多段多級AO除磷脫氮工藝匯報PPT.ppt

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1、多段多級 AO除磷脫氮工藝研究 study on anaerobic multilevel anoxic-oxic nitrogen and phosphorus removal process 主講人：馬炳勇 主要內(nèi)容 前言 AMAO除磷脫氮工藝發(fā)展背景 AMAO除磷脫氮工藝流程及基本原理 AMAO除磷脫氮工藝主要特點 AMAO除磷脫氮工藝設計參數(shù) AMAO除磷脫氮工藝工程應用實例 結語 前言 多段多級 AO（ Anaerobic Multilevel Anoxic-oxic， AMAO） 除磷脫氮工藝 ， 是一種污水生物處理高效除 磷脫氮技術 ， 特別適用于城市污水處

2、理的新建和改造 項目 。 該工藝是由中國市政工程西北設計研究院有限 公司研究開發(fā)的 ， 它采用分段進水技術將原污水分配 到生物池中 ， 使其形成交替的多級缺氧 /好氧環(huán)境 ， 強 化了生物脫氮除磷效果 。 并在生物池首端設置厭氧區(qū) ， 創(chuàng)造良好的厭氧釋磷環(huán)境 ， 有效的保證了去除污水 中的總磷 。 1.AMAO除磷脫氮工藝發(fā)展背景 國內(nèi)外目前廣泛采用的污水除磷脫氮工藝效 果是比較好的 ， 但為達到較高的脫氮效果 ， 必須同 時進行污泥回流和加大硝化液的內(nèi)回流 ， 往往還需 要外加碳源和補充堿度 ， 工藝流程較長 ， 占地面積 大 ， 基建投資和運行費用高等 。 這些缺點制約了目 前

3、采用的污水除磷脫氮處理工藝的廣泛應用 。 國內(nèi)外的工藝試驗研究和工程應用結果表明 ， 分段進水多級 AO工藝具有除磷脫氮效率高 、 基建 投資和運行費用省 、 運行管理方便等優(yōu)點 。 適用于 各種規(guī)模污水廠的改造和新廠建設 ， 是一種很有發(fā) 展前途的污水處理新工藝 。 市 政 西 北 院 近 幾 年 對 AMAO工藝的研究和開發(fā)做了大 量工作 ， 取得了較多成果 ， 于 2009年 8月向國家知識產(chǎn)權局申請 了 多段多級 AO除磷脫氮工藝 發(fā)明專利和實用新型專利 ， 并于 2010年 5月 26日獲得實用新型專利 證書 （ 專利號： ZL 2 0169187.2）

4、 。 近兩年我院天津分院在云南 曲靖市 、 山東濰坊市 、 安徽阜陽 市 、 天津?qū)幒涌h等城市的污水處 理廠新建和改造項目中采用 AMAO工藝 ， 取得了良好的效果 。 2.AMAO除磷脫氮工藝流程及基本原理 AMAO除磷脫氮工藝流程圖 工藝流程 進水 出水 剩余污泥 回流污泥 厭 氧 區(qū) 好 氧 區(qū) 好 氧 區(qū) 二 沉 池 缺 氧 區(qū) 缺 氧 區(qū) 缺 氧 區(qū) 好 氧 區(qū) 好 氧 區(qū) AMAO工藝采用分段進水技術將原污水分配到生物池 中，使其形成交替的多級缺氧 /好氧環(huán)境，強化了生物 脫氮除磷效果。并在生物池首端設

5、置厭氧區(qū)，創(chuàng)造良 好的厭氧釋磷環(huán)境，有效的保證了去除污水中的總磷。 （ 1）、硝化菌和聚磷菌存在著基質(zhì)競爭和泥齡的矛 盾 污水除磷脫氮過程中 ， 存在著生物脫氮與生物 除磷過程在水力停留時間和污泥齡的相互矛盾 。 在 碳源方面 ， 反硝化菌的增殖很明顯與聚磷菌的增殖 發(fā)生競爭 。 工藝基本原理 （ 2）、培養(yǎng)弱勢菌群硝化菌和聚磷菌成為優(yōu)勢菌群 提高活性污泥法除磷脫氮效率的實質(zhì)就是通過一 系列工程技術方法 ， 將弱勢菌群硝化菌和聚磷菌培養(yǎng) 成為優(yōu)勢菌群 。 在硝化反硝化過程中 ， 硝化菌與脫碳菌相比是弱 勢群體 。 在厭氧區(qū)往往同時存在聚磷菌和反硝化菌 ， 這兩者中聚磷菌是

