污水处理厂的除磷脱氮工艺设计研究

◇环保科技◇　科技圈向导　２０１２年第０５期　污水处理厂的除磷脱氮工艺设计研究　傅盈荧　（广西绿城水务股份有限公司琅东污水处理厂【摘广西南宁５３００００）　要】随着人们生活水平的提高，对污水排放标准的要求也相应提高了，但是目前中国大多数城镇的污水处理厂却由于各种原因的结　合而导致脱氮除磷的效果相当差，出水更是难以达到标准的要求，污水处理不好，给人们的生产及生活带来了很大的不方便。因此，本文针对上　述存在的问题，就污水处理厂除磷脱氮的相关工艺设计问题进行了重点探讨，希望通过对该问题的关注，来提高污水处理厂处理污水的效果，　以此更好的提高人们的生活水平。　【关键词】存在问题；除磷实验；脱氮研究　作为外加碳源，即分别进行氧化反应、硝化反应和反硝化。对污水中的　０．引言　近几年来．人们的生活水平在党的正确政策带领下．取得了较快　ＣＯＤ、ＮＨ３一Ｎ和ＴＮ进行生化去除　其中ＣＮ池和Ｎ池使用空压机进　三级滤柱均采用上向流方式，使用高压隔膜泵从底部注水。滤　提升，各种工厂工业也如雨后春笋般涌现，然而在人们为之高声欢呼　行曝气。的同时，污水排放问题却让人们无所适从．虽然关于污水排放的相关　柱中的火山岩滤料粒径分别为６　８、４－６、３－５ｍｍ　２．２运行参数优化　政策很多．但污水排放的效果却不尽如人意．人们在反思自身不足的　进水中的ＣＯＤ和ＮＨ３一Ｎ分别在ＣＮ池和Ｎ池中进行去除，出　同时．也采取了更为先进的高科技方法．希望以此来提高污水处理的　效率。本文正是在此种背景下．对污水处理厂关于除磷脱氮问题进行　水进入ＤＮ池后，需要在外加碳源的条件下，将水中的ＴＮ予以去除。　碳源的投加量将决定ＴＮ的去除效果．投加不足将没有足够的碳源　了重点讨论与研究　供反硝化反应的进行。投加过量一方面会增加额外的经济费用，一方　１．化学除磷试验研究　１．１试验装置与试验方法　为有效配合除磷实验的研究．首先我们可以建一个柱高０．８ｍ．直　径０．３ｍ的模拟水池．当水池有反应沉淀现象时．原水和混凝剂溶液均　从距底部Ｏ．６ｍ处注入。内设ＪＪ一１大功率电动搅拌器．使原水和混凝　剂充分混合．将污泥沉淀于混凝池底部排出．以去除原水中的ｓｓ和　ＴＰ．清水由出水管排出．溶药池也同样使用搅拌器使固体混凝剂充分　溶解为液状，并由蠕动泵注入混凝池。化学除磷试验中首先对混凝剂　的种类进行优选．并对投药量和搅拌时间两个参数进行优化　１．２混凝剂的筛选　试验选用硫酸铝、聚合氯化铝、硫化铁和聚合硫酸铁４种常用的　混凝剂．在搅拌转速１００ｒ／ｍｉｎ搅拌时间３０ｍｉｎ的实验条件下．对各个　混凝剂在不同投药量下出水的ＴＰ和ＳＳ的浓度进行考察．优选出最佳　的混凝剂。随着混凝剂投药量的增加．出水ｓｓ的浓度不断降低　但４　种混凝剂对ｓｓ的去除效果基本相同　而从对ＴＰ的去除效果来看．氯　化铁和聚合硫酸铁这两种铁盐混凝剂要优于硫酸铝和聚合氯化铝这　两种铝盐混凝剂．当投药量增加到３０ｍｇ／１５）￣Ｉ－时．投加铁盐混凝剂的　出水ＴＰ的浓度都降到０．５ｍｇ／１以下．达到国家一级排Ａ放标准对ＴＰ　浓度的要求　除了具有良好的除磷效果．ＰＦＳ在价格方面也占有一定的优势．　市售ＰＦＳ为７００元／ｔ．市售氯化铁为１１００元／ｔ。所以。无论是ＴＰ的去　除效果还是经济性方面．ＰＦＳ均为理想的药剂．从实际生产技术经济　方面考虑．最终选择ＰＦＳ为化学除磷的混凝剂　１．３运行参数优化　在确定使用聚合硫酸铁为化学除磷试验的混凝剂后．对投药量和　搅拌时间两个参数要进行优化　第一，对投入量参数的优化。