生物除磷效果忽好忽坏:6个关键影响因素对照表
除磷效果时好时坏,多半是这6个参数在波动
生物除磷系统经常出现一种现象:同一套工艺、同一批进水,除磷效果却时好时坏。这种波动通常不是设备故障,而是几个关键环境参数在临界值附近浮动。下面梳理6个主要影响因素,并给出对应的控制范围。
一、影响生物除磷的6个因素
- 溶解氧:影响体现在两端。厌氧区需要严格控制厌氧条件,这直接关系到聚磷菌的生长、释磷能力以及合成PHB的能力。溶解氧存在时,一方面作为电子受体抑制厌氧菌的发酵产酸,妨碍磷的释放;另一方面会消耗掉易降解的有机基质,减少聚磷菌所需的脂肪酸。好氧区则要供足溶解氧,保证聚磷菌降解储存的PHB、释放能量用于过量摄磷。一般厌氧段溶解氧控制在0.2 mg/L以下,好氧段维持在2.0 mg/L左右。
- 厌氧区硝态氮:硝酸盐氮和亚硝酸盐氮同样会消耗有机基质,抑制聚磷菌释磷,进而影响好氧段的吸磷。此外部分聚磷菌会利用硝态氮作为电子受体进行反硝化,影响其以发酵中间产物为电子受体的产酸过程,进一步削弱释磷、摄磷和PHB合成能力。
- 温度:温度对除磷的影响不如对脱氮那么明显,因为高、中、低温条件下都有相应菌群具备除磷能力。但低温运行时厌氧区的停留时间需要适当延长,以保证发酵作用完成和基质被吸收。总体在5到30℃范围内都能取得较好效果。
- pH值:pH在6到8范围内时,磷的厌氧释放过程相对稳定。当pH低于6.5时,生物除磷效果会明显下降,需要在进水端关注酸碱废水的混入。
- BOD负荷与有机物性质:厌氧段有机基质的种类、含量及其与营养物质的比值,是决定除磷效果的关键。相对分子质量小、易降解的有机物,例如低级脂肪酸类物质,容易被聚磷菌利用,诱导释磷能力强;高分子难降解有机物诱导能力弱。厌氧阶段释放越充分,好氧阶段摄取的磷就越多。一般认为进水BOD5/TP大于15才能保证聚磷菌有足够基质,必要时可通过部分进水和取消初沉池来提高BOD负荷。
- 污泥龄:生物除磷主要通过排除剩余污泥实现,泥龄长短直接影响摄磷效果和剩余污泥排放量。一般而言泥龄越短、污泥含磷量越高、排泥量越多,除磷效果越好,且短泥龄有利于抑制好氧段硝化、保证厌氧段充分释磷,因此以除磷为目的的系统宜采用较短泥龄,一般控制在3.5到7天。但泥龄过短会影响出水BOD5和COD指标。
二、运行控制建议
污泥处理环节同样不能忽视。污泥浓缩池若长期处于厌氧状态,会造成聚磷菌释磷,使浓缩池上清液和脱水滤液中磷浓度升高,这部分水回流到系统前端等于把磷又送回来。建议缩短污泥在浓缩池的停留时间,并对上清液和脱水液单独考虑除磷措施。另外厌氧区停留时间并非越长越好,过长不利于抑制丝状菌,会恶化污泥沉降性能。
小结
把溶解氧、硝态氮、温度、pH、BOD负荷和污泥龄这几项控制在合理区间,生物除磷的稳定性会明显提升;而污泥处理和回流液的磷释放,往往是容易被忽略的第三只手。如果你的系统在参数调整后仍难以稳定达标,可以将进出水数据与各段控制值发给水处理1号店的工程师,我们提供聚合硫酸铁、聚合氯化铝等药剂的补充处理建议,帮助你在生物法与化学法之间找到合适的组合。