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廢水處理技術(shù)
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廢水處理采用生物除磷沒(méi)有達(dá)標(biāo)原因分析

廢水處理方法有物理法、生物法、化學(xué)法等,但是生物法除磷經(jīng)常不達(dá)標(biāo)?是生物除磷工藝不行,還是除磷環(huán)節(jié)因素沒(méi)有控制好?生物法除磷利用聚磷菌在不同含氧環(huán)境下吸收磷。整個(gè)除磷過(guò)程受到溫度、PH值、生物環(huán)境等各種條件影響,這也是生物除磷難點(diǎn)之一。


廢水處理案例  


  影響生物除磷效果因素
  
  生物除磷中通過(guò)聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷,在好氧狀態(tài)下過(guò)量地?cái)z取磷。經(jīng)過(guò)排放富磷剩余污泥而除磷,其影響因素有:生物除磷的影響因素包括:溫度、pH值、厭氧池DO、厭氧池硝態(tài)氮、泥齡、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。
  
  1、溫度
  
  溫度對(duì)除磷效果的影響不如對(duì)生物脫氮過(guò)程的影響那么明顯,在一定溫度范圍內(nèi),溫度變化不是十分大時(shí),生物除磷都能成功運(yùn)行。試驗(yàn)表明,生物除磷的溫度宜大于10℃,因?yàn)榫哿拙诘蜏貢r(shí)生長(zhǎng)速度會(huì)減慢。
  
  2、PH值
  
  在PH在6.5一8.0時(shí),聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持穩(wěn)定,當(dāng)PH值低于6.5時(shí),吸磷率急劇下降。當(dāng)PH值突然降低,無(wú)論在好氧區(qū)還是厭氧區(qū)磷的濃度都急劇上升,pH降低的幅度越大釋放量越大,這說(shuō)明PH降低引起的磷釋放不是聚磷菌本身對(duì)PH變化的生理生化反應(yīng),而是一種純化學(xué)的“酸溶”效應(yīng),而且PH下降引起的厭氧釋放量越大,則好氧吸磷能力越低,這說(shuō)明PH下降引起的釋放是破壞性的,無(wú)效的。PH升高時(shí)則出現(xiàn)磷的輕微吸收。
  
  3、溶解氧
  
  每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生長(zhǎng)受到抑制,難以達(dá)到預(yù)計(jì)的除磷效果。厭氧區(qū)要保持較低的溶解氧值以更利于厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸,進(jìn)而使聚磷菌更好的釋磷,另外,較少的溶解氧更有利予減少易降解有機(jī)質(zhì)的消耗,進(jìn)而使聚磷菌合成更多的PHB。而在好氧區(qū)需要較多的溶解氧,以更利于聚磷菌分解儲(chǔ)存的PHB類(lèi)物質(zhì)獲得能量來(lái)吸收污水中的溶解性磷酸鹽合成細(xì)胞聚磷。厭氧區(qū)的DO控制在0.3mg/l以下,好氧區(qū)DO控制在2mg/l以上,方可確保厭氧釋磷好氧吸磷的順利進(jìn)行。
  
  4、厭氧池硝態(tài)氮
  
  厭氧區(qū)硝態(tài)氮存在消耗有機(jī)基質(zhì)而抑制PAO對(duì)磷的釋放,從而影響在好氧條件下聚磷菌對(duì)磷的吸收。另一方面,硝態(tài)氮的存在會(huì)被氣單胞菌屬利用作為電子受體進(jìn)行反硝化,從而影響其以發(fā)酵中間產(chǎn)物作為電子受體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸,從而抑制PAO的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。每毫克硝酸鹽氮可消耗易生物降解的COD2.86mg,致使厭氧釋磷受到抑制,一般控制在1.5mg/l以下。
  
  5、泥齡
  
  由于生物除磷系統(tǒng)主要通過(guò)排出剩余污泥實(shí)現(xiàn)除磷,因此剩余污泥量的多少?zèng)Q定系統(tǒng)的除磷效果,而泥齡長(zhǎng)短對(duì)剩余污泥的排放量和污泥對(duì)磷的攝取作用有直接的影響。污泥齡越小,除磷效果越佳。這是因?yàn)榻档臀勰帻g,可增加剩余污泥的排放量及系統(tǒng)中的除磷量,從而削減二沉池出水中磷的含量。但對(duì)于同時(shí)除磷脫氮的生物處理工藝而言,為了滿足硝化和反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)要求,污泥齡往往控制得較大,這是除磷效果難以令人滿意的原因。一般以除磷為目的的生物處理系統(tǒng)的泥齡控制在3.5~7d。
  
