AAO工藝詳解全套

AAO工藝詳解全套1AAO工藝原理及過程A-A-O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、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(nèi)，BOD、SS和以各種形式存在的氮和磷將一并被去除。該系統(tǒng)的活性污泥中，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(xì)菌將入流中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。在以上三類細(xì)菌均具有去除BOD的作用，但BOD的去除實際上以反硝化細(xì)菌為主。以上各種物質(zhì)去除過程可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。污水進(jìn)入曝氣池以后，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，由于聚磷菌釋放磷，TP濃度逐漸升高，至缺氧段升至最高。在缺氧段，一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，TP保持穩(wěn)定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段，氨氮濃度穩(wěn)中有降，至好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，氨氮逐漸降低。在缺氧段，NO3－-N瞬間升高，主要是由于內(nèi)回流帶入大量的NO3－-N，但隨著反硝化的進(jìn)行，硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，NO3－-N濃度逐漸升高。2AAO工藝參數(shù)和影響因素A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合，因而其工藝參數(shù)應(yīng)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(xiàn)在某些參數(shù)上，使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi)，這是A-A-O系統(tǒng)工藝控制較為復(fù)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(yùn)行較靈活的一種工藝，可以以脫氮為重點(diǎn)，也可以以除磷為重點(diǎn)，當(dāng)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(xiàn)/M一般控制在0.1～0.18kgBOD5/(kgMLVSS?d)，SRT一般應(yīng)控制在8～15天。2、水力停留時間水力停留時間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時間一般在1～2小時范圍；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(yīng)在6小時。3、內(nèi)回流與外回流內(nèi)回流比r一般在200～500％之間，具體取決于進(jìn)水TKN濃度，以及所要求脫氮效率，一般認(rèn)為，300～500％時脫氮效率最佳。外回流比R一般在50～100％的范圍內(nèi)，在保證二沉池不發(fā)生反硝化及二次釋放磷的前提下，應(yīng)使R降至最低，以免將大多的NO3－-N帶回厭氧段，干擾磷的釋放，降低除磷效率。4、溶解氧DO厭氧段DO應(yīng)控制在0.2mg/L以下，缺氧段DO應(yīng)控制在0.5mg/L以下，而好氧段DO應(yīng)控制在2～3mg/L之間。5、COD/TKN與COD/TP對于生物脫氮來說，COD/TKN應(yīng)大于4.0，而生物除磷則要求COD/TP大于20。如果不能滿足上述要求，應(yīng)向污水中投加有機(jī)物。為了提高COD/TKN值，宜投加甲醇做營養(yǎng)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生物除磷脫氮系統(tǒng)中，污泥混合液的pH應(yīng)控制在7.0之上，如果pH小于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(dāng)溫度低于15℃時，生物脫氮效率將明顯下降。而當(dāng)溫度下降時，則極可能對除磷有利。8、毒物及抑制物質(zhì)某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子及一些有機(jī)物隨著工業(yè)廢水入處理系統(tǒng)后，如果超過一定的濃度，會導(dǎo)致活性污泥中毒，會使某些生物活性受到抑制。反硝化細(xì)菌和聚磷菌對毒物及抑制物質(zhì)的反應(yīng)，同傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的污泥基本一致，其中毒或抑制劑量見下表。與以菌類相比，硝化細(xì)菌更易受到毒物抑制。一些對異養(yǎng)菌無毒的物質(zhì)會對硝化細(xì)菌形成抑制。而同一種抑制物質(zhì)，在某一濃度水平下，對異養(yǎng)菌無毒性，而對硝化細(xì)菌卻可能有抑制作用。