在污水廠的污水處理過(guò)程中，除去對(duì)常規(guī)的有機(jī)污染物的去除之外，還有對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的去除，這是為了污水中富集的營(yíng)養(yǎng)元素不流入自然水體內(nèi)。城鎮(zhèn)生活污水中含有較高濃度的營(yíng)養(yǎng)元素的物質(zhì)主要以氮、磷的衍生產(chǎn)物為主，這些物質(zhì)對(duì)自然水體內(nèi)的藻類的滋生提供了充足的營(yíng)養(yǎng)，使自然水體內(nèi)形成富營(yíng)養(yǎng)化的污染。污水處理中，對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的去除也成為污水廠主要的處理功能，也是環(huán)境部門對(duì)污水廠實(shí)施考核監(jiān)督的重要指標(biāo)。
污水處理中，對(duì)進(jìn)水中氮、磷等衍生物的含量以總氮、總磷計(jì)算，其中氮還包含氨氮的指標(biāo)，因此在污水廠中需要對(duì)污水中的氨氮、總氮、總磷進(jìn)行合理的工藝運(yùn)行的調(diào)整，來(lái)保障出水的營(yíng)養(yǎng)元素的指標(biāo)能達(dá)到環(huán)境部門規(guī)定的指標(biāo)要求。而這些合理的工藝運(yùn)行調(diào)整，就是污水處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理工作。
氮和磷在污水中的去除和有機(jī)污染物的去除原理一致，仍是以微生物來(lái)進(jìn)行的反應(yīng)。在污水廠的核心處理構(gòu)筑物生化反應(yīng)池內(nèi)存在著無(wú)法用普通數(shù)量級(jí)來(lái)計(jì)算的巨量的微生物，這些微生物除去數(shù)量特別巨大以外，還有就是種類非常的繁多，這些繁多的種類的微生物分別承擔(dān)了針對(duì)污水中不同污染物質(zhì)的處理能力，在污水廠的生物池內(nèi)，污水中的每一種污染物質(zhì)都能具有相對(duì)應(yīng)的一些微生物種群進(jìn)行處理，由于污染物種類的不同，這些微生物種群也具有不同的一些生長(zhǎng)特性，反應(yīng)到對(duì)環(huán)境條件的要求也不盡相同，而認(rèn)識(shí)這種不同，并在日常管理中加以工藝細(xì)節(jié)的調(diào)整，是污水廠工藝調(diào)整的細(xì)節(jié)化管理的重心所在。
磷和氮在污水中是兩種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，處理的過(guò)程是兩大類不同的生物群體來(lái)進(jìn)行的，因此在這個(gè)系列中的討論中，將分成磷的去除工藝細(xì)節(jié)管理和氮的去除的工藝細(xì)節(jié)管理來(lái)進(jìn)行。公眾號(hào)將首先從磷的去除進(jìn)行探討。
市政污水廠除磷的方式主要有兩種，一種是生物除磷，一種是化學(xué)除磷。從成本上來(lái)說(shuō)，生物除磷是低成本的處理過(guò)程，化學(xué)除磷需要額外投加化學(xué)藥劑，藥劑的購(gòu)買使用增加了污水廠的運(yùn)行成本，同時(shí)藥劑的投加過(guò)程也增加了污水廠的。從運(yùn)行成本和管控難度上，化學(xué)除磷都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生物除磷，因此在污水廠除磷的整體思路，是以生物除磷為主，化學(xué)除磷為補(bǔ)充的處理過(guò)程。這需要運(yùn)行人員針對(duì)具備除磷能力的微生物群體的基本生活習(xí)性，所需要的環(huán)境條件進(jìn)行深入的了解，才能實(shí)現(xiàn)生物除磷的細(xì)節(jié)管控。
自然界的微生物中，磷是構(gòu)成微生物能量運(yùn)行的重要組成元素，在每種生物體內(nèi)都存在一定量的磷作為生存活動(dòng)的基礎(chǔ)，但是相對(duì)于C來(lái)說(shuō)，所占的比例是非常少的，碳和磷通常的比例為100：1。
