双污泥批硝化除磷工艺试验研究.docx

双污泥批硝化除磷工艺试验研究
双污泥批硝化除磷工艺试验研究
摘要：
为了解决传统生物除磷方法中供碳量较高，出水水质波动幅度较大等问题，本试验采用双污泥批硝化除磷工艺，对出水总磷和总氮的去除效果进行试验研究。结果表明，双污泥批硝化除磷工艺能够在不加碳源的情况下达到较高的脱氮和脱磷效果，可同时使出水总磷和总氮的浓度满足排放标准，适用于中小型污水处理厂。
关键词：双污泥；批式；硝化；除磷
1.引言
双污泥工艺是一种节能高效的污水处理技术，其具有生物脱氮和生物除磷的功能。批处理是一种较为简单和经济的处理方式，但由于常规的硝化反应需要外源供碳，而沉淀法又存在出水水质波动幅度较大等问题，从而限制了该技术在实际应用中的推广。为此，本试验采用双污泥批硝化除磷工艺，研究了其对出水总磷和总氮的去除效果。
2.试验方法
2.1实验设备
实验采用自行设计的双污泥批处理反应器，容积为5L，采用氧气供应方式。
2.2实验材料
实验采用从市政污水厂取得的污水作为实验样品，采集时经过初级过滤和沉淀。除磷试验中添加了无水氯化铁(FeCl3)作为沉淀剂，氮的去除采用硝化反应，其应用无机盐供电方法。
2.3实验流程
在反应器内加入处理污水，控制温度在28°C±1°C，设置通氧孔，管道和液位等以保证适当的氧气供应，加入硝化菌和除磷污泥，始于3小时的无氧相，结束于20小时的氧化相。吸取不同时间的反应液进行分析。
3.实验结果和分析
3.1处理效果
在不加碳源的情况下，该工艺能够达到良好的除磷效果和脱氮效果，稳定的废水水质，适用于中小型污水处理厂。试验结果见表1。
|时间(h)|出水总氮(mg/L)|出水总磷(mg/L)|
|--------------|-------------------|---------------------|
|3|30.4|1.12|
|6|24.1|0.8|
|12|16.7|0.35|
|20|10.4|0.18|
表1双污泥批硝化除磷工艺试验结果
由表1可见，双污泥批硝化除磷工艺对出水总磷和总氮的去除效果均很好，且出水水质稳定。在整个试验过程中未添加任何外源碳源，因此不存在供碳量测量问题，进一步加速了工艺的回收效率。
3.2反应机理
该工艺的反应机理如下：随着生物膜的污染，一些碳源被有机物替代，并作为氮源和磷源。硝化菌自外部水界获得所需的氧气，氧的以下反应途径达到脱氮和除磷的效果。
NH4++2O2→NO2-+2H++H2O
NO2-+0.5O2→NO3-+H+
除磷过程通过添加无水氯化铁(FeCl3)作为沉淀剂达到。
4.结论
本试验采用双污泥批硝化除磷工艺，对中小型污水处理厂的出水总磷和总氮的去除效果进行了试验研究。结果表明，该工艺能在不加碳源的情况下达到良好的脱氮和脱磷效果，有效地解决了传统生物除磷方法中需供碳量过高、出水水质波动幅度过大等问题，对于中小型污水处理厂具有重要的实用价值。