污水生物脱氮除磷中关键水质参数相关性分析

目前,大部分进行提标改造的污水处理厂都存在着忽略进水水质构成及变化的问题,导致后期工艺运行调整难、运行能耗高,影响出水稳定达标。运用SPSS软件包,分析了辽宁省某污水处理厂进水水质与出水TN、TP的相关性。结果表明,进水BOD5/TN与出水TN中度负相关;进水BOD5/TP与出水TP低度负相关;进水SS/BOD5与出水TN基本不相关;进水BOD5/COD与出水TP相关程度弱。这对现有污水处理厂的提标改造有一定的借鉴作用。

随着经济的发展、对水需求的增加,水资源短缺的矛盾越来越大,污水处理成为水污染控制的一项重要任务。根据城乡建设部的统计,截至2014年3月底,全国合计建成的污水处理厂达到3620多座,污水处理能力约1.53×109m3/d[1]。

然而,相关规划设计对污水水质的近远期变化却考虑较少。城镇污水水质变化特性的确定是污水处理工艺方案选择的重要前提,如果工艺方案选择和设计上忽略了近远期的水质构成及变化特点,易造成后期工艺运行调整难、运行能耗高,影响出水稳定达标等问题,特别是对于新建或进行提标改造的污水处理厂。

本研究以辽宁省某城市污水处理厂为例,剖析进水水质与出水水质指标的关联性,为污水处理厂提标改造提供借鉴。

1污水处理厂概况

辽宁省某城市污水处理厂按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)设计,采用A/O-A2/O可变化工艺运行,出水指标满足二级标准要求。随出水指标要求的提高,必须进行相应的一系列工艺改造;针对原处理工艺的特点,采用增设沉砂池、延长水力停留时间、减小容积负荷及与PCN微生物相结合的A/O-NICH工艺,有效地提升了出水指标,实现了达标排放。

A/O-NICH工艺是集硝化和反硝化于一个反应器中,将含氮有机物、氨氮等转化为氮气。在时间和空间上区别于大部分污水处理厂原有的A/O工艺,主要有以下优点:

硝化和反硝化同时进行;不需设计污泥回流,工艺流程简化,操作管理方便,并且使用一个反应器,减少占地面积和投资;硝化和反硝化过程中产生的酸碱中和,使pH相对稳定,但PCN的加入需要不小的投入。

对于现有的污水处理厂由原来的二级出水标准提升至一级出水标准,进出水中的COD或BOD、氨氮、TN、TP是关注的重点,因此充分认识这些参数间的相互作用、相互影响,对工艺运行参数的调整有着重要的指导意义。

2污水处理厂进水水质参数与出水TN、TP相关性分析

选取该污水处理厂提标改造后2014年5-12月的进水水质参数与进出水TN、TP数据,通过SPSS组合式软件包进行相关性分析。分析相关性可以更深刻地了解进水水质参数与出水TN和TP去除效果的影响,为下步的工艺改进提供可能的理论支撑。

根据国内外文献,进水BOD5无疑对微生物作用产生影响,进而影响硝化和反硝化反应以及磷的吸收和释放,MLSS系污泥活性的体现,一定程度上反应污水可生化性(严格说应是MLVSS),其对磷的去除有重要影响。在对实测数据进行分析后,选取4组水质参数进行相关性分析,具体见图1至图4。