除磷处理

除磷处理（精选十篇）

除磷处理 篇1

漯河市污水处理厂,系“九五”期间淮河流域水污染防治规划重点项目之一,一期工程设计规模日处理城市混合污水80 000 m3,工艺流程如图1所示。该工程采用carrousel氧化沟工艺,设计出水标准为GB8978-1996二级排放标准。服务面积约28km2,服务区人口35万人。该污水处理厂1997年12月开工建设,2000年7月进水试运行,同年10月底达标排放。

该污水处理厂运行八年来,累计净化城市综合污水2亿多t,日均进水量为70 000～85 000 m3,出水水质基本符合原设计出水要求,出水CODCr均低于120 mg/L,其去除率均在80%以上,有时甚至高于90%;出水BOD5均低于30 mg/L,去除率均在90%以上;只有SS时有超标现象发生。同时,carrousel氧化沟具有较好的除磷功能,但脱氨氮功能有限。

随着环境保护形势的日益严峻,国家对重点流域出水断面的水质要求在进一步提高,尤其更加关切氮、磷污染物的污染问题。根据豫发改城市[2008]579号文件要求,10座省辖市污水处理厂需要进行脱氮改造,其中要求漯河市污水处理厂出水NH3-N≤10 mg/L,TN≤15 mg/L,CODCr≤60 mg/L。从原厂检测数据看,出水NH3-N没有达到水质排放要求,出水CODCr虽然与排放指标接近,但不稳定。

2 问题分析

2.1 进水水质超标。

原设计进水CODCr标准为500 mg/L,污水处理厂实际进水CODCr大多超过设计指标,有时甚至超设计标准数倍,导致污泥负荷过高,氧化沟内没有足够的氧气氧化分解污染物质,影响污水处理效果。另外,原设计进水SS为200 mg/L,而实际进水大都在400 mg/L以上,进水SS高,会导致氧化沟内污泥含量MLSS快速上升,影响氧气的传递吸收[1]。由于污泥含量过高,大量污泥滞留在系统内,进入二沉池的混合液污泥含量高达6 000～7 000 mg/L,沉淀池固体负荷过大,污泥界面很高,部分SS就随出水排出,导致出水SS很高。

2.2 氧化沟内溶解氧浓度低

氧化沟运行管理中,溶解氧(DO)的控制是一个非常重要的环节,对有脱氮要求的污水处理厂,曝气池中DO要求控制在2.0～3.0 mg/L,DO低于2.0mg/L,硝化将受到抑制。因为硝化菌是好氧菌,无氧时即停止生命活动;其次,硝化菌的摄氧速率较分解有机物的其他细菌低得多,如果不保持充足的溶解氧量,硝化菌将“争夺”不到所需的氧;再者,绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内,只有保持混合液中较高的溶解氧浓度,才能将溶解氧“挤入”絮体内,便于硝化菌摄取[2]。

一期工程出水的NH3-N大多超过《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,这说明氧化沟内去除有机污染物的其他菌群仍然占据优势地位,而用于硝化和反硝化的硝化细菌与反硝化细菌处于较为劣势地位。也就是说,硝化菌所要求的生存环境没有完全达到,有所欠缺。从分析的数据看,营养物并不缺,所缺的应该是较高浓度的溶解氧环境。生产中实际测定的DO大多低于1.5mg/L,证明氧化沟溶解氧浓度确实较低。

2.3 氧化沟容积较小

NH3-N与TN的去除需要足够长的泥龄、较长的水力停留时间、足够的好氧区容积和缺(厌)氧区容积等条件。一期工程NH3-N去除效率只有30%左右,说明硝化效果不好,TN去除效率也不会高。通过测算该厂氧化沟的名义水力停留时间仅为11.53 h,其中好氧区的相对水力停留时间仅为6 h,小于脱氮工艺好氧区停留8 h的常规要求;另测算其污泥实际泥龄仅为8 d,泥龄较短,影响硝化菌的积累繁殖,达不到氨氮硝化的菌群比例要求[3]。

3 脱氮除磷的升级改造

通过对一期工程运行现状的分析可知,要满足新的污水处理排放标准要求,即出水NH3-N≤10mg/L、TN≤15 mg/L、CODCr≤60 mg/L,NH3-N、CODCr需要进一步改进,其中NH3-N的硝化、TN的去除是本次工程改造升级的重点。

3.1 设计规模

漯河市污水处理厂原规划规模为12万m3/d,分两期建设,到目前为止,处理污水8万m3/d的一期工程和处理污水5万m3/d的二期工程都已建成并投入使用,处理污水量为10.5万m3/d,其中二期工程出水执行《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准。根据对漯河市污水处理厂服务区域的水量预测,至2010年,污水进厂量在12万m3/d以上。结合城市总体新规划的近期建设要求,同时考虑到污水处理厂实际进水部分指标较高,污水处理厂处理能力宜适当留有余地,故此确定总处理规模为13万m3/d,其中二期保持现有规模,一期脱氮改造工程的规模仍为8万m3/d。

3.2 设计参数

根据河南省政府对漯河黑河2010年出水断面NH3-N≤5 mg/L、CODCr≤68 mg/L的要求,结合污水处理厂的进水水质情况,确定一期脱氮改造工程的进出水水质设计参数如表1。

mg/L

出水氨氮和总氮执行《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准。

氧化沟改造后的工艺运行参数:设计处理量80000 m3/d,总有效容积48 400 m3(好氧区容积33 350m3,停留时间10.0 h;缺(厌)氧区容积15 050 m3,停留时间4.5 h),污泥含量4 000 mg/L,污泥负荷0.08kg BOD5/kg MLSS.d,总污泥龄18 d。

3.3 改造工程设计

改造的重点:一是对氧化沟进行扩容,利用现有场地新增一座小氧化沟;二是对老氧化沟进行功能区划分,好氧区增加曝气机,缺(厌)氧区增加推进器;三是增建氧化沟配水井、二沉池配水井各一座。

3.3.1 新建氧化沟设计参数

新建氧化沟1座,采用carrousel氧化沟工艺,有效水深5.0 m,有效容积10 000 m3,池内好氧区容积6 940 m3,,缺(厌)氧区容积3 060 m3。好氧区设8台φ1 500 mm的转碟曝气机,缺氧区设4台φ2 500mm潜水推进器。

3.3.2 氧化沟配水井、二沉池配水井设计参数

根据对一期氧化沟、二沉池配水的需要,增建进水配水井、二沉池配水井各一座,平面尺寸3.0×4.0m,深度5.0 m。

3.3.4 原有氧化沟的改造

对一期氧化沟构筑物进行优化改造,在保持原有工艺结构特点的基础上进行功能区划分,分为好氧区、缺(厌)氧区。单沟有效容积为19 200 m3,有效水深3.7 m,水力停留时间为14.5 h,其中好氧区当量停留时间10 h,缺(厌)氧区当量停留时间4.5 h。每条单沟好氧区增加2台37 kW的转碟曝气机,缺(厌)氧区增设3台φ2 500 mm潜水推进器,原有进水口的1#倒伞型曝气机停运,2#、3#曝气机保持空位不变,4#曝气机作为备用机。

4 工程投资和改造后的运行情况

本工程总投资1 300万元,2008年6月开始动工建设,2008年12月投入运行。改造前后的进出水水质变化情况见表2。

5 结语

漯河市污水处理厂升级改造完成后,出水水质符合设计要求,其中出水CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP均优于《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准,每年可多削减CODCr2 400 t、NH3-N 840 t,进一步改善了黑河的水质,提高了黑河下游地区的用水质量,维护了公众的健康安全。

mg/L

参考文献

[1]王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].北京:科学出版社,1997.

[2]田志梅.活性污泥法的生长控制[J].江苏环境科技,2005(3):15-17.

