污水处理技术工艺

关于A2O工艺脱氮与除磷矛盾关系的浅谈!

发布日期:2019-09-18 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

AAO方法A2O方法,也是已知的,是英文缩写厌氧 - 缺氧 - 好氧(厌氧 - 无氧 - 好氧)的第一个字母,是一种常见的污水处理过程中,可以使用两个或三个污水处理污水处理和水的再利用,具有良好的氮和磷的去除。在除氮和磷的去除效率两个过程,不同的冲突发生时,这种冲突泥龄,碳竞争,硝酸盐和溶解氧(DO)残余干扰的常规单个完整泥浆系统A2 / O处理。

一、传统A2O工艺的矛盾

1、污泥龄矛盾

传统的A2/O工艺属于单泥系统。聚磷细菌、反硝化细菌和硝化细菌等功能微生物在同一个系统中混合生长,而使各种微生物功能最大化所需的泥浆时间不同:

1)由于硝化菌与普通异养需氧细菌和反硝化细菌相比,硝化细菌的更长的生成时间,希望使之成为优势菌,控制系统需要在长污泥龄状态下运行。具有良好的硝化系统在冬季泥龄(SRT),以在上述30d加以控制;即使在夏季,如果SRT <5 d,硝化系统是极其微弱。

(2)PAO是短世代微生物,即使其最大产生周期(GMax)小于硝化细菌的最小产生周期(GMin)。

从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统除磷的唯一途径。

如果泥浆不及时,一方面由于内呼吸的PAO使细胞内的糖原耗竭,进而影响酯和聚乙烯-β-储厌氧区羟基酸(PHA的),除了磷速率的系统下降,严重的吸收甚至造成二次释放富磷污泥磷;在另一方面,也SRT影响系统的PAO和糖原(聚糖菌)的生长的优点。

的30度长泥龄℃(SRT≈10 d)厌氧环境,聚糖菌吸收率比醋酸的PAO,在系统中,以便占主导地位,全面影响的PAO磷的释放行为。

2.硝态氮和溶解氧的碳源竞争和残留干扰

在脱氮除磷的常规A2 / O系统中,所述碳源消耗主要为磷的释放,方面,反硝化作用和正常代谢的异养细菌,其中所述磷的释放和脱氮率与碳源易降解性的水含量部分我们有很大的关系。一般情况下,同时进行反硝化和磷来完成两个过程,水N比(BOD5 /ρ(TN))> 4〜5,碳 - 磷比率(BOD5 /ρ(TP))> 20〜30。

当碳源的含量低于此时,由于厌氧前沿的paos吸收挥发性脂肪酸(vfas)、醇类等易降解的发酵产物,在其细胞内完成phas的合成,因此没有足够的优质碳源。随后的缺氧区,抑制了反硝化潜力的充分利用,降低了系统对tn的去除效率。

反硝化细菌中的碳源为碳源,甲醇为碳源,VFas为碳源,反硝化速率分别为17~48 mg/(g·d)和120~900 mg/(g·d)。由于反硝化不完全,剩余硝酸盐与外回流污泥一起进入厌氧区,反硝化细菌将优先于环境中的有机物进行反硝化脱氮,干扰厌氧磷释放的正常运行,最终影响系统对磷的高效去除。

一般而言,当NO3-N浓度在厌氧区> 1.0毫克/升,所述的PAOs具有抑制磷的释放,当它达到3〜4毫克/升,磷的释放行为的PAO几乎完全被抑制,释放磷(PO4 3 - P)速率〜2.4毫克/(克·d)。

溶解氧(do)的残余扰动主要包括:

1)通过对分子氧(O2)和硝酸根(NO3-N)对电子受体氧化能力的数据分析,O2作为电子受体的生产能力约为NO3-N的1.5倍,因此当O2和NO3-N同时存在时,反硝化细菌和常见异养细菌将优先考虑电子受体与O2的生产能力代谢。

2)氧的磷释放的PAO需要存在的破坏“抑制厌氧”环境,使厌氧细菌的最终电子受体O2发酵抑制酸生产和防止正常磷的释放,但也将导致良好的PAO氧异养细菌为碳源和竞争。

一般厌氧区do的质量浓度应严格控制在0.2mg/l以下,从某种意义上讲,硝酸盐和do残留对磷释放或反硝化的干扰最终是功能菌对碳源的竞争。

二、传统A2O工艺的改进策略

1,基于SRT化合物的矛盾

传统的a2/o工艺是在好氧区加入漂浮载体填料,使载体表面附着自养硝化细菌,而paos和反硝化细菌处于悬浮生长状态。因此,附着自养硝化菌的srt相对独立,其硝化速率受srt污泥短期排放的影响较小,甚至在一定程度上得到加强。

