工业污水脱氮除磷工艺技术的优化研究.pdf

总第2 16 期2023年第11期环境治理摘要：为了解决传统工业污水脱氮除磷效率低、污水处理难度大的不足。以工业污水处理厂为研究对象，对其现有的污水脱氮除磷效果进行了研究,提出了一种新的脱氮除磷工艺,将现有的“水解酸化+A=/O工艺升级为“缺氧+UCT”工艺，并对系统改造方案、不同污泥回流比情况下的脱氮除磷效果等进行了论述。根据实际应用表明，新的脱氮除磷工艺能够显著提升脱氮除磷效果,极大地提升了工艺污水脱氮除磷的质量。关键词：工业污水;脱氮除磷;水解酸化;UCT中图分类号：X7030引言随着经济社会和工业化水平的不断提升,我国工业污水的排放量逐年增加，据统计2 0 2 2 年工业污水排放量达到了8 0 0 亿t，为了保证对工业污水的处理效率和质量，各污水处理厂不断改善工业污水处理方案,提高对污水中总氮、总磷的去除效果。但随着我国政府对环保情况重视度的不断提升，对工业污水的排放要求已经逐步从一级B类标准向着一级A类标准提升。但由于污水处理厂脱氮除磷工艺技术水平的限制，导致其难以满足新情况下的污水净化处理需求。在对污水处理厂工业污水处理流程进行分析的基础上,针对性地提出了一种新的“缺氧+UCT脱氮脱磷工艺技术,对该工艺技术原理、工艺流程、改造方案等进行了细致的分析，确定了当污泥回流比为100%的情况下具有最佳的脱氮除磷效果。对提升工业污水处理效率和可靠性具有十分重要的意义。1原有工艺流程分析污水厂最初采用了“水解酸化+A30+转盘滤池+紫外消毒 的二级生化处理技术,净化过程中采用了浓缩脱水一体化系统，整个污水处理流程如图1所示。提升泵进+永上清液排出泥饼外运浓缩脱水一体机一污泥均合池图1污水厂净化处理工艺流程由图1可知,在进行污水处理的过程中首先利用格栅去除悬浮或者漂浮状态的固体杂质，然后流人到旋流沉砂池，进一步去除污水中直径较小的固体杂质，过滤处理后进人到水解酸化池。在酸化池中一方面把收稿日期:2 0 2 3-0 3-15作者简介：闫卫军，男，19 8 0 年出生，毕业于中北大学，本科，高级工程师，研究方向为环保咨询领域。山西化工Shanxi Chemical Industry工业污水脱氮除磷工艺技术的优化研究闫卫军（山西晋环科源环境资源科技有限公司，山西太原0 30 0 2 7）文献标识码：A大分子物质降解为小分子物质，另一方面则是把碳水化合物降解成脂肪酸,提高污水的可生化性。然后再进人到厌氧、缺氧和好氧区间内进行污染物处理，污水再经过二沉池流人到高效混凝沉淀池中，然后在此阶段加人消毒药剂除去水中的磷、硫污染物,最后污水流入到消毒间内，经过污水紫外线消毒后排出。在实际运行中发现，污水在处理后的出水COD值在2 2.4 52.1mg/L,虽然能够达到一级B排放标准，但和一级A排放标准存在较大的差异性。在净化过程中对水中硫的去除率在7 1.9%,对水中磷的祛除了在 7 6.4%,勉强能够达到一级B的排放标准,但和一级A的排放标准有巨大的差异性。难以满足污水净化质量和经济性的需求。2工艺优化方案分析2.1总体工艺优化方案结合污水处理厂在污水净化过程中所存在的问题,对污水净化流程进行了优化，在原有的“水解酸化+A3/O”生活处理工艺方法上,把水解酸化池变为了缺氧池,同时在生化系统内增加回流，把净化工艺流程更改为缺氧/厌氧/缺氧/好氧的布置结构，满足“缺氧+UCT脱氮脱磷工艺方案 2 ,经过优化后的污水厂混合液回流净化处理流程如图2 所示。混合液回流混合液回流旋流沉砂池水解酸化池Total 216No.11,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.11.090文章编号：10 0 4-7 0 50(2 0 2 3)11-0 2 34-0 3好氧池高效沉淀池沉池污泥回流回流污泥泵房转盘滤池紫外消毒池旋流沉砂池粗格毒提升泵进水泥饼外运2.2水解酸化池改造方案通过对污水厂进水水质和出水水质的分析，原有系统的反硝化脱硫、脱氮能力偏小,其主要原因是缺高效沉淀池燃氧池缺氧池庆氧池好氧池沉池12上清液排出污泥回流回流污泥泵房浓缩脱水一体机一污泥均合池图2 优化后的污水脱氮处理工艺流程紫外消毒池转盘滤池出水202023年第11期氧池的容积偏小，难以满足反硝化过程的实际需求，因此需要对水解酸化池进行改造。由于水解酸化池的主要作用是处理难以降解的有机物,提升反应时的生化性能,提高溶液中BOD/COD并可以把一部分的有机物除去，减少总污染负荷，能够降低污水的处理成本,提高污水的处理效率。由于污水厂在设计时候和实际进水水质存在一定的偏差，在进水位置的COD 值较低,而 BOD/COD的值偏高 3,因此总氮浓度实际是偏高的，导致反硝化池的容量不够。另一方面，污水处理厂的空间有限，很难再通过建立缺氧池的方式来提高反硝化过程,因此可以考虑对水解池进行改造，使其成为前端缺氧池，增加反硝化时间,进而提升利用率,增加脱氮、脱硫的能力。2.3生化系统内回流改造方案污水处理厂进水段的总氮含量超标，因此需要改善混合液回流以及污泥回流的模式，再结合前端缺氧池，增加反硝化的停留时间，提高污水净化时的脱氮除磷效果。为了提高对污水中碳源的利用效率,降低投加的碳源的量,因此需要对生化系统内回流方案进行改造，加入一个从缺氧池回流到厌氧池中的内回流系统 4，不仅能够提升对污水中现有碳源的利用率,而且也能够弥补厌氧池中的污泥流失，减少在厌氧段反硝化细菌和聚磷菌对碳源的争夺,降低溶液中硝酸盐对厌氧池中释磷效果的影响。同时把污泥回流至厌氧池更改为回流到前端缺氧池 5,这样可以充分利用反硝化作用减少溶液中的硝酸盐,提升对总氮的去除能力,降低对厌氧释磷的干扰,提升除磷的效果。