城市污水生物脫氮除磷技術(shù)
一、簡(jiǎn)介
城市污水中氮、磷的處理是水污染控制的一個(gè)重要問(wèn)題。國(guó)外自七十年代起就予以重視,并實(shí)施更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),如歐共體要求自1998年起排放水總氮小于10mg/l,總磷小于1mg/l。國(guó)內(nèi)以上海為例,現(xiàn)黃浦江水氨氮值已高達(dá)2-4mg/1,造成自來(lái)水廠(chǎng)運(yùn)行困難,處理成本上升。上海現(xiàn)有的二十三座污水廠(chǎng)中,僅有四座污水廠(chǎng)考慮脫氮要求,其余污水廠(chǎng)均以去除BOD物質(zhì)為目標(biāo)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)境意識(shí)的提高,對(duì)氮磷的控制勢(shì)必會(huì)越來(lái)越受到重視。
(一)通過(guò)五種脫氮工藝的現(xiàn)場(chǎng)模型試驗(yàn)研究和比較分析表明:
1.高濃度活性污泥連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣法工藝是常規(guī)污泥法(即僅具有去除BOD5功能的城市污水廠(chǎng))的最佳改建工藝,按該工藝改建無(wú)需更改或添加任何設(shè)施,只需使進(jìn)水超越初沉地,提高污泥回流比,減少排泥量,并按規(guī)定時(shí)間對(duì)曝氣池供氣和停氣,就能將僅具有去除BOD功能的現(xiàn)有城市污水廠(chǎng),成功的改建為兼有脫氮能力的城市污水處理廠(chǎng),其出水NH4-N<5mg/l,出水總氮在10mg/l左右,去除率達(dá)70%以上。
試驗(yàn)推薦工藝參數(shù):BOD5污泥負(fù)荷為0.10kg/kgMLSS·d左右:MISS為5-6g/l;回流比為100%左右;曝氣時(shí)間為12-15h/d(分三次,每次4-5h)。
2.模型試驗(yàn)還表明,用生物法除磷,當(dāng)BOD5/TP的比例合適時(shí)(<20),TP的 去除率可達(dá)到70%以上,但若進(jìn)水的TP濃度大于5mg/1,單純用生物法是不能 保證出水的TP<=1mg/l,此時(shí),必須附加化學(xué)法(投加鐵鹽或石灰等)F和能達(dá)到出水的TP<=1mg/l。
(二)高濃度活性污泥連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣法工藝生產(chǎn)性研究
高濃度活性污泥連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣法工藝,是通過(guò)提高曝氣池活性污泥濃度實(shí)現(xiàn)污水硝化,并挖掘設(shè)備潛力,留出反硝化所需時(shí)間和容積,是間歇曝氣造成周期性缺氧反硝化環(huán)境,實(shí)際脫氮的目的。通過(guò)上海松江污水廠(chǎng)萬(wàn)噸級(jí)的生產(chǎn)性試驗(yàn)表明:
1.原有常規(guī)活性污泥法城市污水廠(chǎng)改造為本工藝運(yùn)行時(shí),在BOD5容積負(fù)荷為0.4-0.5kg/m3·d情況下,基本不改變?cè)性O(shè)施,而且運(yùn)行穩(wěn)定,處理出水水質(zhì)良好,出水氨氮均小于5mg/l,總氮去除率為70%以上,出水總氮可保證在15mg/l以下,總磷去除率在60%以上,出水總磷1.4-2.5mg/1。參數(shù)優(yōu)化后,效果可望提高。
2.本工藝供氧電耗可較常規(guī)活性污泥法節(jié)省,與其他脫氮工藝相比,本工藝有較好的競(jìng)爭(zhēng)能力。
(三)具有脫氮功能的城市水廠(chǎng)運(yùn)行情況的調(diào)查研究
以閔行區(qū)污水廠(chǎng)的A/O系統(tǒng)為例,進(jìn)水量已達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模,進(jìn)水BOD5,平均103mg/l時(shí),出水BOD5平均3mg/l,其總氮去除率在60%左右,出水氨氮低于5mg/l,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出了A/O法設(shè)計(jì)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)分析(見(jiàn)總報(bào)告第6頁(yè))。A/O法的工藝投資(直接費(fèi))比常規(guī)法要增加20%左右,A/O法的電耗比常規(guī)法約增加30%。
二、推廣應(yīng)用前景
據(jù)1991年上海權(quán)威部門(mén)統(tǒng)計(jì),上海市污水量已達(dá)540萬(wàn)m3/d,其中400萬(wàn)m3/d為工業(yè)廢水,140萬(wàn)m3/d為生活污水,經(jīng)過(guò)工廠(chǎng)自行處理量為110萬(wàn)m3/d ,現(xiàn)有城市污水處理廠(chǎng)23座,實(shí)際處理能力僅為20萬(wàn)m3/d。
又據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到1990年底,我國(guó)僅建成城市污水廠(chǎng)80余座,處理能力為400萬(wàn)m3/d,折算成年處理能力的14.6億m3,據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)到2000年我國(guó)的年排放污水量為800-900億m3。
以上數(shù)字表明,本研究成果不論應(yīng)用在城市污水廠(chǎng)的改造,還是應(yīng)用在新建城市污水廠(chǎng)都有極其廣泛的美好前景。
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