1、冬季生化處理效果好于夏季
冬季污水處理一般會采用,提高污泥濃度,也就是提高泥齡來應對低溫的影響,正常情況下,泥齡延長對生化除磷是不利的,會導致除磷效果下降,但是,實際中卻往往不是這樣的。
在污水專業(yè)群中,有群友反應aao工藝冬季除磷效果比夏季好很多,沒有化學除磷,夏季出水tp2-3ppm,冬季進水除水溫之外水質(zhì)沒有變化,脫氮效率變化也不大,但是出水tp卻能達到0.1ppm。
推測是因為夏季污泥活性太高,導致系統(tǒng)處在低負荷狀態(tài),聚磷菌細胞內(nèi)的phb部分或全部消失引起的。為什么低負荷會導致生化除磷效果下降?看下面的試驗!
2、試驗方法
1.1 裝置
試驗在青島李村河污水處理廠進行,該廠一期工程采用uct工藝,設(shè)計處理能力為8萬m3/d(2/3為工業(yè)廢水、1/3為生活污水),生化反應池總停留時間為21h,非曝氣容積比為0.35,污泥回流比為70%~99%,好氧混合液回流比為99%~200%,缺氧混合液回流比為99%。
小試系統(tǒng)模擬生產(chǎn)運行工藝,反應池容積為77.4l,理論水力停留時間達18h。
1.2 廢水水質(zhì)及分析方法
以該污水處理廠實際進水為研究對象,其水質(zhì)見表1(指標分析按照標準方法進行)。
3、結(jié)果與討論
通過長期的生產(chǎn)運行發(fā)現(xiàn)該污水處理廠出水中除磷超標外,其余指標均可接近或達到《污水綜合排放標準》(gb 8978—1996)中的一級標準。
為探究造成出水中磷超標的原因,在污水處理廠的生化反應池內(nèi)分別取樣測定nh3-n、no3-n、po43--p含量。
圖2生產(chǎn)系統(tǒng)生化反應過程由于該污水處理廠實際進水量僅為設(shè)計處理水量的1/2,因此其生化反應理論水力停留時間達42h,但由于污泥回流、好氧混合液回流、缺氧混合液回流的影響,實際水力停留時間僅為9.8h,所以在此以進水在生化反應池內(nèi)的實際水力停留時間作為生化反應歷時。
以同期進行的小試為平行對比,其生化反應的理論水力停留時間為18h,實際水力停留時間為5.25h,非曝氣容積比為0.5,缺氧區(qū)占非曝氣容積的2/3,其他參數(shù)與生產(chǎn)工藝相同,nh3-n、no3-n、po43--p含量的變化過程。
該污水處理廠生產(chǎn)系統(tǒng)處于低負荷運行狀態(tài),其污泥有機負荷為0.106kgcod/(kgmlss·d)。在厭氧區(qū)由缺氧混合液回流所攜帶的no3-n利用進水中的易降解有機物進行反硝化,同時聚磷菌利用易降解有機物進行厭氧釋磷(在厭氧反應結(jié)束時釋磷量僅為3mg/l)。由厭氧區(qū)轉(zhuǎn)入缺氧區(qū)后由于回流污泥及好氧混合液回流的稀釋作用使po43--p下降到6.4mg/l,而由回流污泥及好氧混合液回流所攜帶的no3-n在此進行反硝化反應,至缺氧結(jié)束時反硝化反應尚未進行(剩余no3-n為1.4mg/l),在此階段po43--p略有下降。
由缺氧區(qū)進入好氧區(qū)后在有機物氧化的同時進行硝化反應使nh3-n濃度迅速下降,但隨著反應的進行硝化速率降低,no3-n濃度伴隨硝化反應的進行而不斷上升,no3-n的增加量與nh3-n的減少量基本呈對應關(guān)系,而po43--p并未出現(xiàn)明顯的下降,也就是說聚磷菌在好氧條件下并未進行大量的吸磷反應,這與厭氧條件下釋磷量較少有關(guān)。
由圖3可知,小試系統(tǒng)污泥有機負荷為0.222kgcod/(kgmlss·d),此時在厭氧區(qū)聚磷菌利用進水中的易降解有機物進行厭氧釋磷(釋磷量達13mg/l)。由厭氧區(qū)轉(zhuǎn)入缺氧區(qū)后同樣由于回流污泥及好氧混合液回流的稀釋作用使po43--p下降到11.5mg/l,隨后聚磷菌利用由回流污泥及好氧混合液回流所攜帶的no3-n進行吸磷,同時進行反硝化反應。由缺氧區(qū)進入好氧區(qū)后聚磷菌繼續(xù)進行吸磷反應直至反應結(jié)束(po43--p接近于零),在此階段有機物氧化與硝化反應進行得也較。
相同工藝的兩個反應系統(tǒng)在不同負荷條件下除磷能力迥異,其主要是低負荷運行導致的好氧延時曝氣使細胞內(nèi)的儲存物質(zhì)(特別是phb)發(fā)生變化,而使phb被部分或全部消耗掉的原故,而細胞內(nèi)的糖原(glycogen)在好氧條件下的轉(zhuǎn)化因受phb數(shù)量減少的影響而降低,由于糖原的減少進而影響到厭氧條件下磷的釋放及對揮發(fā)性脂肪酸的吸收,phb的合成亦進一步減少,總之由于生物除磷在好氧條件下的吸磷速率和吸磷量受細胞內(nèi)phb含量的影響,phb的減少導致磷吸收速率和吸磷量的下降,使聚磷菌無法有效地吸收細胞外的磷酸鹽合成聚磷,周而復始導致生物除磷能力喪失。