A/O工藝法也叫厭氧好氧工藝法,是改進的活性污泥法。其將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理,后續(xù)設(shè)置好氧段。
A/O脫氮工藝的除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,交替處理。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,可提高污水的可生化性。
① 在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化游離出氨氮。
② 在好氧段,硝化菌將氨氮氧化為硝態(tài)氮,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將硝態(tài)氮還原為分子態(tài)氮完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。
A/O除磷工藝的除了使有機污染物得到降解之外,還具有較好的除磷功能。在厭氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和難溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,可提高污水的可生化性。
根據(jù)生物除磷原理,在厭氧條件下,聚磷菌通過菌種間的協(xié)作,將有機物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)酸,借助水解聚磷釋放的能量將之吸收到體內(nèi),并以聚β羥基丁酸PHB形式貯存,提供后續(xù)好氧條件下過量攝磷和內(nèi)身增殖所需的碳源和能量。
除磷工藝的活性污泥中磷含量遠高于普通活性污泥法。磷的去除通過排除剩余污泥的形式完成。
A/O工藝特點是:效率高,該工藝對廢水中的有機物,總磷等均有較高的去除效果。流程簡單,投資省,操作費用低。工藝要求短泥齡,控制氨氮硝化,保證除磷效果。但是氮去除效果較差。
A/O工藝參數(shù)的控制
污水處理的運行需要眾多控制參數(shù)的合理調(diào)控,只有這樣,才能保證處理工藝的正常、有效運行。本文詳細介紹A/O(脫氮)工藝主要參數(shù)指標的控制!
1、pH值
一般污水處理系統(tǒng)可承受的pH值變動范圍為6~9,超出范圍需進行投加化學(xué)調(diào)和劑調(diào)整;pH值過小會造成混凝絮體小、生物處理中原生動物活動減弱;過大則體現(xiàn)為混凝絮體粗大,出水渾濁,活性污泥解體,原生動物死亡。對于生活污水,pH值一般符合要求,不需人為調(diào)控。
2、B/C
B/C即系統(tǒng)進水的可生化性,數(shù)值上為同一樣品的BOD?與COD的比值。對于二級污水處理廠,B/C表征污水成分是否滿足生物處理的要求。對于活性污泥系統(tǒng),一般認為B/C≥0.3,為可生化性良好,生物處理發(fā)揮作用。而可生化性<0.3時,污水中有機物含量不足,無法滿足生物處理中微生物生長的需要,生物處理效率低下,此時,調(diào)控方法是向污水中投加有機營養(yǎng)源。
3、水力停留時間HRT
HRT即平均水力停留時間,指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時間,也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時間,為反應(yīng)器有效容積與進水量的比值。對于生物處理,HRT要符合相應(yīng)工藝要求,否則水力停留時間不足,生化反應(yīng)不完全,處理程度較弱;水力停留時間過長則會導(dǎo)致系統(tǒng)污泥老化。