6、弱勢群體 。 要提高生物除磷脫氮效果 ， 應提高硝化菌和聚磷 菌在活性污泥系統(tǒng)中的比例 ， 改變?nèi)鮿菥旱默F(xiàn)狀 。 （ 3） 、 高污泥濃度 、 低 BOD5及 NH4+-N濃度 ， 可使硝 化菌和聚磷菌成為優(yōu)勢菌群 根據(jù)實驗數(shù)據(jù) ， 當生物反應池中污泥濃度 MLSS 大于 5000mg/L后 ， 硝化菌和聚磷菌的比增殖速度加快 ， 這兩種菌群在活性污泥總量中的比例增大 ， 從而提高 硝化速度和厭氧釋磷速度 。 此外 ， 當生物反應池中 BOD5及 NH4+-N濃度較低時 ， 硝化菌和聚磷菌的比增 殖速度加快 ， 這兩類菌群在活性污泥總量中的比例增 大 ， 從而提高硝化速度和厭

7、氧釋磷速度 ， 進而提高脫 氮除磷效果 。 （ 4） 、 AMAO工藝生物池內(nèi)污泥濃度高 ， BOD5及 NH4+-N濃度低 ， 可提高除磷脫氮效果 AMAO除磷脫氮工藝 ， 生物池內(nèi)形成一個高污泥濃 度梯度 ， 在不增加生物池出流 MLSS質(zhì)量濃度情況下 ， 生物池內(nèi)平均污泥濃度及污泥齡增加 。 此外 ， 污水分 多段進水 ， 使生物池各段處于低營養(yǎng)狀態(tài) ， 生物池各 段的 BOD5、 NH4+-N處于低濃度狀態(tài) 。 因此 AMAO除 磷脫氮工藝中的硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快 ， 在 活性污泥總量中的比例增大 ， 從而提高除磷脫氮效果 。 （ 5） 、 AMAO工

8、藝生物池各級好氧區(qū)硝化液直接進入 下一級反硝化區(qū)有利提高除磷脫氮效果 AMAO除磷脫氮工藝 ， 由于采用分段進水 ， 生物池 中每一級好氧區(qū)進行硝化菌的硝化反應和聚磷菌的生物 吸磷反應 ， 產(chǎn)生的硝化液直接進入下一級的反硝化區(qū)進 行反硝化 ， 這樣就無需設硝化液內(nèi)回流設施 ， 且在反硝 化區(qū)可以充分利用污水中的有機物作為碳源 ， 一般可以 在較低碳源條件下達到較高的反硝化效率 。 3. AMAO除磷脫氮工藝主要特點 生物池內(nèi)平均污泥濃度高 AMAO除磷脫氮工藝 ， 回流污泥全部進入 生物池前端厭氧區(qū) ， 污水分多段進入生物池厭 氧區(qū)和缺氧區(qū) ， 這樣

9、在生物池內(nèi)形成由高到低 的污泥濃度梯度 ， 在不增加生物池出流 MLSS 的質(zhì)量濃度下 ， 生物池內(nèi)平均污泥濃度增加 ， 終沉池的水力負荷和固體負荷均沒有變化 。 使 得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快 ， 在活性污 泥總量中的比例增大 ， 從而提高除磷脫氮效果 ， 提高出水水質(zhì) 。 對 AMAO工藝生物池中生物量物料平衡計算可得下列方 程式： 12 1 .. .. .. 1n in i 1 11 ()iim r m i mm x rx r x 1 1 1 i mr m i i m m x rx x r （ 3-1） （ 3-2） 式中： n

10、進水段數(shù) i 每段進水流量分配比例（ %） r 污泥回流比 xr 回流污泥濃度（ mg/L） xi 每段生物池的污泥濃度（ mg/L） xl 原污水污泥濃度（ mg/L） 對常規(guī)活性污泥生物池中生物量平衡計算可得下列方程： 1 1 1 i mr m x rx x r （ 3-3） 式中： x常規(guī)活性污泥法生物池中的污泥濃度 假設多段多級 AO生物池中各級池容相等 ， 則可得到 下列方程式： 1 1 1 1 1 n i mrn m i i m m X rX X r 平 均 （