2.4二沉池进水管网改造在污水处理厂的二沉池位置,增加一套连通和放空管道设备,提高二沉池的运行效率,增加对应急事故的处理效果。3污泥回流比对系统脱氮、脱磷的影响3.1污泥回流比对系统脱氮的影响不同污泥回流比情况下系统对污水中总氮的祛除效果如图3所示。由实际对比结果可知，污水在进水时的总氮的质量浓度都是在43.1 6 7.4mg/L之间变动。污泥的的回流比为7 0%时的平均总氮去除率为74.5%，污泥的的回流比为10 0%时的平均总氮去除率为7 9.4%，污泥的的回流比为12 0%时的平均总氮去除率为7 7.2%，由此可知，污泥回流比对系统脱氮的影响极大。当污泥回流比为7 0%时对总氮去除效率低主要是油液污泥浓度低、提供的微生物量不足，进而影响对污水中总氮的去除效果 7。当污泥回流比为100%、12 0%时的脱氮效果差异不断，而污泥回流比闫卫军：工业污水脱氮除磷工艺技术的优化研究62.5%提升了 2 7.1%。807060(T/u)/(NL)d504030201003.2污泥回流比对系统脱磷的影响不同污泥回流比情况下系统脱磷效果如图4所示。实际对比结果可知,污水在进水时的总磷的质量浓度都是在1.6 3 7.6 2 mg/L之间变动，在出水口处的总磷浓度保持在0.2 9 mg/L以内。污泥的的回流比为70%时的平均总氮去除率为9 1.6%,污泥的的回流比为10 0%时的平均总磷去除率为9 6.5%，污泥的的回流比为12 0%时的平均总磷去除率为9 2.9%，比优化前的7 8.4%提升了18.5%。由此可知当污泥的回流比为10 0%的情况下能够保证最好的脱磷效果。987/-进水TP出水 TP-A-去除率(7/u)(dL)d65432104结论针对现有“水解酸化+A3/O+转盘滤池+紫外消毒”技术处理工业污水所存在的脱氮除磷效率低的问题，提出了“缺氧+UCT脱氮脱磷工艺方案，根据实际应用表明：1)现有工业污水反硝化脱硫、脱氮能力偏小,其主要原因是缺氧池的容积偏小，难以满足反硝化过程235越高在运行时的成本最低，因此最终选择污泥回流比为10 0%，此时的总氮去除率为7 9.4%，比优化前的100进水TN出水TN-去除率8060%率糊子40R=70%R=100%-21-20-日期图3不同回流比对总氮(TN)去除率影响R=X0%R=1bp%0I-LO-21-L0-LO-日期图4不同回流比对总磷(TP)去除率影响R=120%91-L20-I-91-L0-1008060%/率湖子40R=120%2081-20-山西化工第43卷的实际需求；2)污泥回流至前端缺氧池，可以充分利用反硝化作用减少溶液中的硝酸盐，提升对总氮的去除能力，提升除磷的效果3)污泥回流比为10 0%时，系统对总氮去除率为79.4%，比优化前提升了2 7.1%。对总氮的去除率为92.9%，比优化前提升了18.5%。参考文献1王慰，王淑莹，张琼，等.后置缺氧UCT分段进水工艺处理低C/N城市污水J.中国环境科学，2 0 16,36(7)：19 9 7-2 0 0 5.Optimization of Nitrogen and Phosphorus Removal Process Technology for Industrial(Shanxi Jinhuan Keyuan Environmental Resources Technology Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030027,China)Abstract:In order to address the shortcomings of low nitrogen and phosphorus removal efficiency and high difficulty in wastewatertreatment in traditional industrial wastewater.Taking industrial wastewater treatment plants as the research object,a new nitrogen andphosphorus removal process was proposed,which upgraded the existing hydrolysis acidification+AP/O process to the anoxic+UCTprocess.The system transformation plan and nitrogen and phosphorus removal effects under different sludge reflux ratios were discussed.According to practical applications,the new nitrogen and phosphorus removal process can significantly improve the efficiency of nitrogenand phosphorus removal,greatly improving the quality of nitrogen and phosphorus removal in process wastewater.Key words:industrial wastewater;nitrogen and phosphorus removal;hydrolysis acidification;UCT(上接第 2 17 页)Research on Difficulties and