當(dāng)處理效果不佳時,可參照設(shè)計值進行HRT的校核,校核水力停留時間時,水量應(yīng)該算上污泥回流量與內(nèi)回流量等。若HRT過小,應(yīng)緩慢減小污水量,過大則緩慢加大污水量。注意,污水量的增減都應(yīng)緩慢變動,否則造成系統(tǒng)的沖擊負荷;由于污水處理任務(wù)艱巨,不要輕易減小進廠污水量,而是在回流量上做出調(diào)整。
4、污泥濃度MLSS及MLVSS
MLSS為活性污泥濃度,MLVSS為揮發(fā)性活性污泥濃度,一般占MLSS的55%~75%,可以概指為污泥中的有機成分。它們是計量曝氣池中活性污泥數(shù)量多少的指標?;钚晕勰酀舛缺碚魃锍刂形⑸锷L平衡情況,活性污泥控制在多少,主要是根據(jù)食微比進行核算,一般控制在2000~4000mg/L。過高的污泥濃度,將導(dǎo)致污泥老化,反應(yīng)池抗沖擊負荷能力減弱;而過低的污泥濃度,則造成污泥活性過強不利于沉降,或反映營養(yǎng)物質(zhì)不夠。調(diào)控污泥濃度的方法主要通過對剩余污泥排放量的調(diào)整,增大排泥量,污泥濃度下降,反之上升。
若MLVSS占MLSS比例不足55%,表明:無機物過多,應(yīng)對沉砂系統(tǒng)進行檢查;污水中有機營養(yǎng)源不足,用B/C、食微比核算。
5、污泥沉降比SV30
SV30即30分鐘活性污泥沉降比,正規(guī)的做法是用1000mL量筒取樣,靜置30分鐘后,觀測沉淀污泥占整個混合液的體積比例,單位是%。SV30可較直觀的反應(yīng)目前的工藝效果,是重要的檢測參數(shù);發(fā)生工藝異常時,也應(yīng)首先對這個指標進行觀測。
檢測SV30時,工藝員要注意:
1)在曝氣池末端取樣;
2)沉降過程全觀測,由于30分鐘沉降過程可近似代表二沉池中的沉降過程,所以一定要觀測整個過程,而不單是結(jié)果。
3)重點觀測前5分鐘的沉降值(自由沉淀階段)和絮凝性能。
4)用1000mL量筒,不要用100mL量筒觀測,否則混合液污泥掛壁造成結(jié)果偏差。
穩(wěn)定工藝的SV30在15%~35%。過小說明污泥中無機物含量比較多,過高則可能是污泥活性過強或發(fā)生污泥膨脹。
觀察污泥沉降過程,對目前工藝進行分析:
6、污泥指數(shù)SVI
SVI為污泥容積指數(shù),算法為SV30與污泥濃度的比值(單位為mL/g),表征1g干污泥所占的體積。傳統(tǒng)活性污泥法其值在70~150為正常值。
SVI主要反映污泥的松散程度,當(dāng)MLSS很高時,僅用SV判斷污泥沉降性是不準確的,必須結(jié)合SVI。對SVI的調(diào)控主要通過對MLSS的調(diào)整。
7、食微比F/M
F/M稱為污泥有機負荷,具體算法是(BOD(進水)*日進水量)/(MLVSS*曝氣池有效容積),也稱為食微比。
在保障處理效果的情況下,盡量降低MLSS,保證適當(dāng)高的污泥食微比,可以降低溶解氧耗量,從而節(jié)約電能。
AO工藝F/M范圍在0.1~0.15范圍,食微比超出指導(dǎo)范圍,過低往往造成污泥活性不佳,降低污染物的去除率。食微比過高,過多的碳源無法代謝進入曝氣池,會導(dǎo)致硝化反應(yīng)的異常,嚴重時崩潰。由于微生物存在對水質(zhì)條件的依賴性,各廠F/M也可由年統(tǒng)計自行得出不同季節(jié)的最佳值。
8、泥齡SRT
污泥齡是活性污泥池中全部污泥總量增長一倍所需要的時間,等于活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量的比值。核算污泥齡是判斷目前活性污泥是否老化的論據(jù)。
脫氮工藝污泥齡一般控制在15~20天左右,這只是參考值,各廠還需根據(jù)自身情況與季節(jié)變化確認適宜的污泥齡。污泥齡過短,很多微生物來不及繁衍就從系統(tǒng)排出,沒有特定功能的優(yōu)勢微生物,不利于有機污染物的降解;而污泥齡過長,污泥老化,造成二沉池污泥上浮,出水渾濁。