11、 3-4） 式中： x平均 生物池平均污泥濃度（ mg/L） 假設原污水濃度 300mg/L， 回流污泥濃度 9000mg/L， 多段多級 AO生物池分段數(shù)為 4， 各段流量分配比均為 25%， 則當回流比分別為 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 100%時 ， 據(jù)方程 （ 3-4） 可計算各級污泥濃度值 如下表 。 表中第四級的污泥濃度值與常規(guī)活性污泥法生物池 中的污泥濃度相等 ， 顯然多段多級 AO生物池內(nèi)的平均 污泥濃度比常規(guī)活性污泥法生物池污泥濃度高很多 ， 兩者比值大約為 1.251.39。 生物池各級有機物分布均勻，處于低碳源狀態(tài) 污水分多

12、段進入生物池的厭氧區(qū)和缺氧區(qū) ， 生物 池各級有機物分布均勻 ， BOD5及 NH4+-N負荷均衡 ， 這 種狀態(tài)能促使硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快 ， 處于 生長優(yōu)勢 ， 增大這兩類菌群在活性污泥總量中的比例 ， 提高脫氮除磷效果 。 此外 ， BOD5及 NH4+-N負荷均衡 ， 一定程度上縮小了供氧速率與好氧速率之間的差距 ， 可降低能耗 。 各段缺氧區(qū)只進入部分原水 ， 反硝化菌 優(yōu)先利用原污水中易降解有機物進行反硝化反應 ， 減 少了好氧區(qū)異養(yǎng)菌對有機物的競爭 ， 因此可以最大程 度的利用原污水中的碳源進行反硝化 ， 尤其適用于碳 源不足的城市污水生物處理 。 脫氮效率高 多段多

13、級 AO除磷脫氮工藝 ， 對氮的去除包括兩部分： 一是由硝化反硝化反應去除的氮 ， 一是通過剩余污泥 排放去除的氮 ， 根據(jù)物料平衡可得到下列方程式： 1 1 0n n n s r nQ C Q C Q X A Q C 0 11 1 n s rn nn C Q X A C QC （ 3-5） 式中： Q 進入生物池總流量 （ m3/d） Qs 剩余污泥排放量 （ m3/d） n 通過硝化反硝化氮去除率 （ %） Cn1 進入生物池總氮的質(zhì)量濃度 （ g/m3） Xr 剩余污泥的質(zhì)量濃度 （ g/m3） A

14、 剩余污泥中的含氮量 （ gn/gss） 脫氮物料平衡圖 假設生物池內(nèi)各級好氧區(qū)已完全進行硝化反應，各級缺 氧區(qū)已完全進行反硝化反應，則生物池出水的氮物料平 衡可得下列方程式： 10(1 )n n nQ C r Q C 0 1 1 nn n C Cr （ 3-6） 式中： r 污泥回流比 n 生物池最后一段進水流量分配比例（ %） 通過剩余污泥排放去除的氮，根據(jù)物料平衡可得下列 方程式： 1s r n SQ X A Q C 1 s rS n Q XA QC （ 3-7） 式中： s通過剩余污泥排放氮去除率 （ %） 將方程式 (3-6)、 (3-7)代入

15、 (3-5)得： 1 1 nnSr （ 3-8） 若生物池各段進水流量分配比例相同 ， 則可得 11 1nSnr （ 3-9） 式中： n生物池進水分段數(shù) 由方程 (3-8)和 (3-9)可以看出 ， 多段多級 AO除磷脫 氮工藝由硝化 、 反硝化反應去除的脫氮率 ， 與生物池 進水段數(shù)和污泥回流比呈正相關 ， 與生物池最后一段 的進水流量分配比例呈負相關 ， 最后一段進水量比例 越少 ， 理論上脫氮率越高 。 通過計算得四段多級 AO除 磷脫氮工藝的理論脫氮率可達 85.3%。 而要達到相同的 脫氮率 ， 常規(guī)單級 AO工藝除了 70%的污泥回流外 ， 至 少還需 3

16、00%的混合液回流 。 由此可見 ， AMAO工藝在 脫氮方面具有明顯的優(yōu)勢 。 好氧區(qū)硝化液直接進入缺氧區(qū) 生物池各級好氧區(qū)硝化液直接進入下一級缺氧區(qū) ， 不需要設置硝化液內(nèi)回流設施 ， 僅需 50%-70%的污泥 回流 。 而對于傳統(tǒng) AO工藝 ， 除 50%-100%污泥回流外 ， 還需 200%-300%的硝化液內(nèi)回流 ， 因此簡化了工藝流 程 ， 節(jié)省了動力費用 ， 回流系統(tǒng)能耗降低 70%左右 。 生物池池容小 在保持兩者泥齡相同情況下 ， 兩種工藝所需生物池 池容比較如下： 假設原污水中 SS濃度忽略不計 ， 污水分 4段進入生 物池 ， 回流污泥比 50%， 各段流