脱氮除磷污水处理厂的运行控制 篇2

摘要：本文结合工程实例,针对脱氮除磷污水处理厂的运行问题进行了探讨,优化了氧化沟的工艺参数,提高了氧化沟的处理效果,改善了二沉池出水水质:CODCr≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,NH4-N≤5mg/L,TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L.作 者：王勉    白红喜    朱学红  作者单位：王勉,朱学红(河南省漯河市水务投资有限公司,46)

白红喜(河南省漯河市环境保护局,462000)

期 刊：环境与可持续发展   Journal：ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 年，卷(期)：, 35(2) 分类号：X703 关键词：污水处理    脱氮除磷    氧化沟    运行控制    水质   

“除磷”,走出国门 篇3

2006年，有色重机在整合长沙矿山研究院的技术优势和湖南有色金属投资有限公司的资本优势下正式创建，主要从事国家建设工程所需的重人高新技术装备的研发制品。有色重机目前主要研发的技术为矿由机械工程技术和高压水射流技术，高压水冷态除鳞技术正是属于高压水射流技术中的一种。

八年。铸“世界首创”

湖南有色重机从20世纪90年代初开始致力于高压水冷态除鳞技术的研发，到1997年项目的界定，实验过程整整花了8年时间。

期间，有色重机先后与美国、日本、德国等多个国家研究该技术，但均未能成功商业化运用，有色重机始终把握契机，对技术不断改良，在原有的市场基础之上，把这项技术成功推向了市场，甚至走向世界。公司因此成为世界上首家成功研发出高压水冷态除鳞技术的企业。

谈及这项技术，公司研发中心副总经理祝爽说：“除鳞技术对于钢厂、有色金属处理来说，是必须运用的一项技术，其市场前景很广阔。公司技术人员在这一块也敢于创新、积极创新，公司决心花大力气进行除鳞技术的研发。”在不断地研究和实验过程中，公司在除鳞技术上积累了丰富的经验。所谓高压水冷态除鳞技术，又称磨料水除鳞，就是在原有的高压水射流清洗技术的基础上，提高压力，添加磨料，根据不同的清洗材料来进行量化的调整，达到成功除鳞的目的。

祝爽介绍说，相比传统的除鳞技术，高压水冷态除鳞技术的运用工序更为简捷便利，能节省大量时间，同时运用广泛，适用于多种材料，除净率高，减少了工序的繁琐和复杂，也降低了技术的维护成本，运用综合成本得以控制。这一系列优势都证明了日前高压水冷态除鳞技术投放市场后，良好的发展势头不容质疑。

干将，磨“创新利剑”

在人才培养方面，有色重机采取以老员工带新员工的方式，以实际项目为基点带动技术创新。

在亲身实践中获取经验和知识，这样就能培养出属于自己企业的专门性人才，为创造出新的技术奠定良好的人才基础。

不光是高压水冷态这一块，包括电气、土建到后续设备输送各个系统都有着批优秀的团队。

目前，公司享有国务院颁发的特殊津贴的专家有4人，硕士生导师9人，教授级高工9人，高级工程师18人。企业先后完成了多项国家“九五”、“十五”、“十一五”、“863”等国家重大装备开发、国家攻关课题和专项c目前，科技部已经确定公司为“十二五”国家科技支撑计划的承担单位。

投产，可靠性是关键

2005年，湖南有色重机开始着手做高压水冷态除鳞技术的应用研究。

在此之前，研究人员致力于完善这项技术，直至成果完全出来。所谓的应用研究，通俗地说，也就是将产品投放到市场·以此来检验产品使用的可行性。

到目前为止，公司凭借产品独特的优势和良好的服务，已经开拓出一片广阔的市场。该项技术广泛应用到湘、鄂、浙、苏、皖、冀、津、川、赣等省市近百家钢铁企业。

放眼未来，有色重机所有员工充满了信心，公司企管部长高逸观：“近几年全球经济虽然呈现低迷状态，但对我们公司影响并不大。目前，我国仍然处于工业发展、城市建设的重要时期，对基础原料的需求仍很大，这样庞大的市场需求量依然是存在的。”

污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择 篇4

1 项目概况

为减少巢湖流域水体的富营养化, 对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。该厂位于巢湖流域, 设计污水的处理规模4万m3/d, 工程原设计工艺常规活性污泥法能满足COD、BOD、SS的去除率, 但对氮、磷的去除是有一定限度的, 仅从剩余污泥中排除氮、磷, 其去除率氮仅为10%~25%, 磷仅为12%~19%, 达不到脱氮除磷要求。因此, 对含山县污水处理厂进行了污水脱氮除磷工艺改造是巢湖流域水环境治理的污水处理厂重要组成部分。污水处理脱氮除磷工程的建设将是减少巢湖流域水体富营养化的重要举措。

2 工艺要求

含山县污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.51、BOD5/TN>3~5、BOD5/TP=60, 可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。为了减少污水处理厂常年运行的费用, 有效地降低工程投资, 应当综合考虑污水处理的程度要求、设计进水的水质、工程规模等方面的因素选择适宜的污水处理生物脱氮除磷工艺, 同时也可以保证出厂水的水质, 提高污水处理厂运行管理的效率[1,2,3]。要求提高污水处理脱氮除磷程度, 对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上, 因此对污水处理脱氮除磷工艺的技改选择应十分慎重。该工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择应充分考虑污水水质、污水量、管理水平以及经济条件等诸多方面, 同时在对处理工艺的选择上, 应当以成熟处理工艺优先选用, 兼顾安全可靠、技术先进、低投入、低能耗、占地少、方便操作管理等[4,5,6]。

3 工艺方案比较

3.1 氧化沟法

氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形的污水处理工艺形式, 该工艺由20世纪50年代初期发展起来, 传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能, 但在沟前增设厌氧池, 便具备了生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对3个沟道的溶解氧浓度进行控制, 保证其在不同的阶段下运行, 但对外沟要求的低溶解氧则很难控制, 脱氮效果不理想。

3.2 A/A/O法

A/A/O法中, 污水在流经3个不同功能分区的过程, 因此称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水中的氮、磷以及有机物等在不同微生物菌群作用下得以去除。目前, 该法在国内外使用较为广泛。其工艺流程如图1所示。与其他同类工艺相比, 在厌氧 (缺氧) 、好氧交替运行的条件下, 该工艺总水力停留时间较小, 其同步除磷脱氮工艺在系统上最简单, SVI值一般小于100, 可克服污泥膨胀, 抑制丝状菌繁殖, 运行时只需在厌氧和缺氧段内轻缓搅拌, 有利于处理后污水与污泥的分离, 运行费用低。脱氮除磷效果非常好, 由于厌氧、缺氧和好氧3个区严格分开, 有利于不同微生物菌群的繁殖生长。

3.3 AB法

AB法是一种生物吸附—降解二段活性污泥法, 该法对有机物、氮和磷都有一定的去除作用, A段污泥负荷高达2~6 kg BOD5/ (kg MLSS·d) , 负荷高, 曝气时间短, 仅30 min左右;B段污泥负荷为0.15~0.30 kg BOD5/ (kg MLSS·d) , 相对较低。AB法通常要求进水BOD5在250 mg/L以上, 适用于处理水质水量变化较大、浓度较高的污水, 才有明显的优势。该项目工程采用AB法不太合适, 因为其设计进水BOD5为180 mg/L。

3.4 UCT工艺

UCT工艺用于解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响, 其工艺流程如图2所示。UCT工艺与A/A/O法的不同之处在于污泥先不回流至厌氧池, 而是先流入缺氧池, 因为该工艺可以减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响, 因其避免将缺氧池部分混合液回流至厌氧池。其弊端是运行费用将增加, 这是由于UCT工艺多1次提升, 将增加了1次回流。

3.5 传统SBR法

传统SBR法其反应是在同一容器中进行, 适用于较小污水量场合。进水时不曝气, 形成厌氧、缺氧, 而后停止进水, 开始充氧曝气, 完成脱氮除磷过程, 并在同一容器中沉淀, 再通过撇水器出水。这种方法, 总容积利用率比较低, 一般小于50%。

