污水处理技术工艺

污水处理技术之A2O工艺脱氮与除磷矛盾

发布日期:2019-10-15 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

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。在传统的单个完整泥浆系统A2O过程有效且氮和磷两个过程,不同的冲突发生时,这种冲突,碳竞争,硝酸盐和溶解氧(DO)等残留干扰SRT。

一、传统A2O工艺的矛盾

1、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:

主要结果如下:1)与一般异养好氧菌和反硝化细菌相比,自养硝化细菌具有较长的世代周期。为了使其成为优势菌群,有必要在长泥龄条件下控制系统的运行。当系统在冬季具有良好的硝化效果时,污泥龄(SRT)应控制在30天以上;即使在夏季,如果SRT小于5d,则系统的硝化效果将非常弱。

2)PAOS是短世代循环微生物,甚至其最大世代周期(Gmax)也小于硝化细菌的产生周期(Gmax)。最小生成周期(Gmin)。比硝化细菌小。

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℃污泥龄较长的厌氧环境中,gaos比paos对醋酸的吸附速度快,这使得gaos在系统中占主导地位,影响paos磷释放行为的充分发挥。

硝酸盐和DO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。

当碳源含量低于该时间时,由于前厌氧区PAOS吸收挥发性脂肪酸(VFAS)和醇等易降解发酵产物来完成细胞中PaA的合成,因此在后续缺氧区中没有足够的优质碳源;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。

以内碳源和甲醇、VFas为碳源的反硝化细菌的反硝化速率分别为17≤48和120×900 mg/(g·d)。

由于硝酸的不完整的反硝化和剩余污泥到厌氧回流的外侧区域,优先于使用环境的PAO有机物反硝化细菌是脱硝,与正常厌氧释磷干扰,最终影响系统有效地除去磷。

一般情况下,当Analic区的NO3-N浓度大于1.0mg/L时,可以抑制PAOs的磷释放。当达到3~4mg/L时,PAOS的磷释放行为几乎完全被抑制,磷释放速率(PO43/P)下降至2.4mg/(g·d)。

据至回流的不同位置,溶解氧(DO),其包括残留干扰:

1)从电子受体分子氧(O 2)和硝酸盐(NO3-N)的数据分析的氧化能力,以产生O 2作为电子受体可以是NO3-N的约1.5倍,因此,当同时存在于系统O2和 - NO3-N,反硝化细菌和一般异养细菌将优先O 2作为电子受体代谢能力。

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。

一般情况下,缺氧区DO的质量浓度应严格控制在0.2mg/L以下,从某种意义上说,硝酸盐和DO对磷释放或反硝化的干扰是功能菌对碳源的竞争。

其次,传统工艺的改进策略A2O

一。基于srt的复杂矛盾形式

将悬浮载体填料加入到传统的A2O工艺的好氧区域,使自养硝化细菌附着在载体表面,而PAOS和反硝化细菌处于悬浮生长状态,使附着的自养硝化细菌的SRT相对独立,硝化速率较短的SRT污泥排放较小,甚至在一定程度上得到加强。

悬浮污泥SRT,灌装和配料的投资地点的选择比例,不仅考虑提高硝化的程度,还要考虑污泥的内容悬浮减少对系统脱氮除磷的负面影响。

载体填料的投配并不意味可大幅度增加系统排泥量,缩短悬浮污泥 SRT 以提高系统除磷效率;相反,SRT 的 缩短可能降低悬浮态污泥(MLSS)含量,从而影响系统的反硝化效果,甚至造成除磷效果恶化。

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;如果悬浮污泥srt进一步降低,系统中悬浮污泥含量的降低将影响硝酸盐的积累和厌氧磷的正常释放。放手。

2、基于“碳源竞争”角度的工艺

解决传统 A2O工艺碳源竞争及其硝酸盐和 DO 残余干扰释磷或反硝化的问题,主要集中在 3 方面:

在碳源竞争中采取了补充外碳源、反硝化、磷释放再分配(倒置A2O法)等碳源竞争策略。

硝酸盐溶液中提出的干扰磷的释放,如JHB,UCT,MUCT其他过程的处理;