3AAO生物脫氮除磷系統(tǒng)的功效A-A-O生物脫氮除磷工藝，可以通過運(yùn)行控制，實現(xiàn)以除磷為重點(diǎn)。此時除磷效率可以超過90％，但脫氮效率會非常低。如果運(yùn)行控制以脫氮為重點(diǎn)，則可獲得80％以上的脫氮效率，而除磷往往在50％以下。在運(yùn)行良好時，可以實現(xiàn)脫氮與除磷同時超過60％，但要維持高效率脫氮的同時，高效率除磷是不可能的。運(yùn)行中只能選擇以二者之一為主，若二者兼顧，則效率都不高。該工藝具有使出水TP小于2mg/L，TN小于9mg/L的潛力，但需良好的設(shè)計與精心的運(yùn)行管理。國外很多采用該工藝的處理廠大多數(shù)以脫氮為主，兼顧除磷；如果出水中TP超標(biāo)，則輔以化學(xué)除磷方法。4AAO生物脫氮除磷系統(tǒng)的工藝控制1、曝氣系統(tǒng)的控制因生物除磷本身并不消耗氧，所以A-A-O生物脫氮除磷工藝曝氣系統(tǒng)的控制與生物反硝化系統(tǒng)一致。2、回流污泥系統(tǒng)的控制控制回流比時，應(yīng)首先保證不使污泥在二沉池內(nèi)停留時間過長，導(dǎo)致反硝化或磷的二次釋放，因此需要保證足夠大的回流比；其次，回流比不能太大，以防過量的NO3－-N濃度大于4mg/L，必須降低回流比R。單純從NO3－-N對除磷的影響來看，脫氮越完全，NO3－-N對除磷的影響越小。運(yùn)行人員需綜合以上情況，結(jié)合本廠的具體特點(diǎn)，確定出最佳的回流比。3、回流混合液系統(tǒng)的控制內(nèi)回流比r與除磷的關(guān)系不大，因而r的調(diào)節(jié)完全與反硝化工藝一致。生物反硝化系統(tǒng)的回流比r是一個重要的控制參數(shù)。首先r直接決定脫氮效率。假設(shè)生物硝化效率和反硝化效率為100％，即所有的TKN均被硝化成NH3－N，回流至缺氧段的所有NH3－N均被反硝化為N2，此時脫氮效率EDN為：η=(r+R)/(1+r+R)式中：R—污泥回流比；r—混合液回流比；經(jīng)試驗r取100％、200％、300％、400％、500％五種情況分析，r越大，系統(tǒng)的總脫氮效率越高，出水TN越低。但從另一個方面來看，r太高，對脫氮率有不利的影響。因為r太高，通過內(nèi)回流自好氧段帶至缺氧段的DO越多，當(dāng)缺氧段的DO較高時，會干擾反硝化的進(jìn)行，使總脫氮率下降。當(dāng)DO高于0.5mg/L時，會使反硝化停止，實際脫氮率降為零。另外，r太高，還會使污水在缺氧段內(nèi)的實際停留時間縮短，同樣也使脫氮效率降低。綜上所述，對于某一生物脫氮系統(tǒng)來說，都存在一個最佳的內(nèi)回流比，在該r下運(yùn)行，脫氮效率最高。運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)本廠實際情況，摸索調(diào)度出這個最佳的r值。對于典型的城市污水，最佳的r值在300～500％之間。4、剩余污泥排放系統(tǒng)的控制剩余污泥排放宜根據(jù)SRT進(jìn)行控制，因為SRT的大小直接決定該系統(tǒng)是以脫氮為主還是除磷為主。當(dāng)控制SRT在8～15d范圍內(nèi)，一般既有一定的除磷效果，也能保證一定的脫氮效果，但效率都不會太高。如果SRT＜8d，除非溫度特別高，否則硝化效率非常低，自然也談不上脫氮，但此時的除磷效率則可能很高。如果控制SRT＞15d，可能使硝化順利時行，從而得到較高的脫氮效率，但由于排泥太少，排泥量僅是A-O除磷工藝的幾分之一，即使污泥中含磷量很高，也不可能得到太高的除磷效率。5、COD/TKN與COD/TP對于生物脫氮來說，BOD/TKN應(yīng)大于4.0，而生物除磷則要求COD/TP大于20。如果不能滿足上述要求，應(yīng)向污水中投加有機(jī)物，補(bǔ)充碳源不足。AAO碳源的需求公式：Cn=4N（式1）Cp=20P（式2）C=Cn+Cp（式3）式中：Cn—脫氮需要的碳源量（以COD計）mg/L；Cp—除磷需要的碳源量（以COD計）mg/L；C—脫氮除磷需要的總碳源（以COD計）mg/L；4—反硝化所需CN的比值；20—除磷所需CP的比值；N—需要外部碳源去除的TN量，mg/L。6、ORP的控制A-A-O生物脫氮除磷過程，本質(zhì)上是一系列生物氧化還原反應(yīng)的綜合，因而工藝控制較復(fù)雜。近年來，國外一些處理廠采用氧化還原電位ORP作為系統(tǒng)的一個工藝控制參數(shù)，收到了良好效果。國內(nèi)也已有處理廠安裝ORP在線測定儀表?；旌弦褐械腄O濃度越高，ORP值越高。當(dāng)混合液中存在NO3－-N時，其濃度越高，ORP值也越高；而當(dāng)存在PO43—P時，ORP則隨著PO43-—P濃度升高而降低。要保證良好的脫氮除磷效果，厭氧段混合液的ORP應(yīng)＜－250mv，缺氧段宜控制在-100mv左右，而好氧段則應(yīng)控制在40mv以上。在運(yùn)行管理中，①如發(fā)現(xiàn)厭氧段ORP升高，則預(yù)示著除磷效果已經(jīng)或?qū)⒔档?。?yīng)立即分析ORP升高的原因，并采取對策。如果回流污泥帶入太多的NO3－-N，或由于攪拌強(qiáng)度太大產(chǎn)生空氣復(fù)氧，都會使ORP值升高；②如發(fā)現(xiàn)缺氧段ORP升高，則預(yù)示內(nèi)回流比太大，混合液自好氧段帶入缺氧段的DO太多，另外，攪拌強(qiáng)度太大，產(chǎn)生空氣復(fù)氧，同樣也會使ORP升高；③如發(fā)現(xiàn)好氧段ORP降低，則說明曝氣不足，使好氧段DO下降。7