3.6 Unitank法

Unitank工艺, 又称单池系统, 是SBR法的另一种形式, 由3个矩形池组成, 3个池水力相通, 每个池内均设有供氧设备, 在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水, 具有脱氮除磷的效果。其优点是布置紧凑、无二沉池、不需回流、占地面积小等。但由于无专门的厌氧区, 因此生物除磷的效果差, 其总的容积利用率为67%。

3.7 CAST法

CAST工艺脱氮除磷的原理为:除磷是靠厌氧捕捉选择区 (预反应区) 和曝气反应区 (主反应区) 完成。硝化和反硝化在主反应区完成。

4 工艺方案的确定

从上述各工艺机理的定性分析来看, 每种工艺各有优缺点, 均可实现污水脱氮除磷的处理目的。针对本工程进出水的水质, 经过详细的技术经济比较, 认为A/A/O氧化沟工艺处理效果好, 技术先进成熟, 运转方式灵活, 运行稳妥可靠, 动力效率高, 动行成本低。

5 结语

含山县污水处理厂脱氮除磷技改工程的建设预计每年减少NH3-N排放量58.4 t和TP排放量11 t, 工程将完善含山县污水处理工程的建设, 是改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的环境保护工程, 是城市重要基础设施, 污水处理系统逐步完善, 污水有组织排放并得到处理, 将有效改善得胜河及巢湖流域的水体水质, 提高环境质量水平和人民身体健康水平, 对美化城市和增加农业产品产量质量都具有积极的意义。

摘要：为降低巢湖流域水体富营养化程度, 对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。介绍了项目的概况和工艺要求, 并对各种工艺方案的特点和可行性进行了分析与比较, 最后选择A/A/O氧化沟工艺作为项目的污水处理工艺, 以期为该项目提供技术参考。

关键词：污水处理,生物脱氮除磷,工艺选择

参考文献

[1]高廷耀, 夏四清.城市污水生物脱氮除磷工艺评述[J].环境科学, 1999, 20 (1) :110-112.

[2]王岽, 刘德华, 郦和生.限氧条件下的活性污泥脱氮过程研究[J].三峡环境与生态, 2008, 1 (2) :30-33.

[3]张平.生物脱氮技术的研究进展[J].环境污染与防治, 1997, 19 (4) :25-28.

[4]朱淑琴, 尹萍, 张萍.间歇式活性污泥除磷的试验研究[J].环境工程, 1997, 15 (90) :13-16.

[5]李亚新.城市污水硝化反硝化及生物脱氮计算[J].环境工程, 1995, 13 (75) :13-16.

污水脱氮除磷处理中的化学药剂投加 篇5

污水脱氮除磷处理中的化学药剂投加

摘要：污水处理厂脱氮除磷处理中,在各个工艺环节需要投加化学药剂.着重介绍了反硝化的碳源、生物除磷中挥发性脂肪酸、碱度、化学除磷药剂中的各种药剂投加方法的基本原理、投加量计算、操作要求以及投加量的控制.作 者：李春光 LI Chun-guang 作者单位：上海市政工程设计研究总院,上海,200092期 刊：中国市政工程 Journal：CHINA MUNICIPAL ENGINEERING年，卷(期)：,“”(2)分类号：X703关键词：污水处理厂 污水脱氮除磷 化学药剂 投加

除磷处理 篇6

关键词：花生油：脱胶：物理方法

中图分类号：TS224

浓香花生油是以精选花生仁为原料，经过粉碎、烘炒和压榨等工艺加工而成的特香型花生油，其口感纯正、气味浓香诱人，深受广大消费者青睐，成为各地的特色食品。由于找不到适合的脱胶方法，油脂加热试验合格率达不到20%，难以实现商品化。当前，海南省大多数企业都停留在“现榨现卖”以及生产、销售花生原油的阶段。花生油的脱胶问题既制约着花生油产业的发展，又不利消费者的食用安全，还增加政府监管部门的监管难度和工作压力。研究探索行之有效的花生油脱胶除磷技术一直是企业、科研单位和监管部门的奋斗目标。水化法、盐水离心法圆、酶解法、无机膜分离法、冷冻法脱胶技术相继被发现和推广。但以上方法或因设备昂贵（如水化法的生产设备需要数十万至上百万），或因加工过程中添加含水试剂引入水分影响油质、降低油脂香气（如盐水离心法、酶解法和冷冻法），或因设备操作、维护、清洗麻烦和材料损耗大（如无机膜分离法），或因工艺路线长、处理时间长（如冷冻法），其中最主要的是无法有效保持浓香花生油原有的色香味，都未得到花生油生产企业的认可和接受。

为了攻克浓香花生油脱胶除磷技术难题，促进浓香花生油特色产业健康发展，浓香花生油脱胶研究课题由海南省食品药品监督管理局提出，定安县食品药品监督管理局具体承担，同时还邀请相关科研、设备制造和花生油生产等企事业单位的人员共同研究，最终探索出节能、经济、易行、而且又能有效保持花生油原有色香味的微孔过滤板精滤脱胶除磷技术。本文将课题研究的方法、结果、结论进行总结，提出推广应用建议。

1.材料与方法

1.1材料

1.1.1花生油

浓香花生原油，分别经过板框粗滤机或真空粗滤机过滤，冷却、沉淀数天备用。由定安岭翰食品有限公司和定安兴美花生专业合作社提供。

1.1.2过滤板

微孔过滤纸板，分澄清1型、澄清2型、澄清3型、除菌1型、除菌2型和除菌3型共6种（技术参数见表1），由海南滨江向阳科学仪器有限公司提供。

1.1.3仪器

不锈钢板框过滤器（纸板专用型），φ200mm，10层，由海宁市盐官钱江医疗器材厂制造：不锈钢板框过滤器（纸板专用型），φ400mm，20层，由海宁市盐官钱江医疗器材厂制造。

1.2方法

采用滤效试验、滤速试验、测磷试验和滤质比较等方法，筛选适合的脱胶滤板，考察脱胶滤板的滤油速度，测定脱胶及未脱胶油脂的磷脂含，评价油脂脱胶速度与沉淀澄清时间的关系。

1.2.1滤效试验

采用φ200mm不锈钢板框过滤器分别加配6种型号的微孔过滤纸板，对一批沉淀7d的花生油进行过滤，对滤出的油脂进行加热试验，考察6种滤板的脱胶效果，选出加热至280℃无析出物的滤板型号。

1.2.2滤速试验

采用φ400mm不锈钢板框过滤器分别加配已通过滤效试验预选出来拟用脱胶的微孔过滤纸板，对一批沉淀7d的花生油进行过滤，测定滤速，考察滤板对花生油的过滤效率，以滤速高者确定为花生油专用脱胶滤板。

1.2.3测磷试验

按照GB/T5537-2008《粮油检验磷脂含量的测定》中的重量法，对脱胶和未脱胶花生油中的磷脂含量进行测定，考察磷脂含量与加热试验的关系。

1.2.4滤质比较

采用φ400mm不锈钢板框过滤器加配已选定的花生油专用脱胶滤板，对6批沉淀1-6d的花生油进行过滤，测定滤速，考察花生油沉淀时间与过滤速度关系。预测花生原油需要沉淀的时间，以达不到正常滤速1/2的油脂视为沉淀时间不充分的油脂。

2.结果与分析

2.1滤效试验的基本数据及观察结果

从表2可以得出，2、3型除菌板脱胶效果较好，经其脱胶的油脂加热至280℃时无析出物，可入选继续考察：1型除菌板脱胶花生油即时加热至280℃时有多量析出物，但存放7d后加热至280℃时却无析出物，也暂作为备选过滤板继续测试：经其他型滤板脱胶的油脂加热至280℃时有大量析出物，淘汰。