Countermeasures of Environmental Protection AcceptanceAbstract:Environmental protection acceptance monitoring work is an important component of environmental protection,and its core lies inachieving rational utilization of resources and improving the quality of the ecological environment.Therefore,it is necessary to deeplyexplore the key and difficult points of environmental protection acceptance monitoring work,in order to lay the foundation for ecologicalenvironment protection.Starting from the content and responsibilities of environmental protection acceptance monitoring,this paper analyzesthe key points of environmental protection acceptance monitoring,and proposes ways to improve the level of environmental protectionacceptance monitoring in response to the dificulties of environmental protection acceptance monitoring.The aim is to provide referencebasis for relevant personnel.Key words:environmental protection;acceptance;monitor（上接第2 30 页）6】代枝兴.关于矿山废水处理的深人研究 J.环境与发展,2 0 19,31(1):3637.Research on the Application of Coal Mine Water Pollution Control Technology(Shanxi Xiangning Coking Coal Group Shennanao Coking Coal Co.,Ltd.,Linfen Shanxi 042100,China)Abstract:Taking wastewater from abandoned mines as the research object,the current situation and causes of water pollution in miningareas were analyzed.A two-stage neutralization and purification process technology based on limestone and lime milk was proposed,whichnot only achieved effective treatment of heavy metal ions in wastewater but also improved the efficiency of coal mine wastewater treatment.According to the application,the new coal mine wastewater pollution control technology can reduce the actual treatment cost of coal minewastewater by 60.9%and 62.4%.Key words:mining;wastewater treatment;comprehensive purification2方超.芜湖市某污水处理厂提标改造工艺研究及运行效果分析D.合肥：合肥工业大学,2 0 2 0.3郑于蓝，吴义锋，李淑萍.反硝化除磷污泥系统化及其性能影响因素研究综述 J.净水技术,2 0 2 1,40(3):9-2 2.4郑焕友.10 kV链式静止无功发生器在煤矿井下应用研究 J.山东煤炭科技，2 0 19(5)：12 1-12 3.5韦佳敏，黄慧敏，程诚，等.污泥龄及pH值对反硝化除磷工艺效能的影响 J.环境科学,2 0 19,40(4)：19 0 0-19 0 5.6王旭东，高淼,王莹莹,等.在线 NaCIO反洗对倒置 A/O-MBR系统微生物群落的影响 J.环境科学,2 0 19,40(7)：32 0 8-32 15.7于滏，范维利.不同进水方式对倒置A2/O-MBR系统脱氮除磷的影响研究 J.建筑与预算,2 0 2 0(6):7 3-7 6.WastewaterYan WeijunMonitoringYan Jing(Taiyuan Branch Jet Consulting Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030000,China)7肖辑,徐夫元,降林华，等.含Cr(VI)废水处理研究进展 J.北京师范大学学报（自然科学版），2 0 16,52(1)：7 6-8 2.Wei Fei