17、量分配比均為 25%， 回 流污泥濃度 9000mg/l,最后一級生物池可得方程式： 1nr rxx r (3-10) 式中： xn最后一級生物池的 MLSS質(zhì)量濃度 ， mg/l xr回流污泥質(zhì)量濃度 ， mg/l; 同理 ， 對生物池各級可得出其混合液濃度方程式： 1 iri m m rxx Qr Q (3-11) 式中： xi 第 i級生物池的 MLSS質(zhì)量濃度， mg/l Qm 流入第 m級生物池的污水量， m3/d 根據(jù)（ 3-10）、（ 3-11）方程計算得的數(shù)值見下表 常規(guī)除磷脫氮工藝與 AMAO工藝生物池池容比較表 由上表可知 ， AM

18、AO工藝生物池容積僅為常規(guī)工 藝生物池容積的 75%， 可節(jié)省工程投資 。 節(jié)省工程投資降低運行費用 如前所述 ， AMAO工藝與常規(guī)工藝相比 ， 在生物 池出水 MLSS濃度相同情況下 ， AMAO工藝的生物池平 均 MLSS濃度較高 ， 所需生物池容積可減少 25%左右 。 生物池各級好氧區(qū)硝化液直接進入下一級缺氧區(qū) ， 不 需設置硝化液內(nèi)回流設施 。 不僅省去了內(nèi)回流泵并節(jié) 省了動力費用 ， 因此 AMAO工藝可節(jié)省工程投資 ， 并 降低運行費用約為回流系統(tǒng)能耗的 70%左右 。 減少堿度物質(zhì)投加量 AMAO工藝由于硝化反硝化交替進行 ， 在硝化過 程中被消耗的堿度 ，

19、在反硝化過程中可以得到一定程 度的補償 ， 這樣在生物處理系統(tǒng)中 ， 堿度不會發(fā)生很 大的變化 ， PH值基本上能維持在 7-8之間 ， 一般不需 要再補充堿度 ， 若需補充堿度則可大大減少堿度物質(zhì) 投加量 。 減少污泥膨脹 污水處理廠運行中通常發(fā)生的污泥膨脹絕大多數(shù) 為絲狀菌污泥膨脹 。 AMAO工藝缺氧好氧環(huán)境交替存 在 ， 使其生態(tài)環(huán)境有利于菌膠團細菌生長 ， 應用生物 競爭的機制抑制絲狀菌的過度生長和繁殖 ， 將絲狀菌 控制在合理的范圍內(nèi) ， 從而減少絲狀菌污泥膨脹的發(fā) 生 。 有利于實現(xiàn)短程硝化反硝化和同步硝化反硝化 AMAO工藝由于生物池內(nèi)硝化反硝化交替進行 ， P

20、H值一般能維持在較高值 （ 7.4-8.3） 。 較高的 PH值使 亞硝酸鹽積累率達到很高 ， 有利于實現(xiàn)短程硝化反硝 化 。 另外 ， AMAO工藝在同一時間內(nèi)有多個區(qū)域同時 發(fā)生硝化和反硝化反應 ， 這非常接近于同步硝化反硝 化 ， 其特征基本相似于同步硝化反硝化 。 污水廠升級改造較簡單 采用常規(guī)的生物處理工藝往往需要增加生物池容 積 ， 新征土地等 ， 而采用 AMAO工藝 ， 一般不需要增 加生物池容積 ， 只需將污水改為分多段進入生物池 ， 部分生物池改為缺氧區(qū) ， 使生物池改造成污水多段進 入多級缺氧好氧串聯(lián)運行 ， 取消內(nèi)回流系統(tǒng) ， 適當調(diào) 整生物池曝氣系統(tǒng) 。 這樣使