2.2滤速试验的基本数据及观察结果

从表3可以得出，1型除菌板滤速最快，2型除菌板滤速适中，3型除菌板滤速最慢。考虑到1型除菌板脱胶即时加热试验不合格，确认2型除菌板为最适合的脱胶滤板，正常滤速为1.0t/h。

2.3测磷试验的基本数据及观察结果

从表4可以得出，新榨的花生油磷脂含量最高，沉淀数天后有所下降：1型除菌板过滤的花生油磷脂含量大于0.6%，即时加热试验不合格：2型除菌板过滤的花生油磷脂含量小于0.6%，即时加热试验合格。

2.4滤质比较的基本数据及观察结果

从表5可以得出，沉淀时间在5d以上滤速较快，3d以下滤速较慢，脱胶前的花生原油至少需要沉淀澄清3d。

2.5其它发现

未胶脱的花生油颜色深、香味浓，脱胶花生油颜色变浅、香味变淡，脱胶除磷精度越高颜色越浅、香味越淡。适度脱胶有利保持浓香花生油原有的色香味。用1型、2型除菌板脱胶油脂的含磷量就在加热试验合格与不合格的分界线（0.6%）边缘，属于适度脱胶的产品。但用1型除菌板脱胶的产品还需存放7d后再灌装。

3.结论

3.1花生油中的胶溶物质主要成分是磷脂

磷脂在花生原油中的含量为0.6%-1.2%，它不仅是影响油脂质量的主要因素，当食油中磷脂含量大于0.6%时，油色会变深、变暗、变浊、变黏和起泡，加热至280℃时会有多量至大量析出物。同时，磷脂也是浓香花生油的色之源、香之本，适度保留浓香花生油中的磷脂有利于保持其原有色香味。

3.2微孔除菌过滤板实现脱胶除杂“一板过”

微孔除菌过滤板精滤脱胶除磷技术既能脱胶，又能除去油脂中的微型杂质。工艺简单、路线短，不需加入任何脱胶剂或助滤剂。

3.3微孔除菌过滤板脱胶除磷技术优点多

与水化法、盐水离心法、酶解法、无机膜分离法、冷冻法相比，微孔除菌过滤板脱胶除磷技术具有设备投入少、点地空间小、工艺路线短、耗能低和操作简便等优点。更重要的是，该方法属于适度脱胶法，并非除去油脂中的所有磷脂，而是将磷脂降至合理的范围内，这是能够保持浓香花生油原有色香味的主要原因，是其他方法无法做到的。

微孔除菌过滤板精滤脱胶除磷技术属于纯物理方法，比较节能、经济、易行，用于浓香花生油的脱胶，不仅提升油脂品质，又有效保持浓香花生油正常的色泽和香味，属国内首创。建议及时推广应用，以规范行业管理和促进浓香花生油特色产业健康发展。

除磷处理 篇7

关键词：化学除磷,混凝剂,实验

0 引言

实验从某污水处理厂进水细格栅处取水, 其水质如下:水质状况为:氨氮为57.85 mg/L, 总磷为9.5 mg/L, 浊度为115.92 NTU, p H=7.58, COD=396.14 mg/L等。经过缺氧滤池+两级曝气生物滤池的处理, 出水水质如下:氨氮小于5 mg/L, 总磷为4.9 mg/L, 浊度为1 NTU~2 NTU, p H=7.5, COD=10 mg/L~20 mg/L。实验的目的是要使得出水水质达到GB 18918-2002中的一级A排放标准, 其要求水质为:氨氮小于5 mg/L, 总磷小于0.5 mg/L, 浊度小于1 NTU, p H=6.5~8.5, COD<60 mg/L。由此可以看出, 经过缺氧滤池+两级曝气生物滤池的处理, 出水的氨氮, 浊度, p H, COD均可达到GB 18918-2002中的一级A排放标准, 但是总磷的含量却无法达到国标的要求。因此, 必须增加后续除磷的环节。

实验中采用了化学除磷的方法。通过试验确定硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铝以及氢氧化钙这六种混凝剂均能够使得出水的总磷含量降低到0.5 mg/L以下, 通过经济性比较确定硫酸亚铁为最经济的除磷混凝剂。

1 实验方法

将各种混凝剂配置成10 g/L的溶液, 然后取500 m L的水样六个, 分别加入0 m L, 1 m L, 2 m L, 3 m L, 4 m L, 5 m L的10 g/L的混凝剂 (对应的混凝剂的投加量分别为:0 mg/L, 20 mg/L, 40 mg/L, 60 mg/L, 80 mg/L, 100 mg/L) 。快速搅拌使其充分的混合均匀, 然后以50 r/min的转速搅拌约1 min。待充分反应后用单层中速滤纸过滤, 弃去起初的约20 m L过滤液, 取过滤后的溶液10 m L进行总磷含量的检测试验。

2 实验数据

1) 混凝剂单独使用时的除磷效果。

通过对硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铝以及氢氧化钙这六种混凝剂的反复对比实验, 实验结果如表1所示。

注:表中的进水为曝气生物滤池的出水

表1所显示的是各种混凝剂将出水中总磷的含量降至0.5 mg/L以下时的投加量以及此时的去除率和铁铝钙分别与磷的摩尔比。理论上, 三价铝和铁离子与等摩尔磷酸反应生成磷酸铝和磷酸铁。由于污水中成分极其复杂, 含有大量阴离子, 铝、铁离子会与它们反应, 从而消耗混凝剂, 使得这个比值有所增大。各种混凝剂单独使用时的除磷效果比较图如图1所示。

2) 混凝剂与PAM联用时的除磷效果见表2。

在强化絮凝沉淀中, 为了降低药耗, 节约成本, 提高处理率, 充分发挥不同絮凝剂间的协同作用, 通过多次实验和在工程上的实际应用, 无机絮凝剂与有机絮凝剂的复配使用能够达到较好的效果。复配使用中, 先加入带正电荷的无机絮凝剂, 使污水中胶体脱稳, 再加入带负电荷的阴离子型聚丙烯酰胺, 使脱稳后的胶体颗粒通过架桥作用和网捕作用迅速长大。这样可使混凝剂的投加量减少, 提高混凝剂的效果, 降低成本。

注:表中的进水为曝气生物滤池的出水

各种混凝剂单独使用时的除磷效果比较图如图2所示。

3 混凝剂单独使用以及与PAM联用的经济性比较

从表1中的数据还可以看出, 采用三氯化铁、硫酸亚铁、聚合氯化铝、硫酸铁、石灰以及硫酸铝作混凝剂时, 都可以达到一级A标准, 这六种混凝剂的经济性比较如表3所示 (由于每次测定原水中总磷的含量都不相同, 这次比较将原水中总磷的含量假设为7.5 mg/L) 。

同时由表2中的数据可以看出, 混凝剂与PAM联用能够使得混凝剂的投加量减少, 从而降低成本。其经济性比较如表4所示。

由表3的经济分析可以看出:采用七水合硫酸亚铁作为除磷的混凝剂是最经济的, 当进水水中总磷的含量为7.5 mg/L时, 每吨水所需的混凝剂的投加量大约为74 mg/L, 所需的费用大约为0.03元, 是最经济的。使用氢氧化钙的效果也比较明显, 当进水中总磷的含量为7.5 mg/L时, 每吨水所需的混凝剂的投加量大约为176 mg/L, 所需的费用大约为0.09元, 也是比较经济的。但是氢氧化钙的投加量很大, 产生大量的沉淀, 同时会使出水的p H值提高到10以上, 因此如果采用石灰来处理的话还要考虑后续增加降低出水p H值的工序。势必会增加治水的成本, 是不可取的, 因此经过比较确定最为经济的除磷混凝剂为硫酸亚铁。

从表4的数据可以看出:适当的投加PAM可以减少混凝剂的投加量, 同时可以降低治水的成本, 也可以降低污泥的产量。而且从表4的数据还可以看出:硫酸亚铁+PAM联用是最为经济的一种方法, 在这个环节每吨水的成本为0.023元, 比仅投加混凝剂时节省了0.007元, 仅从这个数据看来似乎并显示不出它的优势, 但是城市污水的量比较大, 假如一个日处理量为10万m3的污水处理厂, 则每天节省的混凝剂费用就是700元, 每年可节约25.55万元。其经济效益显而易见。

