氧化沟与曝气生物滤池除磷效果比较

氧化沟与曝气生物滤池除磷效果比较

南海发展股份有限公司 邹映红

摘要：污水的除磷有生物法和药剂强制去除法两大类。本文用两厂的生产运行数据比较两种工艺的除磷效果。

关键词：除磷、曝气生物滤池、去除率

Compare except phosphorus effect of biological aerated filter and aeration living filter。

NanHai Development Co.,Ltd Zou YingHong

Abstract: Foul water‘s except that the phosphorus has living things law and the medicament to force to get rid of division two major kinds。This article use two factories production campaigns data comparison to grow handicraft‘s liang except phosphorus effect.

Key words: Get rid of phosphorus、Biological aerated filter、Take　off rate

　　污水的除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。物理化学法即投加相当数量的化学药剂强制去除，去除效果可以人为操控。生物处理法是利用活性污泥中聚磷菌交替在厌氧及好氧的条件下，吸收污水中的磷，形成磷酸盐贮存在细胞内。目前对城市污水进行脱氮除磷，在国内外被普遍使用的是生物活性污泥法。下面对两种处理方法进行一个比较：

一、两污水处理厂水质情况比较

　　我公司属下有两间污水处理厂，第一污水处理厂和第二污水处理厂。两污水处理厂都是处理城区范围内城市生活污水，两者距离约5公里，水质化验均为同一化验室。2006年水质化验数据见表1：

表1 水质情况
Tab.1 Water quality condition mg/l

二、两厂工艺简介

　　第一污水处理厂处理规模为25000m³/d，分二期工程，一期系统采用低负荷氧化沟活性污泥处理工艺，二期工程采用三槽式氧化沟活性污泥处理工艺，按硝化和反硝化方式运行，不仅能去除污水中的有机物，还可去除氮、磷等富营养物质。出水标准按《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准设计。工艺流程图见图1：

图1 氧化沟工艺流程图
Fig.1 aeration living filter process flow

　　第二污水处理厂采用法国威望迪水务集团的曝气生物滤池（BAF）处理工艺，占地49.65亩，是当今国内先进的生活污水处理工艺之一。该工艺适应性强，运行可靠，抗冲击负荷能力强；自动化程度高，系统紧凑，减少土地及土建费用；采用模块化设计，处理设施容易扩建等优点。污水通过粗格栅、细格栅拦截了直径大于6mm的杂物，再进入旋流沉砂池去除粒径大于0.2mm的砂粒，避免砂粒对设备的磨损，然后通过高效沉淀池、生物滤池，去除有机污染物，最后经过加氯消毒出水。目前处理规模约为30000 m³/d，出水标准按《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准设计。工艺流图见图2：

图2 曝气生物滤池工艺流程图
Fig.2 Biological aerated filter process flow

三、除磷效果比较

　　从表1看，两厂进水水质均符合《污水排入城市下水道水质标准》，且两者水质相差不大。出水水质均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，去除率在进水水质相差不大情况下只有TP相差较大，一厂磷去除率是59.1，二厂是86.4，其余的项目没有明显差异。
　　 第一污水处理厂磷的去除是利用活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下吸收低分子有机物，同时将细胞原生质中聚合磷酸盐颗粒的磷释放出来，提供必需的能量，在随后好氧条件下，所吸收的有机物被氧化并提供能量，同时从污水中吸收超过其生长所需的磷，并以聚磷酸盐的形式贮存起来，通过排放剩余污泥，将摄取过量磷的细菌排出系统，而获得较好的除磷效果。该厂一期工程是1989年建成投产的，并没有独立设置缺氧池，但仍然有59.1%的除磷效果。
　　 第二污水处理厂磷的去除率高达86.4%，较其原因为：该厂的高效沉淀池采用了化学强制除磷措施。有试验发现，曝气生物滤池对TP的去除率约35%-40%，其磷的去除率很低，出水磷浓度远远满足不了国家排放标准对磷浓度的要求，也就是说BAF生物除磷效果较差。由于当污水中TP浓度较高时，单独依靠BAF去除TP效果不理想，而化学混凝沉淀只要混凝剂剂量投加得当就可以使出水TP浓度降到排放标准以下，因此先用高效沉淀池将原水中的TP浓度降到BAF所能承受的水平，剩余的TP再由BAF中的生物滤池来去除，即前置除磷的BAF组合工艺。本厂设两组斜板沉淀池。由于斜板大大增加了表面积，与常规技术相比，斜板沉淀可增加表面积达8倍以上，除减少用地外，还可保持系统的紧密性。高效沉淀池采用上向流方式，水从顶部流走，而污泥则沉淀在底面。使用絮凝剂及混凝剂，相互配合，将污水中较易沉淀的悬浮固体沉淀下来，同时对进水进行化学除磷，根据GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，总磷出水浓度不大于 1.0mg/l，而生物滤池微生物在正常增殖耗氧的基础上，大约能将0.6mg/l的PO₄^3-（P）消耗掉。根据一年来进水PO₄^3-（P）平均浓度为2.21mg/l，出水PO₄^3-（P）为0.3mg/l，即高效沉淀池将2.21-0.3-0.6=1.31mg/l的磷用化学的方法除掉，化学除磷约去除磷为40.7%左右,余下的86.4-40.7=45.7在生物滤池中被微生物正常消耗掉。

四、药剂的投加费用

　　高效沉淀池内可分出3个主要的区域：
　　 ·混合区—安装有快速搅拌器，投入碱式氯化铝(PAC)，使药剂与污水充分混合后，流入絮凝区；
　　 ·絮凝区—安装慢速搅拌器，投入絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）,形成个体较大且易于沉淀的絮凝体；
　　 ·沉淀区—斜板就安装在这个位置，池面设出水堰，沉淀区下部是浓缩区，安装有浓缩刮泥机，将沉淀下来的污泥刮至池底中部，排出池外；
　　 若一天处理水量按30000 m³计算，则一年的费用如下表2：

表2 投药费用
Tab.2 Prescribe medicine cost

　　第二污水处理厂曝气生物滤池工艺在沉淀池中药剂的投加费用一年约需73万元，平均处理千吨水约66.67元，而氧化沟工艺在污水处理过程中是不需要投加任何药剂的。

五、污泥的产生量

　　一般认为药剂除磷产生的污泥会比活性污泥法多，但从两厂一年的运行数据看，在进水的悬浮物大致相同的情况下，产泥量（见表3）其实差不多。（下表污泥指经脱水后含水率约为80%的污泥）

表3 产泥量
Tab.3 Produce mud amounts

六、结论

　　曝气生物滤池的化学强制除磷耗药量大，运行费用较高，因此对城市生活污水进行脱氮除磷，生物活性污泥法是首选方案。常用的活性污泥法有A/A/O法，SBR法、氧化沟法等，均有较好的除磷效果。

参考文献：

郑俊 吴浩汀 曝气生物滤池工艺的理论与工程应用 北京 化学工业出版社 2004.10

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作者简介：1998年毕业于广东工业大学环境工程专业，给排水工程师