强化百乐克污水处理工艺除磷的工程实践研究.pdf

强化百乐克污水处理工艺除磷的工程实践研究 * 张晓杰苏宏 烟台大学， 山东 烟台 264005 摘要 介绍百乐克污水处理工艺的特点， 监测了各点总磷实际变化情况， 总磷去除率为 22 ， 不能达标排放， 加铝盐和 铁盐均可以达到排放标准。最佳的除磷工艺是脱水污泥直接进入曝气池， 经 5 h 曝气， 总磷 0. 5 mg/L， 去除率达 92 ， 达到国家规定的一级排放标准。 关键词 百乐克工艺;生物除磷;化学除磷 THE ENGINEERING RESEARCH ON ENHANCED REMOVAL PHOSPHORUS BY BIOLAK PROCESS Zhang XiaojieSu Hong Yantai University， Yantai 264005，China AbstractThe characters of Biolak process were introduced. The actual change in total phosphorus at each monitoring point was monitored. If the removal rate of phosphorus was 22 ，the wastewater could not meet the national discharge standard. The discharge standard can be if the mastewater treated by adding aluminum or iron salts，then it could meet the discharge standard. The best way to remove phosphorus was to make the dewatered sludge go directly to the aeration basins with an aeration of 5 h. As a result，the total phosphorus was less than 0. 5 mg/L with the removal rate of 92 ，which could meet the first-class of the national discharge standard. KeywordsBiolak process;biological phosphorus removal;chemical phosphorus removal * 烟台大学科研启动项目 08H0710 。 0引言 百乐克 Biolak 污水处理工艺是一种具有脱氮 除磷功能的活性污泥处理系统。由德国冯. 诺顿西公 司开发， 经多年研究形成采用土池结构、 利用浮在水 面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的具有一 定特色的活性污泥处理系统， 其工艺相对简单， 很适 合处理中小城镇生活污水。由于该工艺有独到的工 艺特征，因而该技术在世界范围内得到了广泛应 用 ［ 1］。Biolak 工艺基于多级 A/O 理论和非稳态理 论， 在同一构筑物中设置了多个 A/O 段， 使污水能够 经过多次的缺氧与好氧过程， 强化了污泥的活性并兼 有脱氮效果。具体工艺流程见图 1。 通常情况下，Biolak 系统由可选设除磷区、 链式 曝气池、 沉淀池和稳定池等 3 部分组成， 由于 Biolak 污水处理工艺结构紧凑、 投资少、 运行管理简单等优 图 1 Biolak 污水处理工艺流程 点， 在低负荷条件下， 去除 COD 效果较好， 但是， 从长 远角度看 由于对排放水体中氮磷含量要求的不断提 高 Biolak 工艺将面临很大的挑战 ［ 2］。 本文以某 Biolak 污水处理工艺的污水处理厂为 对象， 对工艺运行现状、 除磷效果进行全面调查研究， 并通过一系列的试验研究， 结果见表 1。 由表 1 可见， 本工艺总磷的去除率只有 22 左 15 环境工程 2010 年 10 月第 28 卷第 5 期 右， 远低于 Biolak 工艺预计的除磷效果; 出水平均总 磷为 4. 73 mg/L， 远高于 GB8978 － 1996污水综合排 放标准 一级排放标准 0. 5 mg/L 的 要 求。对于 Biolak 污水处理工艺磷的去除率低， 主要是悬挂式曝 气厌氧不彻底， 好 氧不 充 分 使 曝 气 池 出 口 总 磷 为 2. 67 mg/L， 经沉淀池到稳定池出口反而增高， 主要是 Biolak 这种平底沉淀池排泥不彻底产生了厌氧释放 磷造成的， 由于上述原因使出水总磷达不到国家规定 的排放标准， 因此， 对该工艺进行深入研究， 以强化该 污水处理工艺除磷的效果并实施于该工程应用中， 取 得了显著效果。 表 1Biolak 工艺各点磷质量浓度监测值 mg/L 监测次数 /次除磷池进口曝气池出口稳定池出口 16. 432. 484. 58 25. 642. 874. 88 平均6. 032. 674. 73 1试验方法 1. 1实际运行情况 原水 ρ COD 130 mg/L; 进入曝气池 ρ TP 浓 度 6. 03 mg/L; 曝 气 池 污 泥 质 量 浓 度 3 g/L， 出 水 ρ DO 2 mg/L， 按不同时间在曝气池出口取样测总磷 浓度， 其结果见图 2。 图 2实际运行曝气池中总磷去除情况 由图 2 可知 开始曝气到曝气 2 h 总鳞去除速率 较大， 曝气 4 h 后总磷基本维持在 4. 73 mg/L， 波动较 小。去 除 率 约 22 。继 续 曝 气 则 去 除 速 率 基 本 不变。 