季涵睿(浙江省諸暨市牌頭中學,浙江 諸暨 311825)
小議城鎮(zhèn)污水處理廠生物除磷的工藝控制
季涵睿(浙江省諸暨市牌頭中學,浙江 諸暨 311825)
上世紀八十年代,隨著我國經濟社會建設的快速發(fā)展,人們的生存環(huán)境、生態(tài)遭到了前所未有的破壞。到上世紀末本世紀初,國民經濟發(fā)展到一定階段,資本積累到一定程度社會文明要求不斷提高,國家和民眾開始對環(huán)境污染的危害開始有了覺醒和反思,特別是對水系生態(tài)的污染開始重視,污染治理刻不容緩。
城鎮(zhèn)污水;污水處理;生物除磷
直到最近10年,民眾環(huán)境意識的覺醒,從立法懲治到經濟處罰層面上,亮出底線和紅線的標準越來越高,越來越嚴,加助了治污發(fā)力,取得了十分積極的效果。許多污水處理廠,建設運行了已近20年,無論是設備還是工藝技術,都存在一定的弊端。設備裝備攻關改進和工藝技術研究攻關勢在必行。
國標《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標準》一級B中,總磷TP的排放標準是1mg/l,而在國標《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標準》一級A里,其排放要求是0.5mg/l,以浙江某縣級市及周邊縣市為例,地方環(huán)保部門以激勵機制的形式,要求有關城鎮(zhèn)污水處理廠的總磷TP排放限值限制在0.3mg/l以下。可見,治污形勢在變,我們對污水處理廠的運行要求、運行水平也必須要不斷加速推進,原來達標的污染物排放指標,現在就不達標了,排放不達標,企業(yè)就必須接受法律的處罰乃至被無情淘汰。下面我就城鎮(zhèn)污水處理廠運行中生物除磷事例,簡要闡述工藝控制的判定和處置。
某城鎮(zhèn)污水處理廠日處理規(guī)模2萬噸,采用SBR工藝(有序的間隙性交替式活性污泥法),2010年開工建設,2012年建成并調試試運行,2013年正式投產運行。采用工藝的流程見圖:市政污水提升泵房——粗格柵——通過長4KM、揚程差為3.8M的污水管網到達污水處理廠進水分配井——到達細格柵——可調落差在4-0M之間的旋流沉砂池——營養(yǎng)碳源補充脫碳池—厭氧池—兼氧池—交替式生化池——紫外線消毒池——出水渠——在線實時監(jiān)測網;其中碳源補充脫碳池有到厭氧池和兼氧池的回流管路,交替式生化池也有到厭氧池和兼氧池的回流管路,交替式生化池有剩余污泥泵(管)——污泥濃縮池——絮凝沉淀進脫泥機脫泥(泥餅外用運)。
該污水處理廠自運行以來,活性污泥長勢良好,MLSS、DO等指標已達到設計要求,出水其他排放指標均已達到排放標準,但總磷TP一直未能達標。根據環(huán)保部門和該污水處理廠化驗室抽樣化驗數據顯示,2015年10月進水TP為2.46mg/l,出水TP卻又2.65mg/l,;11月進水TP為2.11mg/l,出水TP為1.78mg/l,國家排放標準為小于等于1mg/l,解決出水TP達標問題迫在眉睫。
TP超標排放,會造成河道水系TP富有化,一旦水系中TP污染,尤其對人類飲用水污染,會形成磷中毒,也會造成男性不孕,后果極其嚴重;水體中磷元素的總含量過多,會引起藻類植物的過度生長,水體富營養(yǎng)化,發(fā)生水華或赤潮,打亂水體的平衡.浙江太湖藍藻事件就是水體富營養(yǎng)化的一個典型案例。所以,我們著手花氣力研究解決這個難題,我在寒暑假期間,有幸多次參與該課題的研究和討論。
該課題組對該污水處理廠現行的SBR中的聚磷菌在厭氧境況下釋磷,和此菌族在交替式生化池好氧階段吸磷沉淀分離,通過排放富磷污泥,達到水體除磷目的這一路線,進行了生物除磷主要影響因素的研究,再通過實驗室中試動態(tài)試驗,確定了影響TP達標的工藝運行參數和其他條件。
在日常運行中,影響城鎮(zhèn)生活污水生物除磷的因素很多,有活性污泥泥齡、進水的碳氮比、PH、水溫、DO、SS、氧化還原電位等等,各工藝段的PH、水溫、MLSS等運行參數都符合要求,出水的SS也達標。問題出現了厭氧池DO始終偏高,不厭氧;其次,化驗室中試發(fā)現硝酸鹽NO-3離子濃度高達3.3-3.6mg/l之間,而研究表明,此值濃度應控制在0.25mg/l以下;第三,化驗室中試發(fā)現厭氧區(qū)的有機物的含量與維持菌群生長的營養(yǎng)物質的比例失衡。這三個要點恰恰是影響聚磷菌釋放磷和吸取磷效果的主要控制點。
為此,我們課題組著手改變:(1)、經過長達3小時、4KM的密封輸送管道的厭氧,消耗了進水水源本就不很高的很大一部分碳源,即有機BOD,課題組在分配井、碳源補充生化池、投加市政糞水或工業(yè)葡萄糖、工業(yè)面粉、尿素,以增加碳源,平衡碳氮比。以同行前輩經驗和文獻資料為支撐,把碳氮比(即TBOD/TP)控制在18-25之間,對碳氮磷比(C:N:P)的控制,盡可能的往100:5:1靠攏;(2)發(fā)現污水處理廠區(qū)內的進水池與分配井是重力自流的,落差2-3米,實際上是一個曝氣充氧過程,使得厭氧池DO很高,不厭氧。通過調節(jié)各處相關閥門開量,縮小和平衡各工段之間的水位,使得厭氧池不再呈好氧狀態(tài)。(3)通過適當控制來自交替式生化池的內外回流量(即大小循環(huán)回路流量),來減少后道工序厭氧段中的硝酸鹽NO-3離子濃度和DO指數。(4)合理排泥。排除剩余活性污泥不能過,也不能不及時。排泥程度過了,一旦影響MLSS數值偏小,從而嚴重影響整個活性污泥生化工況及處理效果;排泥不及時,除磷效果就不好。
以中試為依據導向,通過以上四個方面對工藝池的數據控制、調整,到2016年5月,該城鎮(zhèn)污水處理廠進水總磷TP均值為2.8-3.21mg/l之間,而出水總在0.27-0.48mg/l之間,其他指標也明顯好于歷史,取得了較為驕人的成績。
[1]康丹;武漢市污水污泥處理與處置規(guī)劃介紹[J];給水排水;2011年S1期.