,如果排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總氮有嚴(yán)格的要求,應(yīng)采用二級(jí)生物脫氮處理系統(tǒng)
,通過控制硝化和反硝化反應(yīng)的完全程度來控制出水中的總氮
。
4主要設(shè)計(jì)參數(shù)
4.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選取
生化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)取值見表1。
表1MBR系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)
4.2混合液回流比的計(jì)算
垃圾滲濾液進(jìn)水氨氮濃度高
,排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨氮和總氮的要求非常嚴(yán)格
,混合液回流比對(duì)總氮的去除率影響較大,混合液回流比增大
,TN去除率也增大
,合理確定混合液回流比,才能達(dá)到良好的脫氮效果
。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中
,許多工程設(shè)計(jì)混合液回流比不能滿足脫氮要求,出水總氮超標(biāo)現(xiàn)象非常普遍
。
反硝化所需的硝酸鹽由污泥回流和混合液回流提供
,反硝化率用回流比控制,它們之間的關(guān)系為:
反硝化率fde按下式計(jì)算:
需硝化的氨氮量按下式計(jì)算:
(4)Nht=24Q[N-0.05(S0-Se)]×10-3(kg/d)
MBR系統(tǒng)采用外置式超濾膜
,出水SS接近于零,其含氮量亦按零考慮
。
反硝化的硝酸鹽量按下式計(jì)算:
(5)NOt=24QNO×10-3(kg/d)
式中需反硝化的硝態(tài)氮濃度NO按下式計(jì)算:
(6)NO=N-0.05(S0-Se)-Ne
5外部碳源投加系統(tǒng)
5.1外部碳源的種類
目前普遍使用的外部碳源有甲醇、乙烷
、乙酸
、
乙酸鈉、葡萄糖等,各種碳源各有優(yōu)缺點(diǎn)
,合理選擇
外部碳源對(duì)脫氮效果
、運(yùn)行成本等影響很大。 不同碳源類型對(duì)系統(tǒng)的脫氮性能影響存在差異
,在實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)工程的具體情況合理選用外部碳源
,綜合分析并參考以往的工程經(jīng)驗(yàn),外部碳源宜優(yōu)先考慮采用葡萄糖
。
5.2外部碳源投加位置
滲濾液原液碳源極度缺失的情況下
,如果不投加外部碳源,會(huì)導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)內(nèi)硝酸鹽過度積累
、堿度缺失
,輕則抑制微生物的活性,重則導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰
,此種情況下為確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行
,應(yīng)在缺氧池和后置反硝化池都投加外部碳源。
如果碳源不是很缺乏
,硝酸鹽積累現(xiàn)象也不是很嚴(yán)重
,系統(tǒng)內(nèi)能維持正常的硝化反硝化反應(yīng),此時(shí)宜在后置反硝化池內(nèi)投加外部碳源
,可以節(jié)省投加量
,從而達(dá)到降低運(yùn)行成本的目的。
國內(nèi)大部分滲濾液處理工程
,在后置反硝化池投加新鮮滲濾液
,確實(shí)可以達(dá)到節(jié)省運(yùn)行成本的目的;但由于滲濾液原液含有高濃度的氨氮
,而后曝氣池未設(shè)置內(nèi)回流系統(tǒng)
,導(dǎo)致出水總氮增加,因此在后置反硝化池應(yīng)投加甲醇或乙酸鈉等不含“氮”的外部碳源
,而不應(yīng)投加新鮮滲濾液
。
5.3外加碳源對(duì)生化處理系統(tǒng)的影響
如果滲濾液進(jìn)水C/N比嚴(yán)重失調(diào),生化處理系統(tǒng)長(zhǎng)期靠投加外部碳源維持運(yùn)行
,這種情況與單純處理垃圾滲濾液有很大不同
。無論采用何種碳源,其反應(yīng)速度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滲濾液原液
,水力停留時(shí)間也相應(yīng)很短
,因此池容積也較小。
如果池容積過大、水力停留時(shí)間過長(zhǎng)
,異養(yǎng)好氧反硝化菌得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).因而利用自身體內(nèi)的原生物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)源呼吸
,進(jìn)而降低活性污泥的活性,影響處理效果
。因此在靠投加外部碳源維持運(yùn)行的滲濾液生化處理系統(tǒng)
,其生物反應(yīng)池容積不能過大,應(yīng)通過計(jì)算合理確定
。
6工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施
6.1水流形態(tài)的控制
許多生物池的設(shè)計(jì)對(duì)水的流態(tài)缺少控制
,極易發(fā)生短流,減少實(shí)際水力停留時(shí)間
,降低整個(gè)系統(tǒng)的處理效果
。垃圾滲濾液處理生物池內(nèi)的混合液懸浮固體濃度一般控制住12g/L~15g/L,實(shí)際運(yùn)行過程中有時(shí)高達(dá)20g/L~30g/L
,如此高的污泥濃度
,在水流發(fā)生短流的情況下,極易發(fā)生污泥沉積
,從而降低活性污泥的活性,導(dǎo)致處理效率下降
。
在工程設(shè)計(jì)中
,尤其是大規(guī)模的滲濾液處理工程,應(yīng)在生物池內(nèi)采取必要措施
,控制生物池內(nèi)水的流態(tài)
,避免污泥沉積并提高處理效率。
6.2污水冷卻系統(tǒng)回流管的設(shè)置
由于高濃度污水在生化反應(yīng)過程中會(huì)釋放出大量的熱能
,同時(shí)由于部分電能轉(zhuǎn)化成熱能的緣故
,垃圾滲濾液處理生物池內(nèi)會(huì)保持較高的溫度,過高的水溫會(huì)抑制微生物的活性
,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使生化處理系統(tǒng)癱瘓
。因此垃圾滲濾液生化處理均設(shè)有污水冷卻系統(tǒng),用污水泵抽取生物池內(nèi)的混合液進(jìn)入換熱器
,與冷卻水在換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換
,降溫后混合液再回到生物池內(nèi),從而達(dá)到降低生物池內(nèi)水溫的目的
。
對(duì)于設(shè)有污水冷卻設(shè)施的生化系統(tǒng)
,由好氧池末端取水,將冷卻后的污水回流到缺氧池進(jìn)水端
,可以同時(shí)起到混合液回流的作用
,提高脫氮效果,也可以取代內(nèi)回流泵節(jié)省能耗,但實(shí)際操作中要考慮冷卻系統(tǒng)間歇運(yùn)行的影響
。
圖3污水冷卻系統(tǒng)示意圖
6.3膜分離系統(tǒng)回流管的設(shè)置
在許多垃圾滲濾液處理工程中
,MBR系統(tǒng)采用管式膜超濾分離系統(tǒng),超濾進(jìn)水泵由好氧池末端取水
,進(jìn)入管式膜濃縮又回流到生物池內(nèi)
。將含有硝酸鹽的超濾回流管接至缺氧池進(jìn)水端,同樣可以起到混合液內(nèi)回流的作用
,提高脫氮效率
、節(jié)省能耗。

圖4膜分離系統(tǒng)示意圖
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