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  • 面对污水厂的脱氮除磷问题,不妨试试这项技术
  • 发布时间: 2021-11-18 点击次数:7 
  • 污水厂要进行脱氮除磷的话,一般会上 A2/O 工艺,这个工艺结构简单、水力停留时间(HRT)短且易于控制。目前挺多污水厂都是采用传统 A2/O 工艺进行污水处理。

    然而,生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程,而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。

    在传统 A2/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。

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    传统A2O工艺存在的矛盾有以下几点:



    01
    污泥龄矛盾

    传统A2/O 工艺属于单泥系统,聚磷菌(PAOs)、 反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中,而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同:

    1)自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比,硝化菌的世代周期较长,欲使其成为优势菌群, 需控制系统在长泥龄状态下运行。冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄(SRT)需控制在 30d 以上;即使夏季,若 SRT<5 d,系统的硝化效果将显得极其微弱 。

    2)PAOs 属短世代周期微生物,甚至其最大世代周期(Gmax)都小于硝化菌的最小世代周期(Gmin)。

    从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。

    若排泥不及时,一方面会因 PAOs 的内源呼吸使胞内糖原 (Glycogen)消耗殆尽,进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚 -β- 羟基烷酸(PHAs)的贮存,系统除磷率下降,严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放;另一方面,SRT 也影响到系统内 PAOs 和聚糖菌(GAOs) 的优势生长。

    在 30 ℃的长泥龄(SRT≈ 10 d)厌氧环境中,GAOs 对乙酸盐的吸收速率高于PAOs,使其在系统中占主导地位,影响 PAOs 释磷行为的充分发挥。

    02
    碳源竞争及硝酸盐和 DO 残余干扰

    在传统A2/O脱氮除磷系统中,碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌的正常代谢等方面,其中释磷和反硝化速率与进水碳源中易降解部分的含量有很大关系。一般而言,要同时完成脱氮和除磷两个过程,进水的碳氮比(BOD5 /ρ(TN))>4~5,碳磷比(BOD5 /ρ(TP))>20~30。

    当碳源含量低于此时,因前端厌氧区 PAOs 吸收进水中挥发性脂肪酸(VFAs)及醇类等易降解发酵产物完成其细胞内 PHAs 的合成,使得后续缺氧区没有足够的优质碳源而抑制反硝化潜力的充分发挥,降低了系统对 TN 的脱除效率。

    反硝化菌以内碳源和甲醇或 VFAs 类为碳源时的反硝化速率分别为 17~48 、120~900 mg/(g·d)。因反硝化不彻底而残余的硝酸盐随外回流污泥进入厌氧区,反硝化菌将优先于 PAOs 利用 环境中的有机物进行反硝化脱氮,干扰厌氧释磷的正常进行,最终影响系统对磷的高效去除。

    一般,当厌氧区的NO3-N 的质量浓度>1.0 mg/L 时,会对PAOs 释磷产生抑制,当其达到3~4mg/L 时,PAOs的释磷行为几乎完全被抑制,释磷(PO4 3--P)速率降至2.4 mg/(g·d)。

    按照回流位置的不同,溶解氧(DO)残余干扰主要包括:

    1)从分子态氧(O2)和硝酸盐(NO3-N) 作为电子受体的氧化产能数据分析,以 O2 作为电子受体的产能约为 NO3-N 的 1.5 倍,因此当系统中同时存在 O2 和 NO3-N 时,反硝化菌及普通异养菌将优先以 O2 为电子受体进行产能代谢。

    2)氧的存在破坏了 PAOs 释磷所需的“厌氧压抑”环境,致使厌氧菌以 O2 为终电子受体而抑制其发酵产酸作用,妨碍磷的正常释放,同时也将导致好氧异养菌与 PAOs 进行碳源竞争。

    一般厌氧区的 DO 的质量浓度应严格控制在0.2 mg/L 以下。从某种意义上来说硝酸盐及DO 残余干扰释磷或反硝化过程归根还是功能菌对碳源的竞争问题。

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    HJDL工艺改良传统A2O工艺:



    01

    HJDL工艺

    大阳城娱乐app集团有限公司是一家集研发、 设计、施工、运营为一体的污废水处理******高新技术企业,业务范围涵盖市政污水、工业园区污水、大型工业企业污水提标、提量改造及地表水(河道、湖泊)生态治理等。公司于 2022年成功入选大阳城集团娱乐app《国家先进污染防治技术目录(水污染防治领域)》 ;2021 年成功入选品牌强国工程--水处理行业优选成员单位;2020 年浙江省生态修复行业五十强企业;拥有专利 50 余项。公司坚持以事实数据说话为原则,以核心技术解决目前水处理行业中的痛点、难点问题。

