ICEAS工艺脱氮除磷的影响因素
介绍了ICEAS工艺的特点,可以从时间上实现脱氮、除磷的厌氧一好氧间歇状态。通过对瓦房店龙山污水处理厂一年半的运行分析,提出脱氮除磷的影响因素,总结了运行的最佳参数。
瓦房店龙山污水处理厂采用ICEAS(intermit—tentcycleextendedaerationsystem)工艺处理污水,于2004年4月开始投入运行,是我国北方城市第一个采用ICEAS工艺的污水处理厂。ICEAS工艺以其工艺简单、操作灵活、耐冲击、处理效果好等优点倍受青睐。随着工业和自动化控制技术的飞速发展,特别是监控技术的自动化程度以及污水处理厂自动化管理要求的日益提高,出现了电动阀、气动阀、定时器等先进的监控技术产品,为ICEAS工艺的应用及发展提供了极为有利的条件。现通过瓦房店龙山污水处理厂的实际运行,对ICEAS工艺在生物脱氮除磷方面的影响因素进行分析。
1ICEAS工艺特点
ICEAS工艺的优点是连续进水,即使在反应池处于沉淀阶段也照样进水。由于反应池有一定的长度,一般从停止曝气开始到沉淀完成,开始滗水,原污水才流到反应池全长的1/3处;到滗水完成时,原污水最多也只能到达反应池全长的2/3处,此时将重新开始曝气,所以不存在原水干扰沉淀、影响滗水的问题,更没有原水“短路”的可能,同时还补充了脱氮的碳源。
ICEAS工艺前置缺氧生物选择器(预反应区)
用以促进微生物繁殖、菌胶团形成并抑制丝状菌的生长。工艺反应池由两部分组成,前一部分为预反应区,也称为进水曝气区;后一部分为主反应区。在主反应区内,污水连续进水,并可根据污水性质进行曝气、缺氧搅拌,并周期性循环。主、预反应区之间的隔墙底部有穿孔花墙,污水以极低的流速由预反应区连续进入主反应区,对主反应区不会造成冲击。
2ICEAS工艺的脱氮除磷
ICEAS工艺是一种新型的废水处理技术,在运行方式和反应过程上有别于传统的连续式活性污泥法。ICEAS工艺系统组成简单,不设一、二次沉淀池,一般无回流设备。运行操作过程包括4个阶段,即搅拌期、曝气期、沉淀期、滗水期。搅拌期:曝气期与搅拌期交替进行,活性污泥微生物周期性地处于高浓度与低浓度基质的环境中,反应池也相应地形成厌氧一缺氧一好氧的交替过程,使其不仅具有良好的有机物处理能力,而且还具有良好的脱氮除磷效果。此时停曝搅拌,反应池内进行反硝化反应,连续进水可提供反应所需的碳源,从而提高了脱氮效率。曝气期:通过离心风机进行曝气,使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气,进行好氧氧化反应,污染物浓度不断降低。硝化过程及磷的吸收也
同时发生。沉淀期:反应处在沉淀、滗水阶段,连续进入厌氧污泥层,为聚磷菌释放磷提供所必需的碳源,因而提高了脱磷效率,相当于反应过程中产生的污泥量排出反应池,提高了脱磷效果。滗水期:混合液经过一定时间沉淀后,上清液经滗水器排除。
从整个工艺看,ICEAS反应池在流态上属完全混合型,而有机物是随时间而不断降解的。对于单一的ICEAS反应池而言,只在时间上进行有效的好氧一厌氧环境控制与变换,即能达到多种功能的要求,又能创造好氧一厌氧的脱氮除磷环境,运行非常灵活。
3脱氮除磷的影响因素
3.1碳源
废水生物脱氮除磷工艺中,有机基质的种类、含量及其与微生物营养物质的比值是影响脱氮、除磷效果的重要原因。瓦房店龙山污水处理厂白运行以来TP与碳源的关系见图1,TN与碳源的关系图见图2。(图中数据为2004年7月至2005年12月的由图1可以看出,进水中COD与p的质量比均大于35,BOD与P的质量比值大于15。保证了聚磷菌在厌氧条件下有足够基质而获得良好的除磷效果。进水COD不低于150mg/L,能够达到生物除磷要求。
由图2可以看出,COD/TN比高于5,生物脱
氮即可达到目的,2004年8、9月分别为3.4、3-3,低于生物脱氮的C/N比的要求,其对应的出水TN也较高,分别为2O.54、19.5mL。
3.2温度
硝化作用和反硝化作用受温度的影响很大,温度高反应速率快,温度低则反应速率低。由图3可以看出温度较低的10、11、12月出水的TN、TP相对较高。而7、8、9月份相对较低。
而温度对TN、TP去除率的影响则正好相反,由图4可以看出,温度较低的12、1、2月份,TN、TP的去除较高。而8、9、10月份相对较低,而此时进水TN、TP也较低。同时磷的去除率均高于50%,而在传统的活性污泥法中,磷作为微生物正常生长所必需元素用于微生物菌体的合成,并以生物污泥的形式排出,能除去部分磷,以这样的方式通常只能获得10%~30%的除磷效果。说明ICEAS工艺具生物除磷的功能。
3.3DO
瓦房店龙山污水处理厂每个池子设有DO仪,有DO和定气量两种控制方式。目前采用定气量控制方式,一般在夏季(7、8、9、10月)单池气量为1800m3/h左右,冬季单池气量为1500m3/h左右。在厌氧段,DO浓度控制在0.2mg/L以下。在好氧段,DO浓度应控制在2.0~4.0mg/L左右。在曝气初期及停曝初期,DO值在0.5mg/L左右,形成缺氧段。这样就形成了很好的脱磷除氮的环境。
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