低碳源污水處理中側(cè)流A2O工藝的脫氮除磷效果研究

董俊良　李一兵　黨聰哲　劉　曼

（河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院天津300401）

低碳源污水處理中側(cè)流A2O工藝的脫氮除磷效果研究

董俊良李一兵黨聰哲劉曼

（河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院天津300401）

低碳源污水處理中側(cè)流A2O工藝的脫氮除磷效果研究；方法選取XX大學(xué)生活污水作為低碳源污水的試驗(yàn)用水，分別用側(cè)流A2O工藝和常規(guī)A2O工藝處理30天，對(duì)比分析兩種污水處理工藝的脫氮除磷效果；結(jié)果采用常規(guī)A2O工藝的系統(tǒng)出水TP平均濃度為0.84mg/L，采用側(cè)流A2O工藝的系統(tǒng)出水TP平均濃度為0.61mg/L；結(jié)論低碳源污水處理中側(cè)流方式能提高A2O工藝的脫氮除磷水平。

A2O工藝；側(cè)流；低碳源污水處理；脫氮除磷

隨著城市人口的集中和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益突出。污水氮磷含量過(guò)高是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，想要控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，就必須限制污水中氮、磷的排放。A2O系統(tǒng)是目前我國(guó)污水處理常用的脫氮除磷工藝，本文以A2O工藝為研究基礎(chǔ)，探討低碳源污水處理過(guò)程中提高脫氮除磷效果的方法。

1　 A2O工藝介紹

A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。該工藝系統(tǒng)包括厭氧段，缺氧段，好氧段及沉淀池四部分。A2O系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。污水在好氧段，硝化細(xì)菌將水流中的氨氮及有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過(guò)生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過(guò)生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)膺M(jìn)入到大氣中，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過(guò)剩余污泥的排放，將磷除去［1］。

2　試驗(yàn)材料與方法

2.1試驗(yàn)用水

選取XX大學(xué)宿舍區(qū)的生活污水作為試驗(yàn)用水，檢測(cè)稀釋后進(jìn)水水質(zhì)的情況為：COD 150 mg/L～200mg/L，NH3-N為30 mg/L～50 mg/L，TN為40 mg/L～60mg/L，TP為4 mg/L～6mg/L。COD用重鉻酸鉀法檢測(cè)，TN用酸性過(guò)硫酸鉀-消解紫外分光光度法檢測(cè)，NH3-N用納氏試劑分光光度法檢測(cè)，TP過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法檢測(cè)［2］。

2.2試驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)裝置是由高寬為1100mm×90mm的有機(jī)玻璃柱組成，包括預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池、側(cè)流沉淀池、化學(xué)除磷池和二沉池，如圖1所示。

圖1　試驗(yàn)裝置

2.3試驗(yàn)方法

接種XX某污水處理廠的活性污泥，啟動(dòng)A2O系統(tǒng)，將系統(tǒng)設(shè)定為：進(jìn)水量Q為2.5L/h，水力停留時(shí)間為是9h，厭氧段2h，缺氧段2h，好氧段5h，混合液回流比為200%，污泥回流比為100%，污泥停留時(shí)間20d。厭氧段溶解氧在0.2mg/L以下，缺氧段溶解氧在0.2mg/L～0.5mg/L之間，好氧段溶解氧在3mg/L以上。系統(tǒng)pH值在7～8之間，溫度為20℃～25℃，污泥濃度為2500mg/L～3000mg/L。

常規(guī)A2O系統(tǒng)運(yùn)行30天，分析試驗(yàn)用水的的污染物處理效果；采用側(cè)流除磷系統(tǒng)運(yùn)行30天，側(cè)流量為0.2Q，混凝劑選用氫氧化鈣，分析試驗(yàn)用水的的污染物處理效果。

3　結(jié)果與討論

3.1COD去除效果

常規(guī)A2O工藝中出水COD濃度為36.28mg/L，去除率大約為78.2%；側(cè)流A2O工藝中出水COD濃度為29.43mg/L，去除率大約為82.3%。側(cè)流A2O工藝對(duì)低碳原污水COD的去除效果優(yōu)于常規(guī)A2O工藝。

3.2氨氮去除效果

常規(guī)A2O工藝與側(cè)流A2O工藝氨氮的去除率分別為95.1%、95.6%，濃度均能保持在《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)以下。兩種工藝系統(tǒng)對(duì)低碳原污水中氨氮的去處效果均理想。

3.3TN去除效果

常規(guī)A2O工藝中出水TN濃度為15.43mg/L，去除率大約為68.6%；側(cè)流A2O工藝中出水TN濃度為13.48mg/L，去除率大約為73.1%。側(cè)流A2O工藝對(duì)低碳原污水TN的去除效果優(yōu)于常規(guī)A2O工藝。

3.4TP去除效果

圖2　兩種工藝的TP去除效果

常規(guī)A2O工藝的系統(tǒng)出水TP平均濃度為0.84mg/L，去處率約為79.1%；采用側(cè)流A2O工藝的系統(tǒng)出水TP平均濃度為0.61mg/L，去除率大約為84.3%，如圖2所示。與常規(guī)A2O工藝對(duì)低碳原污水TP的處理情況相比，側(cè)流A2O工藝TP去除率提高了5.2%，效果明顯。

由上述試驗(yàn)結(jié)果可看出，側(cè)流A2O工藝對(duì)低碳原污水氮磷處理效果與常規(guī)A2O工藝相比有明顯提升，尤其是對(duì)氮和磷的去除。在本組試驗(yàn)中，常規(guī)A2O工藝對(duì)氨氮的去除效果很好，但對(duì)總氨的去處效果不理想，而采取側(cè)流A2O工藝，這兩項(xiàng)均有提高。分析認(rèn)為，常規(guī)A2O工藝中，因?yàn)橐骖櫝祝糜谌毖趺摰挠袡C(jī)物就不夠用了，所以致使總氮去除效果有。采取側(cè)流除磷后，污水中的磷可以通過(guò)專門(mén)的化學(xué)藥劑去除，進(jìn)水中的有機(jī)物可以主要進(jìn)行反硝化脫氨，既提高了總氨的去除率，除磷效果也有所增加。因此，側(cè)流A2O工藝在低碳源污水處理中才能獲得較好的脫氨除磷效果。

［1］溫沁雪，唐致文，陳志強(qiáng).A2O工藝好氧末段溶解氧變化對(duì)脫氮除磷影響［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2011，5：1041-1046.

［2］劉立勇.改良型A2O工藝同步脫氮除磷試驗(yàn)研究［J］.價(jià)值工程. 2014.3：295-296.

河北省建設(shè)科技研究計(jì)劃“高效生化-物化聯(lián)合工藝處理城市混合污水”（項(xiàng)目編號(hào)：2014-236）。

董俊良（1991—），男，河北滄州，在讀碩士，河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院，污水處理方向。