21、污水廠升級改造比較簡單 ， 而且可大大減少升級改造投資 ， 升級改造后 ， 還可減 少運行費用 。 抗沖擊負荷能力強 如前所述 ， AMAO除磷脫氮工藝生物池各級污染 物分布均勻處于較低濃度狀態(tài) ， 同時處在高污泥濃度 下運行 ， 因此提高了生物池對水質(zhì)水量變化沖擊負荷 的適應能力 ， 使處理效果穩(wěn)定 。 4、 AMAO除磷脫氮工藝設計參數(shù) 生物池級數(shù) 生物池級數(shù)對污水處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性 、 脫氮效率有著非常重要的作用 。 生物池級數(shù)越多 ， 生物池混合液越趨于完全混合 ， 與傳統(tǒng)生物處 理工藝相比 ， 在相同生物池容積和二沉池固體負 荷情況下 ， AMAO工藝的處

22、理水量會逐漸增加 ， 但當級數(shù)大于 5時 ， 其工藝體現(xiàn)的性能優(yōu)勢將不再 明顯 。 綜合考慮處理效果 ， 經(jīng)濟合理性和操作運 行管理 ， 工程設計和應用中以 3-5級為宜 。 我院在 2009年 -2010年新設計的和升級改造的污水處 理廠 ， 如云南曲靖污水處理廠 、 阜陽市潁東污水處理 廠 、 天津?qū)幒蝇F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)區(qū)污水處理廠 、 山東濰坊市污 水處理廠 、 山東濰坊市高新區(qū)污水處理廠等均采用四 級 AMAO工藝 。 對處理規(guī)模較小的山東文登市葛家鎮(zhèn) 污水處理廠 ， 采用三級 AMAO工藝 。 美國 Archie Elledge及紐約的 Tallman島污水處理廠采 用四級 AMAO工藝

23、， 加拿大 Lethbridge污水處理廠采用 五級 AMAO工藝 ， 日本琵琶湖流域東北部凈化中心及 美國 Vancouver westside污水處理廠采用三級 AMAO工 藝 。 生物池各級進水量比例 生物池各級進水流量分配比例應考慮各級缺氧區(qū) 進水量能夠提供將上一級好氧區(qū)的硝酸鹽完全反硝化 所需的碳源 ， 第一級進水量應滿足釋磷反應和將回流 污泥中硝酸鹽反硝化所需要的碳源 ， 最后一級進水流 量應盡可能小 ， 以保證出水總氮達標 。 根據(jù)進水水質(zhì) ， 出水水質(zhì) 、 水溫及進水量進行流 量分配 ， 一般可采用等負荷流量分配法和流量分配系 數(shù)法 ， 也可根據(jù)實驗或參考類似工程進行流量

24、分配 。 等負荷流量分配法 假設 AMAO工藝生物池采用四段進水四級 AO串 聯(lián) ， 其水量平衡見下圖 r r 3 Q Q4r 厭 氧 氧 好 缺 氧 好 氧 氧 缺 氧 好 缺 氧 好 氧 NH - N= 04 + - 3N0 -N = N e (r+ 1 ) Q 二 沉 池 排放 總流量Q COD = S o TKN = A o 回流污泥（r Q ) + 4NH -N = 0 , N0 -N = N e3 - 剩余污泥 r 1 Q Q2 r 污泥回流比 （ 回流污泥量 /生物池總進水量 ） r1、 r2、 r3、 r4 第 1、 2、 3、 4段進水量與總進水量的比 So

25、進入生物池的 COD濃度 （ mg/l） Ao 進入生物池總氮濃度（ mg/l） Ne 出水硝酸鹽氮濃度 （ mg/l） 生物池各級懸浮固體濃度 （ MLSS） 呈梯度分布 ， 為保證硝化反應效果 ， 進水流量一般應呈遞減分布 。 根據(jù)生物池內(nèi)物料平衡 ， 并控制各級好氧區(qū)硝化菌的 F/M值相等 ， 假設原污水中無硝酸鹽及亞硝酸鹽 ， 生物 池出水中只有硝酸鹽氮無氨氮及亞硝酸鹽氮 ， 回流污 泥中無氨氮和可生物降解物質(zhì) ， 則可得方程式： 由方程 （ 4-1） 和 （ 4-2） 可以求得 進入生物池各段的 流量分配比 ， 該流 量分配比可以滿足 生物池各段好氧區(qū) 硝化菌的 F/M相同