选择悬浮污泥的SRT、填料比和位置,不仅要考虑硝化强化程度,还要考虑降低悬浮污泥含量对系统脱氮除磷的负面影响。

载体并不意味着填料配量系统可大大增加污泥的量,悬浮污泥SRT缩短以提高磷去除系统的效率;相反,可以减少,以缩短在悬浮液(在MLSS)含量的SRT污泥,从而影响系统的反硝化作用,除磷甚至引起劣化。

结果表明,当悬浮污泥srt控制在5d时,复合a2/o工艺的硝化效果与传统a2/o工艺的硝化效果没有显著差异。复合a2/o工艺的载体填料不能独立发挥其硝化性能。如果进一步降低悬浮污泥的srt,系统中悬浮污泥含量的降低将导致硝酸盐的积累,影响厌氧磷的积极作用。定期发布。

2.基于“碳源竞争”的进程

解决常规A2 / O处理和硝酸竞争和碳残余物DO干扰问题或释磷与反硝化,主要集中在三个方面:

解决碳源竞争的方法包括补充外部碳源、反硝化和重新分配碳源(如倒置A2/O工艺)、提出解决硝酸盐对磷释放的干扰的技术改造,如JHB、UCT、MUCT等,并增加传统上适用于好氧区末端do残留对磷释放和反硝化的干扰。当体积为“非充气区”时。

(1)补充外碳源

在不改变原工艺罐体结构和各功能区顺序的情况下,补充外部碳源是针对短期内水质波动引起的碳源短缺而提出的应急措施。替代碳源可分为两类:

一个,甲醇,乙醇,葡萄糖和乙酸钠,和其他有机化合物;

可替代有机碳源,如厌氧消化污泥上清液、锯末、畜禽粪便和含高碳源的工业废水。与碳水化合物、纤维素等高碳材料相比,微生物利用低分子碳水化合物(如甲醇、醋酸钠等)作为碳源进行合成代谢时,需要更多的能量,这使得微生物更倾向于利用这些碳源进行分解代谢,如反硝化作用。

添加任何外部碳源应使系统经历一定的时间以达到所需的效果。对于待解决的矛盾主体,选择合适的碳源对于系统的稳定运行和节能降耗具有重要意义。一般情况下,厌氧区碳源不仅提高了系统的除磷效果,而且提高了系统的脱氮潜力,但如果反硝化碳源严重不足,系统TN去除效果不好,碳源加入缺氧区优先。

(2)倒置A2 / O处理和改进的过程

传统的A2/O工艺以系统的反硝化速率为前提,优先考虑碳源对磷释放的需求,而将厌氧区放在工艺的前面,缺氧区放在后面,忽略了磷释放本身并不重要。除磷工艺的目的。

从除磷角度分析,倒A2/O工艺还具有两个优点:

“饥饿效应”。的PAO磷的释放直接进入高效率生物需氧环境,其摄取驱动厌氧条件下形成的力可以被完全利用。 “群体效应”。允许所有回流污泥经验释磷,磷的摄入过程的充分参与。然而,一些研究人员认为,一个倒置安排A2 / O工艺。

(3)JHB、UCT及改进的UCT工艺

JHB(又称A A2/O工艺)和UCT工艺的设计是通过改变外部回流位置来解决硝酸盐的残留干扰和磷的释放,并与点到点入水量反演A2/O工艺进行比较。

JHB脱氮工艺主要发生在反硝化区和污泥缺氧区,和除去相当量两者的,反硝化区被提供给厌氧区改变氮的分配比率在各个功能区,以更好地集中于磷发布。

jhb过程与倒置a2/o过程相同。对于低c/n进水,在jhb工艺中设置污泥反硝化区可能导致后续功能区碳源不足。因此,有必要采用逐点进水模式。

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与反式A2/O工艺不同,UCT工艺是在不改变传统A2/O工艺各功能区的空间位置的情况下,先将污泥返回缺氧区进行反硝化,再将缺氧区的混合液返回厌氧区,避免回流污泥中的硝酸盐对厌氧磷释放的干扰。

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UCT过程在进水C / N是适中的情况下,缺氧脱氮区可以流回接近0在厌氧区混合物的硝酸盐含量;进水当C / N低时,UCT处理缺氧区可能无法达到完全去除氮的,但仍有一些硝酸盐到厌氧区,从而该方法产生一种改进的UCT(MUCT)。

