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影响SBR工艺脱氮除磷效果的因素

(2017-01-05 15:57:07)

1.有机物浓度

在厌氧状态下,聚磷菌释磷越多,则聚磷菌在好氧段摄取磷量越大,因此如何提高厌氧状态下聚磷菌的释磷是达到高效除磷的重要条件。而在厌氧条件下,有机物BOD需要从兼性异养菌转化为低分子脂肪酸(如甲、乙、丙酸及乳酸等)之后,才能被聚磷菌所利用,而这种转化对聚磷菌的释磷起着诱导作用,如果这种转化速率高,则聚磷菌的释磷速率就越大,从而有利于磷的去除。所以污水易被生物降解的有机物浓度越大,则除磷越高,通常以B0D5/总P的比值作为评价指标,一般认为BOD5/TP >20,则磷的去除效果较稳定,实验得出BOD5/TP的一般关系见下表

BOD5/TP

28.8:8

13.8:1

5:1

BOD5去除率/%

92.11

89.08

91.64

TP的去除率/%

97.22

70

57.36

BOD5/TP的比例与磷的去除率关系

2. NOx-N 对脱氮除磷的影响

当进水处于厌氧状态时,进水带来了极少量的NOx-N,  但主要是好氧停止曝气后至沉淀及排水工序的缺氧段的反硝化作用不完全而留下的Nox-N。由于NOx-N的存在会发生反硝化反应,反硝化消耗生物降解的有机物( BOD5),因为反硝化速率比聚磷菌的磷释放速率快,所以反硝化菌与聚磷菌争夺有机碳源,当厌氧池混合液中NOx-N浓度大于1.5mg/L时,会使聚磷菌释放时间滞后,释磷速率减缓,释磷量少,最终导致好氧状态下聚磷菌摄磷能力下降,影响除磷效果,所以应尽显降低曝气池内进水前留于池内的NOx-N浓度,主要靠好氧池曝气停止后沉淀及排水段的缺氧运行。如反硝化彻底,残留的NOx-N浓度小,同时也提高了氮的去除率。对此应对曝气好氧反应阶段以灵活的运行控制,如采取曝气(去除 BOD、硝化、摄磷)一停止曝气缺氧(投加少量碳源,进行反硝化脱氧)一再曝气(去除剩余有机物)的运行方式,提高脱氮效率,减少下一周期进水工序厌氧状态时Nox-N浓度。

3.运行时间和溶解氧(DO)的影响

运行时间和DO是SBR取得良好脱氮除磷效果的两个重要参数。进水工序的厌氧状态DO应控制在0. 3~0. 5mg/L,以满足释磷要求,有机物BOD浓度高则释磷速率快,当释磷速率为9~10mg/( gMLVSS•h),水力停留时间大于1h,则聚磷菌体内的磷已充分释放。所以一般城市污水经2h厌氧状态释磷,可基本达到释磷效果。

好氧曝气工序DO应控制在2. 5mg/L 以上,曝气时间4h为宜。主要满足BOD降解和硝化需氧以及聚磷菌摄磷过程的高氧环境。由于聚磷菌的好氧摄磷速率低于硝化速率,因此,应以摄磷来考虑曝气时间较合适,但曝气时间也不要过长,以免使聚磷菌进入内源呼吸,导致菌体衰亡和磷的释放。

好氧曝气之后,沉淀、排放工序均为缺氧状态,DO不高于0.7mg/L,时间为2h左右为宜。在此条件下,反硝化菌将好氧曝气工序时贮存体内的碳源释放,进行SBR所特有的贮存性反硝化阶段,使NOx-N转化为分子态氮而达到脱氮之目的,见下表。

进水

曝气/h

沉淀/h

排水待机

总时间/h

BOD5去除率/%

TP去除率/%

N去除率/%

搅拌(缺氧)/h

停止搅拌(厌氧)/h

1.5

0.5

4

1.5

0.5

8

80.3

93.2

 

1

0.5

3

1

0.5

6

71.5

96.8

 

1

1

4

1

1

8

93

96.8

82

1

1

3

1

1

8

80

77.8

92.5

各工序运行时间分配对处理效果的影响

另外,进水慢速搅拌,可提前进入厌氧状态,利用磷的释放,并缩短厌氧反应时间。

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