26、。 流量分配系數(shù)法 流量分配系數(shù)法可以充分利用原污水中的碳源 ， 可提高生物池脫氮效率 ， 并使最后一段進水量最少 。 先計算原污水進到第一段缺氧區(qū)的污水量最小比 例 ， 根據(jù)生物池內(nèi)物料平衡 ， 假設第一段缺氧區(qū)將硝 酸鹽完全反硝化 ， 則可得方程式： 1 e O r rNS （ 4-3） 式中： 轉(zhuǎn)化單位 NO3-N成氮氣需要消耗的有機物 質(zhì)數(shù)量 ， 通常以 BOD5或 COD來表示 。 值與原污水水質(zhì) 、 污泥停留時間 、 內(nèi)源衰減系 數(shù)及可生物降解有機物比例等有關 ， 當處理的原污水 為生活污水時 ， 由實驗得 值約為 7.0mgCOD/mgNO3- No按計算得的 r1

27、值進水比例可使回流污泥攜帶的 NO3- N在該缺氧區(qū)進行完全反硝化 。 同理可推出如下方程式： 1oii o Arr S （ 4-4） 式中 : ri 第 i段完全反硝化所需的最小進水量比 當原污水 COD/TKN， 此時生物池進水流量按遞 減分配較好 ， 當原污水 COD/TKN ， 此時生物池進水 流量按遞增分配較好 。 進入最后一段的 TKN濃度和二沉池出水的 NO3-N 濃度相同 ， 可得如下方程式 : 1 1o n o A rrr Sr （ 4-5） 實際運行時 ， 可以按方程 （ 4 3） 計算得到的第一 段進水量分配比數(shù)值來優(yōu)化

28、污泥回流比等控制參數(shù) 。 該 進水量可以將回流污泥中攜帶的硝酸鹽氮完全反硝化去 除 。 各級缺氧區(qū)、好氧區(qū)容積比 缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積比對除磷影響不大 ， 對硝 化和反硝化效果影響很大 。 對可生化性較好的污水 ， A/O容積比采用較小值 ， 對可生化性較差的污水 ， A/O 容積比采用較大值 。 污水溫度較低 ， A/O容積比采用 較小值 ， 污水溫度較高 ， A/O容積比采用較大值 。 缺 氧區(qū)和好氧區(qū)容積比一般為 1： 1.5 1： 2.5。 有學者研究表明 ， 在滿足硝化和去除有機物要求 的前提下 ， 缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積比增加為 1:1.6時 ， 提高了反硝化除磷菌在聚磷菌中的

29、比例 ， 進而提高有 機物 、 氮磷的去除 。 污泥回流比 AMAO工藝一般情況下可省去內(nèi)回流 ， 只設置外 回流系統(tǒng) ， 污泥回流至首端厭氧區(qū) 。 污泥回流比大小 主要影響生物池污泥濃度 、 污泥齡以及對總氮 、 總磷 的去除率 。 選擇合適的污泥回流比要兼顧生物池總氮 和總磷去除效果 。 工程測定資料 ， 進水比例為 25 :25 :25 :25 的情況下 ， 回流污泥對出水 TN的影響 ,見下表 。 不同回流比的試驗結果統(tǒng)計表（平均值） 由上表看出 ， 隨著污泥回流比增大 ， 生物處理系 統(tǒng)的 TN去除率提高 ， TP去除率卻呈現(xiàn)下降趨勢 。 此外 ， 污泥回流比增大 ， 還會

30、增加動力消耗和運行費用 。 因 此 ， 污泥回流比大小只需保證生物池內(nèi)有足夠的污泥 濃度 。 設計和運行控制中 ， 污泥回流比由水質(zhì)水量 、 污 泥活性等具體情況確定 ， 綜合考慮各種因素污泥回流 比一般取 50% 70%,污泥回流泵能力按 80%污泥回流比 選用 。 溶解氧（ DO）濃度 AMAO工藝中的溶解氧 （ DO） 涉及各級好氧區(qū)中 的 DO濃度 ， 及從好氧區(qū)到缺氧區(qū)攜帶的 DO濃度 。 對四段四級 AMAO工藝在進水流量分配等比例的 情況下 ， 進入缺氧區(qū)的 DO對反硝化反應的影響見下表 。 進入缺氧區(qū) DO對 TN去除的影響 單位： mg/L 試驗發(fā)現(xiàn) ， 好氧

