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总氮的降低与碳源投加相关
在甘一萍团队的研究过程中,他们发现氨氮如果小于现在的1.5毫克/升的标准,在现有的污水处理厂池容下提高曝气量基本能够达到。但是对总氮到底是10还是15,团队研究人员做了碳源投加的研究。从表中可以看出来从总氮的20降到15,降到10就要翻倍,真正降到地表水Ⅳ类的1.5,每年要100万元。所以在这种情况下,后来在地标上确定氨氮冬季2.5,夏季1.5。色度也是感官性的指标,二级出水色度是40-50,用臭氧或者活性炭来吸附,或者高级氧化之后,色度基本上能达到25-30,就是完全无色了。
二升级改造技术路线的分析
针对脱碳除磷,对现有的污水池进行改造升级,甘一萍指出,改造的重点在于节省碳源的投加、增加工艺可调性、精心调控稳定运行。针对这三项,有其各自的技术手段和路线,分别为:内部碳源开发与高效利用技术、采用改良和优化的工艺、根据进水负荷变化精细运行调控。而最终目的是为了充分挖掘二级生物处理的脱氮潜力,实现稳定运行,为后续深度处理工艺提供基础保障。
针对二级处理,甘一萍列出北京污水处理现有工艺改造采用的设计参数和优化运行后的参数加以说明。
A2/O生物强化脱氮除磷工艺的设计和运行参数
甘一萍指出,重点还是在深度处理的脱氮和除色。现在二级出水一级B的出水,硝酸盐和总氮还是很高的,另外COD要进一步降低,还有脱色、消毒、杀菌的要求。所以在关键性的单元,是生物滤池深度脱氮和臭氧氧化方面的研究。主要是协同处理提高出水脱氮除色效能,通过AAO和反硝化滤池协同深度脱氮,协同增效脱色消毒是通过多级加药和臭氧,进行消毒和脱色的功能,最终满足景观环境的要求。
甘一萍团队在研究过程中,优化了前面二级生物处理的多级AO系统,开发内碳源脱氮,后置反硝化滤池外加碳源强化脱氮,可节省碳源。
对反硝化生物滤池深度脱氮技术及机理研究时,甘一萍团队投放了乙酸等进行相应的试验,最后发现乙酸钠作为碳源可以达到比较好的效果,甲醇启动时间比较长一点,但是容易产生硝酸盐的累计。此外还研究反硝化滤池碳源精确投加技术,采用了甲醇精确投加系统,特别是对总氮去除要求非常严的情况下,甲醇的精确投加就显得更加重要。另外,开发了反硝化滤池低水位短洗程反冲洗技术。由于碳源头非常多,反硝化菌长得非常快,堵塞非常严重,因此采取先气洗,再气水洗,再水洗的方法,在卢沟桥再生水厂进行了再生研究,探索了一条冲洗的方式。反硝化滤池、硝化滤池、砂滤和抽样技术,做了四五个月抗冲击负荷的生产性试验研究,总氮小于3毫克/升,也在一定程度上实现了四个月的总氮小于3的效果。
在臭氧脱色研究中,研究人员做了三个样本,二级水明显可以看出有色度,经过臭氧和活性炭基本上没色,特别是二级水有深度的茶叶颜色,但是臭氧浓缩一百倍还是无色。通过分析致色物质的主要来源,明确主要的致色物质,二级出水中就是腐植酸和富里酸。对二级出水的嗅味物质进行辨识,主要是8种致味物质,其中腥臭味(土腥味)的物质,主要是粪臭素的这一类物质。通过生物滤池、臭氧,对二级出水中的臭味物质的去除效果进行了试验,基本上是臭氧和生物滤池的结合,都能够对臭味物质有50%的去除效果。
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