城市污水再生全流程中A/O深度除磷工藝研究

       江蘇啟創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,人類社會與自然環(huán)境間的矛盾也愈發(fā)凸顯,為應(yīng)對全球范圍內(nèi)的水資源枯竭和水環(huán)境污染,我國政府大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟,主張建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,在保證經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的同時努力實現(xiàn)人與自然的和諧相處。鑒于此,張杰、李冬等研究者率先在國內(nèi)城市污水處理領(lǐng)域提出“污水再生全流程”的創(chuàng)新性理念,即通過改良傳統(tǒng)A/O生物除磷工藝與能耗低、處理效果好的厭氧氨氧化工藝間的優(yōu)化耦合,實現(xiàn)以環(huán)境代價與資源消耗完成去除污染物并滿足排放要求的目標。

　　 本試驗針對“污水再生全流程”中的首端處理單元——A/O深度除磷進行了研究。黑臭水體與傳統(tǒng)A/O除磷工藝不同,本單元在深度除磷和去除有機污染物的同時要為全流程中的后續(xù)亞硝化單元提供“高NH4+-N,低Nox--N”的進水。因此,試驗通過在系統(tǒng)中快速建立PAOs(聚磷菌)的優(yōu)勢菌群地位,抑制硝化與反硝化菌的增殖,進而減少由硝化反應(yīng)造成的系統(tǒng)氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化和損失。

　　 針對原污水中污染物的組成及后續(xù)自養(yǎng)脫氮單元的進水要求,本試驗主要從深度除磷、氨態(tài)氮的保留及COD的轉(zhuǎn)化和去除三個方面進行研究。試驗結(jié)果表明:厭氧段釋磷量與好氧段吸磷量間存在較好的線性關(guān)系,PAOs在厭氧階段釋磷的多寡直接影響后續(xù)好氧階段磷的吸收程度,在此過程中,系統(tǒng)NSCOD在一定范圍內(nèi)也會影響磷的去除,出水TP濃度隨著NSCOD的升高而降低。通過調(diào)控系統(tǒng)的HRT(水力停留時間)和DO(溶解氧)濃度,在保證深度除磷的基礎(chǔ)上可以有效抑制硝化和反硝化反應(yīng)的發(fā)生,降低出水中Nox--N濃度,減少總氮的損失。此外,試驗結(jié)果表明：磁分離整個系統(tǒng)的COD去除率相對穩(wěn)定,調(diào)控上述運行參數(shù)對于COD的去除并無明顯影響,出水COD濃度始終維持在50 mg/L左右,滿足城鎮(zhèn)污水排放一級A標準。

　　“污水再生全流程”是實現(xiàn)水資源循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。其首端A/O生物除磷單元經(jīng)過對傳統(tǒng)工藝的改良,實現(xiàn)了COD和含磷污染物的深度去除,同時可以保證出水中的氨態(tài)氮濃度滿足后續(xù)亞硝化單元的進水要求。此外,在確保處理效果的前提下通過調(diào)控混合液DO濃度,比同等條件下的傳統(tǒng)工藝節(jié)約50％左右曝氣量,很大程度上降低了處理能耗。