純水設(shè)備保養(yǎng)解析：污水處置生物脫氮工藝
20世紀(jì)50年代，世界各地的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象促使研究者對脫氮除磷產(chǎn)生了濃厚的興趣。1962年，瑞士人Wuhrmann提出在硝化系統(tǒng)之后緊接著一個反硝化系統(tǒng)的工藝構(gòu)型，這種工藝構(gòu)型是高負荷活性污泥系統(tǒng)中，利用內(nèi)部存儲的碳源進行后置反硝化。為了獲得較高的脫氮效率，需要在后置的缺氧區(qū)投加碳源。另外，后置缺氧區(qū)中內(nèi)源呼吸會導(dǎo)致氨氮的釋放，從而影響出水水質(zhì)。
也是1962年，Ludzack和Egginger提出了半好氧活性污泥法”工藝，如下圖所示，該工藝是一個集成的反應(yīng)器，反應(yīng)器中有一個沉淀的局部，沉淀后的污泥回到好氧區(qū)，純水設(shè)備保養(yǎng)同時硝化后的混合液通過曝氣的作用返回到前部的半好氧區(qū)”對于COD較低濃度的污水，脫氮的效果令人失望，主要原因是好氧區(qū)返回的大量DO影響了工藝的性能。
還是1962年，年輕的PerriMcCarti來到斯坦福大學(xué)，7年之后他提出了厭氧濾池中投加CH3OH進行反硝化的想法，并在加州圣華金谷地區(qū)排水系統(tǒng)中進行了實踐，McCarti研究實際上成為后來反硝化濾池的早期實踐。
通過深入詳細的試驗，McCarti建立起了甲醇用于反硝化的投加量計算公式，這一公式今天仍被廣泛使用。
Cm=2.47N0+1.53N1+0.87D0
Cm甲醇的投加量，mg/L
N0起始的NO3-N濃度，mg/L
N1起始NO2-N濃度，mg/L
D0起始的DO濃度，mg/L
上世紀(jì)70年代初，一代大師Eckenfeld和Balakrishnan合作提出用接觸穩(wěn)定工藝貯存的碳源來進行反硝化，首先污水中的有機物與微生物接觸吸附，然后進入第一個沉淀池進行沉淀，沉淀之后的污泥進入一個非曝氣的完全混合接觸區(qū)，利用吸附的有機物進行反硝化，沉淀之后的污水進入一個好氧硝化池。通過這種方式實現(xiàn)了85%脫氮效果，但是由于第一個沉淀池中的一局部入流進入接觸池會導(dǎo)致出水氨氮不能達到很低的濃度。
上述的這些研究，人們極力想找到一種可靠、廉價的脫氮方式，但始終沒有找到一種性價比很高的工藝。當(dāng)時在Eckenfeld門下有個來自南非的學(xué)生叫JameBarnard當(dāng)時他正在美國讀書，目睹了Eckenfeld研究。1971年，JameBarnard告別了老師回到故鄉(xiāng)南非。
JameBarnard接受了McCarti采用厭氧濾池去除N03-N想法，與McCarti不同的Barnard嘗試想盡量采用原污水中的碳源進行脫氮。采用的試驗工藝路線還是Balakrishnan-Eckenfeld工藝，但做了一些改進，Barnard將硝化后的混合液回流到穩(wěn)定池進行反硝化，這樣就正好利用上了原污水中的碳源，由于從接觸池之后的沉淀池的底流有一局部直接進入穩(wěn)定池后會有一局部氨氮直接穿出系統(tǒng)，因此在后續(xù)的環(huán)節(jié)中又加入了硝化工藝和反硝化單元（厭氧濾池”投加CH3OH進行反硝化，同時也省掉了最后的沉淀池。該工藝后來發(fā)展成為A/O脫氮工藝。
上述的工藝構(gòu)型看起來頗為復(fù)雜，由于上述工藝的核心思想是將硝化后的出水回流到前端進行反硝化，因此JameBarnard又進行了一個更為簡潔的工藝試驗，純水設(shè)備保養(yǎng)這次試驗是將厭氧在前、好氧在后，用較大的污泥回流比（200%~400%進行回流，如圖1所示。
上述試驗獲得了大概70%脫氮率，但沉淀池出現(xiàn)的反硝化浮泥現(xiàn)象令JameBarnard并不滿意，結(jié)合之前的改良Balakrishnan-Eckenfeld工藝思路，又在好氧區(qū)之后又加了一段“厭氧區(qū)”現(xiàn)在實際上稱為缺氧區(qū)）大比例的污泥回流被第一好氧區(qū)末端的混合液回流所替代，同時最后一個小的好氧區(qū)用于吹脫氮氣和降解“厭氧區(qū)”釋放的氨氮，保證水質(zhì)。至此，經(jīng)典的Bardenpho污水處置脫氮工藝就此形成。Bardenpho工藝的基礎(chǔ)上，A2/O5段Bardenpho等各種工藝陸續(xù)呈現(xiàn)。
可以看出，JameBarnard將WuhrmannLudzark&EttingerMcCarti思想充分吸收，發(fā)明性地發(fā)展成實用的污水處置脫氮工藝。實際上，60年代Ludzark&Ettinger實踐已經(jīng)有了利用原污水的碳源進行反硝化的思想，但是后面的人并沒有沿著這條路走下去，JameBarnard對這一現(xiàn)象也感到頗為疑惑。由于對生物脫氮除磷的杰出貢獻，JameBarnard被譽為“生物脫氮除磷之父”并獲得了2011年李光耀水獎。李光耀水獎提名委員會這樣評價：孜孜不倦地為解決水環(huán)境問題奮斗，所開創(chuàng)的技術(shù)有效地保護了日益珍貴的水資源，奠定了今日世界各地污水生物脫氮除磷的基石”
1972年的春天，南非約翰內(nèi)斯堡市決定將Goudkoppi污水廠（75萬人口當(dāng)量）工藝由高負荷活性污泥法+氨氮吹脫改為4段Bardenpho工藝。由此，世界各地污水廠的脫氮實踐陸續(xù)拉開序幕。
70年代污水處置生物脫氮工藝基本定型的基礎(chǔ)上，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，最終形成萬馬齊喑、百花齊放的技術(shù)格局
本文由上海皙全水處理設(shè)備網(wǎng)提供任何人和單位不得轉(zhuǎn)載盜用”。 上海水處理設(shè)備， 純水設(shè)備 ， 上海純水設(shè)備，純水設(shè)備保養(yǎng)
- 上一篇：上海純水設(shè)備：印染廢水的污染物來源解析 2019/7/21
- 下一篇：祝賀蘇州皙全純水設(shè)備有限公司年初八開工大吉 2018/2/23