4 结语

1) 采用化学除磷来强化生物除磷能够使得出水的总磷含量达到GB 18918-2002中规定的总磷含量低于0.5 mg/L的要求, 在技术上是可行的;

2) 实验通过对硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铝以及氢氧化钙这六种混凝剂进行对比实验并通过技术经济比较, 确定硫酸亚铁的除磷效果最好, 并且通过经济比较, 确定其也是最为经济的除磷混凝剂;

3) 混凝剂与PAM联用, 可以强化混凝沉淀, 减少混凝剂的投加量, 降低成本;

4) 采用缺氧滤池+两级曝气生污滤池+化学除磷的工艺流程处理城市污水, 出水的各项指标均能够达到国标规定的值以下, 能够达到回用的标准, 在水资源越来越紧缺的今天, 具有较大的实用价值。

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污水处理厂脱氮除磷工艺应用研究 篇8

有鉴于我国水环境污染的严重性, 我国对于城镇污水处理厂的建设力度不断加强。有关污染物排放标准对于氮磷的排放要求也越来越严格。新建的污水处理厂需要考虑对氮磷的排放控制, 而已建的污水处理厂则需要进行升级改造, 增强或强化脱氮除磷的功能。

1 氮磷对于水体环境的影响

适量的氮磷对于促进水生植物及微生物的生长具有重要作用, 对保持水环境的平衡也具有一定的作用, 但过量氮磷等营养物质进入水体中, 则会使水体产生富营养化, 使水体中的浮游藻类大量繁殖, 甚至是爆发性繁殖, 产生“水华”现象。“水华”现象即是水污染的明显表现, 同时也会进一步加剧水体的污染。藻类的大量或爆发性繁殖, 会在水面形成或厚或薄的覆盖性藻类漂浮物, 造成水体缺氧, 引起水生动物窒息而死。有些藻类还会产生有害毒素, 使水生态系统受到破坏, 造成生物多样性的减少。

水体富营养的指标三类, 营养因子、环境因子与生物因子, 其中, 营养因子是水体富营养化的根本原因, 而在营养因子中, 氮磷则是最为关键的存在。因此, 控制进入水体的氮磷含量, 对于解决水体富营养化问题至关重要。

2 水体中氮磷的主要来源

我国水体中的氮磷污染主要来自生活污染、农业污染以及工业污染源。

生活污染源主要是指来自城市中的污染物, 如人的排泄物、食品废物以及各种合成洗涤剂。在此类废物中, 含有大量的氮磷物质, 若未经处理或处理不严格进入自然水体, 则会成为水体中的氮磷污染源。

农业污染主要是指化肥的大量或是过量使用, 流失率过高造成的污染。众所周知, 化肥的主要成份就是氮磷, 农业中不经控制大量或过量使用化肥, 造成化肥的流失率极大, 进入水体后极易成为水体氮磷污染源。

工业污染主要是指食品加工业、化肥生产企业形成的工业废水, 其中含有大量的氮磷, 若未经处理或是处理不当直接排入水体中, 对于水体的氮磷污染具有重大的影响。

3 我国污水处理厂脱氮除磷现状

我国对于城市污水处理厂的建设始于上世纪20年代的上海, 新中国成立后的70-80年代我国开始进行大规模的城镇污水处理厂的建设。在初期建设的城镇污水处理厂, 其处理工艺均采用了活性污泥法技术, 主要是处理的是城市污水中的有机污染物及悬浮物, 对于污水中氮磷的处理能力比较弱, 去除率较低。之后在20世纪80年代初, 一些污水处理的新工艺开始在污水处理厂中得到应用, 但整体上来说, 这一阶段我国污水处理厂在脱氮除磷工艺上还处于较低的水准。

进入20世纪90年代, 随着我国水体环境污染的不断加剧, 在污染治理上开始加大力度, 先后出台了《地下水水质标准》、《地表水水质标准》以及《海水水质标准》等, 对于水体中氮磷标准值提出了明确的要求。这一时期, 我国在污水处理厂的建设上, 对于脱氮除磷的工艺要求也越来越严格, 新建污水处理厂必须考虑对氮磷的控制, 而已经建成运行的污水处理厂, 则需要进行相应的脱氮除磷工艺改造。

4 脱氮除磷工艺在我国污水处理厂中的应用

4.1 氧化沟工艺

氧化沟工艺是具有工艺流程简单、运行稳定、管理方便等特点, 而且处理费用较低, 与其它工艺相较, 具有较强的耐冲击负荷能力、出水水质好、剩余污泥少、构筑物少等优势。在我国, 氧化沟工艺应用较多的有卡鲁塞尔 (Carrousel) 氧化沟、奥贝尔 (Orbal) 氧化沟、三沟式氧化沟以及DE型氧化沟等。

卡鲁塞尔 (Carrousel) 氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的, 具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点, 在世界各国都得到广泛的应用。我国的昆明第一污水处理厂、珠海香洲污水处理厂、中山污水处理厂以及重庆北碚污水处理厂都采用了此种工艺。

奥贝尔 (Orbal) 氧化沟工艺是美国USFilter Envirex公司开发并拥有的工艺技术, 该工艺非常适用于污水常规二级生物处理, 目前, 我国已经实现了该种工艺的自行设计与设备的国产化, 北戴河西部污水处理厂以及温州中心区污水处理厂均应用了该种工艺。

三沟式氧化沟又称为T型氧化沟, 是一种典型的氧化沟构造形式, 这种工艺具有流程简单、建设投资小、运行费用低的特点, 在结构设计上不需要另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置, 在一定程度上避免了氧化沟工艺占地面积大的弊端。我国邯郸东郊污水处理厂、苏州新区污水处理厂、深圳滨河污水处理厂以及罗芳污水处理厂二期都采用了这种工艺设计。

DE型氧化沟工艺是一种双沟系统, 与三沟系统类似, 不同之处在于DE型氧化沟系统有独立的污泥回流系统。西安北石桥污水处理厂就是采用了该种工艺。

氧化沟技术从问世以来就得到了广泛的关注, 欧洲目前约有上千座氧化沟污水处理厂在运行, 我国从上世纪八十年代开始引进国外氧化沟技术, 消化吸收发展至今, 氧化沟工艺已成为我国城市污水处理的主要工艺之一。

4.2 A/O工艺的应用

A/O工艺具有较好的脱氮除磷效果, 在20世纪80-90年代是城市污水处理中脱氮除磷的主流工艺。A/O工艺包括了A/O除磷工艺与A/O脱氮工艺, 通常除磷效果可达到90%以上, 脱氮效果在80%以上。该工艺不需外加碳源脱氮, 又能充分实现反硝化且易于控制污泥膨胀, 投资和运行费用较低, 在我国早期的污水处理厂中具有广泛的应用。如天津东郊污水处理厂、北京高碑店污水处理厂以及杭州四堡污水处理厂、沈阳西郊污水处理厂等。

A/O工艺在污泥沉降和磷的去除上具有明显的效果, 但因其工艺控制有限, 在发生硝化作用时会降低除磷效果。此外, A/O工艺的温度及进水负荷低时, 微生物的代谢能力会减弱, 污泥生长会变慢, 对于除磷效果具有较大影响。

4.3 A2/O及其改进工艺的应用

A2/O工艺是我国常用的同步脱氮除磷工艺, 其在只有除磷功能的A/O工艺中加了一个缺氧池, 实现了脱氮除磷的同步进行, 操作简单、费用低廉, 因此在我国的污水处理厂中得到了广泛的应用。昆明第二污水处理厂、广州大坦沙污水处理厂、西安邓家村污水处理厂都应用了该工艺。但采用此种工艺不能实现同时高效的脱氮除磷, 其工艺本身存在的缺陷, 即硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌在有机负荷、碳源需求上存在着矛盾与竞争, 很难在同一系统中实现氮磷的同时高效去除。

