污水處理工藝：間歇曝氣生物濾池生物脫氮技術
污水處理工藝可分為一級沉淀和二級生化處理。一級沉淀處理采用了SEDIPAC 3D(簡稱S3D)工藝;二級處理采用了BIOFOR C/ N 和BIOFOR N組成的二級曝氣生物濾池系統(tǒng),對主要指標COD(化學需氧量) 和氨氮去除效果較好。污水處理主要有四個階段:預處理→生物處理→加氯消毒→污泥處理。具體工藝流程見圖1 。
工藝改造和運行
2. 1 試驗研究
由于最初設計時沒有考慮對TN 的處理要求,因此現有工藝條件對TN 去除效果非常有限,月份平均進水TN28.01 mg/ L ,出水20.5 mg/ L , TN 去除率28.4 % ,達不到污水處理廠污染物排放標準。本階段首先在實驗室模擬污水處理廠生物濾池工藝,通過一體化脫氮、脫碳反應器試驗裝置,參考實際污水水質,考慮強化脫氮過程,提高了進水TN濃度,進行了生物脫碳、脫氮研究,調節(jié)進水堿度、曝氣量等工藝條件實驗,最終確定最佳工藝條件,即調整反應器內回流量、二級好氧區(qū)的曝氣量、進水堿度等條件,使硝化率提高至89.49 % ,反硝化率提高至97.86 % , TN 去除率提高至87. 46 %。并據此制定改造方案,確定對一組濾池的N 池停止曝氣,降低該N 池的溶解氧,為反硝化提供有利條件。
2. 2 工藝調試
對一組濾池進行改造,停止N 池曝氣,考察這一運行方式的可行性,5 日后開始監(jiān)測出水水質。停止N 池曝氣后,對出水水質有一定影響。這是由于剛剛開始調整工藝,生物處理系統(tǒng)需要一段時間適應過程,生物反應器馴化階段出水不穩(wěn)定。因此,需要進一步觀察、加強跟蹤監(jiān)測。20 天后,開始對各池出水進行全面監(jiān)測,除原有項目外還增加了三態(tài)氮(N H+4 、NO-2 、NO-3 ) 以及TN ,分析生物濾池系統(tǒng)脫氮性能。
2. 3 對污染物的去除效果
2. 3. 1 對COD 的去除效果
COD 共分析了19天,僅有3天沒有達標,達標天數達到84%。值得注意的是,這一階段進水的COD平均為443.3 mg/ L ,比工藝調整前進水平均COD(257.9 mg/ L) 高出72 % ,調整后的工藝處理系統(tǒng)絕大部份天數COD 的去除率仍然保持90 %多,說明對COD 的去除率效果很好(見圖2) 。
2. 3. 2 BOD5 的去除效果
BOD5 監(jiān)測16天,有6天不達標,不達標天數為37.5 %。工藝調整前BOD5 進水平均值只有153.4 mg/ L ,而調試中進水BOD5 值提升至265.3mg/ L 。這和外部氣候變化有關系,氣溫降低,使得污水在匯集過程中生物降解作用下降;同時降水量減少,使得稀釋作用降低,多種因素作用下,進廠的污水水質比前期惡劣,并且水溫降低,對于生物處理系統(tǒng)增加了難度(見圖3) 。
2. 3. 3 NH3 - N 的去除效果
NH3-N 處理效果較好,除第1、2 天沒有達標外,其余時間全部達到污水出水排放標準(見圖4) 。
2. 3. 4 TN 的去除效果
調整運行工藝前,平均進水總氮28.01mg/ L ,出水總氮20.05 mg/ L ,總氮去除率28.4 %;停止N池曝氣后, 平均進水總氮39. 2 mg/ L , 出水總氮18. 7 mg/ L ,去除率提高到51. 9 % ,效果非常明顯(見圖5 、圖6) 。
3 結語
1) 通過研究,結合SBR 工藝與曝氣生物濾池工藝優(yōu)點,得出間歇曝氣生物濾池強化生物脫氮功能的運行參數和工藝流程,并在C/ N + N 二級曝氣生物濾池內實現同步反硝化和硝化。
2) 經過45天的調試與運行,證明停止N 池曝氣是可行的,在進水負荷變化不大的情況下,C/N池曝氣量和處理能力就可以滿足脫碳、脫氨氮要求。調整運行工藝后,污水處理系統(tǒng)對總氮去除率由原來的28. 4 %提高到51.9 % ,效果非常明顯,同時節(jié)省了運行費用。
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