侧流除磷分段进水SBR工艺处理低碳源污水试验研究

【摘要】： 水体富营养化的日益严重迫使城镇污水处理厂出水的氮、磷浓度排放标准更加严格,确保良好的脱氮除磷效果显得愈发重要。而部分城市地区的城市污水有机物浓度越来越低、污水COD/TN持续下降,如何提高低C/N比城市污水的脱氮除磷效果,已成为城市污水处理的难题。针对低碳源城市污水的碳源有机物严重缺乏,脱氮除磷效果难以同时满足的现状,采用分段进水SBR结合污泥外循环侧流除磷技术的新型组合工艺(Phostrip-step-feed-SBR,简称P-SF-SBR),通过合理分配污水中的碳源并限制好氧段曝气量的方式,减少碳源物质的无效或过度氧化,提高同步脱氮除磷效果。试验以COD/TN为2.9~4.4的低碳源城市污水为研究对象,考察了长污泥龄的SF-SBR工艺和P-SF-SBR工艺在不同曝气量下的同步脱氮除磷效果,结果表明: ①控制系统曝气量在较低范围(3.57 m3/h·m3左右),分段进水SBR工艺比传统单步进水SBR工艺更具脱氮优势。在进水COD浓度低于200mg/L,平均C/N比为4.4的情况下,采用分2段减量进水方式的SF-SBR系统COD、NH3-N、TN的去除率分别为86.3%、95.7%、66.3%。在相同曝气量下,传统单步进水SBR系统对平均C/N比为4.6的污水COD、NH3-N、TN的去除率分别为91.8%、79.2%、51.4%。 ②曝气量对SF-SBR系统的硝化、脱氮效果有影响:曝气量过低,好氧段DO浓度一直维持在0.2mg/L以下,系统硝化效果不理想,出水NH3-N、TN均较高;曝气量过高,好氧段末期DO浓度大幅上升,系统硝化效果优异、反硝化脱氮效果差,出水NH3-N基本为0mg/L,但TN浓度高。 ③在曝气量为3.57 m3/h·m3的条件下,进水方式对SF-SBR系统的污染物去除效果有影响:采用分2段等量进水方式时,系统对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为78.8%、87.5%、57.5%、13.6%;采用分2段减量进水方式时,系统对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为86.3%、95.7%、66.3%、31.9%。 ④在进水COD浓度低于200mg/L、C/N比为3.9、C/P比为25.9的条件下,控制曝气量为3.57 m3/h·m3、SRT为80d,分2段进水P-SF-SBR工艺对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为87.5%、99.1%、63.0%、93.2%,出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。 ⑤进一步降低进水COD浓度,使C/N比为2.9、C/P比为20.2的条件下,控制曝气量为3.57 m3/h·m3、SRT为80d,分3段进水的P-SF-SBR工艺对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为83.1%、97.4%、65.1%、93.7%,出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。 ⑥曝气量对P-SF-SBR系统的除磷效果有影响:当曝气量等于或低于3.57 m3/h·m3时,系统除磷效果良好,出水TP浓度维持在0.5mg/L以下;当曝气量大于3.57 m3/h·m3时,系统除磷效果不稳定,出水TP浓度出现波动。