为解决A2/O工艺固有的缺陷, 很多研究者们进行了多方面的研究对该工艺进行升级改进, 其中, 我国取得了两项专利技术, 即倒置A2/O工艺与A-A2/O工艺。

倒置A2/O工艺是针对A2/O工艺缺氧池与厌氧池的排列位置而言, 将其工艺位置倒置, 将缺氧池置于厌氧池之前。倒置A2/0工艺在有没有硝酸盐回流条件下均可运行, 工艺环境有利于微生物形成更强的吸磷动力, 所有污泥都将经历完整的释磷和吸磷过程使除磷能力得到增强。该工艺应用效果较好的有江苏常州清潭污水处理厂、常州北城污水处理厂、青岛李村河污水处理厂等。

A-A2/O工艺是在厌氧池前增设缺氧池, 原A2/O工艺通过分隔厌氧池与原污水, 可以很容易的改造为A-A2/O工艺。A-A2/O工艺充足的回流污泥停留时间保证了RAS中硝酸盐的彻底反硝化, 又能够保证足够的碳源, 厌氧池中最低限度的硝酸盐含量使得除磷效果得到了加强。山东泰安污水处理厂、青岛团岛污水处理厂应用该工艺取得了良好的脱氮除磷效果。

4.4 SBR工艺及其改进型的应用

SBR工艺是通过自动控制程序, 在时间序列上形成A2/O系统, 具有经济高效、控制灵活的特点, 在脱氮除磷方面效果良好, 适用于中小水量的污水处理厂。

典型SBR工艺存在一定的技术问题, 首先, 间歇进水、间歇曝气方式, 鼓风曝气机由于间歇运转, 频繁启停, 使得整个工艺的运行稳定性受到较大的影响, 曝气阶段反应池的利用率也比较低;其次, 由于间歇进水的原因, 自控系统的设计与顺序进水闸阀的安装变得较为复杂, 当进水量较大时, 需要并联运行多套反应池, 系统整体复杂性增大;第三, 对于一些具有较高浓度的难降解有机废水反应时间比较长。为了解决以上问题, 众多研究者们进行了对典型SBR工艺的改进变型, 比较成熟的工艺有ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CASS工艺等。

ICEAS工艺最大的特点是在反应器的进水端加了一个预反应区, 运行方式为连续进水、间歇排水, 预反应区可起调节水流的作用, 主反应区是曝气、沉淀的主体。ICEAS工艺也可看作是连续进水、间歇排水的SBR工艺。昆明第三污水处理厂便采用了此种工艺, 运行效果良好。

DAT-IAT工艺在同一个反应池中设置DAT池和IAT池, 以导流墙相隔。DAT池连续进水并连续曝气, 保持了系统的水力均衡, 有效提高了系统运行的稳定性, 而且连续曝气加强了对难降解有机物的降解, 缩短了对高浓度有机废水的处理时间, 相应也缩短了鼓风曝气机的运行时间;此外, DAT池的连续进水, 利用普通的污水泵就能实现该操作, 大大降低了系统的复杂性。该工艺在天津经济技术开发区污水处理厂以及抚顺三宝屯污水处理厂取得到较好的应用效果。

CASS工艺做为SBR工艺的改进型, 是在SBR池内进水端增加了一个生物选择区, 也就是预反应区, 实现了连续进水, 间歇排水。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行, 省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。北京航天城污水处理厂采用了此工艺。

5 结束语

随着我国环境问题的日益突出, 我国对于水体环境的治理也在不断加强, 对于污水处理厂脱氮除磷的要求也越来越严格, 也些早期建设的污水处理厂也面临着脱氮除磷功能的改造问题。综合对目前污水处理厂脱氮除磷工艺的应用状况, A2/O工艺及其改进型、氧化沟工艺、SBR工艺及其改进型是目前应用范围广且应用效果比较好的选择。

摘要：分析了氮磷对水体环境的影响以及水体中氮磷的主要来源, 就我国当前污水处理厂脱氮除磷现状进行了阐述, 在此基础上, 对脱氮除磷工艺在我国污水处理厂中的应用进行了较为详细的探讨, 分析了各种工艺的优劣以及在我国污水处理厂的应用。

关键词：脱氮除磷,污水处理,水体污染

参考文献

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污水脱氮除磷处理中的化学药剂投加 篇9

例如,有效的反硝化需要易生物降解的碳源,生物除磷需要短链挥发性脂肪酸,在一些天然水质较软的地区,需要补充碱度以维持整个曝气池硝化过程所需的pH条件;另外,如果使用化学除磷,无论是作为生物除磷过程的补充还是作为主要的除磷手段,都需要添加金属盐和聚合物。

本文讨论各种药剂投加方法的基本原理、投加量计算和操作要求。

1 反硝化的碳源投加

生物脱氮需要完成硝化和反硝化两个过程。废水中的氨氮首先必须被硝化或转化成亚硝酸盐和硝酸盐,然后在反硝化过程中,硝酸盐将被作为细胞呼吸过程中氧化简单碳化合物的供氧体被还原成氮气。因此,以去除硝酸盐为目标的反硝化过程必须要有易生物降解的碳源存在。其来源包括进水中溶解性BOD、内源反硝化过程中细胞的腐烂物和各类上清液回流等。当进水溶解性有机物不足而脱氮要求很高时,则需要通过补充化学物质以提供反硝化过程所需要的碳源。

反硝化所用的人工碳源有甲醇、乙醇、变性乙醇、醋酸及醋酸钠等纯化学药剂,或者是工业生产过程中的废糖、糖蜜和废醋酸溶液等。其中甲醇的使用最普遍,且被证明是最合适的碳源。

对于常规的生物脱氮工艺,甲醇应直接投加在缺氧段,并通过缺氧段内的搅拌器与进水及混合液充分混合,需防止水流剧烈紊流导致甲醇从液相中挥发至空气,也应防止因多余的氧气存在造成部分甲醇被细菌好氧呼吸消耗。如果污水厂采用四阶段或五阶段活性污泥工艺,在后续的缺氧段(第二缺氧段)投加碳源可以获得比内源呼吸更高的反硝化速率,能进一步去除硝酸盐;对于三级反硝化系统,如反硝化滤池、反硝化好氧生物滤池等,则补充碳源对于系统的运行非常重要。因为反硝化过程在主体曝气工艺的下游,进水中的所有溶解性BOD都已经被去除,所以甲醇通常投加于反硝化进水中。

甲醇的投加量受硝酸盐(NO3-N)、亚硝酸盐(NO2-N)以及溶解氧影响。

甲醇的需要量可以通过式(1)计算。

甲醇需要量=2.47 NO3-N+1.53 NO2-N+0.87 DO(1)

实际运行中通常按每反硝化去除1 mg/L硝酸盐投加3 mg/L甲醇考虑,然后根据污水厂的实际负荷及运行情况进行调整。甲醇投加量的正确控制对三级反硝化系统的运行非常重要。

过量投加不仅浪费化学药剂而且会增加反硝化系统出水中BOD的浓度。这对于出水BOD浓度要求不高的污水处理厂,问题不会太大,但是对于BOD限值约为5 mg/L或更低的污水处理厂来说,则是需要重点考虑的问题。

甲醇的闪点为12℃,是高可燃性物质。甲醇的储存池、管道及其附件和电气系统需要考虑相应防爆措施。甲醇投加系统通常宜安装在室外,并远离其他设备。甲醇储罐应安装浮动式顶盖和压力释放阀与灭火器。

2 生物除磷中挥发性脂肪酸的投加

生物除磷的机理是通过厌氧区中吸收挥发性脂肪酸(VFA),同时释放出存储的磷,而在好氧条件下聚磷细菌吸收过量的磷。为保证聚磷细菌的繁殖以及有效的生物除磷作用,需要有充足的挥发性脂肪酸。

