城市污水处理厂出水氮磷超标因素分析及对策

城市污水处理厂出水氮磷超标因素分析及对策

苏君博1 赵凯2 李国兵3

1.中国市政工程西北设计研究院有限公司 北京 100037

2.珠海水务集团有限公司 广东珠海 519000

3.北方工程设计研究院有限公司 河北石家庄 050011

【摘 要】脱氮除磷工艺越来越多的应用到城市污水处理厂当中，

但是在实际运行过程中，出水氮磷含量超标的情况常常困扰着水厂的工

作人员。因此，厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制，能够很好的

保证系统的正常运行，出水氮磷含量达标。

【关键词】城市污水处理厂；脱氮除磷；含量超标；对策分析

1 概述

近年来污水处理的主要工艺已发生变化，从常规二级处理逐渐

变为重视脱氮除磷的深度处理上来。但是在实际运行过程中，由于工

艺复杂性及参数的变化性，导致常常出水氮磷含量超标，影响着水厂

的运行。因此，厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制，能够很好

的保证系统的正常运行。

2 污水氮含量超标原因及控制方法

2.1氨氮超标

2.1.1污泥负荷与污泥龄

生物硝化属低负荷工艺，F/M一般在0.05～0.15k gBOD/

kgMLVSS•d。负荷越低，硝化进行得越充分，NH

3-N向NO

3

--N转

化的效率就越高。与低负荷相对应，生物硝化系统的SRT一般较长，

因为硝化细菌世代周期较长，若生物系统的污泥停留时间过短，污泥浓度较低时，硝化细菌就培养不起来，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取决于温度等因素。对于以脱氮为主要目的生物系统，通常SRT可取11～23d。

2.1.2回流比与水力停留时间

生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大，主要是因为生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留时间就较长，容易产生反硝化，导致污泥上浮。通常回流比控制在50～100％。生物硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺长，至少应在8h以上。这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除率低得多，因而需要更长的反应时间。

2.1.3BOD

5

/TKN

BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化细菌所占的比例越小，硝化

速率就越小，在同样运行条件下硝化效率就越低；反之，BOD

5

/TKN

越小，硝化效率越高。很多城市污水处理厂的运行实践发现，BOD

5

/ TKN值最佳范围为2～3左右。

2.1.4溶解氧

硝化细菌为专性好氧菌，无氧时即停止生命活动，且硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上，特殊情况下溶解氧含量还需提高。

2.1.5温度与pH

硝化细菌对温度的变化也很敏感，当污水温度低于15℃时，硝化速率会明显下降，当污水温度低于5℃时，其生理活动会完全停止。因此，冬季时污水处理厂特别是北方地区的污水处理厂出水氨氮超

标的现象较为明显。硝化细菌对pH反应很敏感，在pH为8～9的范围内，其生物活性最强，当pH＜6.0或＞9.6时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。因此，应尽量控制生物硝化系统的混合液pH大于7.0。

2.2 总氮超标

2.2.1污泥负荷与污泥龄

由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的的反硝化。因而，脱氮系统也必须采用低负荷或超低负荷，并采用高污泥龄。

2.2.2内、外回流比

生物反硝化系统外回流比较单纯生物硝化系统要小些，这主要是入流污水中氮绝大部分已被脱去，二沉池中NO

3

--N浓度不高。另一方面，反硝化系统污泥沉速较快，在保证要求回流污泥浓度的前提下，可以降低回流比，以便延长污水在曝气池内的停留时间。运行良好的污水处理厂，外回流比可控制在50%以下。而内回流比一般控制在300～500%之间。

2.2.3缺氧区溶解氧

对反硝化来说，希望DO尽量低，最好是零，这样反硝化细菌可以“全力”进行反硝化，提高脱氮效率。但从污水处理厂的实际运营情况来看，要把缺氧区的DO控制在0.5mg/L以下，还是有困难的，因此也就影响了生物反硝化的过程，进而影响出水总氮指标。

2.2.4BOD

5

/TKN

反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，所以进入缺氧区的污水中必须有充足的有机物，才能保证反硝化的顺利

进行。由于目前许多污水处理厂配套管网建设滞后，进厂BOD

5

低于设计值，而氮、磷等指标则相当于或高于设计值，使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求，也导致了出水总氮超标的情况时有发生。

2.2.5温度与pH

反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感，但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高，反硝化速率越高，在30～35℃时，反硝化速率增至最大。当低于15℃时，反硝化速率将明显降低，至5℃时，反硝化将趋于停止。反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感，在pH为6～9的范围内，均能进行正常的生理代谢，但生物反硝化的最佳pH范围为6.5～8.0。

3 污水生物除磷总磷超标原因及对策

3.1 污泥负荷与污泥龄

厌氧-好氧生物除磷工艺是一种高F/M低SRT系统。当F/M较高，SRT较低时，剩余污泥排放量也就较多。因而，在污泥含磷量一定的条件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。对于以除磷为主要

目的生物系统，通常F/M为0.4～0.7kgBOD

5

/kgMLSS•d，SRT为

(>>下转第54页）

52生物技术世界 2012年第3期