有一類微生物卻具備一種特殊的能力，就是能夠在好氧的環(huán)境中過(guò)量的攝取磷到自己體內(nèi)，然后在無(wú)氧的環(huán)境中利用污水中的易降解的碳源進(jìn)行生物反應(yīng)，將這部分磷釋放出來(lái)，然后再進(jìn)入好氧環(huán)境又重新過(guò)量攝取磷，由于它們能夠過(guò)量的聚集磷，這一類細(xì)菌被稱為聚磷菌。利用聚磷菌對(duì)磷的反應(yīng)機(jī)理，污水廠在生物池中設(shè)置了好氧段和厭氧段，厭氧的作用就是給聚磷菌提供無(wú)氧的環(huán)境，從而使體內(nèi)的磷釋放出來(lái)，進(jìn)入到好氧段就能更多的吸附磷，而厭氧的叫法其實(shí)就是把聚磷菌這類微生物的釋磷時(shí)期對(duì)氧氣的要求來(lái)定義的。
在污水廠中生物池內(nèi)進(jìn)行氧氣不同供給的劃分，比較常見的是AO及A2O工藝，這兩種工藝，將生物池劃分為好氧曝氣區(qū)域(O區(qū))，厭氧(A)區(qū)域，A2O工藝還增加了缺氧(A)區(qū)，通過(guò)在生物池內(nèi)采用隔墻，底部是否布置曝氣頭來(lái)將好氧O區(qū)和厭氧A區(qū)進(jìn)行分割，形成兩個(gè)不同的功能區(qū)域，其中厭氧的A區(qū)是完全為聚磷菌在厭氧條件釋放磷的特殊過(guò)程而設(shè)置的，在了解了厭氧區(qū)的設(shè)置原理以后，就可以針對(duì)厭氧區(qū)的工藝細(xì)節(jié)進(jìn)行分析管理了。
需要注意的是，無(wú)論生物池如何劃分多少區(qū)域，生物池內(nèi)的微生物群落是以活性污泥的形式存在，也就是說(shuō)AO，AAO工藝的基本還是活性污泥。那么活性污泥就有其獨(dú)有的特點(diǎn)要加以注意，那就是活性污泥的良好的沉降性能和活性污泥的絮凝體結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)因素在實(shí)際的運(yùn)行管理中是必須認(rèn)真了解并對(duì)待的。
這兩個(gè)因素在好氧區(qū)，采用底部曝氣的方式，一面實(shí)現(xiàn)了充氧，一面氣泡從底層向表面釋放的過(guò)程，起到了攪拌生物池內(nèi)活性污泥的作用，因此在曝氣區(qū)域，活性污泥的絮凝體會(huì)保持良好的懸浮狀態(tài)，正是這種懸浮狀態(tài)，使活性污泥中的絮凝體和污水中的污染物質(zhì)能夠有機(jī)會(huì)充分接觸，微生物能夠攝取和捕捉污水中的污染物質(zhì)成為自身的營(yíng)養(yǎng)。
但是厭氧的A區(qū)最大的特點(diǎn)就是不能有氧氣，也就是不能有曝氣裝置進(jìn)行人工充氧，在這種情況下，厭氧區(qū)的活性污泥缺少了底部曝氣的攪拌，自身良好的沉降性能會(huì)使活性污泥快速的沉淀到池底，而附著在活性污泥絮凝體上的包括聚磷菌在內(nèi)的各類型微生物到了池底后，無(wú)法和進(jìn)水中易降解的碳源充分接觸，聚磷菌也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)體內(nèi)磷的釋放，體內(nèi)聚集的磷過(guò)多，在好氧段就無(wú)法繼續(xù)攝取磷，生物聚磷的效果失去，只能依靠化學(xué)除磷來(lái)進(jìn)行磷的指標(biāo)控制。
因此在厭氧A區(qū)的活性污泥保持懸浮狀態(tài)是非常重要的工藝控制細(xì)節(jié)。這個(gè)工藝控制細(xì)節(jié)是通過(guò)設(shè)置在厭氧A區(qū)內(nèi)的攪拌器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
厭氧區(qū)的攪拌器起到了促進(jìn)生物除磷反應(yīng)的作用，一方面起到了保持活性污泥懸浮狀態(tài)的功能，另一方面也起到了將回流污泥和進(jìn)水混合均勻的作用，這兩個(gè)作用是保證聚磷菌等微生物和進(jìn)水中的易降解碳源充分反應(yīng)的，在日常巡視中要認(rèn)真的加以檢查其是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)要檢查其是否起到了充分混合，保持了良好的懸浮狀態(tài)的效果。主要檢查在整個(gè)厭氧區(qū)域內(nèi)，活性污泥是否都保持著良好的懸浮狀態(tài)，有無(wú)水力攪拌死角等，對(duì)出現(xiàn)異常的攪拌器要及時(shí)進(jìn)行修理，保證區(qū)域內(nèi)的攪拌效果良好，聚磷菌釋磷反應(yīng)徹底充分。
原標(biāo)題：污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理(十五)-生化池的運(yùn)行細(xì)節(jié)6