随着混凝剂ＰＦＳ投加量的增加．水中　ＴＰ的浓度不断减少　当投药量达到３０ｍｌ／ｇ时．水中ＴＰ的浓度已低于　Ｏ．５ｍ　，去除率达到７５％以上。根据铁盐除磷的化学方程式可知，每去　除Ｉｍｇ的磷，需要ｌ＿８ｍｇ的铁。原水中ｒｒＰ的浓度在１ｍ　至４ｍ／ｌ，若　使出水ＴＰ浓度小于０．５ｍｓ／１．最多需要１２ｍｇ／１的硫酸铁．以至少４０％　有效成分计算，需要３０ｍｇ／１。考虑水解等因素．最终选定投药量为　４０ｍｇ／１，此时的出水ＴＰ浓度为０．３ｍ　。可以保证出水水质符合一级Ａ　排放标准的要求　第二．对搅拌时间参数的优化　随着搅拌时间的增长，水中ＴＰ的　浓度不断减少　时间从５ｍｉｎ增加到１５ｍｉｎ．水中ＴＰ的去除率提高了　５．１％，而从１５ｍｉｎ增加到３０ｍｉｎ，去除率仅提高了２．Ｏ％。故过长的搅拌　时间对ＴＰ的去除并无显著的效果。反而会增加额外的能源消耗和构　筑物的建筑体积　面还会增加出水ＣＯＤ的浓度．故中试对后置反硝化的碳源投加量进　行了重点考察。并选择易于生物降解和被反硝化细菌利用的甲醇作　为碳源　随着甲醇投加量的增加，进水中可供反硝化利用的碳源不　断增加，出水的ＴＮ浓度也随之下降．当投加量增加到２５ｍｇ／Ｌ时．出　水ＴＮ浓度已达到一级Ａ排放标准以下，但当继续投加到３５ｍｇ／ｌ　时．随着进水中可被利用的硝酸盐和亚硝酸盐浓度的降低．即使继　续增加甲醇投加量也难以加快反硝化反应的速率．出水的ＴＮ浓度　趋于平缓。　考察投加甲醇过程中进出水的ＣＯＤ浓度变化趋势．当甲醇投加量　在５３５ｍｇ／１之间时．出水ＣＯＤ浓度变化并不大，但继续增加４０ｍｇ／１时．　投加的甲醇已不能完全被反硝化反应作为碳源所利用．反而会影响出　水的ＣＯＤ浓度。综合投加甲醇对进出水ＴＮ和ＣＯＤ变化趋势，确定后　置反硝化的甲醇碳源投加量为３０ｍｇ／１．此时出水ＴＮ浓度为９．４６ｍｇ／１．．　ＣＯＤ浓度为３３ｍｇ／１．均符合国家一级Ａ排放标准　水力停留时间ＨＲＴ是指污水与滤池内微生物作用的平均反应时　间。是工艺中另一重要控制参数　随着水力停留时间ＨＲＴ的增长．出水　ＴＮ的浓度也随之不断下降　但从４５ｍｉｎ开始．出水ＴＮ下降的速率便　开始变得平缓，通常反应时间越长，微生物对基质的去除率越高，则在　流量一定的条件下，对构筑物的容积要求越大。因此，结合建设费用，确　定水力停留时间为４５ｍｉｎ　３．结论　第一．污水处理厂升级改造选择化学除磷进行深度处理．选用聚　合硫酸铁为混凝剂，在投药量为４０ｍ　、搅拌时间为１５ｍｉｎ的条件下，　使出水１１Ｐ浓度保持在０．５ｍｇ／ｌ以下　第二．在水厂现有两级曝气生物滤池工艺基础上．增加后置反硝　化工艺进行水厂深度脱氮的升级改造．可使用甲醇作为外加碳源．其　投加量为３０ｍｇ／１．使出水ＴＮ及ＣＯＤ指标均能够达到一级Ａ排放标　准。　第三．采用后置反硝化工艺进行深度脱氮的升级改造．单池水力　停留时间为４５ｒａｉｎ的条件下．出水ＴＮ浓度保持在１５ｍｇ／ｌ以下．实现　级Ａ达标排放。　总之．在高科技的社会主义市场经济大背景下．为实现效益的最　大化．我们就应该尽可能的引用高新技术，来为我们的效益服务。随　着人们生活水平的提高．人们的精神需求也是日益提升．但与此同　一２．后置反硝化脱氮试验研究　时　生活尤其是工业污水却一直困扰着人们．而且也给人们的生活　及工作带来了很大的不方便．更有甚者．污水如果得不到及时处理．　会对我们赖以生存的地下水造成极大的污染．这样就会直接威胁到　人们的生活及生产．因此污水厂无论是出于自身经济效益的考虑．　