改良型DE氧化沟工艺的除磷脱氮分析.pdf

改良型 DE 氧化沟工艺的除磷脱氮分析 唐敏康 许建红 江西理工大学环境与建筑工程学院, 赣州 341000 曾 严 四川新都金海污水处理厂技术科, 成都 610500 摘要 新都污水处理厂所采取的改良型 DE氧化沟经工程实践证明效果较好, 针对该处理工艺流程和 DE 氧化沟自身 的改进进行了分析, 总结了为强化脱氮除磷进行改良的经验。 关键词 DE 氧化沟 脱氮除磷 工艺流程 污水处理 0 引言 近年来,我国的水环境污染和水质富营养化状况 越来越严重。因此对污水中的氮磷排放的要求越来 越严格 , 根据污水综合排放标准排入 GB3838 Ⅲ类 水域 划定的保护区和游泳区除外 和排入GB3097 中 二类海域的污水 ,执行一级标准, 对于二级污水处理 厂排出的污水中的一级标准为 磷酸盐 以 P 计 0. 5 mg L ,氨氮15 mg L 。在考察中了解到四川新都 金海污水处理厂综合污水处理的各项指标均达到一 级排放标准 ,现就该污水处理厂的工艺流程和 DE 氧 化沟自身的改进进行了分析, 供探讨。 1 工艺流程 四川新都金海污水处理厂采用改良型 DE 氧化 沟,它是引进比利时的DE 氧化沟工艺技术并加以改 良,主要配套设施采用国外进口。改良型 DE 氧化沟 就是在DE 型氧化沟前加设缺氧池和厌氧池 , 以加强 聚磷菌的释磷和吸磷的作用。为防止污泥膨胀,设立 了一个生物选择区, 而且采用两点进水法, 如 20的 污水进入缺氧区, 80的污水进入生物选择区, 具体 工艺流程如下图 1。 图 1 工艺流程图 1. 1 缺氧区 大部分生物处理污水的二级污水处理厂为了更 好地除磷 ,只在氧化沟前设立 1 个厌氧池 ,通过厌氧- 好氧达到生物除磷的作用 ,但都未达到一级标准。改 良型 DE 氧化沟在厌氧区前设立 1 个缺氧区 DO 0. 2～ 0. 5 mg L , 并在池中设置了1 个搅拌器,20的 进水与 2 倍的回流污泥在缺氧池混合, 进行反硝化, 使硝酸盐氮转化为氮气逸出, 减少了硝酸根离子所含 的氧, 严格地控制了厌氧状态, 防止了厌氧区硝酸根 对聚磷菌释放体内 P 的影响。只让 20的水进入了 缺氧区和厌氧区, 80 的水直接进入生物选择区, 这 可减少伴随 DO 进入量 ,另外在缺氧池中降解有机物 会进一步降低溶解氧的浓度, 可确保厌氧区厌氧状态 DO 0. 2 mg L 。这对厌氧区有效释磷很重要 ,一般 在厌氧时释磷越多 ,好氧时就能吸收过量的磷, 从而 达到较好的除磷效果。另外 ,只有 20的进水进入 缺氧区和厌氧区 ,使厌氧区和缺氧区的水力停留时间 延长, 保证聚磷菌充分释磷 ,或相应的使缺氧池和厌 氧池的容积减少 ,则减少设备投资。 1. 2 厌氧区 20的泥水混合液由缺氧区进入厌氧区, 严格控 制了厌氧区的厌氧 DO 0. 2 mg L 。在厌氧区的中 间部位设导流隔墙, 并在适当的位置安装水下搅拌 器,使该区具有良好的混合与循环条件 , 从而能使污 泥和水充分混合 ,加强了聚磷菌释放磷的速度和所有 聚磷菌能释放磷 ,可缩短厌氧区保证充分释磷的水力 停留时间。 1. 3 生物选择区 在DE 氧化沟前设 1 个厌氧生物选择池 ,80的 进水直接进入生物选择池 ,和由厌氧区进入生物选择 区的泥水混合液相混合, 从而有机物的负荷比较高, 使进水伴随 DO 的进入量在生物选择区很快就消耗, 达到厌氧生物选择区严格厌氧状态 。这有利于控制 丝状菌的生长, 因为厌氧反应池控制污泥膨胀的主要 原理是绝大部分种类的丝状菌都是好氧的,在厌氧状 态下将受到抑制, 而绝大部分的菌胶团细菌为兼性 9 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 菌,在厌氧条件下将进行厌氧代谢 。 1. 4 改良型DE 氧化沟 1. 4. 1 工艺流程设计 改良型 DE 氧化沟运行方式以脱氮除磷为目的 时,其运行控制程序分为 4 个阶段,运行周期为 4 h。 第1 阶段 污水进入沟 Ⅰ , 沟Ⅰ水下推进器运转 起推流作用 ,沟Ⅱ转碟运转起曝气作用 ,沟 Ⅰ出水堰 门关闭 ,沟Ⅱ出水堰门开启排水, 此阶段沟 Ⅰ为缺氧 区,进行反硝化 ,沟 Ⅱ为好氧区进行硝化和聚磷菌的 充分吸磷的作用 ,此阶段历时 1. 5 h。 第2 阶段 污水仍从沟 Ⅰ进入, 沟Ⅰ出水堰门继 续关闭 ,沟 Ⅱ出水堰门继续开启排水 ,沟 Ⅰ和沟 Ⅱ转 碟均运转 ,均为好氧区,此阶段历时 0. 5 h 。 第3 阶段 污水从沟Ⅱ进入 , 沟Ⅱ水下推进器 运转起推流作用 ,沟 Ⅰ转碟继续运转曝气 ,沟 Ⅰ出水 堰门开启排水, 沟Ⅱ出水堰门关闭 , 沟 Ⅱ为缺氧区进 行反硝化区 ,沟 Ⅰ为好氧区进行硝化和吸磷 ,此阶段 历时为1. 5 h。 第4 阶段 污水继续进入沟 Ⅱ, 沟Ⅱ出水堰门继 续关闭,沟 Ⅰ出水堰门继续开启排水,沟 Ⅰ 、 沟 Ⅱ转碟 均运转,均为好氧区 ,此阶段历时 0. 