MSBR工藝除磷影響因素
MS BR工藝中影響除磷的因素很多 ,有進水 COD /P、 COD /N、 內回流比 R、 曝氣池 MLSS等。
各因素對 TP去除效果的影響程度不同 ,在選定的影響因素中 ,進水 COD /P對 MS BR除磷的影響最大 ,其次是曝氣池 MLSS,再次是污泥回流比 R,最后是進水 COD /N,即影響程度的順序為 COD /P >MLSS> R > COD /N。
進水 COD /P對除磷的影響決定系統(tǒng)除磷效果好壞的關鍵是進水水質 ,尤其是進水碳磷比。見圖 2為進水 COD400 mg/ l、NH+3 - N40 mg/ l時進水 COD /P對除磷的影響。由圖可知 ,當進水 COD /P為 40~150,隨著進水 COD /P的增大 ,厭氧池基質相對增加 ,VFAs較充足 , PAOs釋磷增加 ,出水 TP濃度逐漸降低。COD /P小于 100時 ,出水 TP隨 COD /P增大減小明顯 ,但當 COD /P大于 100時 ,出水 TP基本上不再變化。TP去除率在 COD /P40~100時逐漸增大 ,當 COD /P > 100時去除率逐漸減小。說明當 COD /P比值增大到一定程度時 ,有機底物相對充足 ,而磷卻處于相對缺乏的狀態(tài) ,故磷的去除率不再因 COD /P的增大而增大 ,出水 TP濃度下降趨緩。
對于 COD /P > 100時去除率下降趨勢 ,分析其原因是 PAOs(聚磷菌 )與 G AOs (聚糖菌 )競爭的結果。當 COD /P高時 ,污泥中的磷濃度就會很低 ,這種環(huán)境會減少 PAOs體內多聚磷酸鹽顆粒的含量 ,但是 PAOs在厭氧條件下主要是依靠降解多聚磷酸鹽顆粒來獲得能量以吸收乙酸等基質并在體內合成PHA,所以 PAOs體內多聚磷酸鹽顆粒含量的減少就會相應地使得體內 PHA含量降低。在另一方面 ,由于 G AOs不會涉及到多聚磷酸鹽顆粒代謝這一問題 ,所以它們就不會受到這種環(huán)境條件的制約 ,因此它們在厭氧條件下就會利用自身體內糖原的代謝來獲取能量 ,吸收 PAOs吸收不了的基質 ,并在體內合成 PHA。在好氧條件下, PAOs就會由于體內聚集的 PHA的量不斷降低而逐漸降低在污泥中的比例 ,但 G AOs卻可以利用體內足夠的 PHA 來增殖。PAOs比例下降從而導致去除率降低。
污泥回流比 R對除磷的影響
在本實驗中 , R對 6池除磷的影響見圖 3。在進水 TP濃度基本維持在 3~4 mg/ l, COD /P約為 100,進水 COD /N為 10,曝氣池 MLSS為 2000~3000的情況下 ,改變 MS BR系統(tǒng)的污泥回流比 R,出水 TP隨 R的增大出現先降后升的趨勢。當 R從 0 . 3增加到 0 . 5,厭氧池中污泥濃度逐漸增加 , TP去除率也逐漸增加;繼續(xù)提高污泥回流比 ,發(fā)現 TP去除率急劇下降 ,說明污泥回流攜帶的硝酸鹽已經嚴重影響了系統(tǒng)對磷的去除。由圖 3可知在 R為 0 . 5時工藝系統(tǒng)表現出相對最佳的 TP出水效果。
進水 COD /N對除磷的影響在本實驗中 ,進水 COD /N對 6池 MS BR除磷效果的影響如圖 4所示。進水 COD /N對磷的去除影響不是很明顯 ,隨進水 COD /N增加 ,出水 TP濃度有緩慢下降的趨勢 ,當 COD /N > 7時 ,下降趨勢趨于平緩 ,出水 TP穩(wěn)定在 1 . 5 mg/ l左右。TP去除率在COD /N從 3增加到 7時增加 , COD /N > 7時趨于穩(wěn)定。與一般脫氮除磷工藝要求進水 COD /N > 4 . 3相比 ,MS BR6池工藝要求更高的進水 COD /N比 ,這與MS BR后置反硝化的反硝化方式有關 ,后置反硝化使得反硝化碳源不足 ,所以如果進水中 N含量太高(COD /N < 7) ,不充足的反硝化使大量的硝酸鹽隨污泥回流進入厭氧池 ,影響 PAOs的厭氧釋磷 ,并最終使系統(tǒng)除磷效果下降。
進水 COD濃度對除磷的影響維持進水中 COD /P = 100、 COD /N = 7不變 ,改變 COD濃度對去除磷的影響見表 5。
注:厭氧池進水濃度差為厭氧池磷酸鹽濃度與進水磷酸鹽濃度的差值。
從表中數據可知 ,隨著進水中 COD濃度的增加 ,系統(tǒng)的 TP去除率也有所增加 ,但是增加程度不大 ,只從 47 . 76%提高到 55 . 46%。厭氧池釋磷量也隨著增加 ,進水 COD較低時 (100~200 mg/ l) ,厭氧池釋磷狀況不佳 ,但是由于進水 TP濃度較低 (1 . 34mg/ l) ,還是獲得了較低的出水 TP濃度;進水 COD較高時 ,基質充足 ,厭氧池釋磷狀況良好 ,濃度差從進水 COD濃度 100~200 mg/ l時的 5 . 62增加到進水 COD濃度 700~800 mg/ l時的 12 . 03;但是由于進水中 TP濃度較高 (8 . 38 mg/ l) , 出水 TP濃度較高 (3 . 73 mg/ l)。
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