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郝晓地:A2/O不宜作为污水处理升级改造工艺

2017-09-06 09:17来源:中国给水排水作者:郝晓地关键词:污水处理脱氮郝晓地收藏点赞

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UCT因避免了回流污泥中NO3-对厌氧单元PAOs/DPB的影响(竞争VFAs),所以,显示出比A2/O更好的生物除磷能力。此外,因UCT进入缺氧单元实际存在两个循环(QA+QR),使实际回流比为300%,导致NH4+-N硝化机会较A2/O无形增加100%,所以,UCT的硝化能力好于A2/O。尽管UCT300%的缺氧回流比理论上亦有助于增加反硝化的机会,但因碳源(COD)限制而不能将硝化而来的NO3-及时反硝化。

图5显示,三种工艺出水SS中的COD和N含量基本相同,差别在于P含量。倒置A2/O出水SS中P含量明显很低(约占SS总干重2%),直接反映出SS中并不含PAOs/DPB。相反,UCT和A2/O出水SS中P含量高达5%~6%,且UCT要高于A2/O,这说明两工艺中均存在着相当的PAOs/DPB,这也是两工艺具有生物高除磷能力的一个旁证。

2.2反硝化除磷菌(DPB)除磷贡献率

反硝化除磷菌(DPB)首先发现于UCT和A2/O工艺之中,这种细菌使用同一碳源即可实现缺氧反硝化吸磷,可以在很大程度上避免以O2作为唯一电子受体的吸磷现象,不仅节省了脱氮除磷的碳源,亦可节省曝气量。表3列出了A2/O和UCT系统聚磷菌(PAOs)吸磷总量以及DPB在生物吸磷方面的贡献率。

表3显示,A2/O工艺中PAOs在缺氧以及好氧单元吸磷总量较UCT低22%~35%;UCT中PAOs的吸磷作用在20℃以下时作用特别明显(>30%),应主要归功于DPB的反硝化除磷现象,低温时表现尤为突出,20℃以下时比A2/O高12%~14%。换句话说,UCT工艺生物除磷在很大程度上均以反硝化除磷为主。从这个意义上说,UCT在同步脱氮除磷方面的性能绝对优于A2/O。

2.3降低出水SS水质效果模拟

尽管UCT与A2/O具有较好的同步脱氮除磷能力,但限于出水较高的SS浓度(10mg/L),其出水TP浓度距离一级A标准仍然具有一定距离。因此,整体提高出水水质(进一步降低N、P浓度)的技术措施是降低出水中SS的浓度,这也是MBR工艺运用而生的主要理由。其实,设计和运行良好的传统二沉池完全可以达到与MBR膜分离几近一致的分离SS(≤5mg/L)的效果。即使传统二沉池难以胜任将SS降至≤5mg/L,后接简单砂滤即可奏效,况且目前还出现了高效沉淀设备。在上述模拟基础上,只需设定出水SS=5mg/L,其它任何参数保持不变。进一步模拟结果见图6。

图6显示,降低出水SS后水质效果主要体现在出水TP上,效果非常明显,特别针对UCT,使出水TP从>0.5mg/L降至<0.5mg/L,已满足一级A排放标准(A2/O仍难以达标!)。这是因为UCT中PAOs/DPB含量多,SS中的P含量也就相应较高(5%~6%),因此降低出水SS对降低TP也就至关重要。其它出水指标(没有变化或略有变化,主要受出水SS降低后回流污泥浓度有所提高影响(MLSS浓度升高约100mg/L)。

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原标题:郝晓地 | A2/O不宜作为污水处理升级改造工艺
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