phosrisp侧流生物除磷工艺在darmsad污水处理厂的应用实践

phosrisp侧流生物除磷工艺在darmsad污水处理厂的应用实践

11.1好氧生物自然发酵生物去除磷的过程包括微生物（主要是聚磷菌）在厌氧条件下释放磷，并对废水中溶解磷酸的过度吸收进行处理。步骤如下。(1)磷的厌氧释放。在厌氧条件下,厌氧发酵产酸菌将污水中的有机物转化为乙酸苷,而活性污泥中的聚磷菌将体内的ATP水解,释放PO(2)磷的好氧吸收。在好氧条件下,聚磷菌将储藏于体内的聚(3)磷的去除。根据磷最终的去除方式,生物除磷工艺区分为A/O主流除磷工艺和PhoStrip侧流除磷工艺。以排放包含过量吸收磷的聚磷菌的剩余活性污泥的形式,而达到磷的最终去除的工艺习惯上称A/O,它是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机物及磷的处理系统。磷好氧吸收和厌氧释放后,再通过化学沉淀的方式将磷去除的工艺,称为PhoStrip侧流除磷工艺(见图1)1.2原水预处理磷的回收利用PhoStrip侧流除磷工艺是在常规的活性污泥工艺的基础上,在回流污泥过程中增设厌氧磷释放池和化学反应沉淀池,将来自常规生物处理工艺的一部分回流污泥转移到一个厌氧磷释放池,磷释放池内释放的磷随上层清液流到磷化学反应沉淀池,“富”磷上层清液中的磷在反应沉淀池内被石灰或其它沉淀剂沉淀,然后进入初沉池或一个单独的絮凝/沉淀池进行固液分离,最终磷以化学沉淀物的形式从系统中去除。另外,约(0.1～0.2)(1)该工艺和污泥回流系统的恰当设计,可保证磷出水值在1mg/L以下;(2)化学沉淀所需的石灰用量低,介于21～31.8mgCa(OH)(3)最终排出的污泥中磷含量可高达2.1%～7.1%,污泥肥效高;(4)污泥容积指数SVI值一般低于100mL/g,污泥不膨胀,易于沉淀浓缩、脱水;(5)根据BOD/TP比值可调节回流污泥与化学混凝污泥量的比例。22.1对污水中的养分生产废水的环境设计德国达姆斯塔特(Darmstadt)污水处理厂始建于1957年,到1988年经过多次的改扩建,根据当时德国的出水要求,出水水质能满足德国的排放标准。但1988年原联邦德国对污水处理厂的出水要求有了变化,国家排放标准中对出水中的氮和磷有了新的标准,并于1991年1月起执行。为此德国污水技术协会(ATV)于1992年1月1日对原来的设计规范A131进行了修改:对于服务人口为2万人口当量以上(约相当于4000m达姆斯塔特污水处理厂原有常规生物活性污泥处理工艺已不能满足新的除磷脱氮要求,所以该市于1988年将其卖给该州一公司(SuedhessischeGasundWasserAG)进行经营。该公司于1989年对处理方案进行了研究设计。方案定为:将原来的曝气池改扩建为硝化和同步反硝化脱N池,后续增加了PhoStrip工艺进行生物除磷,设计和建设周期为1992～1996年。扩建后的污水处理厂处理效果见表1,工艺流程见图2。2.2预处理及污水来源基本设计和运行参数如下:(1)污染负荷。进水:BOD=364mg/L,BOD负荷18188kg/d;COD=727mg/L,COD负荷36366kg/d;NH(2)进水泵站的参数。旱季流量(3)格栅。粗细格栅的栅间距分别为30mm和15mm,渣量为4.9m(4)曝气沉砂池(带隔油池)2座。3台鼓风机,每台风量为1000m(5)初沉池。总体积(6)曝气池。共3组,同步反硝化池,每池体积为18660m(7)鼓风机站。需氧气量为2600kg/h(最大),需空气量为60000m(8)二沉池。4个圆形池,全桥式吸刮泥机,总体积为35100m(9)污泥回流泵站。回流污泥泵5台,用变频调速器来调节污泥回流比(70%～130%(10)PhoStrip工艺除磷段。2座磷释放池与2座预除磷池是连在一起建的。预除磷池段每座体积为150m(11)污泥消化池。共3座,其中2座的每座体积为3250m(12)污泥脱水。来自污泥消化池的污泥经污泥浓缩池和2台离心脱水机及污泥缓冲池后再进行污泥干燥,产生的上清液回流到曝气池。原污泥体积约为2000m(13)污泥干燥。第1级干燥(蒸气干燥):可将泥饼含固率从30%干燥到60%;第2级干燥(蒸气干燥/颗粒状):含固率从60%干燥到90%。2个颗粒污泥储藏斗的体积:150m(14)沼气的利用。沼气体积为5000m(15)废气处理。废气来源:所有曝气池前(包括曝气池)的构(建)筑物都是封闭的,污水产生的废气被鼓风机收集处理。