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城鎮污水處理廠低濃度進水脫氮除磷效果

發布時間:2020-12-15 9:48:12  中國污水處理工程網

  城鎮污水主要來源于生活污水,一般為低濃度污水,污水中主要的污染物有懸浮顆粒、有機物和氮磷等元素,其中,氮磷元素超標排放到水源中,容易導致水體富營養化,引起水中藻類快速繁殖。此類污染問題成為世界各國主要的環境問題,受到全世界的廣泛關注。近年來,使用傳統的污水處理方法處理我國城鎮污低濃度污水時,由于低濃度污水碳量較低,微生物對有機物的分解不徹底,導致傳統方法脫氮除磷效果不佳。因此,要保證污水處理效果,首先要確保相關高效脫氮除磷技術在污水處理廠中的得到應用。

  一、城鎮污水特點

  人類的生活離不開水資源,近些年城鎮化水平不斷提高,城鎮人口不斷增加,產生了大量的生活污水,由于環保基礎設施的歷史欠賬太多,導致仍有大量的生活污水未經處理或者處理后仍達不到排放標準,就直接排入到水體中,給城鎮及城鎮周邊的環境造成了嚴重的污染。長時間的排放造成水體污染不斷加劇,污水治理困難增加。城鎮污水的特征是低濃度污水,即COD濃度低于200mg/L,或BOD濃度低于100mg/L,主要來自日常生活產生的低濃度污水,其突出特點是含碳量較低。此外,排放氮磷含量超標的污水到水源中會導致水體富營養化,從而引起藻類植物大規模生長,影響水質情況。因此,如何有效脫氮除磷就成為了城鎮低濃度污水治理的一個重要問題。

  二、低濃度污水處理現狀

  我國城鎮污水處理廠建設較晚,初期建設的污水廠主要采用活性污泥法技術,主要針對污水中的有機物和懸浮物,對于清除低濃度污水中氮磷元素的效果較差,且污水處理設備存在效率低、高耗能以及穩定差等問題。此外,污水處理廠進水濃度的不同,會影響污水處理工藝的運行效果,造成排放的污水中氮磷含量超標。隨著我國對環境保護工作的重視,先后出臺了相關的政策法規,對水體中氮磷含量標準有了明確的規定。城鎮污水處理廠需要加大對處理低濃度污水脫氮除磷工藝的研究與改進,促使著城鎮污水處理健康發展。

  三、低濃度污水脫氮除磷工藝效果

  3.1 A/O工藝

  A/O工藝是在活性污泥法基礎上,利用聚磷菌循環在厭氧和好氧兩種狀態不斷的工作下達到除磷的效果。但也有部分A/O工藝是利用硝化菌和反硝化菌,在缺氧和好氧兩種情況下,達到脫氮的作用。A/O工藝不用額外的添加碳源進行脫氮作用,該工藝建造和運營費用低,得到了廣泛的應用。雖然A/O工藝在除磷上面有很好的效果,但由于受到了該工藝本身的缺陷限制,導致低濃度污水處理過程中發生的硝化作用會大大的降低磷元素的去除效果。例如,A/O工藝在遇到溫度低、進水負荷低等情況時,會造成低濃度污水中去除磷的效果大大降低。

  3.2 A2/O及改進工藝

  A2/O工藝是在A/O工藝上發展起來的一種技術,可以同時實現去除低濃度污水中氮磷的作用,該工藝操作簡單、建設費用不高,在我國城鎮污水治理中得到普遍使用。隨著生活方式的改變,城鎮低濃度污水中的污染物比例也發生了相應的變化,其中比較突出的是污水中C/N比低,碳源缺乏。低濃度污水中碳源不足,導致A2/O工藝中內部微生物競爭更加激烈,從而造成脫氮除磷效率大大降低。針對A2/O工藝在低濃度污水中存在的問題,可以通過額外的添加碳源來解決,但這樣會造成污水處理成本增加,因此,有研究者對該工藝進行優化,研究出了兩種處理效果的更好的工藝:倒置A2/O工藝,該方法在原工藝流程中缺氧池和厭氧池的順序進行了調換,這樣可以有效的避免硝酸鹽的回流,促進微生物的生長,提高工藝在處理低濃度污水時對磷的處理能力;A-A2/O工藝,此方法在原工藝的流程上多添加了一個缺氧池,給回流污泥提供充足停留時間,保證RAS硝酸鹽徹底反硝化,又能夠保證足夠的碳源,處理低濃度污水中磷的能力得到了加強。

