城市污水三污泥系統(tǒng)自養(yǎng)脫氮與強化生物除磷研究.pdf

1、我國多數(shù)城市污水的C/N低，依靠傳統(tǒng)脫氮除磷工藝，存在供氧動力消耗大，反硝化碳源不足，產(chǎn)生大量剩余污泥，難以同時保證高效脫氮除磷等弊端，很難滿足污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)日益提高的要求。因此，亟待探尋低碳源城市污水脫氮除磷新方法與新途徑。
　　 傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝多采用單污泥系統(tǒng)，即利用同一混合微生物種群完成有機(jī)物氧化、硝化、反硝化和除磷，如A2/O、UCT、CASS、UNITANK等。但多種處理功能的高度關(guān)聯(lián)性增大了運行控制的難

2、度，也限制了其處理效能。因碳源缺乏及硝化菌和聚磷菌泥齡的差異，導(dǎo)致傳統(tǒng)城市污水處理工藝無法同時實現(xiàn)高效脫氮除磷。針對傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝存在的問題，開發(fā)出“A/O除磷+半亞硝化-厭氧氨氧化（ANAMMOX）自養(yǎng)脫氮”三污泥系統(tǒng)工藝，該工藝三污泥系統(tǒng)包含除磷系統(tǒng)、半亞硝化系統(tǒng)和ANAMMOX系統(tǒng)。城市污水先在A/O系統(tǒng)中進(jìn)行強化除磷，然后在ANAMMOX系統(tǒng)中實現(xiàn)自養(yǎng)脫氮，除磷和脫氮在空間上得以分離，避免了不同細(xì)菌之間的相互干擾，解決了碳

3、源不足的矛盾。
　　 通過小試裝置對三污泥系統(tǒng)處理低C/N城市污水進(jìn)行了有效的嘗試和探索，考察了各污泥系統(tǒng)的運行情況和處理效能，實現(xiàn)了城市污水營養(yǎng)物經(jīng)濟(jì)高效去除。試驗條件及主要結(jié)果如下：
　　 在A/O除磷系統(tǒng)，好氧區(qū)DO濃度平均為2.0mg/L、常溫（15～29℃）、污泥回流比為75％、水力停留時間（HRT）為3.6h和污泥停留時間（SRT）為3～5d條件下，出水總磷（TP）≤0.5mg/L，整個運行期間TP去除率均值

4、為95.3％，最高達(dá)到了98.3％。
　　 在半亞硝化系統(tǒng)，通過改進(jìn)的充氧方式（向曝氣筒內(nèi)充氧，氣提作用使筒內(nèi)液流與筒外液流形成內(nèi)循環(huán)，為曝氣筒外混合液提供溶解氧，各格室形成好氧/缺氧內(nèi)循環(huán)運行模式）來控制半亞硝化系統(tǒng)內(nèi)DO基質(zhì)缺乏競爭梯度。在曝氣筒中DO為0.5～1.0mg/L，曝氣筒外DO<0.2mg/L、常溫（15～29℃）、反應(yīng)器污泥濃度（MLSS）≥4000mg/L和HRT為4.6h條件下，實現(xiàn)了亞硝氮累積率為75％～

5、96％的半亞硝化，試驗獲得亞硝氮累積率平均為85％。隨著回流比的加大，亞硝氮累積率持續(xù)穩(wěn)定上升。長期在低DO條件下運行，污泥沉降性能良好，SVI值在70～110mL/g。半亞硝化工藝出水NO2--N/NH4+-N平均為1.0，可為城市污水的ANAMMOX提供合適的進(jìn)水基質(zhì)。
　　 在ANAMMOX系統(tǒng)，水溫為27～30℃和HRT為1.4h條件下，出水總氮（TN）≤8mg/L，最低值為1.6mg/L，TN去除負(fù)荷與進(jìn)水TN負(fù)荷呈現(xiàn)