改良AM2-O工艺对生活污水脱氮除磷效果的研究.doc

改良AM2/O工艺对生活污水脱氮除磷效果的研究摘要 生活污水中污染的严重程度希望通过工艺水平的提高来脱除水体中的氮磷。本文基于硝酸盐干扰释磷和碳源不足的思路，主要介绍了改良型a2/o系统的工艺，然后分析了改良系统的脱氮除磷的效果，其结果可以达到国家污染物排放的一级a标准。关键词 改良a2/o工艺；脱氮除磷；效果分析随着我国城市化、工业化的不断发展，人民的生活水平的不断提高，导致城市生活污水管网收集的原污水中含有大量的氮磷等污染物。这使得水体之中的氮、磷含量快速增加，过高氮磷含量的水体叫做富营养化水体。而在这样的富营养化水体中可以繁殖和生长大量的藻类等浮游的植物。这些藻类一般在水体的表层上生长着，它们在进行光合作用时释放出的氧气却溶解在水体的表层之中，当表层的水体中氧的溶解程度达到饱和的时候，就会妨碍与大气的复氧作用，与此同时已经死亡的藻类会被水中微生物进行分解，而消耗水体中很多的氧气，由此产生水体的缺氧状态，进一步的导致水中生物因为缺氧窒息而大量死亡。而藻类在繁殖生长的过程中也会排出大量含有有毒的物质，这也导致了水中生物因为中毒而死亡。同时，死亡的藻类在腐烂分解的过程中要产生甲烷、硫化氢等气体，这使得水体容易变成浓重的臭味。可见，水体中的富营养化带来了非常不好的影响，严重的还会造成很大的经济损失。有资料表明，我国生活水体和工业水体中存在比较严重的富营养化；在过去的三十多年时间里，我国富营养化水体的数量已经达到了90%左右，受到污染的湖泊类型从城市小湖泊进而发展到城市的大中型湖泊；而且受到污染的湖泊总面积迅速增加，从开始的135平方公里快速增加到现在的1.4万平方公里。如此严重的污染就希望通过工艺水平的提高去除水体中的氮磷，从而达到净化水体的目的。本文主要分析了改良型a2/o系统的工艺及其脱氮除磷的效果。1 改良型a2/o工艺分析传统的a2/o工艺存在着硝酸盐干扰厌氧释磷、碳源竞争、泥龄矛盾等多种问题和矛盾。为此，对传统的a2/o工艺进行改良是很多研究者要做的，其思路具体体现在：第一增加反硝化功能池或者改变回流的方式，从而控制硝酸盐的含量；第二采用了双污泥的系统，彻底分离硝化菌与聚磷菌，这样在泥龄方面就解决了反硝化菌与聚磷菌的矛盾；第三采用了反硝化除磷的工艺，从而达到“一碳两用”的目的，并通过最为有效和经济的方式来解决碳源的不充足。本文基于硝酸盐干扰释磷和碳源不足的思路，提出了改良型的a2/o工艺。这种改良型的主要是在厌氧池与缺氧池中间多出了选择池，这样就可以接收回流的污泥而且通过反硝化来消耗其中的硝酸盐，与此同时增加了混合液回流系统，使得从缺氧池回流到厌氧池来稳定厌氧池的污泥浓度，同时在缺氧池借助富集反硝化的聚磷菌来达到反硝化除磷的作用，从而碳源不足得到解决。2 改良系统的装置改良型a2/o工艺的系统装置主要有厌氧池、选择池、缺氧池、好氧池（两个）、二沉池等。3 改良系统的启动本文中使用的接种污泥主要来自本地污水处理厂中通过a/o工艺而得到的剩余污泥。这些污泥中含有大量的硝化菌而聚磷菌却很少。在改良系统启动过程中，有关的工艺参数以及主要的水质指标如表1、表2所示。4 改良系统的脱氮除磷效果4.1 除磷的效果当反应器开启了一周之后，其中污泥的浓度也达到了要求的程度，采集数据则从第二周开始。因为接种的污泥之中含有很少的聚磷菌，所以在数据采集的第一周之内厌氧池中就没有释磷量，而tp去除率平均也只有7.5%左右。这个阶段去除tp很大程度还是依赖于微生物的同化作用，不过在15天之后厌氧池中就开始出现了释磷的现象，而且系统运行的时间越长，其中厌氧释磷量也越高。数据显示，到了第16天时其中的释磷量只有7.35 mg/l，而到了第30天的时候就达到了22.9 mg/l，这样除磷的效率从20%提升为82%，由此说明了反应器中逐渐培养了聚磷菌，其数量增加不少。当系统运行30天之后，除磷的效果就稳定了，在第30天到第60天期间其厌氧释磷量平均值是23.9 mg/l，这样平均的tp去除率就是94.9%；同时缺氧区中也发生了反硝化吸磷的情况，其缺氧的平均吸磷量达到4.7 mg/l，这个数值占到了总吸磷量的33%多，而出水区tp的浓度也小于了0.47 mg/l，这就达到了污水处理一级a标准（gb18918-2002）。图1 tp去除率与时间的关系该改良系统因为回流污泥中较高浓度的硝酸盐无法进入到厌氧区中，这样的混合液中其硝酸盐的浓度就较低，所以能够在厌氧区中保证一个严格的厌氧环境，这提供了良好的聚磷菌释磷的条件。可见，和传统的a2/o工艺相比较，改良系统厌氧释磷效果更好，试验中厌氧释磷量大致是进水tp浓度的4到5倍，这个数字很好地反映了系统去除tp的总体效果。图2 tn去除率与时间的关系4.2 脱氮的效果改良系统去除tn效果在进水启动阶段tn的浓度为45.7 mg/l-67.3 mg/l，其平均的tn浓度是53.4 mg/l，而平均的氨氮浓度是44.9 mg/l，具体的如表2所示。可见，在启动时，改良系统的脱氮效果不是好的，tn的去除率只有57.8%，平均出水的tn浓度达到20.5 mg/l，这比国家一级a排放标准（gb18918-2002）还高。不过，启动时间的增加，其硝化效果就好转了，出水硝酸盐也会升高，而出水的氨氮浓度却很好下降；当启动到第20天后该系统的脱氮效果就获得了稳定，其平均去除tn率可以有77.8%（如图2所示），而平均的出水tn的浓度则降至到11.8 mg/l，这明显比国家污染物排放一级a标准更低，说明了改良系统具有较好的硝化效果。参考文献1陈晓江.我国城市湖泊富营养化状况与监测j.科技信息,201