  3.3 SBR工藝和改進型工藝

  SBR工藝在自動控制程序的操控下,低濃度污水進入處理設備中進行攪拌、曝氣、沉淀和排水等,這個過程的不斷循環的,最終實現低濃度污水脫氮除磷效果。該工藝操作靈活、基建費用不高、運行維護容易,以及去除氮磷效果好的特點。但SBR工藝也存在著一些缺點,如SBR工藝在運行的過程鼓風曝氣機是間歇運行的,這樣就需要該設備頻繁的開啟和關閉,如此則會對工藝的穩定性產生影響,低濃度污水脫氮除磷效果將會大大降低。為了解決SBR工藝存在的問題,一些研究者對SBR工藝進行了相應的改進,比較成熟的工藝有ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和CASS工藝等,這些工藝在低濃度污水脫氮除磷方面具有很好的效果。

  3.4 氧化溝工藝

  氧化溝工藝是通過設置一定的溶解氧的梯度,使低濃度污水通過氧化溝中硝化和反硝化的交替作用,實現去除污水中氮磷的效果。該工藝技術要求低、流程簡單、操作方便,成為了城鎮污水處理廠處理低濃度污水中氮磷等污染物的有效方法之一。但是該工藝還存在一些不足,如污泥膨脹、污泥沉積等問題,會降低低濃度污水中氮磷的處理效果。

  3.5 人工濕地處理工藝

  人工濕地是一種新的污水處理工藝,該工藝構造、流程簡單,建造費用低,不需要太多的運營投入和后期維護,在低濃度污水處理方面具有很好的作用。人工濕地利用粉煤灰和細煤渣,或粉煤灰和空心磚,能有效的去除低濃度污水中的有機物和磷元素,同時,還可以在人工濕地上種植各種植物,脫氮除磷的效果更強,而且凈化水的能力也得到了提高。此外,人工濕地占地面積小,凈化后的水質較好,對于改善生態效果十分顯著。

  3.6 循環流環型工藝

  循環流環型脫氮除磷工藝(CCFP)融合了A2/O工藝和氧化溝的特點,同時,還將完全混和反應器與循環反應器運用到工藝中,對CCFP工藝技術進行了優化,提高了CCFP工藝技術的穩定性和系統的耐沖擊負荷能力得到了提高,并且可以高效的去除低濃度污水中的氮磷元素。CCFP方法與A2/O方法相比,具有節能、工程投資費用低、管理方便等優勢。此外,在實際應用過程中,CCFP工藝已經處理低濃度污水方面顯示了其優越性,應用前景良好。

  四、結語

  城鎮污水問題已經影響到了城鎮居民的正常用水,以及給城鎮形象造成了負面影響。因此,城鎮污水治理迫在眉睫。城鎮污水處理廠如何高效的處理低濃度污水中氮磷污染問題是非常關鍵的。隨著污水處理技術的進步與成熟,污水處理系統有著向集約化發展的趨勢,有利于減少污水處理廠的總體占地面積,易于日常的操作管理。目前,隨著相關脫氮除磷工藝技術快速發展和技術的不斷成熟,如人工濕地工藝,在處理低濃度污水脫氮除磷方面有很好的效果,受到相關人員的關注,具有廣闊的前景。(來源:擔州市水務有限公司)

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