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    A2O工藝脫氮與除磷工藝

    點擊次數:244 發布時間:2021-11-15

    A2O工藝脫氮與除磷工藝

    A2O法又稱AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),是一種常用的污水處理工藝,可用于二級污水處理或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。在傳統A2O工藝的單泥系統中高效地完成脫氮和除磷兩個過程,就會發生各種矛盾沖突,比如泥齡的矛盾、碳源競爭、硝酸鹽及溶解氧(DO)殘余干擾等。

    pH做為基本的污水指標,勢必成為供求的熱點,這對廣大的E-1312 pH電極制造商,比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商,必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極經久耐用,質量可靠,測試準確,廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。

     

    一、傳統A2O工藝存在的矛盾

     

    1、污泥齡矛盾

     

    傳統A2/O工藝屬于單泥系統,聚磷菌(PAOs)、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生長于同一系統中,而各類微生物實現其功能所需的泥齡不同:

     

    1)自養硝化菌與普通異養好氧菌和反硝化菌相比,硝化菌的世代周期較長,欲使其成為優勢菌群,需控制系統在長泥齡狀態下運行。冬季系統具有良好硝化效果時的污泥齡(SRT)需控制在 30d 以上;即使夏季,若SRT5 d,系統的硝化效果將顯得極其微弱。

     

    2PAOs 屬短世代周期微生物,甚至其最大世代周期(Gmax)都小于硝化菌的最小世代周期(Gmin)。

     

    從生物除磷角度分析富磷污泥的排放是實現系統磷減量化的渠道。

     

    若排泥不及時,一方面會因PAOs的內源呼吸使胞內糖原消耗殆盡,進而影響厭氧區乙酸鹽的吸收及聚-β-羥基烷酸(PHAs)的貯存,系統除磷率下降,嚴重時甚至造成富磷污泥磷的二次釋放;另一方面,SRT 也影響到系統內 PAOs 和聚糖菌(GAOs) 的優勢生長。

     

    30℃的長泥齡(SRT≈ 10d)厭氧環境中,GAOs 對乙酸鹽的吸收速率高于PAOs,使其在系統中占主導地位,影響 PAOs釋磷行為的充分發揮。

     

    2、碳源競爭及硝酸鹽和DO殘余干擾

     

    在傳統A2/O脫氮除磷系統中,碳源主要消耗于釋磷、反硝化和異養菌的正常代謝等方面,其中釋磷和反硝化速率與進水碳源中易降解部分的含量有很大關系。一般而言,要同時完成脫氮和除磷兩個過程,進水的碳氮比(BOD5 /ρ(TN))>45,碳磷比(BOD5 /ρ(TP))>2030。

     

    當碳源含量低于此時,因前端厭氧區 PAOs 吸收進水中揮發性脂肪酸(VFAs)及醇類等易降解發酵產物完成其細胞內 PHAs 的合成,使得后續缺氧區沒有足夠的優質碳源而抑制反硝化潛力的充分發揮,降低了系統對 TN 的脫除效率。

     

    反硝化菌以內碳源和甲醇或 VFAs 類為碳源時的反硝化速率分別為 1748 、120900 mg/(g·d)。

     

    因反硝化不徹底而殘余的硝酸鹽隨外回流污泥進入厭氧區,反硝化菌將優先于 PAOs 利用 環境中的有機物進行反硝化脫氮,干擾厭氧釋磷的正常進行,最終影響系統對磷的高效去除。

     

    一般,當厭氧區的 NO3-N 的質量濃度>1.0 mg/L 時,會對 PAOs 釋磷產生抑制,當其達到 34 mg/L 時,PAOs 的釋磷行為幾乎完全被抑制,釋磷(PO4 3--P)速率降 至 2.4 mg/(g·d)。

     

    按照回流位置的不同,溶解氧(DO)殘余干擾主要包括:

     

    1)從分子態氧(O2)和硝酸鹽(NO3-N)作為電子受體的氧化產能數據分析,以O2作為電子受體的產能約為 NO3-N 1.5倍,因此當系統中同時存在O2NO3-N時,反硝化菌及普通異養菌將優先以O2為電子受體進行產能代謝。

     

    2)氧的存在破壞了PAOs釋磷所需的厭氧壓抑"環境,致使厭氧菌以O2為終電子受體而抑制其發酵產酸作用,妨礙磷的正常釋放,同時也將導致好氧異養菌與PAOs進行碳源競爭。

     

    一般厭氧區的DO的質量濃度應嚴格控制在0.2mg/L以下。從某種意義上來說硝酸鹽及DO殘余干擾釋磷或反硝化過程歸根還是功能菌對碳源的競爭問題。

     

    二、傳統A2O工藝改進策略

     

    1、基于 SRT 矛盾的復合式

     

    A2O工藝在傳統A2O工藝的好氧區投加浮動載體填料,使載體表面附著生長自養硝化菌,而 PAOs 和反硝化菌則處于懸浮生長狀態,這樣附著態的自養硝化菌的 SRT 相對獨立,其硝化速率受短 SRT 排泥的影響較小,甚至在一定程度上得到強化。

     

    懸浮污泥SRT、填料投配比及投配位置的選擇不僅要考慮硝化的增強程度,還要考慮懸浮態污泥 含量降低對系統反硝化和除磷的負面影響。

     

    載體填料的投配并不意味可大幅度增加系統排泥量,縮短懸浮污泥 SRT 以提高系統除磷效率;相反,SRT 的 縮短可能降低懸浮態污泥(MLSS)含量,從而影響系統的反硝化效果,甚至造成除磷效果惡化。

     

    研究表明,當懸浮污泥 SRT 控制為 5 d 時,復合式A2O工藝的硝化效果與傳統A2/O工藝相比,兩者的硝化效果無明顯差異,復合式A2/O工藝的載體填料不能完全獨立地發揮其硝化性能;若再降低懸浮污泥SRT則因系統懸浮污泥含量的降低致使硝酸鹽積累,影響厭氧磷的正常釋放。


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