为解决溶解氧残留对磷释放和反硝化的干扰问题,在好氧区末端可增设一个体积适当的“非曝气区”。

(1)补充外碳源

外部碳源的补充是对短期水质波动造成的碳源短缺的应急措施,不改变原有工艺池的结构和各功能区的顺序。通常可用的碳源可分为两类:

一个,甲醇,乙醇,葡萄糖和乙酸钠,和其他有机化合物;

b.可以用高碳源替代有机碳源,如厌氧消化污泥上清液、锯末、畜禽粪便、工业废水等。与碳水化合物、纤维素等高碳物质相比,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。更多相关技术文件,请联系污水宝藏或访问http://www.dowater.com。

任何外部碳源的给药应使系统经过一定期间调整它们达到预期的效果之前。

选择合适的碳源输入点,对于解决系统的稳定运行、节能降耗具有重要意义。一般情况下,在厌氧区添加外碳源不仅可以提高系统的除磷效率,而且可以提高系统的反硝化潜力。但是,如果反硝化碳源严重不足,应优先考虑缺氧区。

(2)倒置A2O工艺及其改良工艺

传统A2O工艺以牺牲系统的反硝化速率为前提,优先考虑释磷对碳源的需求,而将厌氧区置于工艺前端,缺氧区后置,忽视了释磷本身并非除磷工艺的目的所在。

从除磷角度分析可知,倒置A2O工艺还具有 2 个优势:

“饥饿效应”。paos厌氧释磷后直接进入好氧环境,生化效率高,充分利用厌氧条件下形成的吸磷驱动力。

组效果。允许所有参与回流的污泥经历完全的磷释放和磷吸收。然而,一些研究人员认为倒置A_2O工艺的布局。

(3)JHB,UCT过程和改进UCT

与逐点进料倒置a2o工艺相比,jhb(又称a+a2o工艺)和uct工艺通过改变外回流位置,解决了硝酸盐和do在磷释放中的残留干扰。

JHB工艺中的除氮主要发生在污泥脱氮区和缺氧区,其去除量相同。污泥脱氮区的设置改变了各功能区中的氮分布比例,从而可以更好地集中在磷释放上。

JHB工艺流程

A2O相同反转处理,对于低C / N在水方面,提供JHB反硝化区可能造成功能区域,为此,也有必要使用水的方式分后续碳不足。

与倒置 A2O工艺不同,UCT 工艺是在不改变传统A2O工艺各功能区空间位置的情况下,污泥先回流至缺氧区,使其经历反硝化脱氮后,再通过缺氧区的混合液回流至厌氧区,避免了回流污泥中硝酸盐、DO对厌氧释磷的干扰。

UCT工艺流程

当进水C≤N为中等时,缺氧区的反硝化可使混合物中的硝酸盐含量接近0,而当进水C≤N较低时,缺氧区可能无法完全去除氮,部分硝酸盐仍进入缺氧区,因此改进的≤工艺(MOT)。已经产生了。

与UCT工艺相比,MALT将传统A2O工艺中的缺氧区划分为两个独立的区域。前者缺氧区从二沉池接收回流污泥,后缺氧区从好氧区接收硝化液,使外部回流污泥的反硝化与内回流硝化液的反硝化完全分离,进一步减少硝酸盐对缺氧磷释放的影响。

以MUCT工艺为主体工艺的流程图

UCT、MUT、回流系统的变化增强了有氧运动和缺氧的交替环境,使得反硝化PAOS与JHB一样,在缺氧区易于富集和反硝化,实现同时脱氮除磷。

3,考虑到SRT矛盾和“碳竞争力”的过程

AAO+BAF

与传统的活性污泥法相比,该工艺采用生物膜的形式将硝化菌从活性污泥中分离出来,在baf池中完成硝化,在a2o中完成反硝化除磷。双污泥脱氮除磷系统可减少30%的空气暴露量、50%的剩余污泥产量和碳源需求,是一种极具实用潜力的新工艺。

污水处理技术之A2O工艺脱氮与除磷矛盾

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