低C/N副食加工园区综合废水如何深度脱氮除磷

北极星环保网讯:为满足某大型副食品加工园区综合排水作为流域景观水补水需求，研究以《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准为目标，采用新型A2/O+人工湿地系统对园区实际低C/N综合废水进行处理，深度去除废水中氮磷污染物。结果表明，该系统具有高效节能的脱氮除磷效果，以及较强的运行达标稳定性。重点针对系统氮磷去除效能与规律、污泥特性演变及稳定调控策略进行了分析。

东北某大型食品工业园区集乳品、畜禽、果蔬等加工于一体，园内各企业产生的高浓度行业污水经预处理后，与生活污水混合排至园区综合污水处理厂进行集中处理。该综合废水主要污染物为有机物(COD)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)，C/N低，水量、水质随季节变化大。该综合废水经污水厂处理后主要作为纳污河流域补水。

“十三五”环境规划中，国家提出了该园区纳污河流域的综合整治目标，即要求其达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)景观Ⅴ类水标准。为满足这一要求，需对园区综合废水进行深度处理。

前期研究表明，笔者开发的新型末端间歇曝气A2/O(PIA-A2/O)工艺，将节能的短程脱氮和反硝化除磷过程高比例地耦合于连续流A2/O中，在降低碳源消耗的同时，可提升氮、磷去除率，适合于低C/N废水的处理。该工艺污泥龄(SRT)长，抗冲击负荷能力强，适应水质水量波动情况。然而，独立的二级生物处理工艺往往不能实现污水深度净化。

人工湿地作为一种自然、节能、高效的新兴污水处理技术，已广泛用于对二级生物处理的补充，尤其是潜流湿地，北方使用更多。本研究采用PIA-A2/O+垂直潜流人工湿地系统深度处理该园区综合废水，考察了系统的脱氮除磷效能，并探索了稳定达标运行控制策略。

1材料与方法

1试验装置

反应装置如图 1所示。其中，PIA-A2/O反应器总有效体积为180 L;通过控制排泥口1和排泥口2的启闭，调控反应器的SRT。人工湿地段由4个垂直潜流湿地模块组成，基质为火山岩和砾石，植物为香蒲，可以通过在不同级段出口监测水质，确定系统达标所需的水力负荷率(HLR)。垂直潜流湿地模块长、宽、高分别为50 cm×40 cm×30 cm，孔隙度约30%。

1—进水;2—搅拌桨;3—蠕动回流泵;4—硝化液回流;5—厌氧段;6—缺氧段;7—好氧1段;8—好氧2段;9—间歇曝气段;10—挡泥板;11—微孔曝气盘;12—集泥管;13—沉淀池;14—人工湿地模块;15—空压机;16—气体流量计;17—微电脑控制器;18—电磁阀;19—排泥口1;20—排泥口2;21—污泥回流;22—出水。

图 1 PIA-A2/O+人工湿地系统装置

2试验水质与污泥

试验废水取自该园区综合污水处理厂，其水质见表 1。通过投加CH3COONa、NH4Cl和KH2PO4改变污染物浓度。接种污泥取自北京某污水厂硝化回流渠，污泥硝化和沉淀特性良好。

表 1 试验废水水质

3分析方法

总凯氏氮(TKN)采用德国贝尔DigiPREP500凯氏定氮仪测定;DO和温度采用WTW multi 340i型多参数测定仪在线检测;COD、TP、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、MLSS、SV30、SVI等指标的测定依据国家环保总局编制的《水和废水监测分析方法》;污泥的反硝化除磷率(DPAO/PAO)采用A. Wachtmeister等推荐的方法测定。

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