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全球污水处理研发焦点之一:主流厌氧氨氧化工艺

2015-11-06 09:20来源:给水排水关键词:厌氧氨氧化污水处理脱氮技术收藏点赞

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上述结论在奥地利Strass污水处理厂得到了验证,当时在冬季由于进水负荷的升高,出水氨氮有所升高,而此时NOB得到有效的抑制。

(2)SRT控制。

当温度高于17 ℃时,通过严格控制泥龄可以淘汰NOB,但是温度低于17 ℃时,NOB的生长速率开始超过AOB的生长速率,单纯采用SRT的控制方式难以起到效果。此时,严格控制泥龄这种方式与DO控制、瞬时缺氧联合控制时仍然会起到一定的效果。

(3)DO控制。

在基质不受限制的条件下,Chandran的研究结果显示NOB的生长速率低于AOB,进一步的研究结果显示AOB对氧的半饱和系数高于NOB,如图4所示。这样当DO浓度高于1 mg/L时对抑制NOB非常关键。在DC Water的小试及Strass污水处理厂生产性规模的试验都表明在低DO时NOB无法抑制,而当DO>1.5mg/L时NOB的抑制效应就会出现。

(4)瞬时缺氧。

瞬时缺氧指的是在曝气状态下突然从好氧转为缺氧,瞬时缺氧目前被认为是抑制NOB的一种有效手段,这种方法背后的机理主要有两种解释:①曝气开始后酶的活动会有一个滞后的时间;②间歇曝气可能会扰乱生物代谢过程从而产生一些具有抑制性的中间产物,如一氧化氮。DC Water的研究结果显示,当DO间歇地从高于1.5 mg/L瞬时转为缺氧状态可以成功地抑制NOB。这一结论后来在HRSD及Strass污水处理厂都得到了验证。

(5)进水COD控制。

控制进水COD的负荷也是实现AOB生长速率最大化的一种方法,这种策略是建立在NOB和OHO对DO竞争的基础上。这种控制策略对进水COD类型和数量都有要求,因为它会影响到NOB的淘汰和AOB的活性。当进水COD较高时,OHO不仅会与NOB竞争,而且会与AOB竞争DO和空间。当AOB的活性降低时,氧化氨氮的曝气时间就需要延长,反硝化所需的COD就会减少。实际上,较为理想的进水COD组分是绝大多数都是溶解态的,这样一方面不会影响到AOB的活性,另外一方面又可供OHO反硝化,抑制NOB。所以,在主流厌氧氨氧化工艺中需要优化进水COD的分配。

4奥地利Strass污水处理厂的先行实践

奥地利的Strass污水处理厂的能量自给与利用在国际上一直以来都处在领先地位。Strass污水处理厂的独到之处在于它真正实现了污水处理中的能量自给。该厂总能耗为0.314kW˙h/m3,而厂内的总产能可达0.34kW˙h/m3,所以其能源自给率可达108%。

该厂位于奥地利西部,靠近因斯布鲁克,处理奥彻恩塔尔和齐乐塔尔等地大约31个社区的污水处理,夏季人口当量为60000,冬季为旅游季节,人口当量250000。污水日处理规模根据季节变化为1.7万~3.8万m3,平均日处理量为2.65万m3。

Strass污水处理厂采用AB工艺。A段的SRT和HRT分别设定为0.5 d和0.5 h。有机物在A段会快速被吸附,被吸附的有机物将通过污泥浓缩、消化等环节产生沼气进行热电联产,A段的有机物去除率可以达到55%~65%。B段是耗能最集中的单元,仅电耗就占总能耗的47%。B段的SRT和HRT分别设定为10 d和10 h,池容为10456m3。图5为Strass污水处理厂的工艺示意。

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