馬亞鵬 謝曉曉 白莉
1. 嘉祥公用水務(wù)有限公司(山東公用水務(wù)集團(tuán)) 山東 濟(jì)寧 272404;
2. 汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司 山東 濟(jì)寧 272511;
3. 濟(jì)寧市城鄉(xiāng)水污染防治與資源化工程技術(shù)中心 山東 濟(jì)寧 272067
根據(jù)“水解酸化反應(yīng)器技術(shù)規(guī)范”,完全混合式水解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌實(shí)現(xiàn)泥水完全混合,后設(shè)置沉淀池并回流污泥以保證較高的污泥濃度。
某中型市政集中式污水廠生物厭氧釋磷效果較差,ORP值0到-50mV。將現(xiàn)狀閑置四格池體改為水解酸化反應(yīng)池,利用回流至前端的各類懸浮污泥,匯同部分市政進(jìn)水進(jìn)入反應(yīng)池。反應(yīng)池每格設(shè)3臺(tái)共22.5kw.h攪拌器進(jìn)行攪拌,反映出水混合液進(jìn)入主流系統(tǒng),對(duì)其進(jìn)行工程測(cè)試與分析[1]。
(1)自某月上旬,出水水量基本穩(wěn)定運(yùn)行53天后取樣檢測(cè)分析20天。池體進(jìn)水mlss在2~3g/L范圍內(nèi)波動(dòng)。
(2)改造四格池體前后配置ORP儀表,每格東西向布置攪拌器。前期改造安裝推流方向偏迎水流,后期偏順?biāo)?。兩端攪拌器運(yùn)行,中間偶運(yùn)。
改造與生物段厭氧南池體進(jìn)出混合液中COD、TP、硝氮指標(biāo)圖如下:
(1)改造池體進(jìn)水COD、TP均值為56.55、1.97mg/L,出水COD、TP均值為44.97、2.44mg/L。COD下降約21%,總磷上升約24%,沒(méi)有明顯生物釋磷。
(2)改造池體進(jìn)出水硝氮均值為2.18、0.43mg/L,平均去除率為73.44%,低硝氮負(fù)荷下反硝化效果明顯。推斷部分易降解有機(jī)物首先參與反硝化脫氮反應(yīng),抵消水解酸化將難降解有機(jī)物釋放為易降解有機(jī)物的數(shù)量;同時(shí)反硝化生物反應(yīng)爭(zhēng)奪生物釋磷的碳源,導(dǎo)致生物釋磷現(xiàn)象不明顯[2]。
(3)生物處理段厭氧南池進(jìn)水COD、TP均值為41.4、1.46mg/L,出水COD、TP均值為32.0、1.31mg/L。COD下降約23%,總磷下降約10%,沒(méi)有釋磷。
(4)厭氧南池進(jìn)出水硝氮均值為6.73、5.38mg/L,平均去除率為20.06%,稍有反硝化效果。
(5)雖然改造池體生物脫氮效率達(dá)73%,厭氧池脫氮效率為48%;但前者絕對(duì)去除均值為1.75mg/L,后者絕對(duì)去除均值為1.35mg/L。當(dāng)硝氮濃度升高時(shí),脫氮效率下降較快,分析與碳源的數(shù)量有關(guān)系。
(6)理論厭氧池進(jìn)水總磷濃度即生物段進(jìn)水TP經(jīng)理論計(jì)算為1.84mg/L。實(shí)測(cè)厭氧南池進(jìn)水總磷1.46mg/L,比理論推算值下降21%,表明在進(jìn)入?yún)捬跄铣厍凹匆寻l(fā)生PFS化學(xué)除磷反應(yīng)。厭氧南池進(jìn)出水TP均值為1.46、1.31mg/L,下降約10%,表明PFS化學(xué)除磷反應(yīng)仍在繼續(xù)。
(7)為保證出水總磷達(dá)標(biāo)而實(shí)施的過(guò)量投加,造成外回流污泥夾帶部分未反應(yīng)完全PFS藥劑進(jìn)入?yún)捬醵卫^續(xù)發(fā)生化學(xué)除磷反應(yīng),降低厭氧池出水總磷指標(biāo)。
(8)在70%的統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi),改造池體進(jìn)出ORP數(shù)據(jù)呈現(xiàn)降低趨勢(shì),即在攪拌不曝氣的工況下,增加停留時(shí)間能夠降低水體混合液的氧化還原電位ORP參數(shù)。
(9)厭氧中部氧化還原電位ORP均值為-109.59mV,可以肯定能夠穩(wěn)定在-110 mV,但離厭氧要求-200至-300mV還有一些差距。
(10)ORP數(shù)據(jù)較高的根本原因在于水體混合液內(nèi)還原態(tài)物質(zhì)如COD等碳源物質(zhì)不足。厭氧南池進(jìn)出水COD均值為41.4、32.0mg/L,平均為36.7mg/L,呈現(xiàn)較低水平,是ORP值高重要原因[3]。
(1)通過(guò)各類上清液、濾液排入等手段,進(jìn)入改造池體一部分污泥并轉(zhuǎn)化為水解酸化作用菌群,將進(jìn)水中難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)有很好的調(diào)節(jié)作用。
(2)通過(guò)一定停留時(shí)間的增加,使水體內(nèi)溶氧等氧化物質(zhì)得以釋放轉(zhuǎn)移,起到了降低進(jìn)水ORP參數(shù)的目的。但由于硝態(tài)氮的進(jìn)入,改造池體低負(fù)荷下反硝化作用明顯。
(3)生物處理段厭氧南池沒(méi)有發(fā)生明顯的釋磷現(xiàn)象,其原因主要有同步投加過(guò)量除磷藥劑PFS,厭氧段回流硝態(tài)氮發(fā)生反硝化反應(yīng)對(duì)碳源的爭(zhēng)奪,厭氧段ORP參數(shù)還是達(dá)不到理想工況要求三個(gè)原因。