20噸每天污水處理設備

20噸每天污水處理設備——社會背景

前城市污水脫氮技術發展得很快，但主流厭氧氨氧化應用幾乎還是零。厭氧氨氧化技術主要有3個特點：一是附著性，厭氧氨氧化技術中存在的顆粒污泥和填料使得懸浮污泥很難進行培養。二是該技術需要較高的溫度，32℃好，低溫則不行。三是增殖速度非常慢。城市污水一般存在低氨氮、低溫、大水量等特點，而正因為這三個理由，厭氧氨氧化技術在城市污水處理應用中受到了很大的阻礙。

但厭氧氨氧化技術也有其優勢所在。目前主流城市污水脫氮技術存在一大難點，就是能耗高、消耗大。厭氧氨氧化可以把一半左右的氨氮氧化為亞硝酸根，然后在厭氧氨氧化作用下還原為氮氣，這對于城市污水處理的節能是非常有利的。*，新加坡的氣溫較高，很適用于厭氧氨氧化技術，但那里依舊有許多厭氧氨氧化技術工程被廢棄，可見該技術在城市污水處理中推廣難度之大。所以，將厭氧氨氧化技術*應用于城市污水處理之中還任重道遠。

我國早期的工業聚集區產業結構多樣，廢水水質、水量變化大，成分復雜，有毒有害且難降解有機物含量高。當前越來越多的流域和地區制定了較《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)更為嚴格的地方性排放標準，工業聚集區廢水處理廠達標排放面臨更大的挑戰。提標改造工程需根據特定的水質特點，從源頭調控、穩定預處理、強化生物處理、完善深度處理的角度出發，針對特征污染物采取有效措施，合理確定工藝路線。

目前我國建成和在建的工業聚集區已經達到了9000多個，工業廢水排放量占全國污水排放總量的45%左右。園區綜合工業廢水的水質、水量變化大，成分復雜，難降解和有毒有害物質含量高，pH不穩定，污染物含量高且營養不均衡。由于產業結構調整、主體工藝針對性不強、管理不到位等原因，工業聚集區往往成為水污染控制的重。目前海河流域的京津地區、巢湖流域、太湖流域、賈魯河流域等地區均制定了較《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)更嚴格的地方性排放標準;2015年環保部頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準(征求意見稿)》中提出了在國土開發密度較高、生態環境脆弱的地區執行水污染物特別排放限值，主要指標參照地表Ⅳ類;水污染物排放標準呈現進一步收緊的趨勢。工業聚集區廢水處理廠提標改造面臨著更大的挑戰。

R1和R2的脫氮性能

　　運行期間, R1和R2的TN去除率整體呈現上升趨勢, 且R2的TN去除率大于R1.對比圖 7可知, 出水TN中含有大量NO3--N成分, 反硝化脫去NO3--N的程度對獲得較低的出水TN濃度具有重要意義.啟動階段(0~56 d和0~39 d), R1和R2接種污水處理廠回流污泥, 反應器初期以絮狀污泥為主.R1以一次進水-曝氣的策略運行時, 運行初期絮狀污泥在好氧條件下不能提供反硝化所需的厭氧環境, 因此R1出水中含有大量NO3--N, TN去除率較低; R2以多次進水-曝氣策略運行時, 周期內會進行3組厭氧環境和好氧環境的交替運行, 通過多次硝化和反硝化作用, 有效降低了反應器內NO3--N含量, 所以接種初期R1的出水NO3--N濃度比R2高.第19 d縮短沉降時間, R1比R2中流失了更多的污泥, 這些污泥中含有大量硝化細菌和反硝化細菌, 因此R1和R2的脫氮性能均出現一定程度的下降.大部分硝化細菌屬于自養菌, 世代時間較長, 故R1中脫氮性能恢復時間比R2長.

AGS工藝啟動后(57~105 d和40~105 d), 顆粒粒徑增大, 好氧條件下由于氧氣傳遞受限, 單個顆粒污泥內部具有厭氧區和缺氧區, 具備SND能力.由于DO在AGS內具有一定的傳質深度, 因此與粒徑較小的AGS相比, 粒徑較大的AGS內部缺氧反應區大, 反硝化效率更高, 利于實現SND.由于R2中顆粒污泥的粒徑大于R1, 故R2脫氮效率高于R1, 所以AGS工藝啟動后R1的出水NO3--N濃度比R2中的高, R2出水TN濃度滿足規范要求的時間也比R1提前.AGS工藝穩定運行后, R1和R2中出水TN濃度平均為11.2 mg·L-1和8.9 mg·L-1, 均低于我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準(15 mg·L-1).