5 h。 1. 4. 2 工艺流程分析 改良型 DE 氧化沟和普通的 DE 氧化沟相比, 在 很多方面都做了改进 ,首先在曝气方式上作了改变, 原来采用转刷曝气, 现改为转碟曝气,充氧能力更强。 为了达到除磷的目的和提高除磷的效率 ,此工艺流程 设计是把排水设在氧化沟处于好氧状态 ,聚磷菌通过 释放 PHB 获得能量,大量的吸收水中磷于体内 ,及时 进入沉淀池 ,随剩余污泥排出, 而不是在反硝化阶段 排水 ,防止了磷在反硝化阶段磷的再释放而随出水排 出,另外在出水时保持好氧状态 2 ～ 3 mg L , 可防止 磷在二沉池再释放, 影响了磷的去除率 。为了达到生 物脱氮的目的, 两沟定时进行充氧曝气和缺氧推流切 换,交替进行硝化与反硝化。在此中, 每个阶段转碟 运行和停止的时间作了很大的调整 ,转碟的利用率提 高到 62. 5。 2 运行效果 新都污水处理厂处理后的污水排放到 GB3838Ⅲ 类水域,综合污水处理的各项指标需达到污水综合 排放标准一级排放标准 。该厂自 2004 年 9 月投入 运行以来 ,其综合污水处理的各项指标均达到要求, 而且具有生产运行长期稳定、正常、占地少、投资省、 周期短的特点。由于该污水处理厂近段处理的污水 大部分都是收集生活污水, 进水水质比较好 ,所以污 水的去除率是比较低的 。通过不同污水水质的效果 分析 ,该污水处理厂的工艺流程适宜城市生活污水比 重略大于工业废水比重的城市综合污水的处理。具 体处理效果见表 1。 表 1 新都金海污水处理厂污水处理效果 项目 进水 mg L-1出水 mgL- 1去除率 CODCrSS NH3-N TP CODCr SSNH3-N TP CODCr SSNH3-N TP 2004-0982. 0 12913. 80. 7327. 8 14. 36. 810. 1766. 1 88. 950. 776. 7 2004-1070. 1 12912. 50. 7327. 8 14. 36. 810. 1760. 3 87. 667. 375. 0 2004-1177. 6 14314. 80. 6927. 1 16. 45. 420. 2965. 1 87. 768. 862. 3 2004-1288. 5 13418. 11. 0327. 1 16. 45. 420. 2969. 4 87. 870. 171. 8 2005-0179. 0 16314. 11. 1022. 4 16. 94. 560. 3271. 6 89. 667. 770. 9 2005-0281. 7 15813. 10. 9425. 4 15. 64. 660. 3468. 9 90. 164. 463. 8 2005-0397. 9 12617. 21. 1433. 8 16. 53. 620. 4265. 5 86. 979. 063. 2 2005-0497. 7 14115. 11. 0326. 8 14. 42. 020. 3572. 6 89. 886. 666. 0 3 结语 改良型 DE 氧化沟不但在工艺流程上作了一些 改进, 而且在自身的 DE 氧化沟上作了一些改良, 主 要都是为强化生物脱氮除磷和运行稳定而设计。主 要是从以下几个方面进行严格控制 1 为充分有效的释磷和好氧区超量吸磷 ,在厌 氧区前设置了 1 个缺氧区, 防止了硝酸根离子对聚磷 菌释放磷的影响 。 2 改为两点进水, 严格控制了伴随 DO 带入为 此减少缺氧区和厌氧区的容积 。 3 加设厌氧生物选择池,抑制丝状菌的生长 ,控 制了污泥膨胀, 使运行更稳定 。 4 DE 氧化沟自身作了一些调整, 为更好的去除 磷,调整氧化沟的出水工作状态为好氧。 另外, 在工艺设计参数上作了一些控制和调整, 该厂的主要技术参数如下 BOD5污泥负荷 0. 05 ～ 0. 15 kg kgd ; 水力停 留时间 13～ 26 h ; 泥龄 12 ～ 18 d; 回流比 90; 污泥浓度 2 000 ～ 4 000 mg L ; 沟内流速 0. 3 ～ 0. 5 m s; 溶解氧 2 ～ 3 mg L 好氧 , 0. 2 ～ 0. 5 mg L 缺氧 , 0. 2 mg L 厌氧 。 DE氧化沟在工艺流程上进行改进, 自身上进行 改良, 工艺设计参数上进行适当的控制 , 从而能使出 水水质中的氮磷达到一级标准 ,这也为其他工艺流程 的强化脱氮除磷的改良上提供了一些经验参考。 10 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 参考文献 [ 1] 黄祖安. Carrousel 氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制. 中国给水排 水, 2003,19 12. [ 2] 刘长荣, 常建一. Carrousel 氧化沟脱氮除磷工艺设计. 