总氮、总磷去除影响因素

1、总氮处理效果差
污水脱氮是在生物硝化工艺基础上,增加生物反硝化工艺,其中反硝化工艺是指污水中的硝酸盐,在缺氧条件下,被微生物还原为氮气的生化反应过程。
影响总氮处理效果的原因涉及许多方面,主要有:
(1)污泥负荷与污泥龄
        由于生物硝化是生物反硝化的前提,只有良好的硝化,才能获得高效而稳定的的反硝化。因而,脱氮系统也必须采用低负荷或超低负荷,并采用高污泥龄。
(2)内、外回流比
        生物反硝化系统外回流比较单纯生物硝化系统要小些,这主要是入流污水中氮绝大部分已被脱去,二沉池中NO3--N浓度不高。相对来说,二沉池由于反硝化导致污泥上浮的危险性已很小。另一方面,反硝化系统污泥沉速较快,在保证要求回流污泥浓度的前提下,可以降低回流比,以便延长污水在曝气池内的停留时间。
运行良好的污水处理厂,外回流比可控制在50%以下。而内回流比一般控制在300~500%之间。
(3)反硝化速率
反硝化速率系指单位活性污泥每天反硝化的硝酸盐量。反硝化速率与温度等因素有关,典型值为0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
(4)缺氧区溶解氧
        对反硝化来说,希望DO尽量低,最好是零,这样反硝化细菌可以“全力”进行反硝化,提高脱氮效率。但从污水处理厂的实际运营情况来看,要把缺氧区的DO控制在0.5mg/L以下,还是有困难的,因此也就影响了生物反硝化的过程,进而影响出水总氮指标。
(5)BOD5/TKN
        因为反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的,所以进入缺氧区的污水中必须有充足的有机物,才能保证反硝化的顺利进行。由于目前许多污水处理厂配套管网建设滞后,进厂BOD5低于设计值,而氮、磷等指标则相当于或高于设计值,使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求,也导致了出水总氮超标的情况时有发生。
(6)pH
        反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感,在pH为6~9的范围内,均能进行正常的生理代谢,但生物反硝化的最佳pH范围为6.5~8.0。
(7)温度
        反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感,但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高,反硝化速率越高,在30~35℃时,反硝化速率增至最大。当低于15℃时,反硝化速率将明显降低,至5℃时,反硝化将趋于停止。因此,在冬季要保证脱氮效果,就必须增大SRT,
提高污泥浓度或增加投运池数。