污水处理厂的进水中可能有VFA存在,包括收集系统的停留时间较长、设有多级提升泵站的原水和生物脱氮除磷系统厌氧段中复杂的有机化合物分解产生。若自然产生的VFA含量不足,就需要在厌氧段外加VFA。

对于生物除磷系统而言,醋酸与丙酸的混合液是外加VFA的最佳选择。实践中使用最普遍的是醋酸溶液。生产性试验表明,若需要投加VFA(例如在进水中增加溶解性BOD,其中部分将通过厌氧段的发酵过程转化为可用的VFA),则外加VFA的需要量通常为去除每毫克磷需要5~10 mg的VFA。

通常醋酸为冰醋酸(近似100%溶液)和84%及56%的溶液形态。冰醋酸虽然不像乙醇那样易挥发,但具有相对较低的闪点(40℃)以及17℃的冰点,因此应按规范要求考虑防止燃烧,同时必须采取措施防止凝固。储存池、管道以及附件等都需采用金属材料。醋酸具有腐蚀性,通常采用316号不锈钢。若在温暖的气候条件下使用冰醋酸,由于其相对较低的闪点,需要考虑采用惰性气体垫层或浮顶。实际应用中建议采用低浓度的醋酸水溶液。

当然,投加VFA并不能完全去除系统出水的TP浓度;如果需要出水TP很低,仍然需要采用化学除磷,通过投加化学药剂将磷沉淀去除。

3 碱度的投加

碱度是衡量污水对酸的中和能力的指标。碱度与pH密切相关,对于生物脱氮除磷工艺的污水厂至关重要。硝化过程中碱度的消耗导致污水pH下降,利用铁盐或铝盐进行化学沉淀除磷也会造成碱度下降。pH下降导致硝化反应速率降低,当pH约为6时硝化停止;pH值低于7时,聚糖菌会与聚磷菌发生竞争,影响聚磷菌利用VFA能力,从而影响生物除磷效果。另外,碱度也反映了污水的缓冲能力,即应对不同进水水质pH变化的能力。因此,为保证硝化反应的进行,一些污水处理厂需要外加碱度。

有许多化学药品可以用来补充碱度。化学药品的选择受到当地自然条件、当地化学品价格以及操作人员偏好的影响。可以用于补充碱度的化学物质有氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(消石灰)[Ca(OH)2]和氧化钙(生石灰)(CaO)等。氢氧化钠价格较高,但是与氢氧化钙相比,使用操作更方便,储存及投加系统的年运行费用较低;氢氧化钙通常以固体物质的形式出售,在使用前必须成浆,石灰浆池易发生结垢;氧化钙需熟化,熟化操作过程的劳动环境恶劣且劳动强度大,维持设备运行需耗费大量人力。

补充碱度投加系统设计时,一般采用50~100 mg/L(CaCO3计)作为出水的目标碱度。实际运行时每个厂都必须进行单独评估,以确定多大的出水碱度能保证出水pH值稳定。在确定投加量时,需要考虑后续工艺对出水pH和碱度的影响。通常氯气会增加酸度,进一步降低出水的pH值;次氯酸钠会增加碱度;用铁盐或铝盐沉淀除磷,当好氧池中铝盐或铁盐过量投加时,产生氢氧化物沉淀会增加碱度消耗。通常对于铝盐,产生每毫克氢氧化铝需要消耗5.56 mg的CaCO3。对于铁盐,产生每毫克氢氧化铁需要消耗2.69 mg的CaCO3。

氢氧化钠属于强碱,若投加过量,会造成pH明显上升。稀释后的氢氧化钠溶液必须在低于0℃的条件下冷冻保存。50%的氢氧化钠溶液的冰点约为12.8℃,因此其储存池及管道必须加热并保温。一旦液体温度低于12.8℃,氢氧化钠将结晶并从溶液中析出。发生结晶的氢氧化钠很难被再次溶解。氢氧化钠用厂内供水或饮用水进行现场稀释,在混合点易出现结垢现象。因此,稀释系统混合点处的管道接口应设计成易清洗的形式;氢氧化钠的投加点也容易发生结垢,建议氢氧化钠投加于回流污泥管,因回流污泥管中流量较大,可以保护管线防止结垢。

4 化学除磷中的药剂投加

化学除磷的基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物,在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化学沉淀除磷的化学物质有铁盐、铝盐和钙盐,其中铁盐较为常用。

化学除磷药剂的投加量需结合整个处理系统进行考虑。应充分利用生物除磷作用对磷的吸收,使化学药剂得到有效利用,并使污泥的产量最小化。根据出水中的磷浓度的不同目标,化学药剂可以在不同的投加点投加,如图1所示。若在初沉池中进行化学除磷,还需要考虑下游微生物对磷的需求。若投加药剂去除了过量的磷,则生物系统将面临营养物质缺乏的问题。

铁或亚铁化合物可以在初沉池前投加,并在初沉池中沉淀。铁盐的除磷效果取决于反应时间的长短。完全反应需要5~10 min,因此需要铁盐与污水的混合反应区以形成难溶沉淀物。若没有条件设置混合反应区,则需将药剂投加在更上游的区域,以保证足够的停留时间。铁盐也可以在二沉池前投加,铁盐沉淀物在沉淀池上游形成,并在沉淀池中从系统中分离。

亚铁盐在曝气池前投加,因为亚铁离子氧化成铁离子需要消耗额外的氧气;过量投加会增加出水中的离子浓度,因此亚铁离子不能在二沉池中投加。过量或未反应的亚铁离子一旦被带入消毒系统,将消耗氯气,同时形成沉淀(提高出水总悬浮固体TSS浓度)。此外,若采用紫外线消毒系统,铁会干扰紫外线的吸收,在灯管上形成淤积,加快灯管的清洗频率。

建议每个污水处理厂进行小试,以确定达到出水溶解性磷目标值所需的实际摩尔投加量。通常磷沉淀所需的铁盐摩尔投加量基于出水期望的溶解性磷浓度而非进水磷浓度。若初沉池将磷的浓度降低到1 mg/L,需要投加的铁盐Fe3+∶P的摩尔比为1.67∶1或质量比3∶1;在二级处理系统中去除0.5 mg/L溶解性磷需要投加的铁盐Fe3+∶P的摩尔比2.27∶1或质量比4.1∶1。

此外,投加铁离子无法使出水中溶解性磷浓度低于0.10 mg/L。要达到这个浓度,则需要投加的铁盐与磷的摩尔比为12∶1。

铁盐或亚铁盐呈酸性,因此需考虑存储和操作的问题。可用玻璃纤维增强塑料(FRP)或聚乙烯存储池来存储氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁或硫酸亚铁。计量泵可采用蠕动泵、螺杆泵或隔膜泵。应尽量在接近投加点附近添加,以减少电镀作用的影响。泵体需采用聚氯乙烯(PVC)材料。管道、阀门及配件需采用PVC或过氯乙烯(CPVC)材料。在工作或处理任何铁盐溶液时,操作人员需穿戴手套和护面罩等个人防护装备。

5 化学药剂投加控制

为了监测并控制化学药剂投加,需测定污水厂出水中氮磷浓度和相关碱度的指标以及污水厂进水、处理工艺相关阶段的浓度。通常可在试验室进行分析或使用在线监测系统。化学药剂投加量的控制可采用人工控制、自动流量控制、通过流量及进水浓度进行的自动前馈控制,以及通过流量、进水浓度以及出水浓度进行的自动前馈、反馈控制。

6 结语

浅谈城市污水处理中的脱氮除磷方法 篇10

一、氮的去除

污水脱氮方法主要有物理化学法和生物法两大类。物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮等几种。

