如何提高污水处理厂中试脱氮效率

北极星环保网来源:2016/11/23 11:19:05我要投稿

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工况一：进水TN在25mg ˙L-1以下，水温一般较高，此时可取MLSS在3000mg˙L-1左右，污泥回流比为50%，硝化液回流比为0.

工况二：进水TN在25~30mg ˙L-1，水温一般较高，此时可取MLSS在4000mg˙L-1左右，污泥回流比100%，硝化液回流比为0.

工况三：进水TN在30~35mg ˙L-1，水温一般较低，此时可取MLSS在6000mg˙L-1左右，污泥回流比100%，硝化液回流比为100%.

工况四：进水TN在35mg ˙L-1以上，水温偏低，此时可取MLSS在7000mg˙L-1左右，污泥回流比100%，硝化液回流比为200%或更高.

通过调试中试试验装置在4个工况下的运行状况，不仅可以验证脱氮模型假定和算法的合理性，更重要之处在于可以为龙王嘴污水处理厂在不同进水条件下提供合理最佳回流运行方案，达到稳定脱氮效果. 2.2 A2/O工艺氮平衡模型的中试验证 2.2.1 工况一试验

2012年5月13日~6月30日和2012年8月4日~8月27日期间，进水水质指标平均值如下：COD221.2 mg ˙L-1，SS224.5 mg ˙L-1，TN 24.3 mg ˙L-1(在25mg ˙L-1以下)，NH+4-N 14.1 mg ˙L-1，NO-3-N 1.2 mg ˙L-1，TP 5.1 mg ˙L-1，水温 23℃±2℃.该工况共运行72 d，运行参数为：污泥回流比50%，生物反应池平均MLSS为3734 mg ˙L-1，MLVSS/MLSS比值约为0.48，污泥龄为20.8 d. 在该工况下，出水COD和SS平均值分别为21.1 mg ˙L-1和11.2 mg ˙L-1，平均去除率分别达到89.6%和93.5%; 出水NH+4-N平均值为0.4 mg ˙L-1，平均去除率达到96.9%，出水NO-3-N相对较高，平均值为11.0 mg ˙L-1，出水TN平均值11.7 mg ˙L-1，主要来自于NO-3-N，平均去除率达到51.5%，采样点达标率为94.9%.出水TN和NH+4-N优于国家一级A的标准，由此可见，该工况下模型预测可靠有效. 2.2.2 工况二试验 2012年7月1日~7月31日期间，进水水质指标平均值如下：COD224.6mg ˙L-1，TN26.0mg ˙L-1，NH+4-N 16.0 mg ˙L-1，NO-3-N 1.2mg ˙L-1，TP 5.2 mg ˙L-1，水温 27℃±2℃.该工况共运行31 d，其运行参数为：污泥回流比100%，生物反应池平均MLSS为4151 mg ˙L-1，MLVSS/MLSS比值约为0.48，污泥龄为15.6 d.

在该工况下，出水COD平均值为21.0 mg ˙L-1，平均去除率达到90.4%; 出水NH+4-N平均值0.3 mg ˙L-1，平均去除率达到98.4%，优于国家一级A的标准; 出水NO-3-N相对较高，平均值为10.2 mg ˙L-1; 出水TN平均值10.9 mg ˙L-1，主要来自于NO-3-N，平均去除率达到57.9%，TN达标率为100%，优于国家一级A的标准.由此可见，该工况下模型预测也可靠有效. 2.2.3 工况三试验

2012年10月19日~2013年1月16日期间，进水水质指标平均值如下：COD 275.4mg ˙L-1，SS 265.5mg ˙L-1，TN 34.1mg ˙L-1，NH+4-N 16.2mg ˙L-1，NO-3-N 1.0mg ˙L-1，TP 5.1mg ˙L-1，水温 5~15℃之间.该工况共运行90 d，其运行参数为：污泥回流比100%，混合液回流比100%，生物反应池平均MLSS为7000 mg ˙L-1，MLVSS/MLSS比值约为0.48，污泥龄为23.5 d.

运行过程中为保证系统脱氮效果，在不同温度下及时调控MLSS，试验调整情况及平均进水水质详见表2和表3.

该工况运行期间，出水COD和SS平均值分别为26.0 mg ˙L-1和13.8 mg ˙L-1，平均去除率分别为90.0%和94.4%.当水温在10~15℃之间,平均MLSS为4558 mg ˙L-1，好氧末端DO在4mg ˙L-1左右时，出水TN达标效率仅为52%，提高MLSS到6000 mg ˙L-1以上，好氧末端DO到7 mg ˙L-1以上时，出水TN达标率显著提高，这一结果与张智等[18]报道一致.当水温低于10℃,并接近5℃，即使维持系统MLSS在7000 mg ˙L-1以上，好氧末端DO到7 mg ˙L-1以上时，出水TN达标效率也仅为67%.当水温低于10℃,但很接近10℃，此时维持MLSS和好氧末端DO分别在7000 mg ˙L-1和7mg ˙L-1以上，出水TN 具有较高的达标效率.由此看出，该工况下模型预测也较可靠有效.

对照表1 和表3 分析看出，水温较低时，硝化效率通过提高好氧段曝气强度得到改善(出水NH+4-N平均值在1 mg ˙L-1以下)，而反硝化效率较低，为获得较好脱氮效果应适当提高R值.因此，当污泥和混合回流比均维持在100%时，脱氮效果欠佳.

另外，3个工况下中试出水TP平均值为1.0mg ˙L-1左右，不能达到一级A标准，建议辅以化学除磷手段.

在整个中试试验期间，进水COD/TN平均值为8.75，脱氮碳源充足[19,20]，在工况一和工况二试验中，没有进行硝化液回流，因此，降低了缺氧池DO上升的可能，故不会消耗太多碳源[21,22]，创造了有利于反硝化的条件，从而获得良好的脱氮效果; 在工况三试验中，水温对脱氮效果产生了显著影响，增大好氧段曝气量和提高MLSS一定程度上有利于脱氮效果的提高.

由于在实际运行过程中TN浓度基本维持在35mg ˙L-1以下，因此缺乏对工况四的验证试验.但根据前3个工况试验的运行结果可以做如下推测：温度在接近且低于10℃ 与15℃ 之间时，只要保证足够DO和MLSS一定可以达到理想的脱氮效果; 但当温度远远低于10℃ 并可能在5℃ 以下，维持较高DO和MLSS难以使出水氮达标，必须将混合液回流比提高到比该工况要求更高的混合液回流比(参照表1中的上限值).

3 结论

综上所述，在3种工况试验条件下，模型能较好适应实际情况的变化.

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