污水脫氮是在生物硝化工藝基礎(chǔ)上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指污水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮?dú)獾纳磻?yīng)過(guò)程。導(dǎo)致出水總氮超標(biāo)的原因涉主要有哪些?
1.污泥負(fù)荷與污泥齡由于生物硝化是生物反硝化的前提,只有良好的硝化,才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而,脫氮系統(tǒng)也必須采用低負(fù)荷或超低負(fù)荷,并采用高污泥齡。
2.內(nèi)、外回流比生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些,這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去,二沉池中NO3--N濃度不高。相對(duì)來(lái)說(shuō),二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險(xiǎn)性已很小。另一方面,反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快,在保證要求回流污泥濃度的前提下,可以降低回流比,以方便延長(zhǎng)污水在曝氣池內(nèi)的停留時(shí)間。運(yùn)行良好的污水處理廠,外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300~500%之間。
3.反硝化速率反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān),典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
4.缺氧區(qū)溶解氧對(duì)反硝化來(lái)說(shuō),希望DO盡可能低,最好是零,這樣反硝化細(xì)菌可以“全力”進(jìn)行反硝化,提高脫氮效率。但是從污水處理廠的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看,要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝化的過(guò)程,進(jìn)而影響出水總氮指標(biāo)。
5.BOD5/TKN因?yàn)榉聪趸?xì)菌是在分解有機(jī)物的過(guò)程中進(jìn)行反硝化脫氮的,所以進(jìn)入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機(jī)物,才能保證反硝化的順利進(jìn)行。由于目前許多污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)滯后,進(jìn)廠BOD5低于設(shè)計(jì)值,而氮、磷等指標(biāo)則相當(dāng)于或高于設(shè)計(jì)值,使得進(jìn)水碳源無(wú)法滿足反硝化對(duì)碳源的需求,也導(dǎo)致了出水總氮超標(biāo)的情況時(shí)有發(fā)生。
6.pH反硝化細(xì)菌對(duì)pH變化不如硝化細(xì)菌敏感,在pH為6~9的范圍內(nèi),均能進(jìn)行正常的生理代謝,但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5~8.0。
7.溫度反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感,但反硝化效果也會(huì)隨溫度變化而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35時(shí),反硝化速率增至最大。當(dāng)?shù)陀?5時(shí),反硝化速率將明顯降低,至5時(shí),反硝化將趨于停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高污泥濃度或增加投運(yùn)池?cái)?shù)。
總磷超標(biāo)
城市污水處理廠除磷主要是依靠生物除磷,即在好氧段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處于厭氧和好氧狀態(tài),實(shí)現(xiàn)磷酸鹽的釋放與吸收,并通過(guò)排放剩余污泥來(lái)達(dá)到除磷目的。另一方面,在生物除磷難以達(dá)標(biāo)的條件下,還可以考慮投加化學(xué)藥劑來(lái)輔助除磷?;瘜W(xué)除磷主要是通過(guò)混凝、沉淀和過(guò)濾等方法使磷成為不溶性的固體沉淀物,從污水中分離出來(lái)。