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某CASS工藝污水處理廠脫氮除磷運行分析

更新時間:2011-12-14 11:26 來源: 作者: 張大志 閱讀:2043 網(wǎng)友評論0

1 工藝運行現(xiàn)狀

某污水處理廠位于北方地區(qū),,采用循環(huán)式活性污泥法(CASS)處理工藝,設(shè)計規(guī)模為2萬噸/日,。

根據(jù)2008年10月至2009年9月的監(jiān)測數(shù)據(jù),,污水廠月均進水量為1.23~2.08萬噸/日,平均進水量為1.74萬噸/日,,最高值出現(xiàn)在2009年2月,,最低值出現(xiàn)在2009年6月。

在進出水水質(zhì)方面,,BOD5進水濃度為152.4~203.5mg/L,,平均濃度為177.2mg/L,出水濃度為15.2~17.8mg/L,,去除率在90%以上,;CODCr進水濃度為305.3~385.1mg/L,平均濃度為341.8mg/L,,出水濃度為45.3~67.4mg/L,,去除率在83%以上;SS進水濃度為200.2~225.3mg/L,,平均濃度為218.6mg/L,,出水濃度為13.4~18.6mg/L,去除率在90%以上,;NH3-N進水濃度為35.3~48.1mg/L,,平均濃度為44.7mg/L,,出水濃度為4.31~7.15mg/L,去除率在85%以上,;TN進水濃度為45.9~60.2mg/L,,平均濃度為57.2mg/L,出水濃度為24.1~28.2mg/L去除率在53%以上,;TP進水濃度為5.14~6.42mg/L,平均濃度為5.96mg/L,,出水濃度為2.01~2.56mg/L,,去除率在60%以上。

從上述水質(zhì)分析可知,,系統(tǒng)的碳化,、硝化效果較高,脫氮除磷效率不高,。

2 脫氮除磷狀況分析

2.1 污泥負(fù)荷的影響 生物脫氮和除磷是一對矛盾,,脫氮需要長泥齡、低負(fù)荷,,而除磷需要短泥齡,、高負(fù)荷。而污泥負(fù)荷同進水濃度,、污泥濃度密切相關(guān),,進水濃度越高,排泥量越少,,CASS池內(nèi)污泥濃度越高,,污泥負(fù)荷越低,脫氮效果較好,,而除磷效果不理想,,供氧量越高。因此,,控制合適的污泥負(fù)荷,,是保證系統(tǒng)脫氮除磷效果、節(jié)約能耗的關(guān)鍵因素,。

從本廠的實際運行來看,,每組CASS池配置一臺剩余污泥泵,且沒有刮泥機和泥斗,,在剛開始排泥的幾分鐘內(nèi),,排出的剩余污泥濃度較高,但當(dāng)泵邊緣的污泥抽完之后,,池內(nèi)清水也被吸入到泵中,,導(dǎo)致剩余污泥濃度明顯降低,,最終CASS池污泥濃度降至約4000mg/L無法進一步降低,污泥負(fù)荷也難以提高,,一定程度上影響了除磷效果,。根據(jù)本廠實際情況,污泥負(fù)荷的取值應(yīng)優(yōu)先滿足生物脫氮,,兼顧生物除磷,,據(jù)統(tǒng)計,污泥負(fù)荷在0.1kgBOD5 /(kgMLVSS·d)時,,系統(tǒng)具有良好的硝化和反硝化效果,,此時除磷效率也較高,因此,,應(yīng)改善系統(tǒng)的排泥設(shè)施,,由單點吸泥改為多點吸泥,保證系統(tǒng)的排泥效果,,控制合適的污泥負(fù)荷,。