  6、COD/TP
  
  污水生物除磷工藝中,厭氧段有機(jī)基質(zhì)的種類(lèi)、含量及微生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與污水中含磷的比值是影響除磷效果的重要因素。不同的有機(jī)物為基質(zhì)時(shí),磷的厭氧釋放和好氧攝取效果是不同的。分子量較小的易降解有機(jī)物(如揮發(fā)性脂肪酸類(lèi)等)容易被聚磷菌利用,將其體內(nèi)儲(chǔ)存的多聚磷酸鹽分解釋放出磷,誘導(dǎo)磷釋放的能力較強(qiáng),而高分子難降解有機(jī)物誘導(dǎo)聚磷菌釋磷能力就較差。厭氧階段磷的釋放越充分,好氧階段磷的攝取量就越大。另外,聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量,主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此,進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì),是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為,進(jìn)水中COD/TP要大于15,才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì),從而獲得理想的除磷效果。
  
  7、RBCOD(易降解COD)
  
  研究表明,當(dāng)以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作為釋磷基質(zhì)時(shí),磷的釋放速率較大,其釋放速率與基質(zhì)的濃度無(wú)關(guān),僅與活性污泥的濃度和微生物的組成有關(guān),該類(lèi)基質(zhì)導(dǎo)致的磷的釋放可用零級(jí)反應(yīng)方程式表示。而其他類(lèi)有機(jī)物要被聚磷菌利用,必須轉(zhuǎn)化成此類(lèi)小分子的易降解碳源,聚磷菌才能利用其代謝。
  
  8、糖原
  
  糖原是由多個(gè)葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖,是胞內(nèi)糖的貯存形式。如上圖所示聚磷菌中糖原在好氧環(huán)境下形成,儲(chǔ)存能量在厭氧環(huán)境下代謝形成為PHAs的合成的原料NADH并為聚磷菌代謝提供能量。所以在延遲曝氣或者過(guò)氧化的情況下,除磷效果會(huì)很差,因?yàn)檫^(guò)量曝氣會(huì)在好氧環(huán)境下消耗一部分聚磷菌體內(nèi)的糖原,導(dǎo)致厭氧時(shí)形成PHAs的原料NADH的不足。
  
  9、HRT

  
  對(duì)于運(yùn)行良好的城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來(lái)說(shuō),一般釋磷和吸磷分別需要1.5~2.5小時(shí)和2.0~3.0小時(shí)。總體來(lái)看,似乎釋磷過(guò)程更為重要一些,因此,我們對(duì)污水在厭氧段的停留時(shí)間更為關(guān)注,厭氧段的HRT太短,將不能保證磷的有效釋放,而且污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機(jī)物分解為可供聚磷菌攝取的低級(jí)脂肪酸,也會(huì)影響磷的釋放;HRT太長(zhǎng),也沒(méi)有必要,既增加基建投資和運(yùn)行費(fèi)用,還可能產(chǎn)生一些副作用??傊?,釋磷和吸磷是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過(guò)程,聚磷菌只有經(jīng)過(guò)充分的厭氧釋磷才能在好氧段更好地吸磷,也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧段超量地釋磷,調(diào)控得當(dāng)會(huì)形成一個(gè)良性循環(huán)。我廠在實(shí)際運(yùn)行中摸索得到的數(shù)據(jù)是:厭氧段HRT為1小時(shí)15分~1小時(shí)45分,好氧段HRT為2小時(shí)~3小時(shí)10分較為合適。
  
  10、回流比(R)
  
  A/O工藝保證除磷效果的極為重要的一點(diǎn),就是使系統(tǒng)污泥在曝氣池中“攜帶”足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池,其目的就是為了防止污泥在二沉池中因厭氧而釋放磷,但如果不能快速排泥,二沉池內(nèi)泥層太厚,再高的DO也無(wú)法保證污泥不厭氧釋磷,因此,A/O系統(tǒng)的回流比不宜太低,應(yīng)保持足夠的回流比,盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出。但過(guò)高的回流比會(huì)增加回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的能源消耗,且會(huì)縮短污泥在曝氣池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間,影響B(tài)OD5和P的去除效果。如何在保證快速排泥的前提下,盡量降低回流比,需在實(shí)際運(yùn)行中反復(fù)摸索。一般認(rèn)為,R在50~70%的范圍內(nèi)即可。
  

  生物除磷對(duì)廢水處理是最經(jīng)濟(jì)可行的方法。由于受到各種因素條件影響,效果會(huì)難以達(dá)到理想的效果。生物除磷對(duì)環(huán)境要求較高,以上10個(gè)影響因素都會(huì)導(dǎo)致除磷效果不達(dá)標(biāo)。廢水除磷目前完全依靠生物除磷法幾乎沒(méi)有,主要通過(guò)物理法和、生物法相互結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)

此文關(guān)鍵字: 廢水處理生物法 

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