杭州市一體化污水處理設備WAZ-0.5

杭州市一體化污水處理設備WAZ-0.5

A/O除磷工藝的基本原理

　　A/O法除磷工藝是依靠聚磷菌的作用而實現的，這類細菌是指那些既能貯存聚磷(poly　—　p)又能以聚β —羥基丁酸(PHB)形式貯存碳源的細菌。在厭氧、好氧交替條件下運行時，通過PHB與poly — p的轉化，使其成為系統中的優勢菌，并可以過量去除系統中的磷。其中聚磷是若干個基團彼此以氧橋聯結起來的五價磷化合物，亦被稱為聚磷酸鹽，其特點是：水解后生成溶解性正磷酸鹽，可提供微生物生長繁殖所需的磷源；當積累大量聚磷酸鹽的細菌處于不利環境時，聚磷酸鹽可分解釋放能量供細菌維持生命。聚β —羥基丁酸是由多個β —羥基丁酸聚合而成的大分子聚合物，當環境中碳源物質缺乏時，它重新被微生物分解，產生能量和機體生長所需要的物質。這一作用可分為兩個過程：厭氧條件下的磷釋放過程和好氧條件下的磷吸收過程。

　　厭氧條件下，通過產酸菌的作用，污水中有機物質轉化為低分子有機物(如醋酸等)，聚磷菌則分解體內的聚磷酸鹽釋放出磷酸鹽及能量，同時利用水中的低分子有機物在體內合成PHB，以維持其生長繁殖的需要。研究發現，厭氧狀態時間越長，對磷的釋放越*。

　　好氧條件下，聚磷菌利用體內的PHB及快速降解COD產生的能量，將污水中的磷酸鹽吸收到細胞內并轉變成聚磷貯存能量。好氧狀態時間越長，對磷的吸收越充分。由于好氧狀態下微生物吸收的磷遠大于厭氧狀態下微生物釋放出的磷，隨著厭氧—好氧過程的交替進行，微生物可以在污泥中形成穩定的種類并占據一定的優勢，磷就可以通過系統中剩余污泥的排放而去除(見圖1)。

圖1　A/O除磷工藝中P、BOD降解曲線

　　研究發現：同時進行生物脫氮除磷工藝難以達到理想效果，因而A/O除磷工藝已經在城市污水處理的生產運行中被廣泛使用。

2　停留時間的控制

　　污水在系統中停留的時間越長，投資越大，運行成本也越高，合理地控制污水在系統中的停留時間對實際生產應用十分重要。

　　2.1　厭氧段停留時間

　　磷的過量攝取與磷的釋放量關系很大，一般來說，釋放越*，則好氧段磷的吸收越充分。但是，如果要使磷的厭氧釋放比較*，則需提高厭氧段停留時間，這樣一方面要增加造價，另一方面還會發生磷的無效釋放，因此，確定適當的厭氧段停留時間是很重要的。圖2是污水在厭氧狀態下的磷釋放曲線，圖中四條曲線分別表示厭氧進水處不同TP濃度時TP隨t的變化。可以看到，污水在厭氧段停留2 h左右就可以使磷的釋放達到一定程度，此后磷的釋放很緩慢。

　　圖2　厭氧釋磷與停留時間關系

　　2.2　好氧段停留時間

　　好氧段停留時間對于除磷也是一個較為重要的參數。磷在好氧段的吸收受到吸收速率與吸收量等很多因素的限制。但一般來說，在好氧段停留 2.5～3 h后總磷一般可以降到1 mg/L以下 ，3.0～4.0 h后降到0.5 mg/L以下(見圖3)。圖中四條曲線分別表示好氧段進水處不同TP濃度時TP隨t的變化。

　　圖3　好氧吸磷與停留時間關系

　　因此，一般情況下好氧段停留時間保持在3.0～4.0 h為宜，有時考慮到有機物的降解與去除，適當延長停留時間到4.0～5.0 h，就可以基本保證出水水質。

　　從以上分析中可以看出，厭氧、好氧段停留時間比在1∶2～1∶2.5比較適宜。

　　2.3　二沉池停留時間

　　二沉池的停留時間由下式確定：

　　　　　t=AH/Q

　　式中　H —二沉池有效水深，m

　　　　　A—二沉池表面積，m2

　　　　　Q—污水zui大日平均時進水量，m3/h

　　但在實際運行時可適量通過污泥回流比進行調節。加大回流則t縮短，減少回流則t延長。在A/O除磷工藝系統中，對二沉池的停留時間應嚴格控制，否則將會由于停留時間過長而導致磷在二沉池及剩余污泥處理系統中過量釋放，從而影響除磷效果。為了確定合理的停留時間，在A/O池出口處對混合液磷的釋放進行一段時間的釋磷測試，結果見表1。

　　表1　A/O池出口處混合液的磷釋放測試結果　　mg/L

　通過測試發現，污泥在缺少營養物質條件下(簡稱為缺養條件)磷的釋放*不同于在營養物質豐富條件下(簡稱為富養條件)磷的釋放。前者進行較緩慢，同樣處于厭氧狀態，缺養條件下磷的釋放在開始2 h內進行得特別緩慢，之后釋放速度逐漸加快，至*釋放需要很長時間；后者進行比較快，在富養條件下磷的釋放一開始就很快，經過2 h左右便達到*的*釋放狀態。可以認為：污水在二沉池的短暫停留不會造成磷的大量釋放，影響除磷效果。在A/O生物除磷工藝中，二沉池的停留時間可以控制在2 h左右