污水處理 N（氮）P（磷）超標(biāo)的原因分析及控制方法！
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脫氮除磷工藝越來越多的應(yīng)用到污水處理當(dāng)中， 但是在實際運行過程中，出水氮磷含量超標(biāo)的情況常常困擾著水廠的工作人員。因此，厘清脫氮除磷工藝的重要參數(shù)并加以控制，能夠很好的保證系統(tǒng)的正常運行，出水氮磷含量達(dá)標(biāo)。
一、污水氮含量超標(biāo)原因及控制方法
1、氨氮超標(biāo)
1.1 污泥負(fù)荷與污泥齡
生物硝化屬低負(fù)荷工藝，F(xiàn)/M一般在0.05～0.15kgBOD/ kgMLVSS?d。負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，NH-N向NO--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負(fù)荷相對應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的SRT般較長， 因為硝化細(xì)菌世代周期較長，若生物系統(tǒng)的污泥停留時間過短，污泥濃度較低時，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取決于溫度等因素。對于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng)，通常SRT可取11～23d。
1.2 回流比與水力停留時間
生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大，主要是因為生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時間就較長，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。通常回流比控制在50～100％。生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性污泥工藝長，至少應(yīng)在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除率低得多，因而需要更長的反應(yīng)時間。
1.3 BOD5/TKN
BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。很多城市污水處理廠的運行實踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/ TKN值最佳范圍為2～3左右。
1.4 溶解氧
硝化細(xì)菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，且硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機物的細(xì)菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細(xì)菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上，特殊情況下溶解氧含量還需提高。
1.5 溫度與pH
硝化細(xì)菌對溫度的變化也很敏感，當(dāng)污水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當(dāng)污水溫度低于5℃時，其生理活動會完全停止。
因此，冬季時污水處理廠特別是北方地區(qū)的污水處理廠出水氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象較為明顯。硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)很敏感，在pH為8～9的范圍內(nèi)，其生物活性最強，當(dāng)pH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此，應(yīng)盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液pH大于7.0。
2、總氮超標(biāo)
2.1 污泥負(fù)荷與污泥齡
由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而，脫氮系統(tǒng)也必須采用低負(fù)荷或超低負(fù)荷，并采用高污泥齡。
2.2 內(nèi)、外回流比
生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些，這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO --N濃度不高。另一方面，反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快，在保證要求回流污泥濃度的前提下，可以降低回流比，以便延長污水在曝氣池內(nèi)的停留時間。運行良好的污水處理廠，外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300～500%之間。
2.3 缺氧區(qū)溶解氧
對反硝化來說，希望DO盡量低，最好是零，這樣反硝化細(xì)菌可以“全力”進(jìn)行反硝化，提高脫氮效率。但從污水處理廠的實際運營情況來看，要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下，還是有困難的，因此也就影響了生物反硝化的過程，進(jìn)而影響出水總氮指標(biāo)。
2.4 BOD5/TKN
反硝化細(xì)菌是在分解有機物的過程中進(jìn)行反硝化脫氮的，所以進(jìn)入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機物，才能保證反硝化的順利進(jìn)行。由于目前許多污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)滯后，進(jìn)廠BOD5低于設(shè)計值，而氮、磷等指標(biāo)則相當(dāng)于或高于設(shè)計值，使得進(jìn)水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求，也導(dǎo)致了出水總氮超標(biāo)的情況時有發(fā)生。
2.5 溫度與pH
反硝化細(xì)菌對溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率越高，在30～35℃ 時，反硝化速率增至最大。當(dāng)?shù)陀?5℃時，反硝化速率將明顯降低， 至5℃時，反硝化將趨于停止。反硝化細(xì)菌對pH變化不如硝化細(xì)菌敏感，在pH為6～9的范圍內(nèi)，均能進(jìn)行正常的生理代謝，但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5～8.0。
二、污水生物除磷總磷超標(biāo)原因及對策
1、污泥負(fù)荷與污泥齡
厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT系統(tǒng)。當(dāng)F/M較高，SRT較低時，剩余污泥排放量也就較多。因而，在污泥含磷量一定的條件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。對于以除磷為主要目的生物系統(tǒng)，通常F/M為0.4～0.7kgBOD/kgMLSS?d，SRT為3.5～7d。但是，SRT也不能太低，必須以保證BOD5的有效去除為前提。
2、BOD/TP
要保證除磷效果，應(yīng)控制進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的污水中BOD/TP大于 20。由于聚磷酸菌屬不動菌屬，其生理活動較弱，只能攝取有機物中極易分解的部分。因此，進(jìn)水中應(yīng)保證BOD5的含量，確保聚磷酸菌正常的生理代謝。但許多城市污水處理廠實際進(jìn)水存在碳源偏低，氮、磷等濃度較高等現(xiàn)象，導(dǎo)致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要，影響了生物除磷的效果。
3、溶解氧
厭氧區(qū)應(yīng)保持嚴(yán)格厭氧狀態(tài)，即溶解氧低于0.2mg/L，此時聚磷菌才能進(jìn)行磷的有效釋放，以保證后續(xù)處理效果。而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。因此，對于厭氧區(qū)和好氧區(qū)溶解氧的控制不當(dāng)，將會極大影響生物除磷的效果。
4、回流比與水力停留時間
厭氧-好氧除磷系統(tǒng)的的回流比不宜太低，應(yīng)保持足夠的回流比，防止聚磷菌在二沉池內(nèi)遇到厭氧環(huán)境發(fā)生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下，應(yīng)盡量降低回流比，以免縮短污泥在厭氧區(qū)的實際停留時間，影響磷的釋放。在厭氧-好氧除磷系統(tǒng)中，若污泥沉降性能良好，則回流比在50～70%范圍內(nèi)，即可保證快速排泥。污水在厭氧區(qū)的水力停留時間一般在1.5～2.0h的范圍內(nèi)。停留時間太短，一是不能保證磷的有效釋放，二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸，以供聚磷菌攝取，從而影響磷的釋放。污水在好氧區(qū)的停留時間一般在4～6h，這樣即可保證磷的充分吸收。
5、pH
低pH有利于磷的釋放，高pH有利于磷的吸收，而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷系統(tǒng)中，宜將混合液的pH控制在6.5～8.0的范圍內(nèi)。
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