2.2 溶解氧的影響

2.2.1 選擇區(qū)溶解氧的影響 選擇區(qū)的主要功用是在其中進行磷的釋放,為后續(xù)主曝氣區(qū)磷的過量吸收創(chuàng)造條件,;同時污泥回流液中含有的硝酸鹽也可在此得以反硝化,,因此選擇區(qū)應(yīng)該維持缺氧-厭氧狀態(tài)。但根據(jù)現(xiàn)場實測,,選擇區(qū)內(nèi)溶解氧較高,,多數(shù)時段維持在3mg/L左右,最高可達(dá)5mg/L,。通過調(diào)研,,原因有兩點:一是選擇區(qū)內(nèi)采用粗孔曝氣攪拌,二是配水井的兩級跌水富氧,。根據(jù)本廠實際,,將選擇區(qū)內(nèi)原來的連續(xù)攪拌方式調(diào)整為間歇小氣量攪拌,或設(shè)置攪拌器,,此外,,需對配水井渠道上設(shè)置消能板,對跌水進行緩沖,,防止富氧,。

2.2.3 主曝氣區(qū)溶解氧的影響 CASS池主曝氣區(qū)內(nèi)主要完成降解有機物、同時硝化反硝化和吸磷過程,。對于同時硝化反硝化過程,,要求控制供氧強度并維持主曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧在0.5-1mg/L范圍內(nèi),使絮體外周能保證有一個好氧環(huán)境進行硝化,,同時由于溶解氧濃度得到控制,,氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透傳遞作用受到限制,,而較高的硝酸鹽濃度則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部,從而實現(xiàn)有效地反硝化過程,。

實際運行發(fā)現(xiàn),,主曝氣區(qū)內(nèi)的溶解氧無法精確控制在0.5-1mg/L范圍內(nèi),鼓風(fēng)機在最小氣量情況下,,主曝氣區(qū)內(nèi)的溶解氧一般在1.5mg/L左右,,系統(tǒng)難以保證較好的同步硝化反硝化效果,根據(jù)本廠實際,,可在鼓風(fēng)管道上設(shè)置排入大氣的放泄口,,同時利用閥門來調(diào)整氣量。

2.3 水力條件的影響 在選擇區(qū)內(nèi)主要進行磷的釋放和反硝化過程,,需要保持泥水的充分混合,停留時間一般應(yīng)在1h左右,。根據(jù)理論 計算 ,,本廠選擇區(qū)內(nèi)停留時間應(yīng)為50min,然而實際停留時間達(dá)不到50min,。根據(jù)設(shè)計,,由于選擇區(qū)內(nèi)設(shè)有擋板,污水的流動狀態(tài)應(yīng)該是在左右和上下方向同時出現(xiàn)S型,,能使泥水實現(xiàn)充分混合,。然而由于擋板底部通道很容易被污泥堵塞,水流很難在上下方向形成S型流動,,因此污水在選擇區(qū)內(nèi)只能實現(xiàn)在表面的S型流動,,出現(xiàn)短流,停留時間大大縮短,,嚴(yán)重影響了磷的釋放和反硝化過程,。根據(jù)本廠實際,應(yīng)對選擇區(qū)擋板進行改造,,使泥水實現(xiàn)充分混合,,保證停留時間。

3 改造效果

本廠2009年11月按照上述要求對系統(tǒng)進行了改造,,2010年1月改造完畢,,經(jīng)過調(diào)試運行,系統(tǒng)在污泥負(fù)荷為0.1kgBOD5 /(kgMLVSS·d),,選擇區(qū)溶解氧在0~0.5mg/L,,主曝氣區(qū)溶解氧在0.5~1.0mg/L的情況下,系統(tǒng)的脫氮率提高了10%,,達(dá)63%以上,,除磷率提高了5%,,達(dá)65%以上,改造效果良好,。

參考文獻 :

[1]沈耀良,,王寶貞.循環(huán)活性污泥系統(tǒng)(CASS)處理城市廢水.給水排水.1999.25(11):5-8.

[2]陳瀅,彭永臻,,楊向平,,等.低氧SBR除磷工藝研究. 中國 給水排水.2004.20(8):40-42.

[3]王洪臣主編.城市污水處理廠運行控制與維護管理, 科學(xué) 出版社.

[4]張統(tǒng),,侯瑞琴,,王守中,等.間歇式活性污泥法污水處理技術(shù)及工程實例.化學(xué) 工業(yè) 出版社.

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