AAO高濃度氨氮生活廢水處理工藝分析

蕭海敬

摘要：由于氨氮對水體污染的問題日益嚴重，污水的脫氮問題已引起人們的重視，就特殊的高氨氮生活廢水，在脫氮過程中僅僅先將氨氮氧化生成亞硝酸鹽氮，因此如何實現(xiàn)穩(wěn)定高效的亞硝化過程已成為目前國際上生物脫氮領域中的熱點。本文結合華康師大生活園區(qū)高濃度氨氮生活廢水處理進行分析。

關鍵詞：生活園區(qū)，高濃度，氨氮生活廢水

中圖分類號： X703文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: because of ammonia nitrogen of water pollution are getting more and more serious, sewage denitrification has attracted people's attention, special high ammonia nitrogen living waste water in denitrification process first ammonia nitrogen oxide will only generate nitrite nitrogen, so how to realize the stable and efficient nitrosation process has become the international biodenitrification hot spot in the field of. This paper huakang normal university life park high concentrations of ammonia nitrogen life wastewater treatment for analysis.

Keywords: life park, high concentration, ammonia nitrogen life wastewater

Anaerobic-Anoxic-Oxic (AAO)工藝是我國城市生活污水處理工藝中最為常見的一種污水脫氮除磷工藝，其處理出水的達標排放和運行過程的節(jié)能降耗對于保護我國地表水環(huán)境具有重要意義。由于受到進水負荷波動等因素的影響，AAO工藝通常較難保持穩(wěn)定高效的污染物去除能力[1]。因此必須經過處理，至少達到國家規(guī)定的二級排放標準25 mg/L才能排放，脫除這類廢水中的氨氮是處理廢水的關鍵步驟之一。

1工程概況

華康師大生活污水于2006年建設完成，設計工藝缺氧+三級接觸氧化處理工藝，出水部分做回用水。現(xiàn)因部分原因出水的NH3-N和大腸桿菌超標。根據(jù)我公司對各種大小型生活污水項目的良好運行及技術經驗，應甲方要求，對該廢水設計改造進行認真分析，制造了本技術方案，使出水能穩(wěn)定的完全達標。

2工藝分析

對于AAO 工藝中的三個主要控制變量：外回流量、內回流比以及溶解氧設定值，都可以根據(jù)進水負荷進行控制?？紤]到在生產實際中氨氮濃度易于測量，且對于同一污水處理廠進水氨氮占總氮的比例較為穩(wěn)定，可以用進水的氨氮負荷來表征總氮負荷。因此，在前饋控制中，使用進水COD負荷、氨氮負荷及COD 與氨氮濃度的比值(C/N)作為監(jiān)測自變量，根據(jù)其不同的數(shù)值水平調節(jié)A2/O 工藝的各項運行參數(shù)。

（1）預處理。預處理系統(tǒng)主要包括對剩余氨水的加堿蒸氨處理及對其他廢水的鐵凝、氣浮處理。目的是凈化水質，降低廢水氨氮含量，使其達到從AAO廢水處理系統(tǒng)進水要求。

（2）AAO生化處理。各種生產廢水統(tǒng)一進入調節(jié)池。調節(jié)池的主要作用是均衡廢水水質和水量，保證AAO廢水處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

調節(jié)池的水由泵送入?yún)捬醭?，厭氧池設有潛水攪拌機。廢水在此與厭氧菌發(fā)生反應。厭氧反應使廢水中大分子有機物斷裂為小分子有機物，部分環(huán)狀有機物開環(huán)成為鏈狀有機物，從而提高了廢水的可生化性。厭氧池出水經一沉池自流入缺氧池。在缺氧池中，以廢水中的有機物作為反硝化的碳源和能源，用中間池回流水中的硝態(tài)氮作為反硝化的氧源，在池中反硝化菌的作用下進行反硝化脫氮反應，使廢水中的 和 還原為氮氣逸出，從而達到脫氮的目的。在運行過程中，要連續(xù)向厭氧池、缺氧池、好氧池中加堿，保持其pH值穩(wěn)定[2]。

（3）后處理。后處理是通過物理化學方法，對廢水進行進一步的混凝沉降、脫色處理，使出水指標均達到外排指標。

AAO 工藝過程中，生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、內回流比r、外回流比R、泥齡SRT、污水溫度及PH 值等有關，其中回流和好氧段曝氣能耗是污水廠耗能主要的組成，在保證出水水質的條件下，針對入水水量和水質的動態(tài)變化，綜合考慮工藝構型特點、各處理單元性能、硬件設備功效，優(yōu)化工藝運行過程，提高工藝運行的精確性，使反應池內生態(tài)環(huán)境達到最優(yōu)狀態(tài)，通過精確的曝氣和回流，降低需氧量并減少回流，在出水達標的情況下，提高運行效率，以達到節(jié)能減耗的目的。AAO 工藝主要的可控制變量有排泥量、外回流比、內回流比、曝氣量及分配方式。其中，排泥量常用于調整活性污泥系統(tǒng)的污泥齡，或維持一定的反應區(qū)污泥濃度，需要調整的頻率比較低，且排泥量也受到實際污水處理廠污泥處置能力的限制，所以在前饋控制策略中不作考慮[3]。而外回流、內回流以及曝氣卻直接和以小時為單位快速變化著的進水負荷相互作用，共同決定了活性污泥系統(tǒng)的動態(tài)處理效果，因此它們的設定值需要跟隨進水負荷動態(tài)調整。

