氧化溝與曝氣生物濾池除磷效果比較

南海發(fā)展股份有限公司 鄒映紅

摘要：污水的除磷有生物法和藥劑強(qiáng)制去除法兩大類。本文用兩廠的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)比較兩種工藝的除磷效果。

關(guān)鍵詞：除磷、曝氣生物濾池、去除率

Compare except phosphorus effect of biological aerated filter and aeration living filter。

NanHai Development Co.,Ltd Zou YingHong

Abstract: Foul water‘s except that the phosphorus has living things law and the medicament to force to get rid of division two major kinds。This article use two factories production campaigns data comparison to grow handicraft‘s liang except phosphorus effect.

Key words: Get rid of phosphorus、Biological aerated filter、Take　off rate

　　污水的除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學(xué)法兩大類。物理化學(xué)法即投加相當(dāng)數(shù)量的化學(xué)藥劑強(qiáng)制去除，去除效果可以人為操控。生物處理法是利用活性污泥中聚磷菌交替在厭氧及好氧的條件下，吸收污水中的磷，形成磷酸鹽貯存在細(xì)胞內(nèi)。目前對城市污水進(jìn)行脫氮除磷，在國內(nèi)外被普遍使用的是生物活性污泥法。下面對兩種處理方法進(jìn)行一個比較：

一、兩污水處理廠水質(zhì)情況比較

　　我公司屬下有兩間污水處理廠，第一污水處理廠和第二污水處理廠。兩污水處理廠都是處理城區(qū)范圍內(nèi)城市生活污水，兩者距離約5公里，水質(zhì)化驗均為同一化驗室。2006年水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)見表1：

表1 水質(zhì)情況
Tab.1 Water quality condition mg/l

二、兩廠工藝簡介

　　第一污水處理廠處理規(guī)模為25000m³/d，分二期工程，一期系統(tǒng)采用低負(fù)荷氧化溝活性污泥處理工藝，二期工程采用三槽式氧化溝活性污泥處理工藝，按硝化和反硝化方式運(yùn)行，不僅能去除污水中的有機(jī)物，還可去除氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)。出水標(biāo)準(zhǔn)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。工藝流程圖見圖1：

圖1 氧化溝工藝流程圖
Fig.1 aeration living filter process flow

　　第二污水處理廠采用法國威望迪水務(wù)集團(tuán)的曝氣生物濾池（BAF）處理工藝，占地49.65畝，是當(dāng)今國內(nèi)先進(jìn)的生活污水處理工藝之一。該工藝適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；自動化程度高，系統(tǒng)緊湊，減少土地及土建費(fèi)用；采用模塊化設(shè)計，處理設(shè)施容易擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。污水通過粗格柵、細(xì)格柵攔截了直徑大于6mm的雜物，再進(jìn)入旋流沉砂池去除粒徑大于0.2mm的砂粒，避免砂粒對設(shè)備的磨損，然后通過高效沉淀池、生物濾池，去除有機(jī)污染物，最后經(jīng)過加氯消毒出水。目前處理規(guī)模約為30000 m³/d，出水標(biāo)準(zhǔn)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。工藝流圖見圖2：

