多级多段AO工艺在市政污水处理中的应用

多级多段 AO工艺在市政污水处理中的应用

李文秀 1 吴林后 2

1 乌鲁木齐昆仑环保集团有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000 2 重庆化工设计研究院有限公司 重庆 400039

摘要：污水厂采用多级A/O工艺+强化混凝，可以明显改善出水效果，COD、氨氮、总磷的出水水质明显优于设计出水，能够实现稳定达标。该污水处理厂的运行结果表明多级A/O工艺具有出水水质优、运行成本低等优点，对市政污水处理厂的提标改造具有很大的参考价值。本文主要分析多级多段AO工艺在市政污水处理中的应用。

关键词：提标改造;多级A/O;混凝

引言

水污染严重影响了中国的经济发展，也给人民的生活带来了危害和不便。因此，政府相应提高了污水中氮磷的引进标准，给水处理行业带来了新的挑战和机遇。今天，随着污水处理标准的提高，水处理行业对脱氮除磷新技术的研究与开发给予了更多关注，并期望其在工程应用中的效果。目前，A2O(厌氧缺氧好氧法)或改良A2O法、CASS法和氧化沟法在污水处理厂广泛应用。

1、研究背景

近年来，随着水资源利用率的提高和水体富营养化程度的提高，国家对污水中氮磷的水质指标提出了更严格的要求。如何经济有效地从废水中去除氮磷，使水质指标达到国家要求的介绍标准，现在是问题所在。A2O、UCT等传统废水生物处理工艺中，生物脱氮除磷过程中水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)存在矛盾。关于碳源，脱氮除磷都需要有机碳源，反硝化细菌与磷积累菌之间存在竞争，导致脱氮除磷不能同时达到标准的问题。传统废水生物处理方法必须同时进行污泥回流和硝化液内回流。这些缺陷限制了传统生物污水处理工艺的广泛应用。为了解决传统废水生物处理过程中的这些矛盾和问题，自1970年代和1980年代以来，国内外学者已将逐步取水与多层次的I/o方法结合起来。多级、多级AO脱氮除磷方法(厌氧多级脱氮除磷方法，AMAO)是一种高效的污水生物脱氮除磷方法，适用于城市污水处理的新建改造工程。视程序而定，倾斜荷载会根据比例进入缺氧区的不同浓度，从而确保反应具有足够的碳源。厌氧区位于反应器的前端，可以创造良好的厌氧磷释放环境。该方法还具有氮磷去除效率高、所需储罐容量低、内部回流、资本投资低、操作管理方便等优点。

2、多段多级AO工艺特点

多级、多级AO工艺特点是运营成本低、占地面积小、管理强度低、脱氮除磷率高、抗冲击性强。

2.1低运营成本

由于多级AO过程中缺氧条件和好氧条件交替排列，好氧罐的混合液直接进入下一级AO过程的缺氧罐中，无需采用硝化液回流(内回流)。与A2O方法相比，这可以在一定程度上降低功耗和运营成本。同时，由于多层次取水的好处，有机碳源可以充分利用，增加碳源的成本也可以节省。

2.2管理强度低

该工艺采用相同数量的营养源，满足设计中每一部分的同等生物量，使每一部分的污泥负荷基本相同，使每一部分能够在作业中得到统一、标准化的管理。例如，如果每个部分的好氧舱需要相同的氧气，则可以使用相同的通风设备，并保持相同浓度的溶解氧。此外，由于采用了相同的管理方法，因此及时发现和解决特定部分中的问题是很方便的。

2.3强抗冲击承载力

多级流入与单个流入相比，可以分散污水负荷，降低污染物浓度变化对系统的影响，增强系统的稳定性和抗冲击承载力。

3、运行过程中出水稳定达标的原因分析

3.1设置合适的污泥回流比

污泥回流比主要影响生物系统对总磷和总氮的去除。在均匀分配和连续分批进水的条件下，选择污泥回流比的代表性参数(即r = 0.75、1.1、25、1.5)进行污泥回流比调整试验。该系统稳定后，通过分析多级和多级AO系统中总氮和总磷的剥离速率，研究了污泥回流比(r)对系统性能的影响。总氮去除率和总宿主去除率的结果表明，随着污泥回流比的提高，生物处理系统总氮去除率提高，但总宿主去除率下降。但是随着污泥回流比的提高，电力消耗和运营成本也会相应增加。因此，在综合考虑各种因素的情况下，运行控制中污泥回流比一般为50% ~ 70%，该系统将稳定运行中污泥回流比调整为70%。流入量的流动分布和合理分布是多层次、多层次AO过程的极其重要的设计参数，流动分布主要受水质和水温的影响。中国幅员辽阔，南北、东西温度差距很大。因此，在不同地区的污水处理厂应用这一工艺时，应根据当地实际气候条件设计流量分布。碳与氮的质量比是影响流入量均匀分布或可变分布的重要水质指标。设计师应根据当地废水中碳与氮的质量比确定要应用的流量分布方法。

