AO工艺不用内回流降低回流比的研究与实践.docx

A/0工艺不用内回流降低回流比的探讨及实践作者：姚彬张幼点击数：更新时间：2019T1-221:01:35（上海松江污水处理厂）1概述A/O工艺的传统概念是：污水中含氮化合物在曝气池O段内被氧化为硝酸盐，通过回流把含大量硝酸盐的O段出水和二沉池底泥回流到A段，利用进水中的碳源进行反硝化脱氮。其工艺简图为：总氮去除率及回流比的简略计算（D（假定含氮化合物在。段100%氧化为硝酸盐；假定硝酸盐在A段10（n被反硝化去除；并忽视细菌同化合成去除的氮），其算式为：11=(Rm+Rs)Q/Q+(Rm÷Rs)Q=(Rm+Rs)l+(Rm+Rs)(1-1)式中：11系统的总氮去除率（%）Rm混合液回流比（%）Rs二沉池污泥回流比（%）Q进水流量（m3d）由式17可见：要使系统的总氮去除率达到7580%,总回流比（Rm+Rs）箱达到300400%为避开大量的底部回流对二沉池工作稳定性产生影响，传统0工艺均设置两套回流系统，即在设二沉池底部污泥回流（外回流）系统之外，在曝气池出口再加设混合液回流（内回流）系统。外回流回流比一般为50100%,内回流比一般为200300,设备多，运行电耗大。本次探讨着眼于简化A/0工艺，削减回流系统，降低回流比。2二沉池底泥回流率对二沉池工作影响的探讨.加大：沉池底泥回流率，虽出水量不变，但必定加大.沉池的进水量和排泥造成的扰动，可能对二沉池的工作稳定性产生影响。在及同济高校等单位合作的城市污水生物脱氮除磷的探讨中，曾在中试规模的二沉池中，对不同底部回流比时，二沉池SS浓度场进行了测定。（2）中试二沉池为平流式,池长6.0米,宽1.35米，有效水深1.9米，纵向两个泥斗，斗深1.O米，斗底设潜污泵排泥回流。测定时二沉池表面负荷1.23m3m2hr。在回流比R=1.5,2.5、3.5时，二沉池内SS的等浓度曲线见图2（八）(b)(c)。由图2可见，：沉池内的等浓度曲线，虽回流比不同，但都呈水平状态，说明二沉池属成层(拥挤)沉降状态。二沉池的泥面(SS=1.o克/升)在不同回流比条件下，均在水面下0.60.7米处，每种回流比均运行二次，每次15天，实测出水SS均小于20mg1.,说明工作都很稳定。等浓度曲线在回流点上方有下垂现象，回流比越大，下垂越明显，说明增大回流比，仅此使回流污泥下降，无污泥素动上翻现象。以上测定结果证明，加大二沉池底部回流，即使回流比达350乐对二沉池的工作稳定性和出水SS均无影响。故A/0工艺中，只用一套回流系统，通过增加外回流来代替内回流是可行的。3事气池好氧区同步反硝化作用的探讨上海松江污水厂的A/0曝气池，采纳高浓度活性污泥法，M1.SS限制在46克/升，M1.VSS限制在2.54.2克/升。好氧区在运行中经多次测定，均发觉存在明显的同步反硝化现象o表1和图3为某次较具代表性的曝气池好氧区分段测定结果。测点1、2、3、4分别为好氧区进口、1/3处、2/3处和出口。表1气池好氧段各点溶解性氟浓度(IngZ1.)测点1234有机氮4.553.501.030.66NI13-N14.58.703.421.11N02-N0.30.160.130.06N03-N0.253.627.158.36TKN19.0512.204.451.80TN19.6015.9811.7310.22注:表中有机氮浓度由(TKN)-(NH3-N)计得TN由(TKN)+(N02-N)+(N03N)计得其他数据为混合液过滤后实测国？JrttX9tt.测定时，总进水口TKN为54.2mg1.,总进水量39300m3d,回流比为116%,好氧段水力停留时间10.9小时，曝气池M1.SS5.2克/升,泥龄20天左右。由表2和图3可见，经缺氧段的反硝化作用，进入好氧段时，硝酸盐浓度仅0.25m1.0污水中的氮主要是以氨氮和有机氮形式进入好氧段，在好氧段中被氧化和硝化，故浓度渐渐下降，同时硝酸盐明显上升，出口处达8.36mg1.按传统观念，在好氧段中，除微生物细胞合成之外，总氮不会明显改变。实测结果是：总氮TN浓度在好氧段内出现了明显的下降。由进口19.6mg1.下降到出口10.22mg1.按泥龄和排泥量计算，由细胞合成随剩余污泥排出的氮量，使好氧段的总氮降低4.41mg1.0其差额19.6-10.22-4.41=4.97mg1.的氮只能是通过同步反硝化作用从污水中逸出，进入大气。同步反硝化去除的氮占进入好氧段总氮的25.3%好氧段氮平衡见图4。逸入大气同步反硝化随出水带走懒合成£慨随乘统泥排出4.97啤几占25.3K(m7(%d)3715IO57200.0.1.8.2.045.4.73.1030632397200/38611±+±76I.±+±÷+±7712±30082265912.544.3.80.0.0.2.8.781410.0402064234161073250.0.1.4.4.135.9.68.7040825462900/37112÷±土÷589.