污水處理AO工藝脫氮

1、污水處理A/O工藝脫氮除磷一般的活性污泥法以去除污水中可降解有機(jī)物和懸浮物為主要目的，對(duì)污水中氮、磷的 去除有限。隨著對(duì)水體環(huán)境質(zhì)量要求的提高，對(duì)污水處理廠出水的氮、磷有控制也越來(lái)越嚴(yán) 格，因此有必要采取脫氮除磷的措施。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)污水中氮、磷的處理有物化法和生物法，而生物法脫氮除磷具有高效低成本的優(yōu)勢(shì)，目前出現(xiàn)了許多采用生物脫氮除磷的新工藝。一、生物脫氮除磷工藝的選擇按生物脫氮除磷的要求不同，生物脫氮除磷分為以下五個(gè)層次：(1)去除有機(jī)氮和氨氮；(2)去除總氮；(3)去除磷；(4)去除氨氮和磷；(5)去除總氮和磷。對(duì)于不同的脫氮除磷要求，需要不同的處理工藝來(lái)完成，下表列出了生物脫氮除磷5個(gè)層

2、次對(duì)工藝的選擇。生物脫氮除磷5個(gè)層次對(duì)工藝的選擇對(duì)于不同的TN出水水質(zhì)要求，需要選擇不同的脫氮工藝，不同的TN出水水質(zhì)要求與脫氮工藝的選擇見下表。不同TN出水水質(zhì)要求對(duì)脫氮工藝的選擇生物除磷工藝所需B0D5或COD與TP之間有一定的比例要求，生物除磷工藝所需BOD5或 COD與T比例P的要求見下表。生物除磷工藝所需BOD5或COD與TP的比例要求二、A/O工藝生物脫氮工藝（一）工藝流程A/0工藝以除氮為主時(shí)，基本工藝流程如下圖1。圖1 缺氧/好氧工藝流程A/O工藝有分建式和合建式工藝兩種，分別見圖2、圖3。分建式即硝化、反硝化與BOD 的去除分別在兩座不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行；合建式則在同一座反應(yīng)器

3、內(nèi)進(jìn)行。合建式反應(yīng)器節(jié)省了基建和運(yùn)行費(fèi)用以及容易滿足處理工程對(duì)碳源和堿度等條件的要求， 但受以下閑素影響：溶解氧 (0.51.5mg/L)、污泥負(fù)荷0. 1 0. 15kgBOD5/ (kgMLVSSd)、C/N 比(6 -7)、pH值( 7. 58.0) ,而不易控制。對(duì)于pH值，分建式A/O工藝中，硝化液一部分回流至反硝化池，池內(nèi)的反硝化脫氮菌以原污水中的有機(jī)物作碳源，以硝化液中NOx-N中的氧作為電子受體，將NOz-N還原成N2 ,不需外加碳源。反硝化池還原1gNOx -N 產(chǎn)生3.57g堿度，可補(bǔ)償硝化池中氧化1gNH3-N所需堿度(7. 14g)的一半，所以對(duì)含N濃度不高的廢水，不必

4、另行投堿調(diào)pH 值，反硝化池殘留的有機(jī)物可在好氧硝化池中進(jìn)一步去除。一般來(lái)說(shuō)分建式反應(yīng)器(A/O工藝）硝化、反硝化的影響因素控制范圍可以相應(yīng)增大，更為有效地發(fā)揮和提高活性污泥中某些微生物（如硝化菌、反硝化菌等）所特有的處理能力， 從而達(dá)到脫、處理難降解有機(jī)物的目的，減少了生化池的容積，提高了生化處理效率，同時(shí) 也節(jié)省了環(huán)保投資及運(yùn)行費(fèi)用；而合建式A/O工藝便于對(duì)現(xiàn)有推流式曝氣池進(jìn)行改造。圖2 分建式缺氧一好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)圖3 合建式缺氧好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)（二）A/O工藝生物脫氮工藝的特點(diǎn)1. 優(yōu)點(diǎn)同時(shí)去除有機(jī)物和氮，流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用

5、。反硝化缺氧池不需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用。好氧池在缺氧池后 ，可使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步去除 ，提高了出水水質(zhì)c缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化菌所利用，減輕了好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同時(shí)缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可彌補(bǔ)好氧池中硝化需要堿度的一半。2. 缺點(diǎn)脫氮效率不高 ，一般去除率為70%80%。好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池運(yùn)行不當(dāng)，則會(huì)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，使處理水水質(zhì)惡化。（三）影響工藝的因素水力停留時(shí)間t反硝化t2h, 硝化t6h,當(dāng)硝化水力停留時(shí)間與反硝化水力停留時(shí)間為3: 1時(shí)，氨氮去除率達(dá)到70% 80%, 否則去除率下降。有機(jī)物濃度與DO進(jìn)入硝化好氧池中B