磷的去除只有在充足厌氧条件下释放磷， 才能在 充分好氧条件下大量的吸收磷， 由于 Biolak 工艺特 点， 该工艺总磷的去除率不会很高， 一般单采用生物 除磷工艺很难满足出水含磷量低于 1. 0 mg/L 的排放 要求 ［ 3 ］ 1. 2投加混凝剂辅助除磷 常用的化学混凝剂有聚合氯化铝， 硫酸亚铁等， 本文分别采用聚合氯化铝， 硫酸亚铁作为除磷的辅助 混凝剂， 经试验确定混凝剂投加量， 取 1 m3曝气池混 合液， 分别加入不同量的聚合氯化铝， 曝气 30 min 取 样测总磷， 试验结果如图 3。 图 3聚合氯化铝投加量与出水总磷浓度的关系 另取 1 m3曝气池混合液， 在相同条件下加入不 同量的硫酸亚铁， 曝气 30 min 取样测总磷， 试验结果 如图 4。 图 4硫酸亚铁投加量与出水总磷浓度的关系 由图 3 可见， 聚合氯化铝投量为 100 mg/L 以上 时， 除磷效果好， 出水中的磷 1 mg/L， 达到国家规定 的二级排放标准。但投加量比较大， 费用较贵。 由图 4 可知， 硫酸亚铁投加量为 53 mg/L 时， 出 水中的磷 1 mg/L， 投加量比投加聚合氯化铝用量 少， 污泥量也少， 总的费用相对聚合氯化铝低。因此， 建议选用硫酸亚铁作辅助除磷混凝剂。 处理量为 4 万 t/d 的 Biolak 污水处理工艺的曝 气池 中 投 加 硫 酸 亚 铁，按 试 验 结 果，投 加 量 为 100 kg/h。 24 h 后测出水总磷 1. 5 mg/L。增加投加量 为 130 kg/h， 24 h 后测出水总磷 0. 8 mg/L， 达到国家 规定的二级排放标准。 试验证明， 铝盐、 铁盐和石灰都可以作为除磷的 混凝剂， 但是对受纳水体的影响来讲， 铁盐影响最小， 是最值得推广应用的除磷试剂 ［ 4］。 1. 3改进 Biolak 工艺试验 将污泥浓缩和污泥脱水的水加药除磷后再进入 曝气池， 取部分脱水污泥投加到曝气池中， 这样污泥 25 环境工程 2010 年 10 月第 28 卷第 5 期 厌氧充分， 脱出的水磷含量高、 水量少， 加药后除磷效 果好， 除磷后的水再进入曝气池不会增加磷的浓度， 脱水污泥进入曝气池增加除磷效果。 试验取 1 m3除磷池出水 曝气池的进水 ， 加脱 水后的污泥， 质量浓度为 3 g/L， 然后进行记时曝气， 按不同时间取样测总磷含量， 试验结果见图 5。 图 5脱水污泥与出水总磷浓度的关系 脱水污泥加入曝气池的进水后进行曝气， 除磷效 果良好。曝气 3. 5 h 总磷 1. 0 mg/L; 曝气 5 h， 总磷 0. 5 mg/L， 去除率达 92 ， 出水 COD 100 mg/L， 达到国家规定的一级排放标准。 2结论 1强化 Biolak 污水处理工艺总磷的去除， 可以 采用投加铁盐混 凝剂来 强 化 处 理 效 果， 投 加 量 为 80 mg/L， 可以达到国家规定的二级标准。 2采用脱水污泥进行除磷效果良好， 曝气 5 h， 出 水 总 磷 质 量 浓 度 0. 5 mg/L，出 水 COD 100 mg/L， 达到了国家规定的一级排放标准。 3建议有条件的 Biolak 污水处理工艺的污水处 理厂改进污泥回流方式， 强化总磷达标排放。 参考文献 ［1 ］ 王涛. Biolak 工艺及其在设计中应注意的问题［J］ . 中国给水 排水， 2003， 19 10 79- 80. ［2 ］ 冯雷，孟丽静. 百乐克工艺发展中存在的问题［J］ . 水科学与 工程技术， 2006 增刊 3- 5. ［3 ］ 邱慎初. 化学强化一级处理 CEPT 技术［J］ . 中国给水排水， 2000，16 126- 29. ［4 ］ 李京雄，孙水裕. 城市生活污水化学除磷试剂的应用比较［J］ . 广东微量元素科学， 2006， 13 1 19- 22. 作者通信处张晓杰264005山东省烟台市莱山区清泉路 32 号 烟台大学化学生物理工学院化工系 E- mailytdxzhangxj 163. com 2010 － 02 － 23 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 动态 我国水质安全状况不容乐观 环境保护部于 20062010 年先后开展了全国城市、 城镇和乡镇集中式饮用水水源基础环境调查及评估工 作。通过调查发现， 当前我国水质安全状况仍不容乐观。 我国水环境安全仍然面临威胁。 2009 年， 全国七大水系总体为轻度污染， 但 408 个地表水国控监测断面中， 仍有 28 劣于Ⅴ类水质标准; 国家重点监控的 26 个湖库中， 仍有 35 劣于Ⅴ类水质标准。部分湖库和河流水华频繁发生， 甚至影响到周边 群众的饮水安全。 饮用水水源水质安全依然不容乐观。 城镇集中式饮用水水源地的水质调查显示， 有近 1 /5 的水源存在污染物超标现象。且调查发现的饮用水 水源地 水质管理还仅限于常规污染物， 有毒有机污染物的监测与管理在大多数地方尚未纳入工作范围。 突发水污染事件时有发生， 环境监管有待进一步加强。 近几年， 沱江水污染事件、 松花江水污染事件、 湘江镉污染、 太湖蓝藻暴发、 秦皇岛洋河水库水华等重大突 发环境事件不断发生。部分地方饮用水水源保护区划分不科学、 保护区批复工作进度缓慢; 保护区内环境管理 不严格、 各级保护区内不同程度地存在影响水源地水质安全的活动; 部分地方执法能力欠缺、 配套管理制度不 健全， 执法难的问题较为严重， 有法不依、 执法不严、 违法不究的现象仍然存在; 相当一部分地方环境监测能力 薄弱， 难以满足饮用水水源环境管理的需求; 部分地方环境管理队伍人员不足、 能力不强的问题依然突出。此 外， 饮用水安全保障法规政策及标准规范体系建设工作也有待进一步加强。 35 环境工程 2010 年 10 月第 28 卷第 5 期