污水處理氮磷超標的原因分析及控制方法

脫氮除磷工藝越來越多的應用到污水處理當中， 但是在實際運行過程中，出水氮磷含量超標的情況常常困擾著水廠的工作人員。因此，厘清脫氮除磷工藝的重要參數并加以控制，能夠很好的保證系統的正常運行，出水氮磷含量達標。
 
　　污水氮含量超標原因及控制方法
 
　　氨氮超標
 
　　1.污泥負荷與污泥齡
 
　　生物硝化屬低負荷工藝，F/M一般在0.05～0.15kgBOD/ kgMLVSS?d。
 
　　負荷越低，硝化進行得越充分，NH-N向NO--N轉化的效率就越高。
 
　　與低負荷相對應，生物硝化系統的SRT般較長， 因為硝化細菌世代周期較長，若生物系統的污泥停留時間過短，污泥濃度較低時，硝化細菌就培養不起來，也就得不到硝化效果。
 
　　SRT控制在多少，取決于溫度等因素。對于以脫氮為主要目的生物系統，通常SRT可取11～23d。
 
　　2.回流比與水力停留時間
 
　　生物硝化系統的回流比一般較傳統活性污泥工藝大，主要是因為生物硝化系統的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時間就較長，容易產生反硝化，導致污泥上浮。通?；亓鞅瓤刂圃?0～90%。
 
　　生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性污泥工藝長，至少應在8h以上。
 
　　這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除率低得多，因而需要更長的反應時間。
 
　　3.BOD5/TKN
 
　　BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低；
 
　　反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。
 
　　很多城市污水處理廠的運行實踐發現，BOD5/ TKN值范圍為2～3左右。
 
　　4.溶解氧
 
　　硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。
 
　　因此，需保持生物池好氧區的溶解氧在2mg/L以上，特殊情況下溶解氧含量還需提高。
 
　　5.溫度與pH
 
　　硝化細菌對溫度的變化也很敏感，當污水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當污水溫度低于5℃時，其生理活動會完全停止。
 
　　因此，冬季時污水處理廠特別是北方地區的污水處理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。
 
　　硝化細菌對pH反應很敏感，在pH為8～9的范圍內，其生物活性強，當pH<6.0或>9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此，應盡量控制生物硝化系統的混合液pH大于7.0。
 
　　總氮超標
 
　　1.污泥負荷與污泥齡
 
　　由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得而穩定的的反硝化。
 
　　因而，脫氮系統也采用低負荷或超低負荷，并采用高污泥齡。
 
　　2.內、外回流比
 
　　生物反硝化系統外回流比較單純生物硝化系統要小些，這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO --N濃度不高。
 
　　另一方面，反硝化系統污泥沉速較快，在保證要求回流污泥濃度的前提下，可以降低回流比，以便延長污水在曝氣池內的停留時間。
 
　　運行良好的污水處理廠，外回流比可控制在50%以下。而內回流比一般控制在300～500%之間。
 
　　3.缺氧區溶解氧
 
　　對反硝化來說，希望DO盡量低，這樣反硝化細菌可以“全力”進行反硝化，提高脫氮效率。但從污水處理廠的實際運營情況來看，要把缺氧區的DO控制在0.5mg/L以下，還是有困難的，因此也就影響了生物反硝化的過程，進而影響出水總氮指標。
 
　　4.BOD5/TKN
 
　　反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，所以進入缺氧區的污水中有充足的有機物，才能保證反硝化的順利進行。
 
　　由于目前許多污水處理廠配套管網建設滯后，進廠BOD5低于設計值，而氮、磷等指標則相當于或高于設計值，使得進水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求，也導致了出水總氮超標的情況時有發生。
 
　　5.溫度與pH
 
　　反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那么敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率越高，在30～35℃ 時，反硝化速率增至較大。當低于15℃時，反硝化速率將明顯降低， 至5℃時，反硝化將趨于停止。反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感，在pH為6～9的范圍內，均能進行正常的生理代謝，但生物反硝化的合適pH范圍為6.5～8.0。
 
　　污水生物除磷總磷超標原因及對策
 
　　1.污泥負荷與污泥齡
 
　　厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT系統。
 
　　當F/M較高，SRT較低時，剩余污泥排放量也就較多。
 
　　因而，在污泥含磷量一定的條件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。
 
　　對于以除磷為主要目的生物系統，通常F/M為0.4～0.7kgBOD/kgMLSS?d，SRT為3.5～7d。
 
　　但是，SRT也不能太低，以保證BOD5的有效去除為前提。
 
　　2.BOD/TP
 
　　要保證除磷效果，應控制進入厭氧區的污水中BOD/TP大于20。
 
　　由于聚磷酸菌屬不動菌屬，其生理活動較弱，只能攝取有機物中分解的部分。
 
　　因此，進水中應保證BOD5的含量，確保聚磷酸菌正常的生理代謝。
 
　　但許多城市污水處理廠實際進水存在碳源偏低，氮、磷等濃度較高等現象，導致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要，影響了生物除磷的效果。
 
　　3.溶解氧
 
　　厭氧區應保持嚴格厭氧狀態，即溶解氧低于0.2mg/L，此時聚磷菌才能進行磷的有效釋放，以保證后續處理效果。
 
　　而好氧區的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。因此，對于厭氧區和好氧區溶解氧的控制不當，將會大影響生物除磷的效果。
 
　　4.回流比與水力停留時間
 
　　厭氧-好氧除磷系統的的回流比不宜太低，應保持足夠的回流比，防止聚磷菌在二沉池內遇到厭氧環境發生磷的釋放。
 
　　在保證快速排泥的前提下，應盡量降低回流比，以免縮短污泥在厭氧區的實際停留時間，影響磷的釋放。在厭氧-好氧除磷系統中，若污泥沉降性能良好，則回流比在50～70%范圍內，即可保證快速排泥。
 
　　污水在厭氧區的水力停留時間一般在1.5～2.0h的范圍內。停留時間太短，一是不能保證磷的有效釋放，二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸，以供聚磷菌攝取，從而影響磷的釋放。污水在好氧區的停留時間一般在4～6h，這樣即可保證磷的充分吸收。
 
　　5.pH
 
　　低pH有利于磷的釋放，高pH有利于磷的吸收，而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷系統中，宜將混合液的pH控制在6.5～8.0的范圍內。