还是出于对人们生活负责人的角度．都应该提高污水处理的效果．　尽可能多的将污水进行有效的处理．这就需要污水处理厂除在人员　２．１试验装置与试验方法　还要多多引进先进的技术．来对污水进行有效　后置反硝化脱氮试验采用三级生物滤柱设计三级滤柱分别为氧　配置方面下工夫外．上文介绍的除磷脱氮技术研究就是应用高科（下转第２８８页）　化硝化ＣＮ池、硝化Ｎ池和反硝化ＤＮ池．并同时向ＤＮ池中投加甲醇　处理，２０１２年第０５期　科技冒向导　◇百家之言◇　（上接第２４３页）技水平的很好实例。这样一来。我们不仅可以很好　解决水资源严重不足的问题．解决好广大西北部地区严重缺水的问　【参考文献】　龚云华，高廷耀混合化工废水处理的工艺试验研究咖．给水排水，２００３．　题．同时我们还可以很好的净化我们的水资源．另外．环境问题也会随　［１］曝气生物滤池的研究发展动态环境工程【　环境工程，２００４．　着污水的处理而变得不再是困扰人们的问题．可谓是一举多得　本文　［２］魏新庆．［３］杨维，孙炳双，周玉文．辽河流域辽宁省水污染防治规划及治理措施『Ｊ１．给水　重点针对除磷脱氮技术进行了相关的研究与讨论．相信通过该技术的　实际应用，污水厂的污水处理问题会得到很好的解决。●　排水．２００１．　『７］方洪生．热处理缺陷．金属热处理．２０１０．６　（上接第１０４页）【参考文献】　『１］孙玉胜等．热处理裂纹分析图谱．大连出版社．２００８．３．　『２］赵显恕等．表面淬火技术．浙江大学学报．２００７．５．　『３］孙朝福等．表面淬火裂纹．材料导报．２０１０．４．　『４］姜江等．金属热处理．化学工业出版社．１９９８．９．　『５］夏志斌淬火火裂纹原因分析与对策研究．机车车辆工艺．２００９．５　『６］戴亚康．活动扳手淬火裂纹研究热处理工艺．２００５．６．　［８］浙江大学《新技术译丛》编译组．热处理开裂与变形．浙江大学出版社　『９］徐洲等．金属固态相变原理．科学出版社．２００７．１　『ｌ０］王春芳．弧形裂纹研究ｌ机械工程材料．２００８．１２　『ｌ１］马伯龙．金属热处理常规缺陷．材料科学导报．２０１０．９．　『１２］周元康．马氏体相变理论研究．材料热处理导报．２０１０．１　１．　『１３］郝宏远．常规淬火裂纹．上海交通大学学报自然科学版．２００９．６．　『１４］郭政鸿ｌ表面工程冶金工业出版社．　文红．国内“双师型”教师概念及资格认证标准研究述评．怀化学院学　（上接第１４０页）行的。而具有扎实的理论知识和较高教学水平，同时　『２］刘韵琴　２０１０．６．　双具备丰富实践能力和熟练的操作技能的“双师型”教师呗４是改革成　报叨．功的必要保证。　ｆ３］何芸，杨庆仙，刘闻慧．关于高职高专计算机网络技术类“双师型”教师队伍建　设的探讨．科技信息一博士专家论坛　【参考文献】　［１］伍建国．教学一技能“双师型”教师队伍建设的研究－１沙洲职业工学院学报【ＪＪ．　２０１１＿３．　［４］【美丹克教育研究所．项目学习教师指南擞育科学出版『Ｍ］社２００８．９．　［５］张玉玲．基于工作过程的模拟企业实践教学探讨．人才资源管理ｌ　Ｊｌｌ２０１０．５．　『６］赵静宇．论高职高专计算机理论课教学．教学研究．［Ｊ］２０１０．１　１．　（上接第２５７页）普掘巷道装煤机、超前支架配套模式的应用对巷　道支护形式及配套出矸方式进行一些探索．既考虑了巷道开挖后应力　分布规律及顶板离层时空关系．确定经济合理的支护参数：又考虑了复　杂条件下普掘巷道装煤机新配套模式的应用．提高出矸速度．