新型多級(jí)AO－MBR工藝在市政污水處理的應(yīng)用

武克亮

摘? 要：針對(duì)當(dāng)前廢水排放總量持續(xù)上升的態(tài)勢，要注重對(duì)水體污染源頭的控制，要設(shè)計(jì)和應(yīng)用一種新型多級(jí)AO膜生物反應(yīng)器工藝，通過新型多級(jí)AO-MBR工藝實(shí)驗(yàn)分析各主要參數(shù)對(duì)脫氮除磷效果的影響，有效降低回流污泥中的溶解氧，保證厭氧池內(nèi)的濃度在0.2mg/L左右，并有效延緩膜污染，提升新型多級(jí)AO膜生物反應(yīng)器的節(jié)能降耗效果。

關(guān)鍵詞：新型;多級(jí)AO-MBR工藝;市政;污水處理

Abstract： Aiming at the current situation that the total amount of wastewater discharge continues to rise， attention should be paid to the control of the source of water pollution， and a new multistage AO membrane bioreactor process should be designed and applied. Through the experiment of the new multistage AO-MBR process， the influence of the main parameters on the effect of nitrogen and phosphorus removal is analyzed， the dissolved oxygen in the reflux sludge is effectively reduced， the concentration in the anaerobic tank is about 0.2mg/L， and the membrane fouling is effectively delayed， thus improving the energy saving and consumption reduction effect of the new multi-stage AO membrane bioreactor.

引言

面對(duì)當(dāng)前廢水排放總量日益上升的趨勢，要重點(diǎn)關(guān)注和研究污水脫氮除磷技術(shù)，針對(duì)當(dāng)前脫氮除磷技術(shù)工藝流程復(fù)雜、能耗高、污泥產(chǎn)量大、氮磷去除不佳的問題，探索一種新型多級(jí)AO-MBR工藝在市政污水處理中的應(yīng)用，采用生物法進(jìn)行市政污水的脫氮除磷。

1 生物脫氮除磷技術(shù)及膜生物反應(yīng)器技術(shù)概述

1.1 生物脫氮除磷技術(shù)

（1）厭氧氨氧化。該技術(shù)適用于低碳氮比難生化污水的處理，具體包括異化代謝過程和同化代謝過程。（2）短程硝化反硝化。該技術(shù)適用于高氨氮廢水的脫氮處理和低碳氮比污水的處理，能夠通過控制溶解氧、污泥齡、PH值、游離亞硝酸濃度的方式，實(shí)現(xiàn)短程反硝化反應(yīng)。（3）全程自養(yǎng)脫氮工藝。（4）反硝化除磷工藝。利用內(nèi)碳源實(shí)現(xiàn)反硝化與除磷的同步應(yīng)用，較好地節(jié)約碳源量和曝氣量，減少一半的剩余污泥產(chǎn)量。

1.2 膜生物反應(yīng)器技術(shù)

通過膜分離技術(shù)與污水處理技術(shù)相結(jié)合的方式，通過膜過濾的方式實(shí)現(xiàn)高效的固液分離，將依附于活性污泥上的微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)HRT和SRT的完全分離，適用于分散式污水的處理。然而該技術(shù)也存在一定的缺陷。隨著目前污水處理廠提標(biāo)改造的持續(xù)進(jìn)行，可以選取MBR反應(yīng)器，將MBR工藝與A2/O工藝、UCT工藝、多級(jí)AO工藝和SBR工藝等相耦合，較好地強(qiáng)化脫氮除磷效果，降低出水的濁度和色度[1]。

2 新型多級(jí)AO-MBR工藝在市政污水處理中的應(yīng)用分析

2.1 原水水質(zhì)分析及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)

系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)測定如表1。

結(jié)合進(jìn)水污染物濃度和相關(guān)參數(shù)，可以將系統(tǒng)分為五個(gè)階段進(jìn)行運(yùn)行，相關(guān)運(yùn)行參數(shù)變量有：流量（m3/h）、流量分配比、級(jí)數(shù)（AO）、碳氮比、SRT（d）。

2.2 四級(jí)AO系統(tǒng)的脫氮除磷去除效果分析

（1）對(duì)CODcr的去除效果分析。進(jìn)水COD值波動(dòng)范圍較大，在11231-785.96mg/L之間，進(jìn)水平均濃度為321.95mg/L，平均出水濃度為18.52mg/L，對(duì)COD的總體平均去除率為96.02%。主要是原水進(jìn)入到厭氧池和缺氧池之中，可以利用大部分碳源強(qiáng)化脫氮除磷效果，少部分碳源進(jìn)入好氧池中被分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳源的充分合理利用。（2）對(duì)氨氮的去除效果分析。進(jìn)水氨氮的波動(dòng)范圍較大，在4.1-51.6mg/L之間，氨氮進(jìn)水平均濃度為36mg/L，出水氨氮濃度為0.14-11.45mg/L，氨氮平均出水濃度為1.85mg/L，NH3-N的平均去除率為94.37%。主要是依靠好氧池中的硝化作用去除污水中的氨氮，并有效控制氨氮的出水濃度。（3）碳氮比對(duì)總氮的去除效果分析。進(jìn)水總氮濃度為10-60mg/L，出水總氮濃度在1.76-13.48mg/L之間。主要是采用四級(jí)四點(diǎn)進(jìn)水方式，通過多級(jí)硝化工藝能夠徹底地將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，使各個(gè)缺氧池?fù)碛谐渥愕奶荚?。通過分析可知，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)水的碳氮比大于10時(shí)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中總氮的降解。（4）碳磷比對(duì)總磷的去除效果分析。在系統(tǒng)除磷的過程中，主要考慮進(jìn)水營養(yǎng)比、污泥齡、硝酸鹽濃度等因素，為此要控制BOD5/TP值和硝酸鹽的濃度。通常來說，當(dāng)碳磷比（COD/TP）大于40-60時(shí)，能夠保證充足的聚磷菌的供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效的除磷效果。

2.3 三級(jí)AO系統(tǒng)中進(jìn)水分配比的脫氮除磷效果分析

（1）進(jìn)水分配比改變對(duì)COD去除效果的分析。由于AO系統(tǒng)單點(diǎn)進(jìn)水至厭氧池時(shí)對(duì)COD的去除率波動(dòng)較大，因而可以采用三點(diǎn)進(jìn)水的方式，使污水分別進(jìn)入?yún)捬醭?、缺氧?、缺氧池2，使COD去除率在85%以上，達(dá)到高效的COD去除效率。（2）進(jìn)水分配比改變對(duì)總氮的去除效果分析。當(dāng)進(jìn)水總氮平均濃度為23.92mg/L時(shí)，出水總氮濃度為2.95mg/L，對(duì)總氮的平均去除率達(dá)到85.98%，主要是由于三級(jí)三點(diǎn)進(jìn)水方式能夠?yàn)楦骷?jí)缺氧池中的反硝化過程提供足夠的碳源，更加充分地進(jìn)行反硝化反應(yīng)，達(dá)到高效的總氮去除效果。（3）進(jìn)水分配比改變對(duì)總磷的去除效果分析。第三階段的進(jìn)水總磷平均濃度為2.44mg/L，出水總磷平均濃度為1.11mg/L，碳磷比為55.75，總磷去除效果不佳，僅為49.68%。主要是由于聚磷菌沒有合成充足的PHB，缺乏后續(xù)的吸磷能力，導(dǎo)致出水總磷的濃度偏高。而在第四階段進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，改變進(jìn)水方式，使碳磷比達(dá)到146.2，能夠使出水平均總磷濃度降至0.287mg/L，總磷去除率達(dá)到85.06%。