淺談微污染水源水的脫氮除磷工藝

1、淺談微污染水的脫氮除磷工藝鄭文軍，楊影影，馬超（山東十方圓通水務(wù)有限公司 ，山東 濟(jì)南 250101）摘要 ：結(jié)合西湖長橋溪凈化水系統(tǒng)工程，介紹和總結(jié)了曝氣生物濾池 缺氧生物濾池 雙層濾池脫氮除磷工藝及其運(yùn)行情況。試運(yùn)行期間NH3-N、 T-N 和 T-P 去除率分別達(dá)到 96%、95%和 97%，工程出水優(yōu)于地表水環(huán)境質(zhì)量山類水體標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞 ：微污染 BAF 脫氮除磷 硝化 反硝化Abstract ： Unifies the Xihu long bridge brook treated water systems engineering, introduced andsummarized

2、the oxygen biofilter-oxygen deficit biofilter-double-decked filter tank eliminate Ammonianitrogen and eliminate the phosphorus craft and its themovement situation. Departure date NH3-N, T-N and T-P removeing rate divides to 96%, 95% and 97%,the project water leakage surpasses the surface water bound

3、ary quantity III water body.Keywords ： Micro pollutionBAFDenitrogenation and DephosphorizationNitration Denitrify丄、八1 前言西湖的水主要是由上游的溪流入湖、自然降雨和錢塘江引水共同匯聚而成。 西湖流域內(nèi)旅游業(yè)發(fā)達(dá)、 人口稠密，部分生活污水、 農(nóng)田廢水直接或間接地排入 西湖上游的溪流，致使上游溪流的氮、 磷污染相當(dāng)嚴(yán)重，其中以長橋溪為最。 2004 年，長橋溪向西湖排入的總氮和總磷量分別占到上游溪流總排放量的 43.04%和 24.42%。這些富含氮、 磷等營養(yǎng)物質(zhì)的污水源源不斷地

4、流入西湖， 成為西湖最主 要的污染源，嚴(yán)重影響了西湖水質(zhì)，是西湖水體富營養(yǎng)化的重要影響因素。作為西湖疏浚工程的一部分， 長橋溪流域地形復(fù)雜、 農(nóng)居建筑散亂無序、 雨 水與污水難以分流， 污水納管的可操作性不強(qiáng)。 長橋溪水生態(tài)修復(fù)工程將受污染 的溪水收集起來后，匯入凈化水處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理， 最終達(dá)到地表水川類水 體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后排入西湖。2 工藝流程在此工程中，我們采用了曝氣生物濾池一缺氧生物濾池一雙層濾池主工藝工藝流程（如圖 1 所示）0圖 1 工藝流程圖3 主要構(gòu)筑物介紹3.1豎流沉淀池沉淀的主要目的是去除污水中大部分的懸浮物及降雨時沖刷下來的泥砂， 以 保證后續(xù)生物濾池的正常運(yùn)行。豎流式

5、沉淀池具有占地面積小、 運(yùn)行管理簡單等 優(yōu)點。3.2 C/N曝氣生物濾池本設(shè)計采用的 UBAF 濾池最大特點是氣、水同為上向流態(tài)，使用一種新型 的類球形陶粒濾料，在其表面及內(nèi)腔空間生長有生物膜， 污水由下向上流經(jīng)濾料 層時，微生物膜在濾料層下部所提供的曝氣供氧條件下，使廢水中的有機(jī)物和氨氮得到降解和硝化。定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗， 排除濾料表面增 殖的老化微生物膜，以維持微生物的活性。C/N 曝氣生物濾池的底部以降解污水中的有機(jī)物為主，優(yōu)勢生長異養(yǎng)菌，沿 濾池高度方向從底部開始有機(jī)物濃度遞減，其降解速率也呈遞減趨勢。在進(jìn)口段由于有機(jī)物濃度較高，異養(yǎng)微生物處于對數(shù)增長期，BOD 負(fù)荷