节省平行　工序间的交叉时间：而且掘进超前支架能够最大限度地实现掘支平行　作业，能够大幅提升综合单进，缓解矿井采掘接续紧张局面，达到减人　提效的目的；能够提高掘进工作面综合机械化程度．提高劳动效率，降　低掘进成本，确保安全生产，为矿井持续健康发展奠定坚实基础。　【参考文献】　［１］蔡美峰．岩石力学与工程．北京：科学出版社２００２．　［２］林锡章．井巷工程．北京‘：煤炭工业出版社．１９９９．　［３］杜长龙．多功能巷道临时支架舡苏煤炭．１９９３．　（上接第２８７页）防贮水他的换水周期，从而减少了水量的浪费，又可　以保证生活饮用水的水质符合要求　同时．还应注意使消防贮水池　尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用。　高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵．消防贮水量按　其中最大的一座高层建筑需水量来计算　这样．既可避免消防加压给　各建筑设计带来的诸多技术问题．又可以节省工程建设投资和设备投　资，降低运转费用．便于集中管理．从而避免小区内多座贮水池的大量　消防贮水以及定期换水而造成的浪费　４００ｋＰａ．而在给排水系统设计中．卫生器具的额定流量是在流出水头　为２０ｋＰａ～３０ｋＰａ的前提条件下所得的　若不采取减压节流措施．卫生　器具的实际出水流量将会是额定流量的４—５倍　随之带来了水量浪　费、水压过高的弊病，而且易产生水击、噪声和振动．导致加速管件的　损坏和破裂。因此．必须注意给水管道的减压节流　减压节流的有效措　施是控制给水系统配水点的出水压力．可在配水点前安装节流孑Ｌ板、　减压阀等来避免部分供水点的超压．同时选用合适的水龙头．使竖向　分区的水压分布更加均匀　所以在高层建筑给水系统竖向分区后仍应　（７）合理利用市政管网余压．注意给水管道的减压节流在城市供　注意给水管道的减压节流的问题　水中．根据城市供水规模大小不同．一般市政给水管网压力均在０．２～　以上对建筑给排水节能技术和新能源的开发利用方面作了简单　０．４ＭＰａ之间。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式．可以减少　的分析和研究．建筑给排水节能和新能源的利用是缓解水源危机、减　二次加压能耗。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中．白白　轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项有效措施。　损失掉了Ｈ０．尤其是当贮水池位于地下层时．反而把Ｈ０全部转化成　作为建筑设计师．不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了水源　负压，这样极不合理。因此当市政管网压力能保证０．３Ｍｐａ时，五层及　的浪费，应建立生态建筑思想．尊重自然环境．用科学技术、经济效益　以下楼层便可采用市政管网直接供水．五层以上采用无负压变频供水　和社会效益相统一的方法进行规划和设计．将节能减排意识贯穿于设　设备供水。这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过　计的每一个环节，设计出更多具有时代气息、高效低耗的建筑作品，使　高．造成能耗及水量浪费　建筑给排水设计理念上升到新的高度。　即使在分区后．各区最低层配水点的静水压一般仍高达３００ｋＰａ一