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污水处理工程设计中值得探讨的几个问题
作者:佚名  文章来源:网络  点击数  更新时间:2008/4/10 14:54:43  文章录入:anny  责任编辑:anny

(3)生物除磷脱氮

  随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制,生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾,比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长,污泥龄长;而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除,污泥龄短。因此,设计时,如选用短泥龄,则硝化过程不完全,脱氮效果低下;反之,若选用长泥龄,也会导致糖质积累,使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法,但除磷脱氮均不能达到最佳效果。当然,随着生物除磷脱氮技术的发展,除原有传统A2/OA/O工艺外,又陆续开发了UCT倒置A2/OOCO等实用工程新技术,使除磷脱氮效果有很大提高,最近又有新的研究成果-反硝化除磷,使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合,是很好的可持续处理技术。但以工程设计而言,尚有以下几点看法仅供讨论:

  防止富营养化的主要因素是氮和磷,但是在这二者之间。磷的去除更为重要,这是因为自然界藻类中兰藻的部分种类有着固氮能力,不仅能将水中的NH4__ NNO3_N固定其中,而且可吸收空气中氮气,作为自身营养源;也就是说,即使处理水中降低了NO3 _N浓度,兰藻仍可从大气中获得氮源;而磷则不同,一旦将其去除是不可逆反的。为此,为破坏藻类繁殖时所需营养盐的平衡,在除磷脱氮二者之间选择除磷作为重点是合理的。

  水中存在的总磷(TP),除正磷酸盐(PO4-P)以外,还有粒状磷和溶解性有机磷,其中粒状磷主要存在于微生物和SS中。当A/O除磷系统处理后出水SS较高时,由于粒状磷随水排出,往往不能达到预期的除磷效果。根据日本高度处理设施手册(草案),若要达到出水TP1mg/l,二沉池出水SS浓度则需<10mg/l。因此,在A/O生物除磷工艺设计时,应根据最终出水SS浓度的要求,选用相适应的合理的设计参数,以保证除磷的效果。

  目前采用生物除磷工艺的多数设计中,均能充分考虑相关因素对除磷的影响,如进水BOD5/TP值,绝氧状态(既无O2也无NOX-N)污泥龄等,但有的设计往往忽略污泥处理系统磷的再释放现象,比如,仍采用重力浓缩池,上清液重又回入污水系统中,造成再释放的磷返回原系统而未得到去除。一般说,大型污水处理厂设有初沉池时,初沉池污泥可采用重力浓缩,剩余污泥则采用机械浓缩,中小规模污水处理厂,可一并采用机械浓缩;当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时,可将消化池上清液集中单独处理,该处理方法一般多采用化学法(如铁盐,铝盐,石灰法)。

  (4)幅流式二沉池表面水力负荷

  活性污泥系统二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥,使处理水得到澄清为主要目的。设计二沉池的影响因素很多,而其中表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。

  我国1997年版室外排水设计规范中规定活性污泥法后二沉池采用表面水力负荷为1.01.5m3/m2.h,美国标准规定高峰流量时为2.0m3/m2.h,日本1994年版下水道设计指针与解说中为0.81.2 m3/m2.h。(2030m3/m2.d)。

  从理论上讲,按沉淀类型分,二沉池沿水深自上而下原则上分为四个区:自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩区,其中自由沉淀过程较短,很快便过渡到絮凝沉淀阶段,沉淀池内大部分时间属于成层沉淀和压缩沉淀阶段。因此,必须有足够的停留时间,或者说必须保证应去除颗粒群的最小流速,才能产生良好的沉淀效果。而表面水力负荷与颗粒沉降速度在数值上是相同的,因此选用二沉池(中间进水周边出水)表面水力负荷值时,不宜过高。

  从处理流程看,二沉池是污水处理系统最后一道工序,是泥水分离效果好坏的关键把关工序,表面水力负荷采用较低值更为安全,即使处理系统运行工况发生变化,仍可得到稳定可靠的出水效果。

  从除磷要求来讲,如前所述,由于出水中SS所携带粒状磷的影响,宜采用较低负荷值。

  综上所述,笔者建议:以平均设计污水量计算,在活性污泥法系统中当设有初沉池时,二沉池表面水力负荷宜选用0.81.0m3/m2.h,不设初沉池的活性污泥法系统中二沉池表面水力负荷宜选用0.50.7m3/m2.h,我国"氧化沟设计规程"中提出的氧化沟法沉淀池表面水力负荷宜采用0.50.75m3/m2.h的数值是适宜的。


 

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