粗细格栅、沉砂池、格渣处理设施和进水泵房内废气量:4.2万m2.3磷释放池及预处理(1)预脱磷池。来自二沉池底部的活性污泥和来自初沉池富含BOD的部分出水在预脱磷池进行混合。在厌氧和缓慢搅拌(为提高反应速度)的条件下,反硝化菌在预脱磷池内可将回流污泥中仍含有的剩余溶解氧、硝酸盐氧(NO(2)磷厌氧释放池。来自预除磷池的厌氧污泥进入磷厌氧释放池,聚磷菌在此释放细胞内的磷。磷厌氧释放池在结构和工艺技术要求上与沉淀池一样。泥水混合液在磷释放池的停留时间约为10h,聚磷菌在此分解储藏的营养物质,ATP被转化为ADP,为聚磷菌的生长繁殖提供能量。释放的磷将通过细胞壁分离到池内的上清液中,泥沉降在池的底部。由于磷的释放是时间控制的反应过程,随着聚磷菌停留时间的增加,磷释放的量也增加,底部污泥层越深,上清液中磷的浓度也越高。释放磷后的污泥从池的底部回到曝气池内,在曝气池可进一步利用它“贫”磷的优点,让其吸收污水中新补充的磷。当然尽管污泥中固体浓度含量相对较高,但是含水量仍高于90%以上,在回流的同时,仍有一大部分释放的磷又回到曝气池。会对除磷效果产生影响。所以,为了提高除磷效率,从释放磷池底部引出一部分污泥用泵通过旁流又打回到磷释放池的入口回到池内(磷释放池内部循环),通过内部循环,富含磷的污水进入池上部的上清液内溢流出,污泥又沉降在底部。溢流出的上清液流到磷反应沉淀池。(3)磷反应沉淀池。磷浓度可高达90mg/L以上的上清液溢流到磷反应沉淀池,上清液的溢流量约占污水处理厂进水流量的10%,在反应池内再添加由药剂站配制的石灰水与混合液中的PO3PhoStrip3.1增加氧装置时要及时对池内企业中磷的吸收A/O工艺生物除磷要求的条件比较严格,如:厌氧区溶解氧DO<0.2mg/L,好氧区DO>2～3mg/L,BOD/TP>20,厌氧区混合液的pH控制在6.5～8.0范围内(提高磷的释放速率),温度5～30℃,适当地控制污泥龄的大小(既要保证BOD的有效去除,又要为除磷保证足够的排泥),厌氧段的水力学停留时间一般HRT=1.5～2.0h,好氧段HRT=4～6h;另外,由于微生物吸收磷是可逆的过程,过长的曝气时间及污泥在沉淀池中的停留时间过长都有可能造成磷的释放在PhoStrip工艺中,当出现由于曝气池内的水力负荷过大而将曝气池内的活性污泥“冲进”二沉淀池的现象时,可通过增加来自磷释放池的回流污泥来补充。如果曝气池内BOD的降解由于毒性污泥的冲击而被停止,也可及时打开磷释放池,将池内的污泥全部排放到曝气池,使曝气池在短时间内恢复净化作用。在曝气池内,一部分很“饥饿”的“贫”磷污泥的回流,在回到曝气池后可大量吸收营养物质,加速了微生物的磷吸收过程即增加了磷的吸收量;而另一方面,由于磷的吸收是伴随BOD的降解过程而进行的,所以磷去除效果的增强和速度加快,也提高BOD去除效率和速度。再一方面,也可根据磷的负荷的变化,调节反应沉淀池内所加药剂量;所以它可大大缓冲由于进水、季节和工艺参数波动等因素对除磷效果和出水磷浓度的不利影响。3.2污水处理厂配合它可使磷的去除率高达98%,磷的出水值保持在0.5mg/L以下,所以对于有回用水要求的污水处理厂优点更为明显。由于它最终是使用碱(Ca(OH)由于侧流预释磷池和厌氧释磷池的存在,PhoStrip工艺不存在一般的A3.3磷酸盐缓冲池的剩余污泥或处理在PhoStrip工艺中,由于除磷侧流旁路和相关池子的增加,建设投资当然会比一般化学除磷要高。但由于它在以下几方面的优点,它的运行费用明显降低。和其它除磷相比,PhoStrip工艺产生的污泥量较少,节省了污泥处理和处置的费用。一般不需对剩余污泥浓缩。对于常规的活性污泥工艺,从二沉池内排放的剩余污泥大部分情况下是经重力和机械浓缩后再进入污泥消化池;对于PhoStrip工艺,由于在除磷的有关池子可以起二沉池后污泥预浓缩池的作用,剩余污泥中含固率很高(含固率甚至高达10%),所以来自除磷系统的部分剩余污泥可以直接进入污泥消化池或进行机械脱水。在对于可产生较多磷酸盐污泥的较大的污水处理厂,在磷化学反应池后再增加一个磷酸盐污泥沉淀池,进一步对分离的磷酸盐污泥脱水/干燥,可作为磷酸盐肥料在市场上销售。干污泥中磷含量一般为15%～19%(也就是33%～41%的P对于1万m的药剂费用,它也避免了多余污泥难以处理的麻烦,解决了磷生态循环问题。4从行费方面予以保障从建设费用和工艺运行复杂程度上看,PhoStrip工艺好象没什么优势。但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥最终处置的便利和间接节省