    该工艺以强化生化反应为核心,通过投加复合微生物菌剂和生物增效载体,在高效厌氧,兼氧,好氧微生物孵化器的独特造粒功能作用下,全天候、无死角、全时段的在反应池产生具有外部好氧,中部兼氧,内部厌氧特殊结构的颗粒化污泥,给微生物构造了一个优良的生存环境、具有新陈代谢速度快及优势菌群富集度高的特点,可大幅提高微生物数量种群及活性,污泥浓度根据进水水质不同,生活污水 MLSS 可达 6500 至 15000mg/l,工业污水 MLSS 可达13000-18000mg/L,COD、氨氮、总氮、总磷的去除率大幅提升,溶解氧浓度有效提高,城镇污水处理厂出水水质可优于 GB18918 一级 A 排放标准或稳定达GB3838-2002 地表水 IV 类标准,工业污水因行业不同,工业污水可达或优于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-20 08、GB16889-2008、GB30486-2013等行业排放标准。


    02
    HJDL工艺改良传统A2/O 改良方式

    A2/O 工艺的处理性能可通过工艺优化进行调控,以弥补处理效能的缺陷,保证出水的达标排放。现已多次用HJDL工艺改良A2/O 工艺,并投入使用。

    在经过专业技术人员现场勘察原有污水厂的池体、设备设施、运行情况、进出水各项指标情况以及污水处理厂的气候、环境情况后,在厌氧段中加装厌氧孵化器,投加菌剂、载体;在缺氧段中加装厌氧孵化器,投加菌剂、载体;在好氧段中加装厌氧孵化器,投加菌剂、载体。该工艺是悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统,通过二沉池污泥浓缩分离,回到前端生化段,实现双泥龄,解决了泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等问题,还增强了生物脱氮除磷效果。image.png

    03
    HJDL工艺的11点技术优势

    1.HJDL工艺微生物浓度高,耐毒性、抗冲击性能好,微生物种类多样,因具有外部好氧、中部兼氧、孔隙内部厌氧的特殊结构,可无死角、全覆盖、全时段的进行同步硝化和反硝化过程。一般3-7天就可以把氨氮降到0.1mg/L以下甚至更低。

    2.HJDL工艺的颗粒化污泥具有优秀的絮凝性、快速的沉降性,一般在35-80m/h之间。经上百个工业和市政案例验证,SV30一般以3-5分钟计算,泥水界面十分清晰,大阳城集团娱乐app于絮状活性污泥的沉降速度(8-10m/h)。出色的沉降性能有利于截留大量微生物,同时提升沉淀池效率,节省土地建造成本。

    3.HJDL工艺的SVI值一般在20-60ml/g,其远低于其他工艺的120-150ml/g,没有丝状菌、污泥膨胀、污泥老化等困扰。

    4.HJDL工艺中颗粒化污泥的密度通常为1.004-1.025g/cm3,含水率一般为85%-94%左右;强度大于97%,具有极强的抗摩擦及剪切作用,超大的比表面积远远优于普通工艺。

    5. HJDL工艺的SOUR(比耗氧速率)是普通工艺的几倍,普通工艺SOUR一般为48mg/(g.ss.h),HJDL工艺的SOUR一般为86-135.5mg/(g.ss.h),在有毒废水中仍保持较高的活性。

    6.污水厂受冲击最主要是以丝状菌为链接架桥的菌胶团,其硝化细菌在冲击的过程中的大量流失且恢复生长较慢,而HJDL工艺是一种复杂种群,高浓度微生物挂膜颗粒化的固定化技术,可很好的将各类微生物菌群固定化,能保证较好的抗毒性抗冲击性。

    7. HJDL工艺通过生物增效载体发达的孔隙完成DO与基质(C:N:P)的传递,可承受DO5mg/L-9mg/L,而普通处大阳城集团娱乐app艺是无法承受的。高难度、高指标废水或高出水标准废水(如GB3838-2002四类水标准)可增加高效厌氧、兼氧、好氧孵化器。

    8. HJDL工艺颗粒化污泥具有良好的脱氮、除磷效果,具有下降极限COD、BOD、色度的作用,可降低铬、铅、苯胺指标,对其他重金属也具有一定吸附作用。

    9.在HJDL系统开始运行时投入了抗逆性超强的复合菌剂,可同时抵抗贫营养或营养失衡的污水,如属于高盐污水可投加复合耐盐菌,HJDL工艺可耐盐达45000mg/L(以电导率数值计算),同时复合菌剂具有耐8℃—55℃的极端条件,远远强于普通工艺运行的****温度(15℃-35℃)。

    10. HJDL工艺可通过富集大量微生物来提高MLSS和MLVSS以强化硝化效率,缩短HRT,变相的可以缩小池容、减少基建投资,总体上可以节约污水厂占地面积40%,并且节约投资成本50%以上。

    11. HJDL工艺不论在新建还是改造工艺中都有很大的延展性,可以做到持续升级,确保不停产、不停水、不动土建,在能耗上节约15%-35%,且噪音低,安装方便,维护费用低。

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