分段進(jìn)水兩級(jí)a-o工藝生物脫氮除磷實(shí)驗(yàn)研究

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1、分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝生物脫氮除磷實(shí)驗(yàn)研究：部分進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入第一段缺氧區(qū)，而其余進(jìn)水則進(jìn)入第二段缺氧區(qū)。在反應(yīng)器中形成一個(gè)污染物濃度梯度。分段進(jìn)水系統(tǒng)在不增加反應(yīng)池出流MLSS的質(zhì)量濃度的情況下，反應(yīng)器平均污泥濃度增加，終沉池的水力負(fù)荷與固體負(fù)荷沒有變化。同時(shí)系統(tǒng)中每一段好氧區(qū)產(chǎn)生的硝化液直接進(jìn)入下一段的反硝化區(qū)進(jìn)行反硝化，無(wú)需硝化液內(nèi)回流設(shè)施，反硝化區(qū)利用廢水中的有機(jī)物作為碳源，在不外加碳源的條件下，達(dá)到較高的反硝化效率。該工藝兼顧了除磷和反硝化對(duì)碳源的需求，提高系統(tǒng)除磷脫氮的整體效果，同時(shí)取消了硝化混合液的回流，與傳統(tǒng)AO

2、工藝相比可節(jié)約1／3的能源。結(jié)果表明分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝有較好的脫氮除磷效果，當(dāng)Q1／Q2為2：1～1：1時(shí)，其TKN去除率為80%以上,C0D去除率為90以上，PO43-去除率可達(dá)50%以上[1]。論文關(guān)鍵詞：分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝,脫氮除磷,濃度梯度
0、引言
解決水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的關(guān)鍵，是對(duì)污水進(jìn)行有效的脫氮除磷處理[2]．城市污水脫氮處理新工藝較多，但大多數(shù)工藝由于投資大、運(yùn)行費(fèi)用高或控制條件要求嚴(yán)等原因，難以發(fā)揮應(yīng)有的作用．分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝是日本提出的新標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法的一種形式。新標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法是好氧缺氧組合的生物

3、處理處理工藝，在好氧池中注入微氣泡氧氣輔助生物循環(huán)處理，可有效的去處BOD、COD、P、N等污染物。而分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝是促進(jìn)硝化的活性污泥法，是一種分段進(jìn)水的生物脫氮技術(shù)，是傳統(tǒng)A/O工藝的改良形式。理論上，在傳統(tǒng)A/O工藝處理城市污水中，生物脫氮效率與活性污泥回流比成正比，回流比大，進(jìn)入反硝化區(qū)的硝酸鹽量增大，氮的去除率就會(huì)提高。為維持較高的脫氮效果，必須同時(shí)加大污泥回流量和硝化液回流量，但這樣勢(shì)必增加污水廠日常運(yùn)行費(fèi)用及硝化液回流給缺氧區(qū)帶入的溶解氧量，而溶解氧會(huì)大量消耗廢水中的易降解有機(jī)基質(zhì)，從而影響脫氮速率。為了克服傳

4、統(tǒng)A/O工藝的這一不足，IrvineandKetchum，Jones和Demuynck等人提出采用短時(shí)缺氧與好氧交替操作來(lái)替代傳統(tǒng)的單段長(zhǎng)時(shí)缺氧和好氧運(yùn)行的新思路[3]。在此基礎(chǔ)上，Kayser和ATV提出將進(jìn)水量分成2(或者更多)等份，分別進(jìn)入各段缺氧區(qū)。隨后，許多學(xué)者分別對(duì)此進(jìn)行研究，提出根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整工藝各段進(jìn)水流量分配、缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積、污泥齡以及污泥回流比等運(yùn)行參數(shù)，形成分段進(jìn)水生物脫氮工藝。圖1為分段進(jìn)水兩級(jí)A/O工藝流程：

（1）脫氮效率高
分段進(jìn)水A/O工藝對(duì)氮的總?cè)コ拾▋刹糠?，一是剩余污泥排放去除的氮?/p>

5、，二是硝化、反硝化去除的氮量[4]。即
(1)
(2)
式中：進(jìn)水總氮的質(zhì)量濃度，g/m3；
A剩余污泥中的氮含量，g[N」/g[SS]；
XE剩余污泥的質(zhì)量濃度，g/m3；
QE剩余污泥的排放量，m3/d；
Q流入反應(yīng)器的水量，m3/d。
以圖33為例，分段進(jìn)水A/O工藝在碳源、溶解氧等反硝化、硝化條件良好的情況下，反硝化脫氮部分的去除率為:
(3)
式中:r回流污泥比，%；
n反應(yīng)器段數(shù)。
反應(yīng)器級(jí)數(shù)越多，脫氮效率越高?？梢姺侄芜M(jìn)水A/O工藝可以在常規(guī)活性污泥回流比下，不需硝化液回流，就可獲得較高的脫氮效率。實(shí)驗(yàn)表明，NH3-N

6、的平均去除率為82.5-96%。
（2）節(jié)省基建投資
對(duì)分段進(jìn)水A/O工藝反應(yīng)器進(jìn)行MLSS質(zhì)量平衡計(jì)算，對(duì)于最后一段可以得到以下表達(dá)式:
(4)
式中:Xn最后一段好氧池的MLSS的質(zhì)量濃度，即進(jìn)入終沉池的MLSS的質(zhì)量濃度，mg/L；
Xr回流污泥MLSS的質(zhì)量濃度，mg/L。
同理，對(duì)反應(yīng)器其余段可得出各段混合液濃度表達(dá)式:
(5)
式中:第i段好氧池的MLSS的質(zhì)量濃度，mg/L；
流入第m段反應(yīng)器的水量，m3/d。
由式(4)、式(5}可知，在反應(yīng)器出水MLSS不變的情況下，分段進(jìn)水A/O工藝比一般前置反硝化工藝的污泥平均

7、濃度要高，在其它條件不變時(shí)，反應(yīng)器容積可減小，因而節(jié)省基建投資。
（3）降低運(yùn)行費(fèi)用
由于好氧區(qū)硝化液直接進(jìn)入下一級(jí)缺氧區(qū)，不需要設(shè)置硝化液回流設(shè)施，即無(wú)內(nèi)回流。而對(duì)于傳統(tǒng)A/O工藝，除50%100%污泥回流外，還需200%300%的硝化液回流。Kinrakuji-cho等通過(guò)對(duì)分段進(jìn)水缺氧/好氧活性污泥系統(tǒng)的研究指出，采用分段進(jìn)水具有低能耗的特征，由于系統(tǒng)不需硝化液回流，僅需50%左右的污泥回流，因此回流系統(tǒng)能耗降低70%左右。實(shí)際運(yùn)用中，可根據(jù)季節(jié)、進(jìn)水水質(zhì)及水量的變化調(diào)整分段進(jìn)水的流量分配比例，取得較為理想的出水效果。
（4）

8、堿度滿足要求
由于采用分段進(jìn)水，硝化、反硝化間歇進(jìn)行，硝化過(guò)程中被消耗的堿度，在反硝化過(guò)程中可以得到一定程度的補(bǔ)償，這樣在整個(gè)系統(tǒng)中，堿度不會(huì)發(fā)生很大的變化，pH值基本上能維持在78之間，這非常接近于同步硝化反硝化，在整個(gè)脫氮過(guò)程中一