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新型SBR脱氮除磷试验研究

2016-02-07田皓元

资源节约与环保 2016年5期
关键词:隔板生物膜反应器

田皓元

(贵州大学资源与环境学院贵州贵阳550000)

新型SBR脱氮除磷试验研究

田皓元

(贵州大学资源与环境学院贵州贵阳550000)

为了提高SBR工艺脱氮除磷的效率,依据传统SBR工艺(序批式活性污泥法)在反应器装置进行改造优化,在反应器装置中应用生物膜的原理安装小型生物转盘,在人为时间控制与配置下处理污水。研究表明,新型SBR工艺TP、NH4+-N进水浓度分别为4 mg/L~6mg/L、13 mg/L~16mg/L,出水浓度分别0.6 mg/L~0.9mg/L、1.5mg/L~2mg/L对TP、NH4+-N平均去除率约为91%、92%,出水水质指标完全达到城镇污水排放一级A(GB18918-2002)。新型SBR工艺装置简单、占地面积小、处理效果好等优点,小型生物转盘管理维护简单,适用处理低浓度的生活污水,是值得广泛推广的一项新型工艺。

SBR工艺;脱氮除磷;效果;研究

随着经济快速发展与人们生活水平提高,大量的生产与生活污水直接排入河流,或处理不达标直接排入环境水体,造成水体富营养化越来越严重。为了解决水体污染,必须对污水厂工艺大部分进行改造,并结合水质特点研究出经济有效、易行可靠、节约能耗的可持续应用的污水处理工艺,特别提高污水厂工艺脱氮除磷效果等问题是目前我国研究的重点。传统SBR工艺是经过厌氧、好氧、缺氧三个阶段,设计出合理的时间,在配置交替运行中实现去碳、脱氮、除磷等效果。但在实际处理工业与生活污水过程中经常出现脱氮效果不稳定,有的工艺脱氮效果好时除磷效果差,当除磷效果好时脱氮效果不佳的情况,因此为了设计出一种新型工艺能达到脱氮除磷双向高效的效果,本课题在传统SBR工艺的基础上在反应器中加入一块转动的隔板,隔板上附着大量的生物膜,该工艺不仅提高脱氮的效果,同时提高除磷效果,新型SBR工艺脱氮除磷技术,新型SBR工艺在传统SBR工艺加入生物转盘技术,达到SBR工艺与生物膜的结合,即有序批式反应器的特点又有生物膜的功能,他能很好的解决硝化细菌与聚磷菌之间的空间环境与年龄的竞争,提高脱氮除磷效果。

1 材料与方法

1.1新型SBR脱氮除磷装置简介

本课题研究的新型SBR工艺是在传统反应器中加了两块块隔板,将反应器分成了三个个反应区,并在两个隔板中间放一个挡板,将反应器分为两个反应部位,形成了频繁交替的A/O脱氮工艺,加上传统SBR的厌氧(缺氧)组合,实现除磷新的运行方式,工艺多次A/O频繁交替运行过程与生物转盘上生物膜的转动运行,它改变了传统SBR工艺运行模式:厌氧→好氧→缺氧单一序列的运行过程,通过对反应器中好氧缺氧厌氧区的合理空间分配,生物转盘上生物膜的快速更新,同时控制好其他影响因素,通过生物转盘转动以可让反应装置产生好氧与缺氧的环境,通过隔板与另外一个实验装置产生厌氧环境,整个装置不仅通过水体中的污泥细菌脱氮除磷,同时通过水体上端的生物转盘上的生物膜强化作用使脱氮除磷均达到最好。

1.2进水水质

本次实验的取水点主要集中在广东某个净化水厂,其进水污水水质中TP、NH4+-N进水浓度分别为4mg/L~6mg/L、13mg/L~16mg/L。污水中如含有较多的悬浮固体,应先用初沉池去除大部分的悬浮固体后在进入新型SBR工艺反应器,故取其二沉池出水,SS较低,适宜作为试验的进水。

2 结果分析

SBR装置中当条件控制合适将有利于脱氮除磷,当条件控制不合适将有利于脱氮但不利于除磷。聚磷菌释放磷主要发生在厌氧过程,厌氧过程同时存在会破会释放磷合成聚磷菌的硝酸盐氮,反硝化细菌合成的硝酸盐等,反硝化细菌同时与聚磷菌竞争水体中大量的有机物阻碍了下一步除磷的过程,此外两种细菌的竞争关系将会导致整个过程形成一种兼性的状态,一般如果废水中硝酸盐的浓度很高,就可能导致反硝化菌与聚磷菌对有机基质的竞争反应而导致生物除磷的失效,同时当硝化过程好氧状态,聚磷菌将会大大影响反硝化脱氮的过程。因此,SBR装置中脱氮除磷存在相互影响,互利共生的相互关系。

2.1NH4+-N的去除效果分析

试验原水氨氮浓度在4.99mg/L~5.33mg/L,新型SBR工艺出水NH4+-N浓度为0.36 mg/L~2.64 mg/L,总去除率为83.80%~92.80%。新型SBR工艺除氨氮效果较好,去除效果稳步上升,去除效率可以稳定在90%以上。试验稳定后一级出水NH3-N<1. 0mg/L,可以达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类水的氨氮标准。

2.2TP的去除效果分析

试验原水TP浓度在5.01 mg/L~6.41 mg/L,新型SBR工艺缺氧TP浓度为0.46mg/L~2.57 mg/L,厌氧TP浓度为0.22 mg/L~2.45 mg/L,整个装置总去除TP率为85.78%~96.90%。试验稳定后砂滤出水TP<0.5 mg/L,可以达到城镇污水排放一级A (GB18918-2002)。

3 结语

SBR工艺是一种高效、经济、独立、可靠的污水处理工艺,特别对脱氮除磷有很好的去除效果,但传统的SBR工艺装置运行不稳定,实际运行处理效果与设计不相符合,因此设计出符合我国污水特点的高效SBR工艺非常重要,本课题中研究的新型SBR脱氮除磷工艺不仅具有传统工艺运行与管理简单的特点,同时增加新的功能,提高整个装置脱氮除磷的效果,是值得广泛生产并用于实际生产一项很好的工艺装置。

[1]史静,吕锡武.厌氧释磷量和温度对反硝化聚磷的影响[J].化工学报,2010(01).

[2]李亚峰,李进,姚敬博.多级厌氧、好氧、缺氧交替SBR工艺脱氮除磷试验启动研究[J].沈阳建筑大学学报:自然科学版,2009(02).

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