同步脫氮除磷工藝矛盾關(guān)系及對策（二）

02碳源問題

碳是微生物生長需要要大的營養(yǎng)元素.在脫氮除磷系統(tǒng)中,碳源大致上消耗于釋磷,反硝化和異養(yǎng)菌正常代謝等方面.其中釋磷和反硝化的反應(yīng)速率與進(jìn)水碳源中的易降解部分,尤其是揮發(fā)性有機(jī)脂肪酸(VFA)的數(shù)量關(guān)系很大. 一般來說,城市污水中所含的易降解COD的數(shù)量是十分有限的,以VFA為例,通常只有幾十mg/L.所以在城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)的釋磷和反硝化之間,存在著因碳源不足而引發(fā)的競爭性矛盾。

解決這一問題一般需要從兩個(gè)方面來考慮.一是從工藝外部采取措施,增加進(jìn)水易降解COD的數(shù)量,例如取消初沉池,污泥消化液回流,將初沉池改為酸化池等都有一定作用,還可考慮外加碳源的方法.二是從工藝內(nèi)部考慮,權(quán)衡利弊,更合理地為反硝化和釋磷分配碳源,常規(guī)脫氮除磷工藝總是優(yōu)先照顧釋磷的需要,把厭氧區(qū)放在工藝的前部,缺氧區(qū)置后.這種作法當(dāng)然是以犧牲系統(tǒng)的反硝化速率為前提.但是,釋磷本身并不是脫氮除磷工藝的終目的.就工藝的終目的而言.把厭氧區(qū)前置是否真正有利,利弊如何,是值得進(jìn)一步研究的.根據(jù)對厭氧有效釋磷可能并不是好氧過度吸磷充分必要條件的新認(rèn)識(shí),倒置A2/O工藝(見圖3)將缺氧區(qū)放在工藝前端,厭氧區(qū)置后。

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點(diǎn)，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

經(jīng)過這種改變,脫氮菌可以優(yōu)先獲得碳源,反硝化速率得到大幅度提高.同時(shí),原來困擾脫氮除磷工藝的硝酸鹽問題不存在了,所有污泥都將經(jīng)歷完整的釋磷和吸磷過程,除磷能力不僅未受影響,反而有所增強(qiáng)。這種新的碳源分配方式對脫氮除磷工藝的實(shí)踐和機(jī)理研究都有重要意義。

03硝酸鹽問題

在常規(guī)A2/O工藝中,由于厭氧區(qū)在前,回流污泥不可避免地將一部分硝酸鹽帶入該區(qū).硝酸鹽的存在嚴(yán)重影響了聚磷菌的釋磷效率,尤其當(dāng)進(jìn)水中VFA較少,污泥的含磷量又不高時(shí),硝酸鹽的存在甚至?xí)?dǎo)致聚磷菌直接吸磷.所以在常規(guī)A2/O工藝框架下,如何避免硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)干擾釋磷一度成為研究熱點(diǎn),并圍繞這一問題產(chǎn)生了諸如UCT工藝,JHB工藝,EASC工藝等,其中著名的應(yīng)屬UCT工藝(如圖4) 。

解決硝酸鹽問題的關(guān)鍵是如何在回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)之前,設(shè)法將其攜帶的硝酸鹽消耗掉.一種方法是在回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)之前,先進(jìn)處一個(gè)附設(shè)的缺氧池,在這個(gè)缺氧池中回流污泥攜帶的硝酸鹽利用污泥本身的碳源反硝化。由于沒有外加碳源, 這種反硝化實(shí)際上多屬內(nèi)源代謝, 因此反硝化速率不高。作為對第種方法的改進(jìn),另一種方法通過投加外加碳源或引入一部分污水來提高附設(shè)缺氧池的反應(yīng)速率。

UCT工藝另辟蹊徑, 把常規(guī)A2/O工藝的缺氧區(qū)分為前后兩個(gè)部分(如圖 4) 。內(nèi)循環(huán)1將硝化液從好氧區(qū)(O)回流至缺氧區(qū)(A2),內(nèi)循環(huán)2將A2區(qū)前部的混合液循環(huán)至A1區(qū), 回流污泥不是直接進(jìn)入A1區(qū), 而是先進(jìn)入A2區(qū)前部。這種作法實(shí)際上是劃出一個(gè)小的缺氧區(qū)專門消耗回流污泥中的硝酸鹽, 故避免了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)的沖擊,改善了聚磷菌的釋磷環(huán)境。但是, 進(jìn)入A2區(qū)前部的回流污泥實(shí)際上只有一小部分由內(nèi)循環(huán)2運(yùn)至A1區(qū), 其余大部分未經(jīng)釋磷直接進(jìn)入后續(xù)工藝。也就是說, 在所排除的剩余污泥中只有一小部分經(jīng)歷了完整的釋磷、吸磷全過程, 其實(shí)際除磷效果可能因此而大受影響。常規(guī)A2/O工藝實(shí)際上也存在類似缺陷。