污水處理技術(shù)之為什么低負(fù)荷會(huì)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(huì)采用，提高污泥濃度，也就是提高泥齡來(lái)應(yīng)對(duì)低溫的影響，正常情況下，泥齡延長(zhǎng)對(duì)生化除磷是不利的，會(huì)導(dǎo)致除磷效果下降，但是，實(shí)際中卻往往不是這樣的。

在污水專業(yè)群中，有群友反應(yīng)AAO工藝冬季除磷效果比夏季好很多，沒(méi)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(méi)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(cè)是因?yàn)橄募疚勰嗷钚蕴撸瑢?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(huì)導(dǎo)致生化除磷效果下降？看下面的試驗(yàn)！

2、試驗(yàn)方法

1.1 裝置

試驗(yàn)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(jì)處理能力為8萬(wàn)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(shí)間為21h，非曝氣容積比為0.35，污泥回流比為70%～100%，好氧混合液回流比為100%～200%，缺氧混合液回流比為100%。

1.2 廢水水質(zhì)及分析方法

以該污水處理廠實(shí)際進(jìn)水為研究對(duì)象，其水質(zhì)見(jiàn)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(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)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(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。

3、結(jié)果與討論

通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)運(yùn)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(jí)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(cè)定NH3-N、NO3-N、PO43—P。生產(chǎn)系統(tǒng)生化反應(yīng)過(guò)程由于該污水處理廠實(shí)際進(jìn)水量?jī)H為設(shè)計(jì)處理水量的1/2，因此其生化反應(yīng)理論水力停留時(shí)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(shí)際水力停留時(shí)間僅為9.8h，所以在此以進(jìn)水在生化反應(yīng)池內(nèi)的實(shí)際水力停留時(shí)間作為生化反應(yīng)歷時(shí)。

以同期進(jìn)行的小試為平行對(duì)比，其生化反應(yīng)的理論水力停留時(shí)間為18h，實(shí)際水力停留時(shí)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(guò)程。

該污水處理廠生產(chǎn)系統(tǒng)處于低負(fù)荷運(yùn)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(shí)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(shí)釋磷量?jī)H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(shí)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(shí)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(duì)應(yīng)關(guān)系，而PO43--P并未出現(xiàn)明顯的下降，也就是說(shuō)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(shí)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(shí)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(gè)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(yùn)行導(dǎo)致的好氧延時(shí)曝氣使細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)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(duì)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(wú)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。