采用折点氯化法脱氨氮, 工艺复杂, 投氯量大, 还要考虑补充碱度、余氯脱除等工艺环节, 而且投氯会产生一些新的有毒和有害物质。

选择性离子交换法去除氨氮存在的主要问题是进入交换柱的S S值不应大于3 5 m g/L, 以免增加水头损失, 堵塞沸石订;吸附饱和后必须对沸石进行再生, 以恢复其离子交换能力。

空气吹脱法去除氨氮主要存在的问题是需对污水调节P H值, 投加大量石灰, 药剂投加量大, 另外还产生大量的污泥, 增加处理难度和污泥处理量;由于需要大量循环空气, 故动力费用较高;该方法在城市污水处理中尚无使用先例, 也缺少运行管理经验。

应此, 物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在城市污水处理中使用。

生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺, 也是城市污水处理中经济和常用的方法。反硝化菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐 (N O3--N) 中的氮作为电子受体, 氧化有机物, 将硝酸盐中的氮还原成氮气 (N2) , 从而完成污水的脱氮过程。要达到生物脱氮的目的, 完全硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌, 其比生长率μn明显小于异养菌的比生长率μh, 生物脱氮系统维持硝化的必要条件是μn≥μh, 也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行, 使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运行实例, 设计污泥负荷在0.18kg BOD5/kg MLSS.d及以下时, 就可以达到硝化及反硝化的目的。

二、磷的去除

污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水采用生物除磷为主, 必要时辅以化学除磷作为补充, 以确保出水的磷浓度在标准以内。

化学除磷主要是向污水中投加药剂, 使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物, 然后通过固液分离将磷从污水中除去。化学除磷的药剂主要包括石灰、铁盐和铝盐。

石灰法除磷的PH值通常控制在10以上, 由于过高的P H值会抑制和破坏微生物的增殖和活性, 所以石灰法不能用于协同沉淀, 只能用于前置沉淀和后置沉淀法除磷。

铁盐和铝盐均能与磷酸根离子 (P O43-) 作用生成难溶性的沉淀物, 通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。

化学除磷的优点是工艺简单, 除加药设备外不需增加其它设施, 因此特别适用于旧厂增加除磷设备, 缺点是药剂消耗量大, 剩余污泥量增加, 浓度降低, 体积增大, 使污泥处理的难度增加, 同时还要消耗水中碱度, 影响氨氮硝化。因此, 在二级生物处理工艺中, 仅当出水含磷要求较高时, 才考虑化学法辅助除磷。

生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下, 受到压抑释放出体内的磷酸盐, 产生能量用以吸收快速降解有机物, 并转化为P H B (聚β羟丁酸) 储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量, 用于细胞的合成和吸磷, 形成含磷浓度很高的污泥, 随剩余污泥一起排出系统, 从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量, 处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放, 对污泥处理工艺的选择有一定的限制。

生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制, 而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。但是, 如果要求出水总磷指标很低, 只采用生物除磷法是不可靠的, 需采用生物除磷和化学除磷相结合的方法进行去除。

三、主要深度二级生物处理工艺

所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。目前我国城市污水处理新工艺很多, 但就当前国际上污水处理科技发展现状看, 真正革命性的发明尚未出现。应用于污水处理厂采用活性污泥法的脱氮除磷工艺主要分为三类:A 2/O系列;氧化沟系列;S B R系列。

3.1 A2/O系列工艺

A 2/O (A/A/O) 法是既除氮又除磷的工艺, 它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的一种, A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺 (A/O) 的基础上开发出来的, 该工艺具有脱氮除磷的功能, 是一种深度二级处理工艺。该工艺在厌氧—好氧除磷工艺 (A/O) 中加一缺氧池, 将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端, 以达到硝化脱氮的目的。目前, 该法在国内外广泛使用, 运行良好。其流程见图1。

A 2/O系列工艺相对成熟可靠, 处理效果稳定。但其流程复杂, 必须设置单独的二沉池和鼓风机房, 通常也需要前置初沉池, 占地面积较大, 系统水头损失高, 需专门的回流设备和回流构筑物, 管理水平要求较高。因此一般适用于具有较高运行管理水平的大型污水厂。

A 2/O系列工艺通过多年的发展, 产生了很多种工艺形式, 主要的工艺包括A/O法、A 2/O法、改良型A/O法、改良型A 2/O法、倒置A 2/O法、M U C T法等。

3.2氧化沟系列工艺

氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式, 因其构造简单, 易于维护管理, 很快得到广泛应用, 到目前为止已发展成为多种形式。

与其他生物处理工艺相比, 氧化沟工艺主要的特点为:工艺流程简单, 构筑物省、运行管理方便;曝气设备和构造形式多样化, 运行灵活;处理效果稳定, 出水水质好;能承受水量, 水质冲击负荷, 对高浓度工业废水有很大的稀释能力, 但占地较大。

氧化沟工艺主要有:Pasveer氧化沟、Orbal氧化沟、Carrousel氧化沟、D型氧化沟、T型氧化沟及一体氧化沟等。

3.3 SBR系列

SBR工艺的特点:生物反应和沉淀均在一个构筑物内完成, 节省占地, 造价低;具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势, 承受水量水质冲击负荷能力较强;污泥沉降性能好, 不易发生污泥膨胀;对有机物和氮的去除效果好。

传统的S B R工艺用于生物的同时脱氮、除磷时, 效果并不理想, 主要表现在以下几个方面:对脱氮除磷处理要求而言, 传统SBR工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物南对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式, 如非限量曝气等, 提高了工艺对冲击负荷的适应性, 但由于这种考虑与脱氮或除磷的效果。就除磷而言, 采用非限量或半限量曝气进水方式, 将影响磷的释放;对脱氮而言, 则将影响硝态的氮的反硝化作用而影响脱氮效果。

为解决上述问题, 派生出了一系列SBR的改良型工艺如U n i t a n k、M S B R、I C E A S、C A S T等。

3.4除磷脱氮新工艺

随着污水工艺的不断发展, 还出现了一些污水除磷脱氮新工艺。运用较多, 较为成熟的工艺为曝气生物滤池。曝气生物滤池为近10年内开发的一种新型的生物膜法处理技术。由于这种技术具有一定的特长, 因此, 较快得到推广运用, 并取得了良好的处理效果。

曝气生物滤池与普通活性污泥法相比, 具有有机负荷高、占地面积小、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点, 但它对进水SS要求较严 (一般要求SS≤100mg/L, 最好SS≤60mg/L) , 因此对进水需要进行预处理, 同时, 它的反冲洗水量、水头损失较大。为了保证较低的进水SS及除磷效果, 可在前增加一级强化处理, 组成一级强化处理+曝气生物滤池工艺。

四、城市污水处理工艺选择

上述三个系列工艺中, 从处理效果看, 均可满足除磷脱氮要求。但每种工艺均有一定的局限性。具体到某个项目时, 应充分考虑技术的先进性, 对水质、水量的适应性, 投资的合理性, 运行的稳定性等综合影响因素。

总的来说, 在对氮、磷污染物有控制要求的地区, 日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施, 一般选用A/O法、A/A/O法等技术, 也可审慎选用其他的同效技术。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施, 除采用A/O法、A/A/O法外, 也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、S B R法、水解好氧法和生物滤池法等。

五、结语

随着生活水平的提高以及社会对环境问题的日益关注, 原本单纯的传统工艺很难满足现在城市生活污水处理排放的标准, 特别是现在对氮磷的去除也提上日程, 而且越来越受到重视。因此不管是对老工艺的改造还是新工程的上马, 都要求在脱氮除磷上有合理可行的选择。

摘要：介绍了污水脱氮除磷的方法以及城市污水处理中主要采用的生物脱氮除磷工艺, 并对有脱氮除磷要求的城市污水处理工艺的选择提出了看法。

关键词：城市污水处理,富营养化,脱氮除磷

参考文献

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[2]郑兴灿, 李亚新.污水除磷脱氮技术[M].北京:中国建筑工业出版社.1998.

[3]谢维民.污水除磷技术[J].环境科学.1989, 10 (5) :63-68.