1工艺流程与方法
1. 1工艺流程及主要设计参数
乌鲁木齐市某污水处理厂采用标准AB工艺流程, 即两段曝气活性污泥法。工艺主要设计参数如下: 粗、细两道格栅; 曝气沉砂池停留时间为3min;A 段推流式曝气池, 污泥设计负荷3.76 kg BOD5 /( kgMLSSd), 曝气池容积5500m3, 水力停留时间20m in, MLSS2400 mg /L, 泥龄0.75 d, 溶解氧浓度0.5- 0.8 mg /L; 中间沉淀池采用周边出水圆形辐流式沉淀池, 沉淀时间2.64 h; B段也采用推流式曝气池, 污泥负荷0.22 kg BOD5 / ( kgMLSS d) ,曝气池容积30000 m3, 水力停留时间3.3 h, MLSS3290mg /L, 泥龄19.23 d, 溶解氧浓度2-4 mg/L;二次沉淀池也采用周边出水圆形辐流式沉淀池, 沉淀时间4. 7 h。
1. 2设计水量及水质
设计进水量200000 m3/d, 已满负荷运行。设计COD进水500 mg/L, 出水120mg /L; BOD5进水200mg/L, 出水30mg/L; SS进水220mg/L, 出水30mg /L; 主要考虑对BOD5、COD、SS 的去除达到当时( 1996年)的城市污水处理厂二级排放标准, 没有考虑除磷脱氮。实际进水基本与设计值相符, BOD5为160mg /L, 略小于设计值。
1. 3水温
设计水温9-16℃。实测水温和气温变化如图1所示。相对于气温变化, 污水水温的变化不大。但是对微生物的活性来讲, 污水水温降低1℃ , 反应速度受到很大抑制。本次研究阶段为12月和1月,水温从17℃降到13℃。
2 结果与分析
2. 1BOD5 的去除
图2表明, 冬季水温降低, 对于易被生物降解污染物BOD5的去除率并没有降低。进水BOD5值平均为152mg/L, 低于设计值200mg /L。A段缓冲效果显著, 对BOD5 的去除率平均达到66.4%, A 段出水平均为51mg /L。经过B 段活性污泥生物降解后, AB工艺对BOD5 的总去除率平均达到88.2% ,出水平均值为17mg /L, 可以保证出水BOD5的达标排放。
2. 2COD的去除
图3显示, 水温降低后A段对COD的缓冲作用也很显著, 平均去除率达到60.2%, A 段出水稳定在200mg/L。经过B 段普通好氧活性污泥法处理后, B段出水COD 含量稳定在98mg/L左右, COD平均总去除率为80. 5%, 总去除率和出水水质均低于夏季。COD 包括易被生物降解有机物和难被生物降解有机物两大部分。从前面BOD5 的去除情况看, 低水温没有造成B 段活性污泥对易生物降解部分有机物去除率的下降, 因此, 可以推测低水温时活性污泥降低了对难生物降解部分有机物的去除率,最终导致冬季COD 去除率的降低。从出水水质的颜色看, 明显没有夏季清亮。污水的脱色效果变差,也表明了水温降低对难生物降解有机物去除效果的下降。
2. 3SS的去除
AB工艺的特点是A段前省去了沉淀池, 使A段和城市管网成为一个开放式的生物系统。由于没有经过预沉淀处理, 大量的悬浮物SS 进入A段。图4 显示, 冬季经过A 段活性污泥的吸附、网捕、过滤等作用对SS 的平均去除率达到67.2%, A段出水SS平均为62mg /L。但是经B段后, 接触池水样SS平均含量为53 mg /L, 超标严重。试验监测显示B 段曝气池活性污泥沉降性能很差, 沉降比在80%以上, 最高达到90%-95%, 污泥指数SVI110-180, 但二沉池运行正常, 没有发生泥位上升至溢流堰的现象。污泥镜检没有看到大量的丝状菌。分析原因, 推测原因可能有两个: 一是A段对BOD5、COD 去除率过高, 导致B 段没有充足的碳源, 长期低负荷运行导致污泥老化, 污泥碎屑多且不易沉降; 二是低水温造成污泥沉降性能变差。
2. 5TP的去除
图5显示A 段对TP的平均去除率仅为29.7% , 而且A 段出水TP含量随水温的逐渐降低呈上升趋势,说明冬季水温降低, A段吸附作用对TP的去除率明显降低。但是对于B段却有利于对TP的去除, 微生物的活性降低也降低了聚磷菌好氧释磷的过程, B段出水TP可稳定在1.0mg /L以下, 使AB工艺总磷去除率达到80%, 有利于磷的稳定去除。
3结论
(1)冬季水温降低不影响AB 工艺对易被生物降解有机物的去除, 表现为BOD5 的去除率仍达到88. 8%; 但对难生物降解有机物去除率下降, 表现为COD去除率下降; 污泥沉降性能变差, 对SS的去除率下降, 出水SS超标严重。
(2)冬季对氨氮的去除率较低, 只是在A 段对氨氮有所去除, 经过B 段后氨氮含量反又上升, 去除率下降为7. 8% 左右, 出水不能达到污水处理厂二级排放标准。
(3)冬季降低了A 段除磷效果, 去除率仅29% ,B 段则表现出稳定的处理效果, 出水总磷稳定在1mg/L以下, AB 工艺总磷去除率达到80%。(来源：新疆大学资源与环境科学学院)
