污水處理技術(shù)之為什么低負(fù)荷會導(dǎo)致生化除磷效果下降？
1、冬季生化處理效果好于夏季
冬季污水處理一般會采用，提高污泥濃度，也就是提高泥齡來應(yīng)對低溫的影響，正常情況下，泥齡延長對生化除磷是不利的，會導(dǎo)致除磷效果下降，但是，實際中卻往往不是這樣的。
在污水*群中，有群友反應(yīng)AAO工藝冬季除磷效果比夏季好很多，沒有化學(xué)除磷，夏季出水TP2-3PPM，冬季進(jìn)水除水溫之外水質(zhì)沒有變化，脫氮效率變化也不大，但是出水TP卻能達(dá)到0.1PPM。
推測是因為夏季污泥活性太高，導(dǎo)致系統(tǒng)處在低負(fù)荷狀態(tài)，聚磷菌細(xì)胞內(nèi)的PHB部分或全部消失引起的。為什么低負(fù)荷會導(dǎo)致生化除磷效果下降？看下面的試驗！
2、試驗方法
1.1 裝置
試驗在青島李村河污水處理廠進(jìn)行，該廠一期工程采用UCT工藝，設(shè)計處理能力為8萬m3/d(2/3為工業(yè)廢水、1/3為生活污水)，生化反應(yīng)池總停留時間為21h，非曝氣容積比為0.35，污泥回流比為70%～99%，好氧混合液回流比為99%～200%，缺氧混合液回流比為99%。
1.2 廢水水質(zhì)及分析方法
以該污水處理廠實際進(jìn)水為研究對象，其水質(zhì)見表1(指標(biāo)分析按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行)。pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。
3、結(jié)果與討論
通過長期的生產(chǎn)運行發(fā)現(xiàn)該污水處理廠出水中除磷超標(biāo)外,其余指標(biāo)均可接近或達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。
為探究造成出水中磷超標(biāo)的原因,在污水處理廠的生化反應(yīng)池內(nèi)分別取樣測定NH3-N、NO3-N、PO43—P。生產(chǎn)系統(tǒng)生化反應(yīng)過程由于該污水處理廠實際進(jìn)水量僅為設(shè)計處理水量的1/2，因此其生化反應(yīng)理論水力停留時間達(dá)42h，但由于污泥回流、好氧混合液回流、缺氧混合液回流的影響，實際水力停留時間僅為9.8h，所以在此以進(jìn)水在生化反應(yīng)池內(nèi)的實際水力停留時間作為生化反應(yīng)歷時。
以同期進(jìn)行的小試為平行對比，其生化反應(yīng)的理論水力停留時間為18h，實際水力停留時間為5.25h，非曝氣容積比為0.5,缺氧區(qū)占非曝氣容積的2/3，其他參數(shù)與生產(chǎn)工藝*相同，NH3-N、NO3-N、PO43--P含量的變化過程。
該污水處理廠生產(chǎn)系統(tǒng)處于低負(fù)荷運行狀態(tài)，其污泥有機(jī)負(fù)荷為0.106kgCOD/(kgMLSS·d)。在厭氧區(qū)由缺氧混合液回流所攜帶的NO3-N利用進(jìn)水中的易降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化，同時聚磷菌利用易降解有機(jī)物進(jìn)行厭氧釋磷(在厭氧反應(yīng)結(jié)束時釋磷量僅為3mg/L)。由厭氧區(qū)轉(zhuǎn)入缺氧區(qū)后由于回流污泥及好氧混合液回流的稀釋作用使PO43--P下降到6.4mg/L,而由回流污泥及好氧混合液回流所攜帶的NO3-N在此進(jìn)行反硝化反應(yīng),至缺氧結(jié)束時反硝化反應(yīng)尚未進(jìn)行*(剩余NO3-N為1.4mg/L)，在此階段PO43--P略有下降。
由缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)后在有機(jī)物氧化的同時進(jìn)行硝化反應(yīng)使NH3-N濃度迅速下降，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行硝化速率降低，NO3-N濃度伴隨硝化反應(yīng)的進(jìn)行而不斷上升，NO3-N的增加量與NH3-N的減少量基本呈對應(yīng)關(guān)系，而PO43--P并未出現(xiàn)明顯的下降，也就是說聚磷菌在好氧條件下并未進(jìn)行大量的吸磷反應(yīng)，這與厭氧條件下釋磷量較少有關(guān)。
小試系統(tǒng)污泥有機(jī)負(fù)荷為0.222kgCOD/(kgMLSS·d)，此時在厭氧區(qū)聚磷菌利用進(jìn)水中的易降解有機(jī)物進(jìn)行厭氧釋磷(釋磷量達(dá)13mg/L)。由厭氧區(qū)轉(zhuǎn)入缺氧區(qū)后同樣由于回流污泥及好氧混合液回流的稀釋作用使PO43--P下降到11.5mg/L,隨后聚磷菌利用由回流污泥及好氧混合液回流所攜帶的NO3-N進(jìn)行吸磷,同時進(jìn)行反硝化反應(yīng)。由缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)后聚磷菌繼續(xù)進(jìn)行吸磷反應(yīng)直至反應(yīng)結(jié)束(PO43--P接近于零)，在此階段有機(jī)物氧化與硝化反應(yīng)進(jìn)行得也較*。
相同工藝的兩個反應(yīng)系統(tǒng)在不同負(fù)荷條件下除磷能力迥異，其主要是低負(fù)荷運行導(dǎo)致的好氧延時曝氣使細(xì)胞內(nèi)的儲存物質(zhì)(特別是PHB)發(fā)生變化，而使PHB被部分或全部消耗掉的原故，而細(xì)胞內(nèi)的糖原(Glycogen)在好氧條件下的轉(zhuǎn)化因受PHB數(shù)量減少的影響而降低，由于糖原的減少進(jìn)而影響到厭氧條件下磷的釋放及對揮發(fā)性脂肪酸的吸收，PHB的合成亦進(jìn)一步減少，總之由于生物除磷在好氧條件下的吸磷速率和吸磷量受細(xì)胞內(nèi)PHB含量的影響，PHB的減少導(dǎo)致磷吸收速率和吸磷量的下降，使聚磷菌無法有效地吸收細(xì)胞外的磷酸鹽合成聚磷，周而復(fù)始導(dǎo)致生物除磷能力喪失。