3.2较高的污泥平均浓度

测定生物池中的合理mls是提高脱氮除磷效果、保证生物处理系统正常运行的重要参数。污泥浓度梯度从高到低在多级AO工艺生物库形成，罐内平均污泥浓度也高于一般活性污泥法。反硝化除磷菌在活性污泥中繁殖速度快、数量大、比重大，从而提高了反硝化除磷效率和污水质量。为了改善生物池塘的mls，有必要增加污泥回流；如果要减少的话，就有必要增加剩馀污泥的量。充分考虑各种因素后，该系统的mls控制在3500 ~ 4500 mg / L，污泥回流比为70%。

3.3污泥回流比对AMAO工艺系统性能影响的研究

污泥回流比过大可能影响第一厌氧区磷释放过程。污泥回流过低，则无法实现污泥回流效果。结果表明，当污泥回流比大于1.0时，第一失眠症区硝酸盐氮的去除量明显增加，但系统硝化脱氮效果明显下降。当污泥回流比为0.75时，TN在系统中的剥离速率最高，达到92%。当污泥回流比为1.5时，系统中TN的剥离速率最低，为72%。研究了50%、100%和150%污泥回流比对NH3-N、TN和TP剥离速率的影响。结果表明，污泥回流比为50%、100%和150%，NH3-n96.49 %、95.82%和150%的平均剥离速率。94.36美元。TN的平均距离率分别为75.61、72.80和80。71.11 . TP的平均去除率分别为82.19、75.94和59.42。污泥回流比从50%上升到150%，NH3-N、TN和TP的去除效果下降。

3.4A/O容积比对AMAO工艺系统性能影响的研究

AMAO过程中，缺氧区与好氧区的体积比决定了硝化反硝化程度。当I/o体积比过大时，可能会影响好氧区的硝化作用。当I/o体积比太小时，可能会影响缺氧区的脱氮反应，增加好氧区的通风量，增加成本。对于研究，选择了I/o体积比为0.25、0.33和0.6的三级I/o过程。结果表明，在I/o体积比为0.6时，脱氮除磷效果最好。当I/o体积比小于0.6时，脱氮除磷效果不好。当I/o体积比大于0.6时，二次磷释放现象发生在缺氧区。研究了I/o体积比为0、2、0、8和2的工艺。结果表明，在0.2的I/o体积比下，I/o体积比太小，缺氧区脱氮反应不全，废水中NO3-N浓度过高。当A/O体积比为2时，A/O体积比过大，好氧区硝化反应不完整，污水中NH4+n浓度较高。当A / O体积比为0.8时，脱氮除磷效果最好。

4、问题和展望

(1)附加生长系统具有悬浮生长系统没有的许多优点，因此应在这方面进行更多的研究。(2)对TN污泥负荷对处理程度的影响缺乏研究，需要进一步研究，以获得适宜的波动范围，便于在实际应用中进行管理。(3)根据低温环境对系统处理效率的影响机理，应充分考虑进水流分布比、SRT、a池和o池容积比，实现良好运行和稳定废水。当前，该方法在国内外广泛应用，但仅限于低温、碳源低、BSB5污泥负荷高的研究，因而具有良好的发展和研究前景，值得推广应用。

结束语

当前，对AMAO过程的研究越来越广泛和细致。但填料对AMAO工艺脱氮除磷效率影响的研究仍然比较低，不够深入。附加的增长体系有许多好处，而悬浮增长体系则没有。添加填料可以将附加生长系统与悬浮生长系统相结合，悬浮生长系统可富集反应器中微生物数量和微生物种群组成，具有较强的适应性和稳定性，大大提高污水中污染物的去除效率。但是，对于低温AMAO工艺的填料类型、用量、用量位置和生物薄膜系统的强化机理仍需进一步研究。

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