ABR*的分格式結構及推流式流態使得每個反應室中可以馴化培養出與流至該反應室污水水質環境條件相適應的微生物群落。ABR反應器前面隔室中以產酸菌為優勢菌群，后面隔室中以產甲烷菌為優勢菌群，使消化反應的產酸相和產甲烷相沿程得到分離，參與厭氧消化過程的微生物能夠生長于各自好的生長環境中，使厭氧消化的效率大大提高。

在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。

1.厭氧接觸法對于懸浮物較高的有機廢水，可以采用厭氧接觸法。厭氧接觸法實質上是厭氧活性污泥法，不需要曝氣而需要脫氣。厭氧接觸法對懸浮物高的有機廢水（如肉類加工廢水等）效果很好，懸浮顆粒成為微生物的載體，并且很容易在沉淀池中沉淀。在混合接觸池中，要進行適當攪拌以使污泥保持懸浮狀態。攪拌可以用機械方法，也可以用泵循環池水。據報，肉類加工廢水（BOD5約1000～1800mg/L）在中溫消化時，經過6-12h（以廢水入流量 計）消化，BOD5去除率可達90%以上。

第2、3兩個條件可以通過適當選擇沉淀器的深度－面積比來加以滿足。

  　　特別要注意避免氣泡進入沉淀區，要使固——液進入沉淀區之前就與氣泡很好分離。在氣——液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉淀區，所以在設計中必須事先就考慮到：

  　?。?）采用適當的技術措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防范浮渣層的形成；

  　　（2）必須要有沖散浮渣的設施或裝置，在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時排除浮渣。 

燒杯實驗

　　本實驗過程中定期考察污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying poly-phosphorus accumulating organism, DPAO)的富集情況.測試方法如下：從反應器中取出5 L泥水混合物于燒杯, 污泥清洗后去除上清液, 加入水和丙酸鈉后, 恢復混合液體積至5 L, 使COD濃度為300 mg·L-1, 厭氧攪拌180 min.靜置后倒棄上清液, 加入水和磷酸二氫鉀, 恢復體積至5 L, 使TP濃度為6 mg·L-1, 再平均分兩份, 對一份進行曝氣, 使其好氧反應, 發生好氧吸磷; 另一份加入硝酸鉀, 使硝酸鹽濃度為20 mg·L-1, 進行缺氧吸磷.實驗過程中定時取樣測缺氧和好氧反應階段的TP濃度.

　一次/多次進水-曝氣策略對AGS形成及沉降性能的影響

　　所示為實驗期間R1和R2內污泥粒徑變化.R1和R2接種污水處理廠絮狀污泥, 平均粒徑為70 μm, 如圖 2(a)所示.隨著反應器運行, R1和R2分別在第19 d和第11 d出現細小顆粒.經56和39 d后, R1和R2的平均粒徑達到340 μm, 認為R1和R2中實現污泥顆?；? 成功啟動AGS工藝.培養105 d后, R1和R2內顆粒穩定, 平均粒徑達到740 μm和791 μm, 顆粒形態如圖 2(b)和2(c)所示, 與R1相比, R2中顆粒大小相近, 形態更加圓潤, 結構密實.由于R2采用多次進水-曝氣策略, 能在周期內多次為反硝化菌提供碳源, 并在進水后進入厭氧段, 為絮狀污泥提供反硝化所需的厭氧環境, 以便反硝化菌脫氮.與R1采用的一次進水-曝氣策略相比, 多次進水-曝氣策略降低了啟動期間的NO3--N濃度, 減輕NO3--N對PAO釋磷的抑制, 提高了除磷效果.有研究表明, 生物除磷過程中會形成磷酸鹽沉淀和帶正電的微粒, 可作為細胞附著的內核, 成為顆粒生長的“起點”.由此分析, 啟動期間R2中NO3--N濃度低于R1, 除磷效果更好, 易產生磷酸鹽沉淀和帶正電的微粒, 正電微粒能吸附帶負電的細胞體, 可作為顆粒污泥的晶核; 磷酸鹽沉淀可作為細胞附著的內核, 與絮狀污泥通過EPS黏附結合, 形成聚集體, 兩者都可以促進顆粒污泥形成, 故與R1相比, R2的污泥顆粒化時間較短