传统活性污泥工艺运行方式的改进

1、传统活性污泥工艺运行方式的改进                        摘要：改变传统活性污泥法的运行方式，使其成为AO工艺或连续流间隙曝气工艺，具备生物除磷脱氮功能。经两种工艺处理后出水NH3-N3mg/L；TP、TN去除率分别为72%和80%。适用于老污水处理厂的改造和新建污水厂的设计。 关键词：AO工艺 连续流间隙曝气 生物除磷脱氮  

2、1 传统工艺低负荷运行除磷脱氮的限度由于传统工艺运行的污水厂没有深度净化功能，也没有更多资金新建大规模污水处理厂，因此对老厂原工艺进行改进，使其成为AO或连续流间隙曝气工艺是十分必要的。常规的活性污泥法采用的污泥负荷为0.20.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，曝气 池活性污泥浓度控制在23g/L之间，泥龄维持在45d以内。由于泥龄短，活性污泥中硝化菌的增殖速率小于其随剩余污泥排出的速率，因而常规活性污泥法在满负荷的条件下，氨氮去除率低，一般仅为20%30%。为使按常规法设计的污水厂获得满意的硝化效果，必须减小污泥负荷，提高污泥泥龄。在不增加曝气池容积的前提下，可采用的办法就是提

3、高曝气池污泥浓度。为了达到这一目标，要保证做到以下两点：一是活性污泥具有良好的沉降性能；二是曝气系统具有足够的供氧能力 。为了改善污泥的沉降性能，可采用超越初沉池的办法，这样进水中悬浮颗粒可能成为细菌絮凝的核心。某污水处理厂采用超越初沉池的低负荷活性污泥法，严格控制曝气池溶解氧(前段1.1mg/L，中段1.6mg/L，后段2.8mg/L)，运行结果表明，BOD5的去除很好，出水平均值10mg/L，去除率达95.4%；NH3-N硝化相当完全，出水为0.1mg/L，硝化率为99.6%；氮磷的去除情况见表1。 表1 污染物降解指标工艺BOD3/TNBOD5/TPTN（mg/L)TP(mg/L)有机氯

4、（mg/L)流入流入流入流出去除率（%）流入流出去除率（%）流入流出去除率（%）传统工艺4.119.150.821.857.011.15.649.323.61.693.3AO工艺4.326.760.012.080.09.62.772.029.13.687.6连续流间隙曝气4.431.233.99.372.55.31.374.612.11.884.9超越初沉池，提高曝气池污泥浓度的运行结果表明，硝化的效果相当好，氨氮去除率达99%，但出水的总氮在20mg/L以上，去除效果还不是很理想。 某污水厂设计处理能力27 000 m3/d，实际水量为15 000m3/d，进水中很大部分为工业废水。超越初沉

5、池低负荷活性污泥法运行数据表明，在平均水温为26.6 ，MLSS为4.98 g/L，SVI为50.5 mL/g时，COD、BOD5的去除率达90%以上，出水NH3-N为3.0mg/L，硝化率为85.3%，当BOD5/TN为4.4时，总氮去除率为48.5%。总之，低负荷传统活性污泥法除磷脱氮的量是很有限的。为了进一步提高总氮去除率，可充分利用传统工艺的现有设施和设备，对工艺进行切实可行的改进，使之成为高浓度活性污泥AO工艺，使氮、磷的去除提高到一定水平。2 低负荷AO工艺利用传统工艺的全部设施，关闭曝气池前1/3段空气管，安装搅拌机，保持原来的回流方式和回流比，变传统工艺为缺氧好氧(AO)工艺。

6、运行参数见表2。 表2 各种工艺运行参数（平均值）工艺气温（）回流比（%）水力停留时间（h）泥龄（d）容积负荷（kgBOD5/m3.d)污泥负荷（kgBOD5/(KGMLSS.d)污泥浓度（g/L)SVI(mL/g)传统工艺17.3106814.30.6010.1026.5368.0AO工艺15.310088.20.7380.1335.7968.5连续流间隙曝气17.41901511.60.2300.0426.5149.3与常规意义的AO法不同之处在于，本工艺不设内回流装置，仅设污泥回流系统，工艺流程如图1所示。在运行中采用了两种容积比，缺氧：好氧为1：1或1：3。由表3可见，1：1的情况总氮

7、去除率略高于1:3的情况，但并无明显的优势。缺氧区容积的设定首先应保证系统 在COD、BOD5、NH3-N、SS等方面有良好的去除率，故本工艺的1：3容积比是合适的， 污泥回流比为80%100%。该工艺进水COD、BOD5平均值为543和246mg/L，出水平均值为47和17mg/L，去除率分别达到91.3%和93.1%，进水NH3-N为30.2mg/L，出水为0.5mg/L，硝化率为98.2%，TN和TP的降解指标见表1。AO工艺对总氮的去除已大为改善，出水TN在12mg/L左右，去除率达80%，TP的去除尚未达到较好水平，但相对于进水的9.6 mg/L，出水已有很大程度的降低，如果辅以其他

8、方式的除磷，AO工艺是一种适合于老厂改进的方案。                             3 连续流间隙曝气工艺众所周知，SBR法中间歇曝气的方法有较好的去除氮磷能力。对于按传统活性污泥法设计的污水厂，不可能按SBR法运行。一是不可能间断进水，二是不可能从曝气池出水。因此，保留高浓度活性污泥法运行中已有

9、的经验，只把连续曝气改为分时段曝气，保持正常流量的进出水，就可把这个改进后的工艺称为连续流间隙曝气工艺。某污水处理厂设计能力27000m3/d，实际水量为15000m3/d，由于水量负荷低，故减少曝气量，缩短曝气时间，连续运转的鼓风机轮流给两组曝气池充氧，8h为一周期，运行参数见表2。在生产性试验的运行期间，进行了三个不同工况的研究，其运行参数和结果见表3。表3 工况A、B、C运行参数和结果参数工况A工况B工况CHRT(h)14.710.99.2曝气时间（h/d)12（每次4h）15（每次5h）15（每次5h）非曝气时间（h/d)12(每次4h）9（每次3h）9（每次3h）MLSS（g/L)6.516.676.92SVI(mL/g)49.346.745.6COD污泥负荷kgCOD/(kgMLSS.d)0.0830.1120.202BOD5污泥负荷kgBOD5/(kgMLSS.d)0.0420.0560.074气温（）16.514.7 COD(mg/L)进水329.3340.1535.2出水47.838.649.