废水脱氮除磷技术的改造李芳蓉

废水脱氮除磷技术的改造李芳蓉

李芳蓉

广州四环环保工程有限公司广东广州510000

摘要：近年来，随着经济时代的快速发展，社会各个行业的生产技术都得到了进一步的提升，工业化深化改革也得到了促进。然而，工业的进步对于环境造成了一定的影响，尤其是废水的排放给人们的正常生活埋下了安全隐患。因此，采用科学合理的废水处理技术，对废水中的氮元素与磷元素进行清除，是相关工作单位需要解决的重要问题。

关键词：废水处理；脱氮除磷；技术改造；策略探析

前言：

在化工行业运行的过程中，废水的排放是无法避免的。通常来说，这些废水中都含有许多化学物质，组成复杂，难以讲解，含有大量的有机物且具有较大的毒性。从目前的情况来看，废水脱氮除磷操作过程中最普及的技术是生物处理法，其中包括了普通和活性污泥法，厌氧和好痒工艺法等等。文章对集中废水脱氮除磷技术运行现状进行简要分析，进而提出改造的方法。

一、预处理改造

从废水的组成成分来看，其有较强的碱性，硬度大，并且含有氯离子，硫酸根离子和较大的含盐量等等，这些都会使废水处理设备的管道出现水垢甚至发生腐蚀，与此同时加大了污水处理工作的难度。[1]在传统的废水处理工艺过程中，通常在废水中加入磷酸，液态碱等化学药剂，它们会反应生成碳酸钙以及碳酸镁等沉淀，从而被排除系统之外。然而，在实际操作过程中，传统的方法还存在一定的不足之处。第一，废水处理设备的输送管道会产生水垢，长时间下来，会造成输送管道堵塞的后果，加大废水输送工作的难度。第二，无法完全沉淀废水中的离子，这些剩余的离子会进去生化处理系统，使得生化系统的水池中堆积的泥土中无机含量较高，使得生物淤泥处理工作受到阻碍，影响处理效率，无法保证出水水质的质量。第三，在传统方法处理废水的操作过程中，主要是向废水中加入磷酸盐进行处理，而过量磷酸根离子的加入会使系统最终排出的水中的磷含量超过正常标准。而沉淀池中淤泥的流动性不强，这些沉淀组织如果不能得到及时且有效的清除，最终会堆积使斜管堵塞，如下图1所示。

因此，针对上述传统废水处理工艺存在的问题，再结合其原有的废水处理操作流程和目标设定情况，可以借助石灰法对之前的预处理操作进行代替与改造。具体来说，把原有的一号调节池和二号调节池改成石灰法预处理操作过程中用以石灰加入的反应池和沉淀排泥池，之前使用的斜板沉淀池改成曝气生物选择池。在最终得到的沉淀物中，它们的主要成分是碳酸钙与碳酸镁，因此，用相应的工艺技术把沉淀压成饼状之后放入锅炉中，可以给脱硫石灰补充添加剂。

图1预处理改造工艺流程图

二、序批式活性污泥法改造

（一）对反硝化生物的脱氮操作

在废水中，氨元素和氮元素通常会在硝化细菌的作用下转变成亚硝状态下的氮和亚硝状态下的氨，因此，在使用活性污泥法对废水进行处理的过程中需要适当加长泥土的堆积时间，并且向其中加入适量的溶解氧，从而培育出有较大优势的硝化细菌，促进生物反应。接着，在缺氧或者厌氧的条件之下，展开生物的反硝化反应，使得亚硝状态和硝态的氮都转化成为氮气和一氧化二氮。[2]这种状态下，含氮元素的物质均为气体，从而成功在废水中溢出，最终成功实现废水的脱氮操作。其中需要注意的是反消化反应的过程中必须向反应中提供充足的碳。

从目前的一些研究数据结果可以看出，目前原水设计指标COD的含量比较大，与标准的700毫克每升的标准数据相比，数据是合格的，因此可以说明原水中COD有较好的可生化性质，好痒反应能够在其中正常发生。另外，氮元素与氨元素的含量虽然与标准相符合，但是氮元素的含量基本都是大于100毫克每升的，这个结果可以说明如果脱氮处理操作的时长不足，对反应中补充的COD含量不足，会大大降低反硝化反应的效果。

因此，利用序批式活性污泥法对废水进行脱氮除磷操作过程中，要想获得较高的操作结果，主要可以借助减短好痒反应的时长以及向厌氧脱氮反应中添加碳源的方式来达到预期的标准。从化学反应的电子平衡理论来看，处理质量为1克的硝酸需要质量为2.86克的COD来反应。如果反应中借助乙酸钠作为反应的补充碳源，可以大大提高反硝化反应的反应速率，如下图2。因此，在序批式活性污泥法处理废水的过程中，加入厌氧反硝化反应过程中的碳源总量，增加反硝化反应的时长，是该方法脱氮操作有效进行的根本。

图2工艺流程图示

（二）对前置生物选择池进行除磷操作

在传统的污水处理操作中，最终出水的水中其实还含有大约百分之90残留的磷元素，并且以磷酸盐的形式存在于水中很难被清除。借助序批式活性污泥法对污水进行处理，有利于加强生物除磷系统的运行效率，在一定程度上对系统的工作产生重要意义。[3]具体来看，在生物除磷系统的反应过程中，厌氧反应的进行使得磷的释放量增大，好痒反应的吸磷量也在不断地增加，并且从速率方面来看，好痒反应的吸磷速率大于厌氧反应的放磷速率。因此，可以看出，在生物除磷过程中，厌氧反应释放的磷元素是好痒反应吸收磷元素以及系统除磷操作的根本所在，磷元素的释放量越大，最终出水中含有的磷元素总量越低，证明污水处理的效果越好。

（三）工艺改造

序批式活性污泥法处理污水的过程比较依赖于对污泥的沉降操作，这就需要提供长时间的沉降以及优良的污泥沉降操作技术来达到目的。然而，在长时间的实际使用过程中可以发现，单一的沉降无法真正解决污水的根本问题。因此，借助MBR膜生物反应器与该技术进行融合，能够形成一种新型的，具有高处理效率的污水处理技术。

结语

综上所述，在当前化工工业快速发展的时代，废水的处理技术的改造与优化对于环境保护工作与人们的正常生活有重要的意义。因此，相关工作单位应该加强对技术改造工作的研究，从而得到更加有效的废水处理技术的。

参考文献：

[1]高雅琼，武步勇，崔传涛.废水脱氮除磷技术的改造[J].大氮肥，2017（01）：68-72.

[2]王建华，赵丹，董延茂，刘阳，王玉东，张素佳.镁剂烟气脱硫废水用于废水脱氮除磷技术研究[J].工业水处理，2014（06）：43-45+86.

[3]曾朝银.高盐高氮高有机浓度榨菜废水脱氮除磷技术试验研究[D].重庆大学，2015.