31、區(qū) DO濃度下降 ， 并未使 COD和 TP 的去除率降低 ， 但總氮的去除率發(fā)生明顯變化 。 當好氧 區(qū)濃度控制在 2.0mg/L左右 ， 同步硝化反硝化幾乎沒有發(fā) 生 ， 平均 TN去除率僅為 70%， 當好氧區(qū) DO濃度控制在 1.2mg/L時 ， TN去除率提高到 75.2%， 出現(xiàn)較低程度的同 步硝化反硝化現(xiàn)象 ， 當好氧區(qū) DO濃度下降到 0.6mg/L， 平均 TN去除率提高到 87%。 綜合各種因素 ， AMAO工藝中 DO濃度建議采用值 如下：最后一級好氧區(qū)的 DO濃度控制在 1.4 1.8mg/L， 其余各級好氧區(qū)的 DO濃度控制在 0.5 1.0mg/L， 從好氧 區(qū)末

32、端進入缺氧區(qū)的 DO濃度控制在 0.2 0.3mg/L。 生物池內(nèi)污泥濃度 AMAO工藝其生物池內(nèi)形成由高到低的污泥濃度 梯度 ， 池內(nèi)平均污泥濃度比常規(guī)活性污泥法工藝高 ， 使 得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快 ， 數(shù)量增多 ， 在活性 污泥總量中的比例增大 ， 從而提高除磷脫氮效果 ， 提高 出水水質(zhì) 。 要提高生物池 MLSS， 就要增大污泥回流量 ， 綜合考慮各種因素污泥回流比一般取 50% 70%。 合理確定生物池內(nèi) MLSS是提高除磷脫氮效果 ， 保 證生物處理系統(tǒng)正常運行的重要數(shù)據(jù) 。 本文提出以下方 法確定 MLSS；以生物池出水 MLSS控制在 3500mg/L 4500

33、mg/L， 污泥回流比取 50% 70%， 根據(jù)二次沉淀池 表面水力負荷和排泥濃度 ， 使二沉池固體負荷小于等于 150kg/m2d， 一般按小于 140 kg/m2d控制 。 化學物質(zhì)投加點 對 AMAO工藝當進水 BOD5/TKN<3時 ， 需外加碳 源 ， 一般采用投加甲醇或其他化學物質(zhì) 。 四段四級 AMAO工藝等比例進水情況下對不同投 加點的碳源進行測試比較 （ 控制出水 TN<5 mg/L） ,結 果如下表 。 碳源投加點對投加量的影響 從上表可知 ， 綜合考慮碳源投加點選在最后一段為 最佳方案 。 此外 ， AMAO工藝如需要投加堿度可直接投加 至回流污泥或首段厭氧池中

34、。 污泥泥齡（ SRT） 脫氮和除磷對泥齡的要求是相反的 ， 脫氮要求 較長泥齡 ， 除磷卻要求較短泥齡 。 同時需要除磷脫 氮的生物處理系統(tǒng)中 ， 最小泥齡須優(yōu)先考慮硝化菌 而非反硝化除磷菌 ， 在常溫下聚磷菌的最小泥齡小 于硝化菌的最小泥齡 ， 但可將兩者的最小泥齡視為 相同 。 室外排水設計規(guī)范 規(guī)定污泥齡應取 10 20d， 通常建議污泥齡取 12 16d。 5.AMAO除磷脫氮工藝工程應用實例 國外工程應用實例 迄今為止 ， 美國 、 日本 、 加拿大 、 新加坡 、 新 西蘭和歐洲等國家 。 已經(jīng)在污水處理廠中廣泛采用 AMAO工藝 。 下表中列舉幾個工程

35、的污水廠處理能 力及運行效果 ， 由表可知 ， AMAO工藝脫氮除磷效 率明顯高于傳統(tǒng) A2/O工藝 。 國外 AMAO工藝工程應用實例 國內(nèi)工程應用實例 近幾年我國已建成和正在建設的 （ 包括新建和改造 ） 很多座污水處理廠均采用多段多級 AO除磷脫氮工藝 。 國 內(nèi) 工 程 實 例 西安鄧家村污水處理廠：已完成 4 104m3/d規(guī)模的工程驗證 ， 并已通過鑒定 。 天津紀莊子污水處理廠 已完成 10 104m3/d規(guī)模的工程驗證，并已通過鑒定。 45 104m3/d規(guī)模的改造工程正在施工 ， 即將完工投 產(chǎn)運行 。 天津市東郊污水處理廠： 32 104m3/d規(guī)模的改造工