2、TP处理效果差
         生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥而除磷!
         影响总磷处理效果的原因涉及许多方面,主要有:
(1)温度
         温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显,在一定温度范围内,温度变化不是十分大时,生物除磷都能成功运行。试验表明,生物除磷的温度宜大于10℃,因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。
(2)pH
        在pH在6.5一8.0时,聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定,当pH值低于6.5时,吸磷率急剧下降。当pH值突然降低,无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升,pH降低的幅度越大释放量越大,这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应,而是一种纯化学的“酸溶”效应,而且pH下降引起的厌氧释放量越大,则好氧吸磷能力越低,这说明pH下降引起的释放是破坏性的,无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。
(3)溶解氧
        每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生长受到抑制,难以达到预计的除磷效果。厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸,进而使聚磷菌更好的释磷,另外,较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗,进而使聚磷菌合成更多的PHB。
而在好氧区需要较多的溶解氧,以更利于聚磷菌分解储存的PHB类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷。厌氧区的DO控制在0.3mg/l以下,好氧区DO控制在2mg/l以上,方可确保厌氧释磷好氧吸磷的顺利进行。
(4)厌氧池硝态氮
        厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放,从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另一方面,硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体进行反硝化,从而影响其以发酵中间产物作为电子受体进行发酵产酸,从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。每毫克硝酸盐氮可消耗易生物降解的COD2.86mg,致使厌氧释磷受到抑制,一般控制在1.5mg/l以下。
(5)泥龄
        由于生物除磷系统主要通过排出剩余污泥实现除磷,因此剩余污泥量的多少决定系统的除磷效果,而泥龄长短对剩余污泥的排放量和污泥对磷的摄取作用有直接的影响。污泥龄越小,除磷效果越佳。这是因为降低污泥龄,可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量,从而削减二沉池出水中磷的含量。但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言,为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求,污泥龄往往控制得较大,这是除磷效果难以令人满意的原因。一般以除磷为目的的生物处理系统的泥龄控制在3.5~7d。
(6)COD/TP
        污水生物除磷工艺中,厌氧段有机基质的种类、含量及微生物所需营养物质与污水中含磷的比值是影响除磷效果的重要因素。不同的有机物为基质时,磷的厌氧释放和好氧摄取效果是不同的。分子量较小的易降解有机物(如挥发性脂肪酸类等)容易被聚磷菌利用,将其体内储存的多聚磷酸盐分解释放出磷,诱导磷释放的能力较强,而高分子难降解有机物诱导聚磷菌释磷能力就较差。厌氧阶段磷的释放越充分,好氧阶段磷的摄取量就越大。另外,聚磷菌在厌氧阶段释磷所产生的能量,主要用于其吸收低分子有机基质以作为厌氧条件下生存的基础。因此,进水中是否含有足够的有机质,是关系到聚磷菌能否在厌氧条件下顺利生存的重要因素。一般认为,进水中COD/TP要大于15,才能保证聚磷菌有足够的基质,从而获得理想的除磷效果。
(7)RBCOD(易降解COD)
        研究表明,当以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作为释磷基质时,磷的释放速率较大,其释放速率与基质的浓度无关,仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关,该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示。而其他类有机物要被聚磷菌利用,必须转化成此类小分子的易降解碳源,聚磷菌才能利用其代谢。
(8)糖原
        糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖,是胞内糖的贮存形式。如上图所示聚磷菌中糖原在好氧环境下形成,储存能量在厌氧环境下代谢形成为PHAs的合成的原料NADH并为聚磷菌代谢提供能量。所以在延迟曝气或者过氧化的情况下,除磷效果会很差,因为过量曝气会在好氧环境下消耗一部分聚磷菌体内的糖原,导致厌氧时形成PHAs的原料NADH的不足。
(9)HRT
        对于运行良好的城市污水生物脱氮除磷系统来说,一般释磷和吸磷分别需要1.5~2.5小时和2.0~3.0小时。总体来看,似乎释磷过程更为重要一些,因此,我们对污水在厌氧段的停留时间更为关注,厌氧段的HRT太短,将不能保证磷的有效释放,而且污泥中的兼性酸化菌不能充分地将污水中的大分子有机物分解为可供聚磷菌摄取的低级脂肪酸,也会影响磷的释放;HRT太长,也没有必要,既增加基建投资和运行费用,还可能产生一些副作用。总之,释磷和吸磷是相互关联的两个过程,聚磷菌只有经过充分的厌氧释磷才能在好氧段更好地吸磷,也只有吸磷良好的聚磷菌才会在厌氧段超量地释磷,调控得当会形成一个良性循环。我厂在实际运行中摸索得到的数据是:厌氧段HRT为1小时15分~1小时45分,好氧段HRT为2小时~3小时10分较为合适。
(10)回流比(R)
        A/O工艺保证除磷效果的极为重要的一点,就是使系统污泥在曝气池中“携带”足够的溶解氧进入二沉池,其目的就是为了防止污泥在二沉池中因厌氧而释放磷,但如果不能快速排泥,二沉池内泥层太厚,再高的DO也无法保证污泥不厌氧释磷,因此,A/O系统的回流比不宜太低,应保持足够的回流比,尽快将二沉池内的污泥排出。但过高的回流比会增加回流系统和曝气系统的能源消耗,且会缩短污泥在曝气池内的实际停留时间,影响BOD5和P的去除效果。如何在保证快速排泥的前提下,尽量降低回流比,需在实际运行中反复摸索。一般认为,R在50~70%的范围内即可。


创建时间:2021-09-27 11:16:10