對污泥齡的調(diào)整主要是依靠排泥完成。如加大排泥量可縮短污泥齡,但同時也要根據(jù)進水有機物濃度進行分析,當(dāng)加大排泥速率不及微生物增長量時,一定程度上污泥齡是不會縮短的。
從污泥齡的確定上,可計算出每日排泥量,并以此為指導(dǎo)對排泥的多少進行調(diào)控。污泥齡與每日排泥量的計算公式為:SRT=(反應(yīng)池容積*MLSS)/24*回流污泥MLSS*排泥流量,其中回流污泥MLSS由化驗室取樣測出,一般情況下為曝氣池MLSS的2倍。
在進水有機物濃度突然變大的時候,污泥有機負荷變大,此時為了維持有機負荷的穩(wěn)定,一定要提高MLSS,也就是延長污泥齡,用以克服突增的有機物濃度,反之亦然。
注意,排泥的意義在于絕對干污泥量的廢棄,對于不同SVI的污泥,排泥量一定要謹慎控制,不可憑經(jīng)驗調(diào)整排泥量。
9、好氧池DO
指水體中游離氧的含量。脫氮工藝中有缺氧區(qū)、好氧區(qū)2種溶解氧界定形式。
好氧區(qū),溶解氧含量2~4mg/L即可滿足兼性或好氧微生物活動的要求,一般冬季污水充氧能力大于夏季,暴雨期溶解氧液高一些。溶解氧超出4mg/L意義不大,反倒可能造成污泥老化和污泥自身氧化解絮,使出水渾濁。過低的溶解氧造成污泥厭氧死亡。缺氧區(qū),溶解氧含量0~0.5mg/L,滿足反硝化細菌反應(yīng)要求。
工藝員對于溶解氧的監(jiān)測要做到多點測、同一點分時段測,了解污水中DO的變化情況。對溶解氧的調(diào)控主要通過調(diào)整曝氣設(shè)備運行參數(shù)來完成的,對于鼓風(fēng)機,可以調(diào)節(jié)送風(fēng)量,轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以及淹沒深度。對于一個推流階段,溶解氧的分布方式是低—中—高。水量變大、進水有機污染物濃度增高、污泥濃度增加時,都要相應(yīng)提高曝氣量,以維持足夠的DO。
10、缺氧池OPR
ORP值與硝酸氮濃度具有很好的線性正相關(guān)性。反硝化的活性隨氧化還原電位的增高而降低。當(dāng)缺氧段末端測得ORP 值低時可認為硝酸氮得到有效去除,可充分利用進水中的有機碳進行反硝化。
各種微生物所要求的氧化還原電位不同。一般好氧微生物在+100mV以上均可生長,最適為+300mV~+400mV;兼性厭氧微生物在+100mV以上時進行好氧呼吸,為+100mV以下時進行無氧呼吸;專性厭氧細菌要求為-200mV~-250mV ,其中專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌要求為-300~-400mV ,最適為-330mV 。
11、CN比
在脫氮系統(tǒng)中,反硝化需要利用碳源進行脫氮,而碳源對硝化來說起到“抑制“作用,所以在AO脫氮系統(tǒng)中CN比必須在適宜的范圍內(nèi)才能保證脫氮的正常進行!
理論上進水COD與TN的比為2.86就可以滿足脫氮要求、但是實際運行中DO及其他因素的影響,實際應(yīng)用中CN比一般在4~6,才可以滿足脫氮要求,所以,在CN比的控制參數(shù)上需要根據(jù)具體出水硝態(tài)氮的值來增減碳源的投加!
12、回流比
AO脫氮工藝的回流比分內(nèi)回流比與外回流比。
外回流又稱污泥回流,是由二次沉淀(或沉淀區(qū))分離出來,回流到曝氣池的活性污泥。有時污泥回流入曝氣池前的再生池進行再曝氣,以恢復(fù)活性污泥的吸附能力。外回流比一般控制在30%-70%范圍。
內(nèi)回流的學(xué)名叫硝化液回流,顧名思義這個回流里面是混合的硝化產(chǎn)物硝態(tài)氮的,內(nèi)回流的作用是將曝氣池中硝化反應(yīng)產(chǎn)生的硝態(tài)氮回流到反硝化池,為反硝化提供化合態(tài)的氧,進行反硝化反應(yīng)。內(nèi)回流比一般控制在200%~400%。
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