污水處理廠深度脫氮優(yōu)化技術(shù)

　　在城市污水處理規(guī)模發(fā)展的過程中，城市污水的高效脫氮成為技術(shù)瓶頸，由于城市污水中的水質(zhì)復(fù)雜，對綜合污水處理廠的脫氮產(chǎn)生極大威脅，原有的A2/O工藝尚未充分發(fā)揮其脫氮的潛力，要充分認識A2O+A/O運行中的脫氮問題和潛力空間，重點探討綜合污水處理廠深度脫氮運行的優(yōu)化，較好地提升深度脫氮的效果。

　　一、綜合污水處理廠水解酸化作用及對碳源的影響

　　綜合污水處理廠主要利用水解酸化技術(shù)進行污水預(yù)處理，通過酸化階段和產(chǎn)乙酸階段的厭氧生物處理過程，可以將不溶性有機物水解為溶解性有機物，使大分子降解有機物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、碳酸，提高污水的B/C比，成為脫氮反應(yīng)中的有效碳源，提高綜合污水的脫氮效果。

　　1.1實驗方法

　　綜合污水處理廠的污水通過粗細格柵、沉砂的預(yù)處理，進入水解酸化池進行預(yù)處理，再進入生化單元進行處理，通過脈沖布水的高壓方式，使厭氧污泥懸浮于水解生化池的中間層，與污水產(chǎn)生水解酸化反應(yīng)。樣品采集和水質(zhì)檢測主要包括：常規(guī)水質(zhì)檢測、水質(zhì)組分GC-MS分析、高通量測序分析等。

　　1.2結(jié)果討論

　　綜合污水的化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand，COD)濃度高、有機組分復(fù)雜，含有不易生物降解的苯類、脂類、棕櫚酸等產(chǎn)物，后續(xù)的生物處理和反硝化脫氮難度較大。為此采用水解酸化技術(shù)實現(xiàn)對難降解有機物的降解，提高綜合污水的可生化性和增加可利用碳源，通過水解酸化后的污水有機組分出現(xiàn)較大的改變，明顯降低綜合污水中的復(fù)雜有機物，如：Octathiocane由27.78%降至13.64%;芥酸酰胺由13.96%降至10.50%，明顯提高綜合污水的B/C比。在實際工藝運行中要充分考慮季節(jié)和水質(zhì)特征的因素，進行水解酸化運行的優(yōu)化控制：(1)旱季進水濃度較高時，可以明顯提高綜合污水的B/C比，為后續(xù)脫氮提供可利用碳源。(2)雨季進水濃度較低時，綜合污水不進入水解酸化池，而直接進入生物處理單元，避免水解酸化對可利用碳源的削減影響，提高后續(xù)反硝化脫氮效果。

　　二、綜合污水處理廠的脫氮改良工藝及優(yōu)化策略分析

　　面對當(dāng)前綜合污水處理廠提標(biāo)改造的趨勢，可以基于A2/O工藝開發(fā)A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝，新增前置缺氧區(qū)(ANA)和后缺氧區(qū)(POAN)，改變單一回流硝化液脫氮的方式，實現(xiàn)污水/污泥的反硝化脫氮，并在進水處設(shè)置多點配水分配碳源，對不同缺氧單元進行配水，在硝化液回流點也設(shè)置了多點回流，將缺氧區(qū)(AN)設(shè)置為三段獨立單元，并在好氧單元的首尾處添加兩個兼氧區(qū)，能夠延長反硝化區(qū)的停留時間，靈活控制硝化液的DO，最大限度發(fā)揮生物處理功能。

　　2.1實驗方法

　　綜合污水處理廠的強化脫氮工藝采用改良型A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝，包括6個單元，即：前缺氧區(qū)(PRAN)、厭氧區(qū)(ANA)、缺氧區(qū)(AN)、好氧區(qū)(AE)、后缺氧區(qū)(POAN)、后好氧區(qū)(POA)，由PRAN區(qū)實現(xiàn)回流污泥的反硝化，由POAN區(qū)和POA區(qū)實現(xiàn)對未能回流的硝化液的反硝化脫氮，并由后缺氧單元中的碳源投加系統(tǒng)補充反硝化碳源。生化處理單元的設(shè)計總停留時間為25.5h，前缺氧區(qū)(PRAN)、厭氧區(qū)(ANA)、缺氧區(qū)(AN)、好氧區(qū)(AE)、后缺氧區(qū)(POAN)、后好氧區(qū)(POA)的停留時間分別為：1.0h，1.5h，5.6h，11h，1.8h，0.6h。

　　2.2結(jié)果討論

　　綜合污水處理廠強化脫氮工藝對COD、TP具有良好且穩(wěn)定的處理效果，平均出水的COD質(zhì)量濃度為35.30mg/L，平均出水的TP質(zhì)量濃度為0.17mg/L，具有良好的穩(wěn)定性，有利于后續(xù)的生化好氧降解作用。同時，該工藝對于NH4+-N的處理效果較好，能夠產(chǎn)生徹底且相對穩(wěn)定的硝化反應(yīng)，使NH4+-N的平均去除率達到99%，完全被硝化為NO3-N，這主要是由于污水在好氧區(qū)(AE)的停留時間較長，好氧泥齡達到11d，因而使硝化反應(yīng)徹底且穩(wěn)定，為后續(xù)的反硝化過程提供良好的反應(yīng)條件。

　　2.3深度脫氮優(yōu)化控制策略

　　深度脫氮優(yōu)化控制策略

　　(1)硝化過程控制。要將綜合污水處理廠的出水NH4+-N質(zhì)量濃度控制在1mg/L以內(nèi)，確保硝化反應(yīng)的完全。

　　(2)反硝化過程控制。要重點控制反硝化過程的回流比、AN出水NO3-N質(zhì)量濃度、POAN對NO3-N的去除量等關(guān)鍵因子，一般來說，回流比應(yīng)當(dāng)控制在230%~450%；AN出水NO3-N質(zhì)量濃度應(yīng)當(dāng)控制在1mg/L以內(nèi)；POAN對NO3-N的去除量為3mg/L，可以較好地滿足脫氮的要求。為了充分發(fā)揮改良工藝的靈活運行效果，可以適當(dāng)調(diào)整曝氣量，控制DO，調(diào)節(jié)兼氧區(qū)運行方式，控制進水量，進行進水分配比例的適當(dāng)調(diào)整，并改變多點回流并投加碳源，提高污水脫氮的效率和穩(wěn)定性。

　　三、結(jié)語

　　綜合污水處理廠深度脫氮運行采用A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝，能夠提高深度脫氮運行效率和穩(wěn)定性，使出水TN達到1.06~5.80mg/L，平均去除率達到89.1%。后續(xù)還要加強控制混合營養(yǎng)型反硝化反應(yīng)條件，提高自養(yǎng)反硝化效率和TN去除率，深入研究工藝優(yōu)化與微生物之間的作用關(guān)系，進行特定微生物菌群的微觀調(diào)控。（來源：云南杰邁生態(tài)環(huán)境工程有限公司）