魯青璐
(廣元市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站四川廣元628000)
城市污水處理廠脫氮除磷工藝的發(fā)展研究
魯青璐
(廣元市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站四川廣元628000)
近年來(lái),國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為迅速,然而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也相應(yīng)出現(xiàn)了一項(xiàng)有待優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,即污水處理問(wèn)題。因?yàn)楸姸辔鬯泻写罅康牡?、磷元素,此類污水若未?jīng)凈化處理便隨意排放,將會(huì)加速城市水源環(huán)境的惡化,從而出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化等嚴(yán)重后果。因此,當(dāng)前形勢(shì)下深入作好污水脫氮除磷工藝研究,保證城市水源環(huán)境始終處于良好循環(huán)狀態(tài),客觀而必要。本研究即立足于城市污水處理技術(shù)工藝視角,深入分析了現(xiàn)代廢水脫氮除磷的方法原理,以期通過(guò)研究為城市污水處理工藝推進(jìn),提供有效參考。
城市污水處理;脫氮除磷;技術(shù)工藝;分析
現(xiàn)實(shí)中,水體中氮磷元素多源于日常生活污染、農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)污染層面。大量氮磷元素進(jìn)入水體,導(dǎo)致水體自凈能力難以有效完成,從而破壞了城市水域的生態(tài)環(huán)境。因此,污水排入城市水域前,必須嚴(yán)格清除污水中所含的氮磷元素,以促使城市水環(huán)境保持同時(shí),回收氮磷元素,最終達(dá)到循環(huán)利用的目的。
從生物脫氮原理來(lái)講,主要可分為氨化作用、硝化作用、反硝化作用三個(gè)層次。首先,是將污水中的蛋白氮、有機(jī)氮在好氧條件下,經(jīng)氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮,此即氨化作用;其次,在硝酸菌作用下持續(xù)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,此即硝化作用;最后,在缺氧條件下,經(jīng)反硝化細(xì)菌作用之下,促使硝酸鹽氮還原為氮?dú)庾晕鬯幸绯?,此即缺氧反硝化作用;?jīng)過(guò)上述三個(gè)層次配合,一個(gè)完整的脫氮循環(huán)過(guò)程即告形成。
而從生物除磷層面來(lái)講,主要是利用污水之中的聚磷菌類微生物,在厭氧條件下,相繼釋放出體內(nèi)的磷酸鹽,產(chǎn)生能量吸收快速降解的有機(jī)物,轉(zhuǎn)化為聚β羥丁酸儲(chǔ)存起來(lái);而當(dāng)此類聚磷菌進(jìn)入好氧條件時(shí),便可自動(dòng)降解體內(nèi)存儲(chǔ)的聚β羥丁酸產(chǎn)生能量,用作細(xì)胞合成及磷元素吸收,形成高磷污泥排出系統(tǒng)外,達(dá)到污水除磷的效果。
3.1AB工藝分析
AB污水處理工藝,也即生物吸附--生物降解兩段活性污泥法,AB工藝對(duì)污水中氨氮元素的去除率相應(yīng)高于傳統(tǒng)活性污泥法,但此工藝對(duì)氮磷深度清理的能力較差,所以需給予改進(jìn),以便達(dá)到水質(zhì)凈化的標(biāo)準(zhǔn)要求。主要改進(jìn)措施可采取增加污泥回流裝置,強(qiáng)化C源利用率,以充分清理污水中的氮磷。筆者實(shí)踐發(fā)現(xiàn)經(jīng)改進(jìn)后的AB工藝,在當(dāng)前多數(shù)污水處理廠均較為適用。
3.2A/O工藝分析
