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如何提高AAO工藝處理效果

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如何提高AAO工藝處理效果

發布日期:2021-01-20 作者: 點擊:

傳統活性汙泥法是應用最早的工藝,它去除有機物的效率很高,近20年來,水體富營養化的危害越來越嚴重,去除氮、磷列入了汙水處理的目標,於是出現了活性汙泥法的改進型AO工藝和AAO工藝。AO工藝有兩種,一種是用於除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用於脫氮的缺氧—好氧工藝;AAO工藝則是既脫氮又除磷的工藝。 

1AAO工藝原理及過程


A-A-O生物脫氮除磷工藝是傳統活性汙泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在該工藝流程內,BOD、SS和以各種形式存在的氮和磷將一並被去除。該係統的活性汙泥中,菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成,專性厭氧和一般專性好氧菌群均基本被工藝過程所淘汰。在好氧段,硝化細菌將入流中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉化成氮氣逸入大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,並吸收低級脂肪酸等易降解的有機物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘汙泥的排放,將磷去除。
在以上三類細菌均具有去除BOD的作用,但BOD的去除實際上以反硝化細菌為主。以上各種物質去除過程 可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。汙水進入曝氣池以後,隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解,BOD濃度逐漸降低。在厭氧段,由於聚磷菌釋放磷,TP濃度逐漸升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般認為聚磷菌既不吸收磷,也不釋放磷,TP保持穩定。在好氧段,由於聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段,氨氮濃度穩中有降,至好氧段,隨著硝化的進行,氨氮逐漸降低。在缺氧段,NO3-N瞬間升高,主要是由於內回流帶入大量的NO3-N,但隨著反硝化的進行,硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段,隨著硝化的進行,NO3-N濃度逐漸升高。

2AAO工藝參數和影響因素


A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數應同時滿足各種功能的要求。如能有效去除脫氮或除磷,一般也能同時高效地去除BOD,但除磷和脫氮往往是相互矛盾的,具體體現在某些參數上,使這些參數隻能局限在某一狹窄的範圍內,這是A-A-O係統工藝控製較為複雜的主要原因。
1)F/M和SRT
完全的生物硝化,是高效生物脫氮的前提,因而F/M越低SRT越高,脫氮效率越高,而生除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運行較靈活的一種工藝,可以以脫氮為重點,也可以以除磷為重點,當然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般控製在0.1~0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d),SRT一般應控製在8~15天。
2)水力停留時間
水力停留時間與進水濃度、溫度等因素有關。厭氧段水力停留時間一般在1~2小時範圍;缺氧段水力停留時間1.5~2小時;好氧段水力停留時間一般應在6小時。
3)內回流與外回流
內回流比r一般在200~500%之間,具體取決於進水TKN濃度,以及所要求脫氮效率,一般認為,300~500%時脫氮效率最佳。外回流比R一般在50~100%的範圍內,在保證二沉池不發生反硝化及二次釋放磷的前提下,應使R降至最低,以免將大多的NO3-N帶回厭氧段,幹擾磷的釋放,降低除磷效率。
4)溶解氧DO
厭氧段DO應控製在0.2mg/l以下,缺氧段DO應控製在0.5mg/l以下,而好氧段DO應控製在2~3mg/l之間。
5)COD/TKN與COD/TP
對於生物脫氮來說,COD/TKN應大於4.0,而生物除磷則要求COD/TP大於20。如果不能滿足上述要求,應向汙水中投加有機物。為了提高COD/TKN值,宜投加甲醇做營養源,為了提高COD/TP值,宜投加乙酸等低級脂肪酸。
6)PH和堿度
A-A-O生物除磷脫氮係統中,汙泥混合液的PH應控製在7.0之上,如果PH小於6.5時,可提高堿度。
7)溫度的影響
溫度越高,對生物脫氮越有利,當溫度低於15℃時,生物脫氮效率將明顯下降。而當溫度下降時,則極可能對除磷有利。
8)毒物及抑製物質
某些重金屬離子、絡合陰離子及一些有機物隨著工業廢水入處理係統後,如果超過一定的濃度,會導致活性汙泥中毒,會使某些生物活性受到抑製。反硝化細菌和聚磷菌對毒物及抑製物質的反應,同傳統活性汙泥係統的汙泥基本一致,其中毒或抑製劑量見下表。與異養菌類相比,硝化細菌更易受到毒物抑製。一些對異養菌無毒的物質會對硝化細菌形成抑製。而同一種抑製物質,在某一濃度水平下,對異養菌無毒性,而對硝化細菌卻可能有抑製作用。


