曝气生物滤池处理工业综合废水提标改造技术研究

北极星环保网来源:中国工程科学林齐2018/6/4 8:42:12我要投稿

所属行业: 水处理关键词：污水处理曝气生物滤池工业园区

回流比是前置反硝化脱氮工艺中最为重要的控制参数，它直接影响水中TN的去除效果。根据中试设计中的BOD负荷和硝化负荷计算以及COD负荷校核，在单池HRT为45.0min，气水比为5∶1的条件下，出水可稳定实现一级A达标排放，首先在50%～250%的范围内对参数回流比进行考察。如图8所示，当回流比从50%增加到150%时，出水TN的浓度在不断下降，TN的去除率也不断提高。这是由于在回流比较低时，水中作为电子受体的硝酸盐不足，影响了反硝化的速率，而随着回流比的升高，有足够的硝酸盐作为电子受体，并利用水中的有机物作为电子供体，在无需外加碳源的条件下，完成反硝化和深度脱氮的目的。但回流比从150%继续升高时，出水TN的浓度却不再继续降低，增加到200%时TN的去除率已呈下降趋势。一方面，随着硝酸盐浓度的不断升高，造成水中的碳源不足进而影响反硝化的进行;另一方面，随着回流比的增加，进入DN池的溶解氧也在增加，而溶解氧可作为电子受体，竞争性的阻碍硝酸盐的还原，同时还将抑制硝酸盐还原酶的形成。由于回流比和HRT越高所需反应池构筑物容积越大，从水厂实际升级改造工程考虑，对100%、125%、150%和175%四个回流比以及各个回流比下出水TN随HRT的变化进行进一步研究。

增加，出水TN的浓度也随之降低，微生物对基质的去除率也越高。但一般的，当HRT增加到20.0min以上时，出水TN浓度的下降趋势以及去除率的增加都变得平缓，而且所需的构筑物体积也在不断增加。为了确保出水TN浓度达到一级A排放标准要求15.0mg/L以下时，选择回流比为125%，HRT为20.0min的参数条件，此时出水TN浓度为12.74mg/L，去除率为67.0%。

溶解氧是维持好氧微生物生长代谢的重要因素，对于曝气生物滤池来说，水中溶解氧的供给，即空压机的曝气量也是主要的能源消耗所在，过低的曝气量将降低微生物的新陈代谢能力;而过高的曝气量一方面会造成经济的浪费，一方面又会导致微生物的活性过度增强，在营养供给不足的情况下，导致生物膜发生自身的氧化分解。试验通过对CN池进水COD浓度以及去除率的监测，对曝气量进行参数优化。如图10所示，随着曝气量的增加，出水COD的浓度随之不断下降，去除率也在不断提高。但在曝气量增加到0.8m3/h时，两项指标的变化都不大，这说明过多的曝气量和溶解氧对于COD的去除已无太大作用，只会增加动力费用。故确定CN池的曝气量为0.8m3/h，此时出水DO浓度在2.5mg/L左右，气水比为4∶1。CN池的出水已有较高的DO浓度，如图11所示，在进入N池后，在较低曝气量的条件下，对水中的NH3-N便有较高的去除率。同出水COD浓度的变化率相似，出水NH3-N浓度也随着曝气量提高而不断降低，为了达到一级A排放标准，确定N池的曝气量为0.6m3/h，此时出水DO浓度在3.0mg/L左右，气水比为3∶1。

3.2技术经济分析

该污水处理厂目前拥有日处理水量4×105t的两级曝气生物滤池一套，单池HRT为45.0min，两级滤池气水比分别为3∶1和4∶1。根据中试研究结果，如采用前置反硝化曝气生物滤池工艺，需要增加125%的回流液，但由于HRT减少至20.0min，根据计算同样可以利用现有两级滤池分别作为CN池和N池，并有少量的富余，只需增加一套前置DN池，以及回流管道，同时还需对水泵和曝气风机设备进行更换，如图12所示。如采用后置反硝化曝气生物滤池工艺，可将现有两级滤池分别作为CN池和N池，另外还需修建一套DN池，以及甲醇投加和储备间，同时要对曝气风机设备进行更换，如图13所示，虚线部分为新建构筑物。