与uct工艺相比,muct将传统a2/o工艺中的缺氧区分为两个不同的区。前一缺氧区接收二沉池回流污泥,后一缺氧区接收好氧区硝酸盐,将外回流污泥反硝化与内回流硝酸盐反硝化完全分离,进一步降低了硝酸盐浓度。T.盐对厌氧磷释放的影响。

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淤泥过程的流程图是主体过程的流程图,无论是UCT还是MALT,回流系统的改变都增强了厌氧和缺氧的交替环境,使之与JHB相同,缺氧区易于富集反硝化PAO,实现同步反硝化和脱磷。

3,考虑到SRT矛盾和“碳竞争力”的过程

(1)新型双污泥脱氮除磷工艺

新型双污泥脱氮除磷工艺(PASF)也是传统A2/O和曝气生物滤池(BAF)的组合工艺,是基于相分离培养的双泥系统,能更好地满足功能微生物在环境、营养物质和生活空间等方面的优化要求。

在这个过程中的设计和操作,通过降低HRT远端A2 / O处理好氧区,在BAF的后端从硝化过程顺序“嫁接”二次沉淀罐分离。

对于paos厌氧释磷,由于前污泥单元不承担硝化作用,理想条件下外回流污泥中不含硝酸盐,为paos释磷创造了良好的“抑制”环境,优先利用原水中的vfas合成phas和rel。缓解磷。

此外,由于长的SRT硝化细菌以生物膜形式固定在填料表面上,因此具有短的SRT和反硝化细菌的PAOs在前端的污泥单元中生长,这实现了硝化细菌和反硝化细菌、PAOs和其它功能性微生物的SRT分离,并减轻了SRT的矛盾。缺氧区的反硝化效果有两个主要因素:高质碳源(vfas和pas)的含量从BAF进入缺氧区和内部回流硝化液中的硝酸盐含量。

当水的C / N较高,硝酸盐脱硝为限制因素,缺氧随着回流比异养脱氮已增加,但增加的速率实际上是减少的趋势;

当进水c/n较低时,碳源成为反硝化的限制因子。根据异养反硝化菌与反硝化菌对电子受体的竞争机理,适当增加反硝化菌的内回流硝酸盐负荷,促进反硝化聚磷菌的优势生长。e为电子受体,phas为电子受体。电子供体同时反硝化除磷,可实现“一碳两用”,节省系统能耗,减少污泥产量。

(二)双循环两相生物处理工艺

BICT生物处理工艺(BICT)是基于添加硝化生物膜的序批式反应器方法分离自养硝化细菌和反硝化细菌,异养细菌像的PAO相培养,SRT克服硝酸盐和脱氮除磷之间的矛盾中,DO干扰磷的释放开发新的废水处理过程中,厌氧生物体单元由选择器,主悬浮污泥序批式反应器中,生物膜硝化反应器。

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在正常运行过程中,该过程主要完成四个运行过程:

A、水、曝气搅拌污泥回流。

回流污泥和原水在沉淀池中混合和厌氧生物选择接触,由梯度“选择压力”产生的高载荷滤出具有良好的絮凝性能,和磷的PAO释放细菌。此时,在搅拌曝气作用主反应器,并完成除去COD的PAO摄入过量磷的;

b.缺氧搅拌+硝酸盐回流

主反应器从生物膜反应器接收硝化液,在机械搅拌作用下完成反硝化反硝化。同时,挤出后的混合物进入沉淀池,沉淀分离后进入生物膜硝化反应器。

c、再曝气

汽提氮便于包装污泥脱水,可以得到加强的PAO有氧摄取;

d、静止沉淀、滗水

富磷污泥在静态沉淀的同时排放。该工艺消除了srt与硝化之间的高相关性,srt不再是影响系统反硝化效率的限制因素。

(3)BCFS 工艺

BCFS工艺(BioLogischeChemischeFosfatStikstofVerwijering)可实现磷的完全去除和氮的最佳去除。

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与UCT工艺相比,生物浓缩系数过程主要流,以创建两个反应区 - 接触区和混合区。

厌氧区与缺氧区的接触区相当于二选池,能有效控制丝状菌的异常生长,防止污泥膨胀。此外,回流污泥的反硝化和反硝化在该区先回流,这为paos厌氧释磷创造了良好的“洼地”环境。

缺氧区与好氧区之间的混合区对应着“流动单元”,通过曝气系统的开闭,可以灵活地控制前端好氧区和后端缺氧区的氧化还原电位,实现“单碳两用”。

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