中国给水 排水, 2002,18 1. [ 3] 赵书华, 李长坤. 改良型Carrousel 氧化沟工艺的优化控制. 江苏 环境科技, 2004, 17 3. [ 4] 黄秀艳, 吕锡武. 一体化小型污水处理除磷脱氮的研究与进展. 污染防治技术, 2004, 17 1. [ 5] 韩魁声, 齐杰. 污水生物处理工艺技术. 大连 大连理工大学出 版社, 2004. 作者通讯处 唐敏康 341000 江西赣州市 江西理工大学环境与 建筑工程学院 2005- 05-23 收稿 UASB法处理城市生活垃圾焚烧场渗滤液 ＊ 邓黛青 1 夏凤毅 2 李光明 1 周仰原 1 赵修华 1 1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200092;2.浙江省温州师范学院, 温州 325027 摘要 垃圾焚烧场的渗滤液具有 pH 低、污染成分复杂、CODCr浓度高、可生化性好等特点。 本研究探索了 UASB 法处 理焚烧场渗滤液时的快速启动方法, 考察了水力停留时间、容积负荷对 CODCr去除率的影响及产气量与 CODCr去除率 的关系, 结果表明, 在水力停留时间 6 d、容积负荷 5kg m3d 的情况下, CODCr去除率可达到 93, 每升原水产气量可 达 22. 5 L, 折合热值 492. 7 kJ。 关键词 UASB 垃圾焚烧场 渗滤液 0 引言 焚烧厂的垃圾渗滤液主要来源于垃圾本身的内 含水以及垃圾在堆酵过程中产生的水份 。由于垃圾 在焚烧场垃圾储坑内停留时间一般 1 周, 因而垃圾 中有机物在水解酸化细菌作用下分解成的脂肪酸还 未进一步降解, 使产生的渗滤液具有 CODCr浓度高, BOD5 CODCr值为 0. 6 ～ 0. 8, 可生化性好的特点, 适合 于直接进行生化处理 [ 1-3] 。本研究利用 UASB 反应器 处理垃圾焚烧场渗滤液的反应器对启动条件和最佳 工艺运行参数进行了试验研究 。 1 实验方法 垃圾渗滤液取自温州市临江垃圾发电厂的垃圾 储坑 ,其主要水质指标见表 1。实验用污泥取自温州 市啤酒厂污泥浓缩池 ,MLSS 为 64. 68 g L ,VSS SS 为 70. 3。 表 1 垃圾渗滤液的主要水质指标mg L pH 除外 pH重碳酸盐碱度TSNH3- NBOD5B MPCODCrVFA 3 . 92～ 5. 81018 500～ 26 875380～ 65629 635～ 38 00035 000～ 45 00039 400～ 59 1509 230～ 11 221 HgZnCrCuCaFePbCl- 0. 013150. 150. 329771930 . 19 890 ＊国家“863”基金资助项目 2003AA644030 实验装置采用 UASB 反应器 。反应柱部分内径 150 mm ,高1 700 mm ,有效容积 30 L, 沿高度方向每隔 150 mm 开设一个取样口; 三相分离器内径 230mm ,高 150 mm ,有效容 6. 23 L 。反应调试期间的整个装置置 于恒温室内,反应温度为 301 ℃。运行期间采用 常温运行 ,室内气温在 20～ 35 ℃波动 。 2 结果与讨论 2. 1 UASB 的启动与运行 鉴于渗滤原液存在一定的厌氧毒性 ,启动采用逐 步驯化,培养和富集对渗滤液有亲和力菌种 [ 4] ; 同时 在中温条件下一次接种所需的全部污泥量,以保证污 泥活性 、 降低污泥负荷 、避免原水中的毒性物质对厌 氧生物造成毒性冲击 。结合渗滤液的厌氧毒性测试 11 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 BIO-TREATMENT OF AMMONIA -CONTAINING WASTE WATER FROM CHEMICAL FERTILIZER INDUSTRY WITH A MULTIPLE AIRLIFT LOOP REACTOR Mao Guozhu Wen Jianping Jia Xiaoqiang et al7 Abstract A 80m3gas-liquid-solid three -phase flow multiple airlift loop bioreactor ALRwith a low ratio of height to diameter shas been putinto practice in nitrifying the effluent in one chemical fertilizer plant in China. The influences of the air -to -water flow ratio and hydraulic residence time on ammonia nitrogen reductionare investigated and discussed. The