另外,由于亚硝化菌的真正基质FA对硝化细菌也具有明显的抑制作用,所以在微氧池内投加碱度保持pH值在7.8左右,可使FA浓度(0.95mg/L)处于硝化菌的抑制范围而不会对亚硝化菌产生影响。因此通过DO和pH值控制,可强化微氧池内短程硝化反应的进行,为整个A2/O2系统的高效低耗脱氮打下基础。
在A2/O2工艺的小试中,保持同样的运行条件可使微氧区的亚硝酸盐积累率达到90%以上,可是在实际工程应用中由于其水量水质波动均较大,因此亚硝酸盐积累率只能达到48%左右,但是从前述处理效果可以看出,其已可较好地满足实际工程对出水达标排放的要求。
好氧池中DO浓度均值为2.2mg/L;受硝化过程碱度消耗影响,其pH值下降至7.2。在此条件下硝化细菌占据优势地位,因此可将来自微氧池的NO2--N和氨氮充分氧化为NO3--N,其亚硝酸盐积累率下降至23.2%,恢复全程硝化运行。
由于在之前微氧池中可生物降解的COD基本已经消耗殆尽,因此好氧池中COD浓度基本没有变化;而氨氮经好氧池进一步硝化处理后,出水从14.7mg/L降至5.1mg/L,保证了出水氨氮的达标排放,这说明A2/O2系统中好氧池的设置是十分必要的。
2.5 A2/O2生物处理系统能耗分析
借鉴城市污水处理厂比能耗分析的方法,对废水处理站内A2/O2系统的用电设备进行了实际电耗检测,取三次检测耗电量均值统计其比能耗,即吨水处理电耗及处理1kgCOD、氨氮、总氮电耗等,结果如图3所示。
废水处理站A2/O2系统吨水比能耗和COD比能耗分别达到0.43kW˙h/m3和1.51kW˙h/kg,氨氮和总氮比能耗分别为3.43kW˙h/kg和2.94kW˙h/kg。工程应用表明:A2/O2工艺是一种较为节能的氮肥生产废水生物脱氮处理工艺。
3结论
①采用A2/O2工艺处理氮肥工业废水(15000m3/d),在实际处理负荷变化较大的情况下,出水COD、氨氮、总氮等指标可满足国家和河南省《合成氨工业水污染物排放标准》。
②稳定运行期间,COD、氨氮和总氮污泥负荷分别为0.02~0.07kgCOD/(kgMLSS˙d)、0.01~0.04kgNH3-N/(kgMLSS˙d)和0.02~0.05kgTN/(kgMLSS˙d),其去除率基本可稳定在65%、90%和56%以上,并可有效避免低DO条件下污泥沉降性能不佳的问题。
③控制微氧池DO值为0.6mg/L、pH值为7.8,并提高其混合液回流比至150%,亚硝酸盐积累率达到48%,处理系统可实现短程硝化反硝化运行。
④A2/O2系统吨水和COD比能耗分别达到0.43kW˙h/m3和1.51kW˙h/kg,氨氮和总氮比能耗分别为3.43kW˙h/kg和2.94kW˙h/kg,该工艺在处理氮肥化工废水脱氮过程中实现了低能耗运行。
《中国给水排水》作者:高健磊,吕炳南,闫怡新,赫俊国
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