1.泥量與泥齡
A2O工藝運行中系統(tǒng)污泥濃度和泥齡對脫氮除磷有重要影響,研究表明,當厭氧池、缺氧池、好氧池中的MLSS維持在3000~3800mg˙L,且三個反應器中的MLSS值接近時,系統(tǒng)具有較好的脫氮除磷效果。厭氧池聚磷菌和缺氧池反硝化細菌屬于短泥齡微生物,短泥齡有利于除磷和反硝化,一般缺氧池的泥齡為3~5d,好氧池中自養(yǎng)硝化細菌增殖速度慢,世代周期長,要使自養(yǎng)硝化細菌在系統(tǒng)中維持一定的數(shù)量,成為優(yōu)勢菌群,好氧段需要20~30d的長泥齡,但同時長泥齡使含磷污泥的排放過少,且在較高的泥齡下聚磷菌為維持生命活動分解聚合磷酸鹽,可能使磷從含磷污泥里重新釋放出來,不利于系統(tǒng)除磷,一般系統(tǒng)若以除磷為主要目的,泥齡可控制在6~8d,另外,反硝化聚磷菌的發(fā)現(xiàn)使系統(tǒng)在缺氧段脫氮的同時也能使磷得到部分去除,研究發(fā)現(xiàn),當系統(tǒng)的SRT在 15d時缺氧段具有較高的脫氮除磷效果。為了兼顧脫氮除磷,建議污泥齡為硝化菌的最小世代期的2倍以上,權衡考慮將污泥齡控制在8~15d較合適。
2.碳源
脫氮除磷過程中反硝化細菌和聚磷菌是混合共生的,相互競爭碳源,且反硝化細菌會優(yōu)先攝取碳源,厭氧段碳源不足會抑制聚磷菌的釋磷,從而導致最終除磷效果變差,為了保證良好的除磷效果,厭氧段需要有充足的可供聚磷菌吸收的碳源,一般將厭氧池( SP/SBOD) 控制在0.06以內,污泥負荷控0.10kgBOD5 /( kgMLSS˙d) 以上。缺氧池內異養(yǎng)型兼性厭氧反硝化細菌需要足夠的有機物作為電子供體,以NO-x-N為電子受體,將回流混合液中的NO-x-N還原成 N2,完成系統(tǒng)的脫氮,因此缺氧池需要一定的C/N,根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,當COD/TKN大于8時,脫氮率可達80%。
好氧池碳源不宜過多,過多的碳源會促使好氧池內異養(yǎng)型好氧細菌成為優(yōu)勢菌群,抑制自養(yǎng)型硝化細菌的硝化作用,對系統(tǒng)脫氮產(chǎn)生負面影響,好氧池應將污泥負荷控制在0.15kgBOD5/( kgMLSS˙d)以下。系統(tǒng)運行過程中應定期核算污水進水水質是否滿足BOD5/TKN大于4,BOD5/TP大于20的要求,否則需要補充碳源。在碳源分配上,厭氧池、缺氧池、好氧池呈遞減趨勢,厭氧池需要過多的碳源,缺氧池碳源充足,好氧池碳源較低。
3.NH+4-N濃度
好氧段過高的NH+4-N濃度會對硝化菌產(chǎn)生抑制作用,要保證NH+4-N正常硝化,通常TKN/MLSS負荷率應小于0.05kgTKN/( kgMLSS˙d)
4.溶解氧( DO)
為了防止進入二沉池的混合液發(fā)生反硝化或釋磷,引起污泥上浮,影響出水水質和除磷效果,進入沉淀池的混合液中通常保證一定的DO濃度,且好氧池DO 不足會抑制硝化菌的生長,其對DO的最低忍受極限為0.5~0.7mg˙L.
增加溶解氧有利于硝化作用的進行,好氧末端DO對A2O工藝脫氮除磷的影響,結果表明隨著末端DO的增大,系統(tǒng)硝化速率提高,NH+4-N的去除率從60%升高到90%以上,TN的去除率從54%升高到67% ,總磷的去除率也有所提高,好氧池的DO>2mg˙L以后,硝化速率開始減緩,繼續(xù)增大DO對硝化進程不僅沒有大幅加快,還可能使回流污泥和回流混合液中DO濃度偏高,不利于厭氧段釋磷和缺氧段反硝化,根據(jù)實踐經(jīng)驗將好氧段DO控制在2mg˙L為宜,最高不超過3mg˙L 。缺氧段DO會與硝酸鹽競爭電子供體,較高的DO還會影響硝酸鹽還原酶的合成及活性,一般缺氧段的DO不超過0.5mg˙L為宜。絕對的厭氧環(huán)境有利于聚磷菌的釋磷,但回流污泥不可避免的帶入部分DO和NO-x-N,實際操作中厭氧段DO<0.2mg˙L即可。
5.混合液回流比R
好氧池出水回流至缺氧池用于脫氮,回流比越大,脫氮效果越好,但較大的回流比增大了能源消耗,提高了處理成本,研究發(fā)現(xiàn)當R超過300%時,脫氮率可達到75%以上。
6.污泥回流比r
二沉池污泥回流到厭氧池以維持各段合適的污泥濃度,保證整個生化反應的正常進行。污泥回流比增大,泥齡增長,有利于自養(yǎng)型硝化細菌的增長,硝化作用良好,但回流污泥中過多的NO-x-N進入?yún)捬醭夭坏茐牧藚捬醐h(huán)境,還會與聚磷菌競爭碳源,影響除磷效果。厭氧區(qū)NO-x-N濃度超過1.5mg˙L-1時,釋磷會受到抑制。相反污泥回流比減小,好氧段因硝化不完全也會導致脫氮效果不佳。一般污泥回流比在60%-100%為宜,最低不少于40%。
7.水力停留時間( HRT)
水力停留時間與進水水質、溫度等因素有關,A2O工藝整個運行時間在6~8h左右,HRT( 厭氧/缺氧/好氧) = 1/1/( 3~4) 。厭氧池水力停留時間一般為1~2h,缺氧池的水力停留時間一般為1.5~2h,好氧池的水力停留時間一般為6h左右。
8.溫度
溫度升高對生物脫氮有利,好氧段硝化反應適宜溫度為30~35℃,缺氧反硝化反應適宜溫度為15~25℃,當溫度低于15℃,生物脫氮效率明顯下降,溫度的變化對除磷影響不大,厭氧除磷的適宜溫度為5~30℃,溫度降低還可能有利生物除磷。
9.pH
厭氧段聚磷菌適宜的pH為6~8,缺氧段反硝化細菌的適宜pH為6.5~7.5,好氧段硝化細菌適宜的pH為7.5~8.5,實際操作中將污水混合液pH控制在7.0以上即可,如果pH過低,可投加石灰補充堿度。