多点强化氧化沟处理混合型城市污水脱氮技术研究

摘要

本试验研究内容主要包括以下三个方面:(1)水解酸化调控技术研究,为解决碳源不足或工业废水量比例较大引起COD浓度过高的问题,试验采用折流板式水解酸化反应器,通过厌氧水解酸化反应达到削减COD、提高可生化性同时改善碳氮比的目的,确保后续生化处理单元高效运行,出水稳定达标;(2)溶解氧调控技术及优化研究,在氧化沟单元拟将传统曝气改成“微孔底曝+机械推流”方式,以提高氧的利用率,并大幅加大设计池深。通过调整溶解氧沿沟长空间分布,实现高效硝化反硝化,并达到节能目的。(3)氧化沟调控,研究不同水力停留时间条件下氧化沟的脱氮效率,选择合适的水力停留时间,同时考察温度对氧化沟运行情况的影响。
　　 水解酸化池水力停留时间设定1.5h、2h、3h、4h时,对氨氮的平均去除率分别为4.6％、9.9%、13.5%和9.7%,对COD的去除率在-25～60%之间。结果发现水解酸化池HRT=3h时,对COD和氨氮的去除最高。污水经过水解酸化池后,BOD5/COD从反应前的0.33左右提高到了0.45左右。而温度的改变对水解酸化池去除效率的影响甚微,虽然厌氧微生物与好氧微生物相比对温度较敏感,但是低温带来的不利影响通过延长固体停留时间和提高反应器内污泥浓度有效的被弥补了。
　　 氧化沟运行过程中,曝气管全开时氧化沟单元出水COD、NH3-N、TN可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求。曝气管半开时,沟内缺氧区空间比例过高,使硝化反应受到抑制,氧化沟内不能形成持续稳定的交替好氧缺氧环境。试验进入冬季后,环境温度降低,系统的处理效果不佳。为了提高氧化沟的处理效率以及改善沟内泥水混合效果,试验在氧化沟内每个廊道加放一根曝气管,增加曝气面积后,水深20cm处DO均值为1.93mg/L,水深60cm处DO均值为1.72mg/L,相对沟内之前的缺氧状态有较大改善。氧化沟对COD、氨氮、TN的去除效果均有所提高,氨氮和TN的去除率相对之前增加了一倍,COD去除率增加了10.7%,改善效果明显。
　　 在对氧化沟的水力停留时间进行调控时发现,当HRT=10h、8h时,系统的脱氮效率都很高,其中氨氮的去除率可以稳定在90%以上,HRT=8h时对TN的去除效果较好,且与10h时相比更稳定。但是当水力停留时间降到6h和4h后,系统的脱氮效果逐渐变差,对氮的去除非常有限。综合考虑能耗、脱氮效率等因素,氧化沟的水力停留时间取8h最适。
　　 监测氧化沟内温度在14～34℃之间系统的脱氮效率时发现,沟内水温在23℃以上时,出水COD、氨氮、TN都可以得到较好的控制;当温度低于20℃时,氨氮和TN的去除效果明显下降,相对之前去除率降低了20%～50%左右。但是,期间温度对COD的去除却没有太大的变化。温度降低对脱氮效果的影响主要原因是硝化细菌的活性受到抑制。而温度降低对系统处理效果的影响可以通过调节水力负荷来改善。