士±+÷土+6013±4003166.5811.923.4.90.0.1.3.1.8578039.55020312224.5562271100.0.2.8.356.0.4.6043400638900/33313±+±±5111±÷±±+土53191±500710103226.7.16.13.0.0.2.4.7.46135.40.506033161198.6151211.50.0.1.8.578500/34913907.4602.5±0513696211+6001±土±±.82±1.0±÷士±.5.2905705.I35233.0.0.2.1.32.650307728.7556220.0.0.9.2156.6.41.5020891196700/343131÷士+612.+士+6511+7003土5.2817.523.1.10.0.0.1.5.44855723.440307138.8051200.0.0.102143.1.41.103025.3439600/389112÷+±612.±±±士÷±6112±8507±5.3319.204.0.90.0.0.1.7.35758327.5901Oi559.6049190.0.1.9.1879.1.90.9010404404900/370129+÷÷551.土+±±±±5610±9003±.84.8.837133.0.60.0.0.1.510616.740303788.3754190.0.1.8.1613.0.70.9030963443400/383113÷±+461.÷±+±+±479.+10009土4Q4.1015.352.0.60.0.1.2.8941147.780308118.4653200.0.1.9.1775.8.90.8020221182500/376127+土451.土±±+±4610±11001土6.1616.144.0.50.0.0.1.3.54038189.330202519.5750190.0.1.9.2055.6.61.2040543448700/398112+±+441.土土+4611+12505±896.3313.775.1.10.0.1.2.1.068224.9103042923107657190.0.0.10.57.5.81.409069.0440101/375126÷÷±652.土÷±÷+土6612±01002±4.2814.204.0.90.0.0.1.2.14300493.1407025929111051210.0.1.5.1.714.5.06.0060675509201/38611±+土547.土±±+±5612±02508135.5615.814.3.90.0.2.2.5.7636175.07030262注:表内TN值为(TKN)+(N02-N)+(N03-N)值之和。注N因数据较少，只计均值。其余数据均由每日监测数据统计而得。好虱段的同步反硝化作用在中德合作城市污水生物脱氮除磷的探讨中曾多次发觉和利用，并应用该原理进行了低氧曝气污水脱氮的课题探讨。原理说明是：微观活性污泥颗粒，外层是好氧微生物，而内层因氧传递的浓度梯度的作用出现低氧或缺氧层。硝酸盐在污泥颗粒的内层部分被反硝化。产生同步反硝化的条件是：活性污泥浓度较高，溶解氧在2mg1.以下。同步反硝化在0工艺中具有重要意义。由图4的氮平衡图可见，进入好氧段的TN,经排泥带出和同步反硝化逸出，去除了将近一半。好氧段出水的硝酸盐浓度比传统理论降低了近一半，故回流比可大大减小。以本次测定的结果为例，回流比仅116舟,氮的总去除率（不计二沉池中的反硝化）（54.2-10.2）/54.2=81.2%,出水TN10.22mg1.,优于GB8978-1996一级排放标准（TN不大于15mg1.）的指标。同样,充分发挥好氧区的同步反硝化作用，可大大削减A/A/O工艺中硝酸盐对厌氧释磷的影响，回流比也可相应减小。4实际运转结果上海松江污水厂二期工程，A/0曝气池容积25000m3,其中缺氧段占25%。：沉池为四座直径35米的幅流式沉淀池。只设：沉池底泥回流，无混合液回流系统。进水水质较浓，特殊是接纳了部分禽畜场污水，TKN和有机氮较高。2000年全年的运转结果汇总于表2。长期生产运转实践证明，A/0系统只用二沉池底泥回流，回流比115140%,虽进水浓度较高，出水水质仍较好(2000年5月份因设备调整运行不正常)，BoD5去除率95%左右，出水CoDCr小于60,出水总氮小于15,优于排放标准。总氮去除率80%左右。运行也较稳定。5结论通过试验和长期生产运转证明：(I)A/O工艺不用混合液回流(内回流)，只用外回流，通过:沉池底泥回流来完成全部回流，对:沉池工作的稳定性无影响。故A/O工艺设施可简化。(2)限制曝气池Do和M1.SS,充分发挥好氧区同步反硝化作用，A/0工艺的回流比可降低到120150%,从而降低污水厂的运行费用。(3)同步反硝化的机理和条件值得进步探讨和利用。(4)溶解氧限制在5gl左右参考文献1钱易米祥友.“现代废水处理新技术”，中国科技出版社2毕学军刘至嘉等。城市污水生物脱氮除磷A/A/O工艺中试探讨同济高校-达姆斯达特高校学术沟通会论文集，2019年3朱晓军高廷耀等.低氧活性污泥法脱氮除磷工艺生产性探讨同济高校-达姆斯达特高校学术沟通会论文集，2019年