ICEAS工藝脫氮除磷的影響因素
介紹了ICEAS工藝的特點,可以從時間上實現脫氮、除磷的厭氧一好氧間歇狀態。通過對瓦房店龍山污水處理廠一年半的運行分析,提出脫氮除磷的影響因素,總結了運行的最佳參數。
瓦房店龍山污水處理廠采用ICEAS(intermit—tentcycleextendedaerationsystem)工藝處理污水,于2004年4月開始投入運行,是我國北方城市第一個采用ICEAS工藝的污水處理廠。ICEAS工藝以其工藝簡單、操作靈活、耐沖擊、處理效果好等優點倍受青睞。隨著工業和自動化控制技術的飛速發展,特別是監控技術的自動化程度以及污水處理廠自動化管理要求的日益提高,出現了電動閥、氣動閥、定時器等先進的監控技術產品,為ICEAS工藝的應用及發展提供了極為有利的條件。現通過瓦房店龍山污水處理廠的實際運行,對ICEAS工藝在生物脫氮除磷方面的影響因素進行分析。
1ICEAS工藝特點
ICEAS工藝的優點是連續進水,即使在反應池處于沉淀階段也照樣進水。由于反應池有一定的長度,一般從停止曝氣開始到沉淀完成,開始潷水,原污水才流到反應池全長的1/3處;到潷水完成時,原污水最多也只能到達反應池全長的2/3處,此時將重新開始曝氣,所以不存在原水干擾沉淀、影響潷水的問題,更沒有原水“短路”的可能,同時還補充了脫氮的碳源。
ICEAS工藝前置缺氧生物選擇器(預反應區)
用以促進微生物繁殖、菌膠團形成并抑制絲狀菌的生長。工藝反應池由兩部分組成,前一部分為預反應區,也稱為進水曝氣區;后一部分為主反應區。在主反應區內,污水連續進水,并可根據污水性質進行曝氣、缺氧攪拌,并周期性循環。主、預反應區之間的隔墻底部有穿孔花墻,污水以極低的流速由預反應區連續進入主反應區,對主反應區不會造成沖擊。
2ICEAS工藝的脫氮除磷
ICEAS工藝是一種新型的廢水處理技術,在運行方式和反應過程上有別于傳統的連續式活性污泥法。ICEAS工藝系統組成簡單,不設一、二次沉淀池,一般無回流設備。運行操作過程包括4個階段,即攪拌期、曝氣期、沉淀期、潷水期。攪拌期:曝氣期與攪拌期交替進行,活性污泥微生物周期性地處于高濃度與低濃度基質的環境中,反應池也相應地形成厭氧一缺氧一好氧的交替過程,使其不僅具有良好的有機物處理能力,而且還具有良好的脫氮除磷效果。此時停曝攪拌,反應池內進行反硝化反應,連續進水可提供反應所需的碳源,從而提高了脫氮效率。曝氣期:通過離心風機進行曝氣,使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣,進行好氧氧化反應,污染物濃度不斷降低。硝化過程及磷的吸收也
同時發生。沉淀期:反應處在沉淀、潷水階段,連續進入厭氧污泥層,為聚磷菌釋放磷提供所必需的碳源,因而提高了脫磷效率,相當于反應過程中產生的污泥量排出反應池,提高了脫磷效果。潷水期:混合液經過一定時間沉淀后,上清液經潷水器排除。
從整個工藝看,ICEAS反應池在流態上屬完全混合型,而有機物是隨時間而不斷降解的。對于單一的ICEAS反應池而言,只在時間上進行有效的好氧一厭氧環境控制與變換,即能達到多種功能的要求,又能創造好氧一厭氧的脫氮除磷環境,運行非常靈活。
3脫氮除磷的影響因素
3.1碳源
廢水生物脫氮除磷工藝中,有機基質的種類、含量及其與微生物營養物質的比值是影響脫氮、除磷效果的重要原因。瓦房店龍山污水處理廠白運行以來TP與碳源的關系見圖1,TN與碳源的關系圖見圖2。(圖中數據為2004年7月至2005年12月的由圖1可以看出,進水中COD與p的質量比均大于35,BOD與P的質量比值大于15。保證了聚磷菌在厭氧條件下有足夠基質而獲得良好的除磷效果。進水COD不低于150mg/L,能夠達到生物除磷要求。
由圖2可以看出,COD/TN比高于5,生物脫
氮即可達到目的,2004年8、9月分別為3.4、3-3,低于生物脫氮的C/N比的要求,其對應的出水TN也較高,分別為2O.54、19.5mL。
3.2溫度
硝化作用和反硝化作用受溫度的影響很大,溫度高反應速率快,溫度低則反應速率低。由圖3可以看出溫度較低的10、11、12月出水的TN、TP相對較高。而7、8、9月份相對較低。
而溫度對TN、TP去除率的影響則正好相反,由圖4可以看出,溫度較低的12、1、2月份,TN、TP的去除較高。而8、9、10月份相對較低,而此時進水TN、TP也較低。同時磷的去除率均高于50%,而在傳統的活性污泥法中,磷作為微生物正常生長所必需元素用于微生物菌體的合成,并以生物污泥的形式排出,能除去部分磷,以這樣的方式通常只能獲得10%~30%的除磷效果。說明ICEAS工藝具生物除磷的功能。
3.3DO
瓦房店龍山污水處理廠每個池子設有DO儀,有DO和定氣量兩種控制方式。目前采用定氣量控制方式,一般在夏季(7、8、9、10月)單池氣量為1800m3/h左右,冬季單池氣量為1500m3/h左右。在厭氧段,DO濃度控制在0.2mg/L以下。在好氧段,DO濃度應控制在2.0~4.0mg/L左右。在曝氣初期及停曝初期,DO值在0.5mg/L左右,形成缺氧段。這樣就形成了很好的脫磷除氮的環境。
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