6、也較高。C/N 曝氣生物濾池的上部主要對污水中的氨氮進(jìn)行硝化， 在該段濾池中，由 于有機(jī)物濃度較低，異養(yǎng)微生物較少，優(yōu)勢菌種為自養(yǎng)性硝化菌，可將污水中的 氨氮氧化成硝酸鹽氮或亞硝酸鹽氮。C/N 曝氣生物濾池氨氮容積負(fù)荷為0.4kgNH3-N/m3（濾料） d。3.3 DN缺氧生物濾池DN 缺氧生物濾池主要用來進(jìn)行后置反硝化，以滿足出水對TN 的要求。在濾池的進(jìn)水口需外加碳源（甲醇）。經(jīng)硝化后的進(jìn)水從濾池頂部流入，濾池底部 提供反沖曝氣。DN 缺氧生物濾池容積負(fù)荷0.8kgNO3-N/m3（濾料） d，甲醇用量按COD/NO3-N=4.0 計算。3.4雙層濾料濾池過濾的作用主要是通過添加除磷藥劑

7、（硫酸鋁），達(dá)到除磷的目的，同時進(jìn) 一步去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質(zhì)。雙層濾料濾池具有濾速高、水質(zhì)好，周期總濾 水量大及沖洗水量少的優(yōu)點，這種類型的濾池被認(rèn)為是最實用的過濾處理設(shè)備之進(jìn)水 TP 濃度不同，相應(yīng)的除磷藥劑投加量也不同。要求的出水TP 濃度越低，除磷藥劑的投加比例也越高。4.調(diào)試及運(yùn)行4.1原水水質(zhì)項目CODMnT-NNH3-NT-P4.2調(diào)試期間出水效果4.3出水驗收監(jiān)測結(jié)果項目CODMNT-NNH3-NT-P數(shù)據(jù)（mg/l）3.351.090.6030.0384.4調(diào)試運(yùn)行的分析與討論4.4.1 溫度變化的影響整個系統(tǒng)開始調(diào)試運(yùn)行是在 2005 年 1 月份，水溫在 79C比較低，

8、出水 CODMN和 T-P 很快達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。硝化的溫度一般為 1030C,且硝化菌的污 泥齡比較長，在水溫小于 10C時，硝化菌的繁殖非常緩慢，在 12 月份 NH3-N 的去除率非常低。3月份水溫升高到 11C,NH3-N 的去除率明顯提高，出水 NH3-N 基本穩(wěn)定在 0.5 mg/l 左右，此后出水 TN 也是穩(wěn)步下降，4 月份出水 TN 穩(wěn)定在 2.0mg/l 以下。數(shù)據(jù)（mg/L）5-1215-305-200.8-1.41.41.2040.60.40.204.4.2 外加碳源變化的影響該工藝采用了甲醇作為反硝化的外加碳源，前期投加量控制在15mg/L,后期隨著 NH3-N 去除率的

9、提高，根據(jù)原水中的 TN 將甲醇的投加量提高至 30 40mg/L。3 月份因為甲醇量的過高造成出水 CODMN的波動，之后隨著甲醇量和 反硝化的穩(wěn)定，出水 CODMN也穩(wěn)定在 3-4mg/L，反硝化效果明顯。4.4.3 溶解氧變化的影響前二個月系統(tǒng)以 COD 降解和 NH3-N 的硝化為主，曝氣風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量全部 提供給曝氣生物濾池，曝氣生物濾池出水中的溶解氧高達(dá) 9mg/L。后期系統(tǒng)以缺 氧生物濾池的反硝化的調(diào)試為主， 因為水中的氧會與硝酸鹽競爭電子供體， 同時 分子態(tài)氧也會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性， 所以必須控制缺氧生物濾池中 的溶解氧濃度。 通過調(diào)整曝氣生物濾池的進(jìn)風(fēng)量， 曝氣生物濾池出水溶解氧降至 4-5mg/L，期間也加大了缺氧生物濾池甲醇的投加量，出水溶解氧降至1-2mg/L，反硝化脫氮的效率也明顯提高。在生物濾池這種附著型生長系統(tǒng)中， 由于生物膜對氧傳遞的阻力較大， 可以 允許有較高的溶解氧濃度。5結(jié)論（1 ）曝氣生物濾池缺氧生物濾池雙層濾池工藝適用于微污染水源水處 理工程，脫氮除磷均達(dá)到設(shè)計要求。（2） 因長橋溪流域雨水、污水不分流，原水的水量、水質(zhì)波動比較大，而該工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠，出水優(yōu)于地表水環(huán)境質(zhì)量川類水體標(biāo)準(zhǔn)。因此，該工藝具有較大的抗沖擊負(fù)荷能力。（3） 該工藝出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵是濾池的反沖洗，因此，應(yīng)該根據(jù)原 水水