optimum operating conditionssuch as air -to -water flow ratio of 50 and HRT of 5 hours are found. In addition, the average removal rates of CODCrand NH 4-N are respectively higher than 75 and 98. The treatment results of the effluent CODCr50 mg L and NH 4-N10mg L, which are satisfactory. Keywords ammonia nitrogen, bio -treatment, multiple airlift loop reactor and low ratio of height to diameter ANALYSIS OF PHOSPHOROUS AND NITROGEN REMOVAL BY IMPROVED DE OXIDATION DITCH PROCESSTang Minkang XuJianhong Zeng Yan9 Abstract Based on the good effect of Xindou Wastewater Treatment Plant for selecting improved DE oxidation ditch process, it is analysed the improved process and the improved DE oxidation ditch itself. Finally the improved experiments for strengthening phosphorous and nitrogen removal are summarized. Keywords DE oxidation ditch, phosphorous and nitrogen removal, process flow andwastewater treatment TREATMENT OF LEACHATE FROM MUNICIPAL SOLID WASTE IN INCINERATOR WITH UASB Deng Daiqing Xia Fengyi Li Guangming et al 11 Abstract Leachate from solidwaste store -tank in municipal solid waste incinerators factory has the character of high organic contamination and low pH. The start -up perance of commercial -scale UASB reactors to treat leachate at ambient temperature was investigated. The experiment was also designed to investigate the effects of CODCrdegrading efficient on HRT and VLD. The resultsindicate that at a HRT of 6 d and the VLD of 5 kg m3d, the CODCrdegrading efficiency is above 85, and the gas produced from the organic contamination of each raw leachate is 22. 5 L. Keywords UASB, municipal solidwaste, incinerator and leachate EXPERIMENTALSTUDYONRESIDENTIALSEWAGETREATMENTBYMEMBRANE- SEQUENCING BIOREACTORGao Yulan Feng Xudong Wang Ping 14 Abstract Membrane -sequencing bioreactor was used to treat residential sewage. The stability of system was investigated without sludge discharge. The result shows that the average removal efficiency of CODCr, ammonia nitrogen and turbidity has reached 89. 8, 99. 3 and 99. 