抑製生物硝化的一些有機物


抑製硝化的一些重金屬和無機物濃度

1

有機物

產生75%抑製時的濃度(mg/l)

種類

產生抑製時的濃度(mg/l)

2

苯胺

1

六價鉻

0.25

3

乙二胺

1

0.005~0.5

4

萘胺

1

0.5

5

芥子油

1

50

6

5.6

0.25

7

甲基引哚

7

0.08~0.5

8

硫脲

0.076

氰化物

0.34

9

氨基硫脲

0.18

硫酸鹽

500


3、提高AAO工藝處理效果的經驗總結

 

一般A2/O工藝流程當脫氮效果好時,則除磷效果較差,反之亦然,很難同時獲得好的脫氮除磷的效果,所以特對A2/O工藝提出改進措施,以提高該工藝的整體處理效果。

1. 在設計和運行中,保證汙泥回流比為(60~100)%,一般回流到厭氧段的汙泥回流比為(10~20)%,其餘的則回流到缺氧段。這樣就減少了進入到厭氧段的硝酸鹽和溶解氧量,更大限度地維持了其厭氧環境,同時又保證了所需的汙泥濃度。
2. 原汙水應能同時進入到厭氧段和缺氧段,據脫氮除磷生化反應對有機碳源的需要,通過閘門調節其進入厭氧段和缺氧段的汙水流量。有關研究表明,如要獲得較高的脫氮除磷效果,可按1/3汙水流入缺氧段來設計。
3. 回流汙泥的提升用潛汙泵代替螺旋泵,同時回流汙泥和汙水進入厭氧段和缺氧段均采用淹沒式入流,以減少複氧。
4. 厭氧段和缺氧段水下攪拌器的功率一般按3~5W/m3來設計過大則會在池內產生渦流,導致混合液溶解氧升高,影響脫氮除磷效果;但攪拌功率過小則混合液中的汙泥可能沉積下來。
5. 取消消化池,將剩餘汙泥直接經濃縮壓濾成泥餅,避免了A2/O工藝高磷剩餘汙泥在消化過程中磷被重新釋放和溶出,影響磷的去除效果。
6. A2/O工藝的汙泥齡取值應兼顧脫氮除磷二方麵的要求,一般汙泥齡為15~20d為宜。
7. 混合液回流比的取值應兼顧A2/O工藝脫氮率要求較高和降低運行費用二個方麵,一般取(300~400)%為宜,此時脫氮率可達70%以上,運行費用也不會太高。如果將缺氧池和好氧池設計成同心圓式,外圓為環形好氧池,采用轉刷曝氣推流;同心圓的中間是圓形缺氧反化池,用潛水攪拌器攪拌推流。
從厭氧段出來的混合液通過缺氧池圓形隔牆上的開口進入好氧段,而好氧段混合液則通過隔牆上的旋轉門回流到缺氧段,混合液的回流量由控製旋轉門的開啟度來調節,使回流混合液不需用泵提升,大大節約了能耗,又保證了較高的脫氮率。我國昆明第二汙水廠就是采用該種結構,效果良好。
8. A2/O工藝設計中,要取得較好的處理效果和比較靈活的運行條件,一般采用設計參數:厭氧段汙泥負荷率>0.10kgBOD5/kgMLSS·d;厭氧段進水S-P/S-BOD5<0.06;缺氧段C/N>6。
好氧段汙泥負荷率<0.10kgBOD5/kgMLSS·d;好氧段TKN/MLSS<0.15kgTKN/kgMLSS·d。
9. A2/O工藝中水力停留時間一般為6~8h,三段水力停留時間適宜的比例為厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶(3~4)。

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