摘 要:介紹了氧化溝技術的氧化發展現狀,通過分析生物除磷效果的影響制約因素以及氧化溝系統除磷效果差的癥結,從
加設厭氧池、減小硝態氮的溝系果影響等方面,提出了提高氧化溝系統除磷效果的有效途徑。
關鍵詞:氧化溝,除磷,硝態氮
1 氧化溝技術發展現狀
氧化溝技術在我國發展很快,是統除提高途徑當前污水處理技術的熱點之
一。近年來國內建設的磷效氧化溝數量在不斷增加,其處理規模和處
理對象也在不斷擴大。氧化溝系統的氧化主要優點:可以不設初沉
池,二沉池可與氧化溝合建,省去污泥回流裝置,對水質變化的適
應性強,泥齡長,可達到較好的脫氮效果,污泥產率低等等。近年
來,隨著污水處理行業脫氮除磷要求的溝系果提高,氧化溝系統在除磷
方面的欠缺經常被人們提出,因此探討氧化溝系統除磷效率的提
高途徑就很有意義?,F針對氧化溝系統除磷的統除提高途徑問題進行了較深
入地分析研究,提出了一些提高氧化溝系統除磷效果的途徑,以
對相關的研究和生產運行有所幫助。
2 氧化溝系統中除磷效果的磷效影響因素
影響氧化溝系統除磷過程的因素主要有三類:環境因素、設
計參數、氧化水質條件。溝系果環境因素包括:DO、統除提高途徑溫度、磷效pH 值等等。氧化設計參
數包括:泥齡、溝系果停留時間、統除提高途徑剩余污泥處理方法等等。水質條件是近
年來針對除磷效果的眾多研究的中心話題,主要包括:基質的可
獲得性、進水水質特性、VFA 產生量、硝態氮的濃度。
2. 1 DO 的影響
DO 對除磷效率的影響主要體現在磷吸收區。當好氧區的
DO 保持在1. 5 mg/ L~3. 0 mg/ L 之間時,除磷效果一般可以保
證;當DO 小于1. 5 mg/ L 時,除磷率會降低,污泥沉降也變差;但
如果DO 過高,則會導致水流到達厭氧區時DO 增加,影響磷的釋
放,同時由于DO 過高會降低反硝化效果,使得NO3
- 濃度居高不
下,也會影響厭氧區磷的釋放[ 1 ] 。
2. 2 pH 值
研究表明,pH 值為8. 0~8. 5 時, TP 去除率可以達到90 %
以上;當pH 值為6. 5~8. 0 時,TP 去除率差別不大;當pH 值低于
6. 5 時,TP 去除率會急劇下降。
2. 3 泥齡
泥齡越長,活性生物量越低,除磷能力也相應降低。眾多的
研究表明:泥齡越長,單位BOD 的除磷量就越少。為達到最高的
除磷率,除磷設計的泥齡值不應超過總體處理所需要的值。當其
他處理所需的泥齡值很大時,只能通過別的途徑來彌補泥齡的不
良影響,如加大BOD/ TP 值。
2. 4 停留時間
研究證明,厭氧區的停留時間會影響VFA 的產生以及貯磷
菌對VFA 的吸收。一般地,厭氧區的停留時間越長,除磷率越
高。厭氧停留時間從1. 1 h 增至2. 6 h ,TP 去除率會從59 %增至
71 %。但是,過長的厭氧停留時間并沒有好處,時間過長可能導
致VFA 吸收的磷沒有釋放。這就有可能導致碳源貯存物量不
足,不能在好氧區產生足夠的能量來吸收所有釋放的磷。在好氧
區溶解磷的生物吸收也需要足夠的停留時間,一般為1 h~2 h。
2. 5 基質的可獲得性
出水磷濃度的高低主要取決于系統中除磷細菌所需要的發
酵基質的可獲得量與必須去除的磷量的比值。研究表明[ 2 ] :
VFAs 是生物除磷的重要基質。污水的可生物降解COD 可以劃
分為溶解性可快速生物降解COD 和顆粒性慢速生物降解COD
兩類。主流生物除磷系統產生的VFAs 主要來自溶解性快速降
解BOD5 ,也即磷的去除量與快速降解BOD5 成正比。
2. 6 VFA 產生量
厭氧區的VFA 來源于外源添加和內部轉化。Comeau[ 3 ]運行
了一系列生物除磷裝置,試驗結果表明,每投加6. 4 mg VFA 可增
加1 mg/ L 的除磷能力。眾多試驗研究表明,投加VFA 可促進磷
的生物吸收,去除1 mg 磷所需的VFA 投加量為7 mg HAc~
9 mg HAc。
3 氧化溝系統除磷效果的提高途徑
3. 1 加設厭氧池
在氧化溝的上游加設厭氧池,是當代氧化溝變形工藝的普遍
做法。在上游加設厭氧池,能夠為生物除磷提供先進行磷的釋
放,后進行磷的過度吸收的場所,同時提高了污泥的沉降性能。
在卡魯塞爾3000R 系統中,厭氧區和前置反硝化區結合在一
起,創造出了一段持續低濃度的硝酸鹽區域,有助于對磷有富集
積累作用的微生物菌群的選擇,從而在很低的溫度下也能實現較
高的除磷率,值得借鑒。在氧化溝中也可設置多處厭氧段或者缺
氧段,實現更高程度的除磷效果[ 4 ] 。多溝交替作為厭氧段或好氧
段,安排多種交叉運行方式,也可以有效提高除磷率,但要以優良
的自控系統為前提。