厌氧-好氧生物除磷影响因素的控制.doc

厌氧-好氧生物除磷影响因素的控制
李捷1,熊必永2,张杰1, 2
1. 哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨 150090;2. 北京工业大学水质科学与水环境恢复工程实验室,北京 100022
摘要:采用厌氧-好氧生物除磷工艺,研究了两个关键因子——化学需氧量与磷的比值和污泥负荷对系统除磷效果的影响及其控制。结果表明,原污水中化学需氧量与磷的比值越高,厌氧放磷越多,越有利于除磷;厌氧放磷与厌氧吸收碳源呈正相关;并且,进水化学需氧量与磷的比值的变化对整个系统碳源污染物的去除效果不会产生明显的影响。试验发现,厌氧条件下聚磷菌贮存碳源的多寡并不完全依赖于高能磷酸键水解提供的能量,原污水中化学需氧量越多,越有利于厌氧碳源的贮存。若要达到好的除磷效果,~ kg/(kg·d)之间,且污泥负荷越高,除磷效果越佳。
关键词:厌氧-好氧;生物除磷;化学需氧量与磷质量浓度的比值;污泥负荷
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2004)04-0506-03
随着水环境的恶化,排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用,而污水处理是城市水环境改善的一个极其重要的方面。在这之中,强化现有的城市污水处理厂的脱氮除磷效果,降低排放水中氮、磷质量浓度,是减轻水体质量恶化的经济、高效措施。国外研究表明,藻类同化1 kg磷,将新增111 kg的生物量,相当于同化138 kg COD所产生的生物量;同化1 kg氮,会新增16 kg的生物量,相当于同化20 kg COD所产生的生物量[1]。由此可看出,极少量的营养盐(N、P)将会刺激藻类的大量繁殖,从而引起水体的富营养化。根据Liebig最低定律,磷质量浓度的高低将成为藻类生长的限制因子,因此,高效除磷成为控制水环境质量改善的重要环节。
自从聚合磷酸盐累积微生物(Poly Phosphate anisms,PAOs)的摄/放原理提出以来,生物除磷新工艺层出不穷,如An/O工艺、Phostrip工艺、VIP工艺、A2/O工艺、Bardenpho工艺、UCT工艺、SBR工艺,等等。但无论何种形式的处理工艺,根据聚磷菌的除磷机理,若得到好的除磷效果,都必受到诸多因素的影响,即厌氧/好氧段的DO、泥龄,厌氧段的NO3-质量浓度,进水营养比等。其中,进水ρ(COD)/ρ(TP)和处理系统的BOD负荷是生物除磷系统的主要影响因素。本文将以厌氧-好氧(An/O)生物除磷工艺为基础,探讨进水ρ(COD)/ρ(TP)和BOD负荷对除磷的影响及其最佳运行参数。
1 材料与方法
试验装置
An/O工艺以其流程短、运行简单、易于操作控制等优点,在生物除磷处理系统中得到广泛应用。因此,本试验以An/O生物除磷工艺为基础,其原水为北京市某小区生活污水,ρ(CODcr) 300~500 mg/L,ρ(NH4-N) 60~80 mg/L,ρ(TP) 4~6 mg/L。此外,通过向污水中投加KH2PO4,配置不同ρ(COD)/ρ(TP)的试验用水。本试验的厌氧、好氧反应池为不锈钢板焊接而成,长×宽×高= m× m× m,好氧段穿孔管曝气,沉淀池为竖流式沉淀池。
An/O生物除磷工艺运行参数
根据本研究小组在大连经济技术开发区水质净化厂