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摘要:随着我国现代化建设进程的如火如荼推进,城镇污水处理效率不高的问题成为制约城乡一体化发展的重要因素。事实上,在污水处理过程中,常因为生化处理系统厌氧区环境差、污泥龄长等问题而导致污水中污染物的去除结果不尽如人意。面对这一问题,本文将重点阐述污水处理厂中AAO工艺的应用与改良,希望对城镇污水处理厂运行效率的提升具有促进作用。
关键词:城镇污水处理;AAO工艺;改良
引言:现代化建设大幅度推动了城镇地区的经济发展,与之相伴而来的环境污染问题也引发了社会各界人士的高度反思。客观来说,我国城市现阶段无论是用水量还是污水排放量都大幅度增加,水质污染问题和水资源短缺问题持续加剧。面对这一现象,城镇污水处理厂必须肩负起环境治理的社会使命,践行可持续发展战略,对污水处理的AAO工艺进行不断改良优化,缓解污水处理问题为城市化建设带来的压力。
一、我国城镇污水处理现状
近些年来,越来越多的城镇将生活污水和工业废水的处理作为城市生态建设首要解决的问题,污水处理事业得到了迅猛的发展,形成了相对比较健全的污水处理工艺体系。比如说,现阶段在城镇污水处理厂中出现频率较高的工艺有AAO工艺、吸附生物降解工艺、间歇曝气活性污泥法工艺、奥贝尔氧化沟工艺以及强化曝气生物滤池工艺等,其中AAO工艺属于比较成熟的技术体系,受到更多城镇污水处理厂的青睐。所谓AAO工艺,具体包括厌氧缺氧好氧工艺,发展到现在已经有几十年的历史,这种污水处理工艺和其他工艺形式相比更加便捷,且能够更好的去除污水中的氮元素和磷元素,且应用成本相对较低,所以一经推广,便在城镇的污水处理厂,工业废水处理设施等机构得到了广泛应用,取得了良好的污水处理成效。
二、AAO工艺优点及存在问题
(一)AAO工艺优点
AAO污水处理工艺在处理污水中氮元素和磷元素的过程中发挥了较好的作用,其不仅具有较高的去除效率,而且可以同时进行氮磷元素的去除工作。其次,AAO污水处理工艺的作用时间相对较短,作用效果更加突出,更符合现代化污水治理理念和规模。与此同时,AAO污水处理工艺能够同时在厌氧缺氧以及耗氧的阶段条件下同时展开,遏制丝状菌的繁殖和膨胀,从而从根源上消除污水中污染物的进一步扩散蔓延。再次,待处理的污泥中磷含量很高,具有可观的肥力。最后,经由AAO工艺处理的污泥所剩余的污泥量更少,这是传统意义上其他常规处理工艺所无法媲美的。
(二)AAO工艺缺点
虽然AAO工艺在现代化城镇污水处理厂中展现出了绝佳的价值优势,但并不意味着这项工艺是完美无缺的。甚至,AAO污水处理工艺在多角度还存在亟待解决的问题。比如说,AAO工艺往往意味着同一个污泥系统中生活着聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌等多种微生物,而上述微生物之间又在有机复合以及碳源需求方面存在着严峻的竞争关系,这也就意味着一旦上述微生物之间出现难以调和的矛盾,那么对污水处理中氮磷元素的去除在效率方面将会受到严重制约。再比如说,AAO污水处理工艺的作用效果往往会受到混合液回流比大小的影响,其直观影响体现在脱氮效果方面。事实上,回流污泥中所携带的硝酸盐等物质将会破坏AAO工艺所需要的厌氧环境,可能会对零元素的去除起到一定反作用。
三、AAO工艺改良策略
(一)降低回流液进入厌氧池的硝酸盐含量
回流液进入厌氧池的硝酸盐含量会严重破坏AAO工艺所处的污水处理环境,大幅度降低工艺除磷的成效。所以,污水处理厂技术人员应该充分利用UCT工艺、VIP工艺以及GHB工艺等有效降低回流液进入厌氧池的硝酸盐含量。首先,技术人员应该意识到污泥回流的区域是缺氧池,经过反硝化作用后才会流入厌氧池,倘若直接到达厌氧池,那么可能中间某个环节就出现了问题。因此,为了确保最终流入厌氧池的硝酸盐含量最低,就必须对好氧池到缺氧池的循环液进行严格控制。但是,在传统意义上的污水处理系统中,该操作是以牺牲系统的脱氮能力为代价的。由此,相关技术人员务必要在改良AAO工艺的过程中设置至少两个缺氧池,令两个缺氧池分别承担二沉池回流污泥以及耗氧池硝化液反硝化的作用,进而分别展开回流污泥的脱氮和污水的脱氮工作,这样一来污水处理系统就能分别进行处理操作和脱氮操作的工艺,对污水水质变化的适应力更强,从而实现灵活管理。其次,在优化VIP工艺的过程中,也应注意对各区域进行明确划分,尤其是在完全混合区要尽可能明确包括氮、磷以及其他有机物在内的梯度排布,采用高负荷、短污泥龄的污水处理方式,提高处理液中活性维生素的占比,从而达到更加的触电效果。而在发展优化GHB工艺的过程中,则可以考虑在回流区域添设缺氧池,这样一来就可以将水中的有机物作为碳源,从而通过反硝化作用除去污水中的硝态氮。
