carrousel氧化沟脱氮除磷工艺设计探讨(1)

CarrouselCarrousel 氧化沟脱氮除磷工艺设计探氧化沟脱氮除磷工艺设计探 讨讨(1)(1) 摘要：对 Corrousel 氧化沟脱氮除磷工艺的影响因素 及设计参数的计算进行了较详尽的阐述，针对氧化沟工艺 的特性提出了一整套与进、出水水质密切相关的计算方法。 通过对工程实例的设计比较提出了优化工艺的建议。 关键词：前置反硝化同步反硝化碳源污泥龄污泥产率 硝化速率 Corrousel 氧化沟工艺设计中所涉及的主要参数是：硝 化速率、各反应单元的污泥龄及总污泥龄、反硝化速率或 能力、污泥产率、污泥负荷、污泥回流比、最大除磷能力、 异养菌体比例、活性污泥浓度、活性污泥需氧量、去除 BOD5 需氧量等。对以上参数计算得正确与否将直接影响设 计精度及碳化、脱氮除磷的效果。 1 生物除磷脱氮 影响生物除磷效果的因素 污泥龄 经研究发现，影响除磷效果的因素之一是活性污泥中 聚磷菌的含量及其对磷的吸收能力，当总污泥龄为 810d 时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的 4%，为异养菌 体质量的 11%，但当污泥龄超过 15d 时污泥中最大含磷量明 显下降，反而达不到最大除磷效果。因此，一味延长污泥 龄是没有必要的，宜在 815d 范围内选用，最终应以各反 应阶段污泥龄的计算公式进行校核，当两者接近时说明假 定是合理的，反之则需重新假定，直至结果相近为止。除 磷效果与异养菌体质量和污泥龄、BOD5 去除的关系可用下 式表示： P0-Pe=C0 式中 P0-Pe进、出水磷浓度之差，mg/L LC0、分别为进水 BOD5 浓度及其去除率， mg/L、% tST污泥龄，d a污泥产率，kgTS/kgBOD5 a=1/tST 式中 Z活性污泥中异养菌体重量所占比例，% Z=B-B2-s B= 式中NsBOD5SS 负荷，kgBOD5/ Ns=1/atST 式中TS0进水中悬浮固体浓度，mg/L 显而易见除磷效果与多项因素有关，决非为假定厌氧 区 HRT=h 那样轻而易举可以确定的，且污泥产率也受多项 因子的制约，不同的进水水质及污泥龄和水温得出的污泥 产率不同，因此不是简单地假定 a=所能概括的。 硝酸盐及基质浓度 前置厌氧池有利于聚磷菌对污水中易于降解的有机基 质的储备和对磷的释放，加强了在好氧条件下对污水中磷 的吸收。 研究同时发现，未进行反硝化或反硝化不充分的高浓 度 NO3-N 的存在将阻碍对磷的释放，聚磷菌将直接利用有 机酸呼吸，由其他异养细菌降解有机物，其关系式为： PF=a0LC0-f/ 0-Pe=F 式中 PF当有 NO3-N 存在 时所能除磷的期望值 NO3-NpZK;“厌氧池的 NO3-N 浓度，mg/L NO3-Np=0eRp 式中、e分别为进、出水中的 NO3-N 浓度，mg/L f容积比系数，% f=Vp/ 式中 Vp、Vn、Va分别为厌氧区、缺氧区、好氧 区反应池容积，m3 Rp至厌氧区之污泥回流比，% a0进水中易降解 BOD5 所占比例， a0= 从上述公式可知，在低基质污水、高 NO3-N 及高污泥 回流比的条件下，为达到同等除磷效果必须通过加大厌氧 区容积的措施予以解决，因而随意确定厌氧区的 HRT 将事 与愿违。 影响生物脱氮效果的因素 DO 尽管人们对好氧区中伴随反硝化作用的发生具有浓厚 的兴趣，但并不认为当好氧区的 DO 达 24mg/L 时以及在 强烈的空气扰动下阻碍活性污泥絮体直径的增大也会带来 反硝化作用。同时研究结果表明，当好氧区 DO 保持在/L 时才会产生有限的反硝化作用。这一发现与以往的研究成 果一致，即活性污泥在 DO 存在时异养细菌将优先利用 DO 作为最终电子受体，只有在缺氧环境中才有可能利用 NO3- 被降解时释放出的氧来降解有机物。 因 A2/O 系统大量的内回流而导致缺氧区 DO 增高影响 脱氮效果的事实已被大家认同。因此，在前置缺氧区的氧 化沟内设置适当的反硝化段以预先削减来自好氧段的 DO， 再以无动力回流至前置缺氧区是必要的。 碳源及硝酸 盐含量 当有足够的碳源存在时脱氮反应过程迅速，所需反硝 化容积小；但当内源呼吸时脱氮反应过程缓慢，所需反硝 化容积大，其关系可用增速系数 K=Vn/-表示。 从有机物的降解反应和活性污泥的脱氮反应式可以看 出，需反硝化的 NO3-越多所需碳源越多；反之，如果需反 硝化的 NO3-浓度高，则必须供给足够的碳源，而若碳源不 足则会影响反硝化能力。为达