3材料與方法

3.1 試驗裝置

AAO廢水處理項目采用了硝化一反硝化工藝，其主要目的是優(yōu)化廢水處理工藝，提高處理能力，解決NH3-N問題。

3.2接種污泥

污泥取自華康師大生活園區(qū)的回流污泥，AAO廢水處理系統(tǒng)經過5個多月的培菌、馴化、調試并在以后的運行中，我們通過控制進水濃度、各池pH值、溶解氧等工藝指標，并采取定期排污等操作，使AAO廢水處理系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運行狀況，處理后的廢水各項指標達到設計要求。

3.3含氨氮廢水的處理原理和方法

3.3.1增加污泥回流，提高水解能力

加裝了污泥回流管，解決了二沉池至厭氧池的污泥回流，有效的提高了AAO系統(tǒng)的污泥平衡及厭氧池的水解能力，改善了原設計中存在的厭氧池中因污泥老化后得不到補充，從而影響厭氧水解效果的不足。

3.3.2解決外部原水惡化對系統(tǒng)的沖擊

經過實驗和探索，初步掌握了根據(jù)原水水質和來水量，有效的控制AAO系統(tǒng)的進水量和進水水質的調節(jié)方法。特別是初步掌握了如何應對當原水水質惡化對AAO系統(tǒng)造成沖擊時，及時對AAO系統(tǒng)進行調整的方法和手段。

3.3.3優(yōu)化蒸氨系統(tǒng)工藝，提高開工率

為了保證蒸氨的出水合格率和開工率，我們優(yōu)化蒸氨系統(tǒng)工藝，逐步掌握生產中的技術要點和難點，取得了良好的效果。首先對剩余氨水的脫酚預處理系統(tǒng)的氣浮和焦炭過濾系統(tǒng)進行改造，把剩余氨水中的焦油在脫酚預處理系統(tǒng)去除，減少了蒸氨塔底因焦油過多而停車清掃的次數(shù);同時增加了對蒸氨中控的檢測頻次，嚴格控制出水pH值[4]。

3.3.4采用膜法和活性污泥相結合工藝，解決污泥平衡問題

按設計要求，采用的是外循環(huán)、推流式、膜法生物脫氮工藝，但由于所選用的漂浮填料掛膜效果較差，在污泥不易掛膜的情況下，就自然形成我們目前的膜法與污泥法相結合的工藝，這種工藝方法對NH3-N的去除同樣有較好的效果，但也給AAO系統(tǒng)帶來污泥生長速度快、泥量過多的問題。針對這一情況，我們采取了增加排泥頻次、控制污泥回流、延長排泥時間等措施，把系統(tǒng)中已老化的污泥及時排到干化場，有效的控制了AAO系統(tǒng)中的污泥濃度。

3.3.5加裝消泡裝置，解決泡沫外溢

由于生物脫氮是通過硝化和反硝化反應，最終把NH3-N轉化為氮氣從水中逸出，造成了好氧段和缺氧段有大量的泡沫外溢，為了解決消泡問題，先后采用漁網覆蓋池面、用油或消泡劑消泡等多種方法，都沒有收到效果。后來試驗并加裝消泡裝置，利用二沉出水消泡，收到了很好的效果，同時在好氧段加裝了圍欄，徹底解決了泡沫外溢的問題。

4結果與討論

本文提出了建立AAO工藝離散化前饋控制策略的方法，進行了生物反應過程應對進水負荷和控制條件變化的緩沖特性分析。在此基礎上，在前饋控制策略中綜合考慮了進水負荷的影響，計算了進水負荷動態(tài)變化條件下的控制條件，提高了前饋控制的準確性，最終在AAO工藝上實現(xiàn)了生活廢水出水達標排放和運行能耗降低的研究目標。

參考文獻

[1]Garrido JM，Guerrero L，Mendez R，etal Nitification of waste waters from fish-meal factories [J]. Water SA，1998，24(3)：245-249.

[2]劉旭娃，邱顯揚，危青，等. 從V2O5生產廢水中脫氨氮的研究[J]. 廣東有色金屬學報，2006，16(2)：84-87.

[3]柳來栓，謝國勇，劉有智. 旋轉填料床處理含氨廢水試驗研究[J]. 華北工學院學報，2002，23(3)：222-225.

[4]施漢昌，蒲麗梅，沈童剛. 城市污水處理AAO工藝節(jié)能降耗控制技術[J]. 建設科技，2011.11.