6 respectively under the conditions of air -water ratio 35∶ 1, operation period 5. 75 h. The membrane has a contribution to the removal efficiency of CODCr, ammonia nitrogenand turbidity respectively with 10. 2, 0. 1 and 9. 5. The membrane separation process can enhance the waste water treatment effect and trans -membrane pressure TMP rises slowly. The effluent quality was superior to the standards for water reuse. Keywords membrane -sequencing bioreactor, residential sewage and ammonia nitrogen TREATMENTOFLEACHATEFROMMUNICIPALSOLIDWASTELANDFILLSBY EVAPORATION INVACUUMYang Qi He Pinjing Shao Liming 17 Abstract Evaporation has been used for treatment of landfill leachate at a certain extent. After a brief summary of development of evaporation technology in treatment of landfill leachate, the emphasis is put on the introduction to a new type of technology -evaporationin vacuum, which is considered to be able to avoid the primary problem of traditional evaporations equipment erosion, and has a low demand on energy supply. The effluent of evaporation in vacuum can be discharged directly to sewage treatment plant, or can be reused after a treatment by membrane. Keywords landfill leachate, equipment erosion, evaporation in vacuum and reverse osmosis PRETREATMENT TEST OF ANTIBIOTICWASTEWATERWITH SUPERHIGHCONCENTRATION Qing Xiangchun Chen Fanzhong Ye Hengpeng et al 20 Abstract The pretreatment of the antibiotic wastewater was studied. The process is flocculation※a biochemical hydrolyzation by the acclimated bacillus anoxic hydrolyzation※re -flocculation※catalytic oxidationby Fenton reagent. Each chemicaloxygen demand CODCrremoval efficiency of the processes is 30. 31, 27. 0, 32 . 88 and33. 82. The chemical oxygen demand CODCrof the wastewater was reducedfrom over 50 000mg L to about 10 000mg L. It provided a of the pretreatment of antibiotic wastewater. Keywords antibiotic wastewater, flocculation, bacillus and Fenton reagent APPLICATIONOFAIR -FLOATATIONANDSBRINTREATMENTOFSILK-MAKING WASTEWATERLi Naiwei Wang Litong Shi Hui 23 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 2,Apr. ,2006