圖2 曝氣生物濾池工藝流程圖
Fig.2 Biological aerated filter process flow

三、除磷效果比較

　　從表1看，兩廠進(jìn)水水質(zhì)均符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，且兩者水質(zhì)相差不大。出水水質(zhì)均優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，去除率在進(jìn)水水質(zhì)相差不大情況下只有TP相差較大，一廠磷去除率是59.1，二廠是86.4，其余的項目沒有明顯差異。
　　 第一污水處理廠磷的去除是利用活性污泥中的聚磷菌在厭氧條件下吸收低分子有機(jī)物，同時將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽顆粒的磷釋放出來，提供必需的能量，在隨后好氧條件下，所吸收的有機(jī)物被氧化并提供能量，同時從污水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式貯存起來，通過排放剩余污泥，將攝取過量磷的細(xì)菌排出系統(tǒng)，而獲得較好的除磷效果。該廠一期工程是1989年建成投產(chǎn)的，并沒有獨(dú)立設(shè)置缺氧池，但仍然有59.1%的除磷效果。
　　 第二污水處理廠磷的去除率高達(dá)86.4%，較其原因為：該廠的高效沉淀池采用了化學(xué)強(qiáng)制除磷措施。有試驗發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池對TP的去除率約35%-40%，其磷的去除率很低，出水磷濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國家排放標(biāo)準(zhǔn)對磷濃度的要求，也就是說BAF生物除磷效果較差。由于當(dāng)污水中TP濃度較高時，單獨(dú)依靠BAF去除TP效果不理想，而化學(xué)混凝沉淀只要混凝劑劑量投加得當(dāng)就可以使出水TP濃度降到排放標(biāo)準(zhǔn)以下，因此先用高效沉淀池將原水中的TP濃度降到BAF所能承受的水平，剩余的TP再由BAF中的生物濾池來去除，即前置除磷的BAF組合工藝。本廠設(shè)兩組斜板沉淀池。由于斜板大大增加了表面積，與常規(guī)技術(shù)相比，斜板沉淀可增加表面積達(dá)8倍以上，除減少用地外，還可保持系統(tǒng)的緊密性。高效沉淀池采用上向流方式，水從頂部流走，而污泥則沉淀在底面。使用絮凝劑及混凝劑，相互配合，將污水中較易沉淀的懸浮固體沉淀下來，同時對進(jìn)水進(jìn)行化學(xué)除磷，根據(jù)GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，總磷出水濃度不大于 1.0mg/l，而生物濾池微生物在正常增殖耗氧的基礎(chǔ)上，大約能將0.6mg/l的PO₄^3-（P）消耗掉。根據(jù)一年來進(jìn)水PO₄^3-（P）平均濃度為2.21mg/l，出水PO₄^3-（P）為0.3mg/l，即高效沉淀池將2.21-0.3-0.6=1.31mg/l的磷用化學(xué)的方法除掉，化學(xué)除磷約去除磷為40.7%左右,余下的86.4-40.7=45.7在生物濾池中被微生物正常消耗掉。

四、藥劑的投加費(fèi)用

　　高效沉淀池內(nèi)可分出3個主要的區(qū)域：
　　 ·混合區(qū)—安裝有快速攪拌器，投入堿式氯化鋁(PAC)，使藥劑與污水充分混合后，流入絮凝區(qū)；
　　 ·絮凝區(qū)—安裝慢速攪拌器，投入絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）,形成個體較大且易于沉淀的絮凝體；
　　 ·沉淀區(qū)—斜板就安裝在這個位置，池面設(shè)出水堰，沉淀區(qū)下部是濃縮區(qū)，安裝有濃縮刮泥機(jī)，將沉淀下來的污泥刮至池底中部，排出池外；
　　 若一天處理水量按30000 m³計算，則一年的費(fèi)用如下表2：

表2 投藥費(fèi)用
Tab.2 Prescribe medicine cost

　　第二污水處理廠曝氣生物濾池工藝在沉淀池中藥劑的投加費(fèi)用一年約需73萬元，平均處理千噸水約66.67元，而氧化溝工藝在污水處理過程中是不需要投加任何藥劑的。

五、污泥的產(chǎn)生量

　　一般認(rèn)為藥劑除磷產(chǎn)生的污泥會比活性污泥法多，但從兩廠一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)看，在進(jìn)水的懸浮物大致相同的情況下，產(chǎn)泥量（見表3）其實差不多。（下表污泥指經(jīng)脫水后含水率約為80%的污泥）

表3 產(chǎn)泥量
Tab.3 Produce mud amounts

六、結(jié)論

　　曝氣生物濾池的化學(xué)強(qiáng)制除磷耗藥量大，運(yùn)行費(fèi)用較高，因此對城市生活污水進(jìn)行脫氮除磷，生物活性污泥法是首選方案。常用的活性污泥法有A/A/O法，SBR法、氧化溝法等，均有較好的除磷效果。

參考文獻(xiàn)：

鄭俊 吳浩汀 曝氣生物濾池工藝的理論與工程應(yīng)用 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.10

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作者簡介：1998年畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，給排水工程師