36、程正在施工 ， 即將完工投 產(chǎn)運行 。 云南曲靖污水處理廠：原工藝為 AB法 ， 改造為多段多級 AO除磷脫氮工藝 ， 污水廠規(guī)模 8 104m3/d。 已建成投產(chǎn)運行 ， 出水水質(zhì)達到設計水質(zhì)標準 。 山東濰坊市污水處理廠：規(guī)模 10 104m3/d， 原工藝為奧貝爾氧化溝 ， 改造為 多段多級 AO除磷脫氮工藝 。 已建成投產(chǎn)運行 ， 出水水質(zhì)達到設計水質(zhì)標準 。 山東濰坊市高新區(qū)污水處理廠：規(guī)模 5 104m3/d， 原為 A/O脫氮工藝 ， 改造為多 段多級 AO除磷脫氮工藝 。 已建成投產(chǎn)運行 ， 出水水質(zhì)達到設設計水質(zhì)標準 。 安徽阜陽市潁東污水處理廠：規(guī)模 3 104m3

37、/d， 新建污水處理廠 ， 工藝為多段 多級 AO除磷脫氮工藝 。 已建成投產(chǎn)運行 ， 出水水質(zhì)達到設計水質(zhì)標準 。 在建污水廠：天津市寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)區(qū)污水處理廠，規(guī)模 2 104m3/d，天津市張 貴莊污水處理廠，規(guī)模 20 104m3/d。 已報道工程實例 云南曲靖污水處理廠 已 報 道 工 程 實 例 阜 陽 潁 東 污 水 處 理 廠 已報道工程實例 濰坊市高新區(qū)污水處理廠 6.結語 AMAO除磷脫氮工藝是近年來由市政西北 院開發(fā)的新技術 ， 試驗研究和工程實踐運行結果 表明 ， 該工藝脫氮除磷效率高 ， 基建投資和運行 費用省 ， 占地面積小 ， 適用于城市污水處理

38、廠的 更新改造和新廠建設 ， 是一種很有發(fā)展前途的污 水處理技術 。 正在研發(fā)與之配套的精確曝氣自控 技術 ， 通過控制溶解氧濃度實現(xiàn)同步硝化反硝化 ， 進一步節(jié)約能耗 、 降低運行成本 ， 使該項技術 的先進性進一步凸顯出來 ， AMAO除磷脫氮工藝 必將在我國的環(huán)境治理中發(fā)揮積極作用 。 天津分院其他工程技術簡介 壓差式自動安全抗浮技術（已申請專利） 池底板安裝一定數(shù)量的單向抗浮閥；池底板下設有兼做盲溝的碎石濾層，池體四 周設觀測井，盲溝內(nèi)的水經(jīng)通孔與觀測井聯(lián)通，構成整個抗浮系統(tǒng)。 抗浮閥利用水位高差的原理，待池內(nèi)外達到一定的水位差時，由于水位壓力將抗 浮裝置的閥體頂開，地

39、下水順著抗浮裝置進入池體，反之，池內(nèi)水體將抗浮裝置利用 水體的自重將抗浮裝置壓實密閉，使底板呈密閉狀態(tài) 。 原理示意圖 工程實例照片 西北院 多段多級 AO生物池 自動壓差式抗浮系統(tǒng) 上海院 A2O生物池 樁抗浮 節(jié)省費用 池體 1873.65萬元 3156.84萬元 1283.19萬元 土方 降水 290.81萬元 802.82萬元 512.01萬元 設備 安裝 576.99萬元 677.28萬元 100.29萬元 根據(jù)對曲靖污水處理廠兩種不同技術的預算對比，西北 院“多段多級 AO除磷脫氮技術自動壓差抗浮系統(tǒng)”式 設計比上海院“ A2O技術樁抗浮”式設計，共節(jié)省工程 投資 1895.49萬元！??！ 多段進水流量分配技術 紀莊子試驗 V型流量調(diào)節(jié)閥 濰坊工程應用流量分配調(diào)節(jié)閥 多段多級 AO除磷脫氮工藝自動控制技術 目前，大多數(shù)污水處理廠的自控系統(tǒng)還遠遠達不到自動控制的要 求，為配合多段多級 AO除磷脫氮工藝的推廣與應用，天津分院依托研 發(fā)中心自主研發(fā)的配套自動控制技術，目前已完成前期程序編寫工作， 隨著 “多段多級 AO除磷脫氮工藝”試驗裝置在紀莊子污水處理廠的起 用，可隨時進入試驗驗證階段。 謝謝！ “ 多段多級 AO工藝 ” QQ群： 58097642 歡迎交流！