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图1:AAO工艺流程图
(二)解决碳源不足问题
针对AAO水处理工艺流程中碳源不足的问题,其首要解决方式是加入包括甲醇乙醇以及乙酸等在内的碳源,通过外力作用来实现碳源补充。与此同时,可以结合污水处理情况在生物池中加入二沉污泥发酵的上清液或初沉污泥发酵的上清液,令其在缺氧池或厌氧池发生作用。其次,往往在使用AAO工艺处理污水的过程中,20%左右的有机物在出城时阶段就会被去除,但是为了进一步缩短出厂和污水处理时间,提高污水处理效率,可以选择取消初沉池,从而将有机物直接投放到生物池中,在一定程度上解决碳源不足的系列问题,降低污水处理的运行成本。实质上,取消初沉池不仅能够缩短污水处理时间同时能够以一种简单且低投入的方式来获取碳源,对于城镇污水处理厂经济效益的提高具有现实意义。再者,也有专家学者提出,可以通过倒置AAO污水处理工艺的形式来解决碳源不足的问题,但是这种方法会在一定程度上吸收污水处理系统的反硝化速率,所以需要污水处理厂在实践过程中酌情选择。最后,分段进水是在污水处理厂中曝气活性污泥法中应用频率较高的一种处理方法,这种方法的主要目的是降低二沉池的固体负荷是包气池内的有机物负荷和需氧量更加趋于平衡,换个思路将其应用到AAO污水处理的除氮除磷工艺中,同样可以比较有效的提升反硝化速率,降低生物池内的反应时间,从而避免混合液的循环,达到降低能耗的目的。
(三)优化反硝化处理工艺
再进行反硝化处理工艺优化升级的过程中,BCFS工艺以及双污泥工艺得到业界的高度关注,首先BCFS工艺是UCT工艺的一种升级转变,在原有工艺技术的基础上,该公益模式又增加了一个缺氧,好氧混合池,一个接触时,从而大幅度提高了化学除碘的效果,而且除磷池的上行液最终会返回到污水厂的进水处,和厌氧池中的其余有机物发生反应。与此同时,在缺氧或靠氧状态下的混合吃可以实现同步硝化反硝化,在反复循环中增加同步硝化反硝化的机会。其次,由于传统的污泥处理系统,在微生物的碳源竞争方面存在比较明显的漏洞,所以在优化AAO工艺的过程中可以率先优化反硝化处理工艺,使用双污泥工艺来分离中沉池的上清液和聚磷污泥,从而达到除磷脱氮的目的。
四、AAO污水处理工艺的运行
在AAO污水处理工艺运行的过程中,相关负责人员必须注意如下事项:首先,在厌氧段尽可能的减少加入回流的污泥量,并且分成两点加入回流污泥,最终使得厌氧段中的溶解氧与硝酸盐含量被尽可能的控制在最低水平。除此之外还要注意到在保证总回流比稳定在60%~100%的情况下,确保加入到厌氧段的回流污泥比为10%,这样在满足磷需要的同时,可以在厌氧段利用其余的回流污泥保证氮的需要。其次,AAO法处理过程中剩余的污泥内,磷的含量往往较高,但在硝化过程中其所含的磷会得到释放溶出。由于由于剩余污泥具有良好的沉淀性,也可以将硝化池取消使其中的磷保留下来,在进行浓缩脱水后作为堆肥来使用。最后,硝化的好氧段应当控制污泥的负荷率处在低于0.18kgBOD5/(kgMLSS.d)的水平,在除磷厌氧段应当控制污泥负荷率高于0.1 kgBOD5/(kgMLSS.d)。
五、结束语
综上所述,AAO工艺在现阶段城镇污水处理流程中具有显著的价值优势。因此,污水处理厂技术人员必须立足现代化发展需求,对ale的具体工艺细节进行持续优化,克服碳源不足、反硝化处理工艺不完备的问题,提高污水处理中除磷脱氮的效率。
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