6、OD580mg/L; 硝化好氧池中DO大于2mg/L。BOD5/NOx -N比值反硝化缺氧池污水中溶解氧性的BOD5/NOx -N比值應(yīng)大于 4, 以保證反硝化過(guò)程中有 充足的有機(jī)碳源?；旌弦夯亓鞅然旌弦夯亓鞅炔粌H影響脫氮效率，而且影響動(dòng)力消耗?；旌弦夯亓鞅葘?duì)脫氮效率的影響 見下表。從表中可以看出，RN50% , 脫氮效率加很低；RN <200%,N隨RN的上升而顯著上升；當(dāng)RN >200%后，N上升比較緩漫，一般內(nèi)回流比控制在200%400%。混合液回流比對(duì)脫氮效率的影響污泥濃度(MLSS)污泥濃度一般要求大于3000mg/L , 否則脫氮效率下降。污泥齡（c）污泥齡應(yīng)達(dá)到15d

7、 以上。硝化段的污泥有機(jī)負(fù)荷率硝化段的污泥有機(jī)負(fù)荷率要小于0.18kgBOD5/( kgMLVSSd );硝化段的TKN/MLVSS負(fù)荷率小于0. 05kgTKN/(kgMLVSSd)。溫度與pH值硝化最適宜的溫度2030、反硝化最適宜的溫度2040；硝化最佳pH值為88.4 , 反硝化最佳pH值為6. 57. 5。原污水總氮濃度TN原污水總氮濃度TN <30mg/L。（四）A/O工藝設(shè)計(jì)參數(shù)A/O工藝設(shè)計(jì)參數(shù)見下表。A/O工藝設(shè)計(jì)參數(shù)（五）A/O工藝設(shè)計(jì)計(jì)算包括缺氧池（區(qū)）容積計(jì)算、好氧區(qū)容積、混合液回流量、需氧量的計(jì)算。 1. 缺氧池（區(qū)）容積計(jì)算、 好氧區(qū)容積、 混合液回流量計(jì)算其

8、計(jì)算公式見表下。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式參數(shù)說(shuō)明缺氧池（區(qū)）有效容積Vn=0.001Q(Nk-Nte)-0.12Xv/Kde(T)XVn缺氧池（區(qū)），m³；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流盤，m3/d;X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/ L;Nk生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L; Nte一生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L;Xv排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS;Kde(T)T時(shí)的脫氮速率，kgNOxN/(kgMLVSS·d),宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定；Kde(20)20時(shí)的脫氮速率，宜取0.030.06kgNOxN/(kgMLVSS·d);缺氧池（區(qū)）有效容積

9、T設(shè)計(jì)溫度， Y污泥總產(chǎn)率系數(shù)，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初沉池時(shí)取0.3kgMLVSS/kgBOD5,無(wú)初沉池時(shí)取0.20.6kgMLVSS/kg80D5;y-單位容積混合液中，活性污泥固體物質(zhì)總量( MLSS)中揮發(fā)性懸浮固體物質(zhì)總魚 (MLVSS)所占比例；S。生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度 ，mg/L;Se一生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L好氧池（區(qū)）容積V。好氧池（區(qū)）容積，m³；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m³/d;S。一生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L;Se生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L; co一好氧池（區(qū)）設(shè)計(jì)污泥

10、泥齡值，d ;Y1污泥總產(chǎn)率系數(shù)，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初沉池時(shí)取0.3kgMLVSS/kgB0D5, 無(wú)初 沉池時(shí)取0.20.6kgMLVSS/kgB0D5；X一生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L;F安全系數(shù)，取1. 53. 0;硝化菌生長(zhǎng)速率，d-1；Na生物反應(yīng)池中氨氮濃度，mg/L;KN硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L; T設(shè)計(jì)溫度，；0.4715時(shí)硝化菌最大生長(zhǎng)速率，d-1混合液回流量QRi一混合液回流量，m³/d,混合液回流比不宜大于400% ;Vn一缺氧池（區(qū)）容積，m³；Kde(T)一T時(shí)的脫氮速率，kgNOxN/(kgM

11、LVSS· d) , 宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定；X一生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L;QR回流污泥量，m³/d;Nke一生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度，mg/L;Ni一生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L2. 需氧量的計(jì)算氧化1gNH3 - N需氧4. 57g , 并消耗7. 14g堿度；而反硝化1gNOxN 生成3. 57g堿度， 并消耗1.72gBOD5 , 同時(shí)還提供2. 6g O2,需氧量可按式(1)計(jì)算。需氧呈詳細(xì)計(jì)算公式見下式。式中aSr一降解有機(jī)物的需氧量；aBOD5 的氧當(dāng)量，1. 0 , 即降解1kgBOD5需氧1kgO2 ;sBOD5 去除量；K污水日變化系數(shù) ；Q一污水平均日流量，m³/d ;S。,Se污水流入、流出的BOD5濃度，g/m³；bNr氨氮硝化需氧量；b氨氮的氧當(dāng)量，4. 57即硝化1g 氨氮需氧4.57g;Nr一 氨氮被硝化去除鹽，kg/d;NK。,Nke進(jìn)出水TKN濃度，g/m³；Xw每日凈增活性污泥量，即每日排