A/O工藝也即厭氧/好氧工藝,具體是依托聚磷菌在厭氧、好氧循環(huán)下達(dá)到磷元素去除的目的,是最基礎(chǔ)的生物脫氮除磷工藝,工藝操作所需設(shè)備簡(jiǎn)單,操作要求也相應(yīng)較低。但是不可置否傳統(tǒng)A/O工藝處理后的出水水質(zhì)相對(duì)較差,對(duì)于高濃度污水氮磷元素的去除效果。筆者結(jié)合近期研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)分段進(jìn)水A/O工藝能夠?qū)ι鲜鋈秉c(diǎn)作出解決,相繼清除高濃度水中的氮磷元素,但具體應(yīng)用中可能出現(xiàn)絲狀菌污泥膨脹情況,有待進(jìn)一步改善消除此類局限性問(wèn)題。
3.3A2/O工藝分析
A2/O工藝的脫氮除磷能力及有機(jī)物去除能力相應(yīng)較高,對(duì)濃度較高的生活污水及工業(yè)廢水處理效果尤為明顯,即便嚴(yán)寒季節(jié)仍可保持穩(wěn)定工作。但是此工藝實(shí)施有著較高的C源要求,普遍存在脫氮及除磷兩者間的碳源矛盾。當(dāng)前在A2/O工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的倒置A2/O工藝,通過(guò)以兩點(diǎn)進(jìn)水,降低初沉池停留時(shí)間,增加進(jìn)水碳源有機(jī)物,也對(duì)C源不足問(wèn)題予以了初步解決,但仍有待持續(xù)優(yōu)化。從適用范圍來(lái)講,此工藝流程有著操作簡(jiǎn)潔、投資能耗較少、運(yùn)行穩(wěn)定等顯著優(yōu)點(diǎn),較為適用于老污水廠改造范疇。
3.4氧化溝工藝
氧化溝工藝的應(yīng)用年限較久,具體是通過(guò)污水硝化、反硝化反應(yīng)達(dá)到高效脫氮除磷的目的。近些年,國(guó)內(nèi)開(kāi)始廣泛應(yīng)用奧貝爾氧化溝工藝,具體是采取外溝道中同時(shí)實(shí)施硝化反硝化反應(yīng),有效減少反應(yīng)設(shè)備數(shù)量、尺寸、氧氣供給量,同時(shí)能夠大幅降低碳源的投加,從而節(jié)省較多的工藝操作費(fèi)用,在節(jié)能降耗背景下完成污水脫氮除磷工作。
3.5SBR工藝與SBR改進(jìn)工藝
SBR工藝也即是序批式活性污泥法,此工藝方法操作流程相對(duì)簡(jiǎn)單,且脫氮除磷的效果也相對(duì)明顯,較適用在常規(guī)濃度的污水處理范疇,工藝控制便捷,目前在國(guó)內(nèi)中小型污水處理廠得到了極為廣泛的應(yīng)用。但該項(xiàng)工藝也非完美,尚存在著總?cè)莘e利用率低、脫氮除磷效果欠缺持續(xù)穩(wěn)定等缺點(diǎn)不足,此類缺點(diǎn)極大限制了SBR工藝發(fā)展。目前,基于活性污泥轉(zhuǎn)移改進(jìn)后的SBR工藝,相應(yīng)彌補(bǔ)了上述缺點(diǎn)不足,強(qiáng)化了氮磷清除效率,但仍面臨設(shè)備改進(jìn)工藝較為復(fù)雜的情況,難以作出大范圍的應(yīng)用推廣。
除卻上述方法之外,目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠應(yīng)用的脫氮除磷工藝還有CAST工藝、OCO工藝、百樂(lè)卡工藝等,但均因各類條件、技術(shù)限制,尚未得到大范圍的應(yīng)用推廣,有待在后續(xù)發(fā)展中作出持續(xù)優(yōu)化完善,因而本文中即不作逐一贅述。
[1]薛爽.冬季不同污水處理工藝對(duì)溶解性有機(jī)物的去除[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2015,35(2):410-419.
[2]闞曉蒙.城市污水處理工藝綜合比較研究[J].城市地理,2015, (10):225-225.
[3]郭治.城市污水處理工藝的現(xiàn)狀分析及問(wèn)題研究[J].城市建設(shè)理論研究,2015,5(14):61-62.
[4]李土才.城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015,(1):631-631.