MSBR工艺除磷影响因素
MS BR工艺中影响除磷的因素很多 ,有进水 COD /P、 COD /N、 内回流比 R、 曝气池 MLSS等。
各因素对 TP去除效果的影响程度不同 ,在选定的影响因素中 ,进水 COD /P对 MS BR除磷的影响最大 ,其次是曝气池 MLSS,再次是污泥回流比 R,最后是进水 COD /N,即影响程度的顺序为 COD /P >MLSS> R > COD /N。
进水 COD /P对除磷的影响决定系统除磷效果好坏的关键是进水水质 ,尤其是进水碳磷比。见图 2为进水 COD400 mg/ l、NH+3 - N40 mg/ l时进水 COD /P对除磷的影响。由图可知 ,当进水 COD /P为 40~150,随着进水 COD /P的增大 ,厌氧池基质相对增加 ,VFAs较充足 , PAOs释磷增加 ,出水 TP浓度逐渐降低。COD /P小于 100时 ,出水 TP随 COD /P增大减小明显 ,但当 COD /P大于 100时 ,出水 TP基本上不再变化。TP去除率在 COD /P40~100时逐渐增大 ,当 COD /P > 100时去除率逐渐减小。说明当 COD /P比值增大到一定程度时 ,有机底物相对充足 ,而磷却处于相对缺乏的状态 ,故磷的去除率不再因 COD /P的增大而增大 ,出水 TP浓度下降趋缓。
对于 COD /P > 100时去除率下降趋势 ,分析其原因是 PAOs(聚磷菌 )与 G AOs (聚糖菌 )竞争的结果。当 COD /P高时 ,污泥中的磷浓度就会很低 ,这种环境会减少 PAOs体内多聚磷酸盐颗粒的含量 ,但是 PAOs在厌氧条件下主要是依靠降解多聚磷酸盐颗粒来获得能量以吸收乙酸等基质并在体内合成PHA,所以 PAOs体内多聚磷酸盐颗粒含量的减少就会相应地使得体内 PHA含量降低。在另一方面 ,由于 G AOs不会涉及到多聚磷酸盐颗粒代谢这一问题 ,所以它们就不会受到这种环境条件的制约 ,因此它们在厌氧条件下就会利用自身体内糖原的代谢来获取能量 ,吸收 PAOs吸收不了的基质 ,并在体内合成 PHA。在好氧条件下, PAOs就会由于体内聚集的 PHA的量不断降低而逐渐降低在污泥中的比例 ,但 G AOs却可以利用体内足够的 PHA 来增殖。PAOs比例下降从而导致去除率降低。
污泥回流比 R对除磷的影响
在本实验中 , R对 6池除磷的影响见图 3。在进水 TP浓度基本维持在 3~4 mg/ l, COD /P约为 100,进水 COD /N为 10,曝气池 MLSS为 2000~3000的情况下 ,改变 MS BR系统的污泥回流比 R,出水 TP随 R的增大出现先降后升的趋势。当 R从 0 . 3增加到 0 . 5,厌氧池中污泥浓度逐渐增加 , TP去除率也逐渐增加;继续提高污泥回流比 ,发现 TP去除率急剧下降 ,说明污泥回流携带的硝酸盐已经严重影响了系统对磷的去除。由图 3可知在 R为 0 . 5时工艺系统表现出相对最佳的 TP出水效果。
进水 COD /N对除磷的影响在本实验中 ,进水 COD /N对 6池 MS BR除磷效果的影响如图 4所示。进水 COD /N对磷的去除影响不是很明显 ,随进水 COD /N增加 ,出水 TP浓度有缓慢下降的趋势 ,当 COD /N > 7时 ,下降趋势趋于平缓 ,出水 TP稳定在 1 . 5 mg/ l左右。TP去除率在COD /N从 3增加到 7时增加 , COD /N > 7时趋于稳定。与一般脱氮除磷工艺要求进水 COD /N > 4 . 3相比 ,MS BR6池工艺要求更高的进水 COD /N比 ,这与MS BR后置反硝化的反硝化方式有关 ,后置反硝化使得反硝化碳源不足 ,所以如果进水中 N含量太高(COD /N < 7) ,不充足的反硝化使大量的硝酸盐随污泥回流进入厌氧池 ,影响 PAOs的厌氧释磷 ,并最终使系统除磷效果下降。
进水 COD浓度对除磷的影响维持进水中 COD /P = 100、 COD /N = 7不变 ,改变 COD浓度对去除磷的影响见表 5。
注:厌氧池进水浓度差为厌氧池磷酸盐浓度与进水磷酸盐浓度的差值。
从表中数据可知 ,随着进水中 COD浓度的增加 ,系统的 TP去除率也有所增加 ,但是增加程度不大 ,只从 47 . 76%提高到 55 . 46%。厌氧池释磷量也随着增加 ,进水 COD较低时 (100~200 mg/ l) ,厌氧池释磷状况不佳 ,但是由于进水 TP浓度较低 (1 . 34mg/ l) ,还是获得了较低的出水 TP浓度;进水 COD较高时 ,基质充足 ,厌氧池释磷状况良好 ,浓度差从进水 COD浓度 100~200 mg/ l时的 5 . 62增加到进水 COD浓度 700~800 mg/ l时的 12 . 03;但是由于进水中 TP浓度较高 (8 . 38 mg/ l) , 出水 TP浓度较高 (3 . 73 mg/ l)。
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