經驗分享：荷蘭處理污泥脫水廢液的工藝選擇

時間：2021-05-21 06:44:57 來源：IWA國際水協會 作者：

這套系統中的Anammox反應器采用的是單階部分亞硝化/厭氧氨氧化顆粒污泥工藝，由于反應器內設有內部截留區，所以anammox顆粒不會輕易流失，確保系統可以在很高的MLSS下運行。

消化污泥脫水后的廢液的微量營養素是足夠的，但在熱水解工藝產生的富里酸和胡敏酸類有機質往往會和金屬離子鍵合，這會降低微量元素的生物利用率。為了確保最佳的生物活性和顆粒污泥的生長，將微量營養素（痕量金屬）添加到Anammox反應器中。

下圖是整個側流系統的工藝流程圖，所謂的濃縮廢水(centrate)由兩部分組成，其中80%是經過污泥經熱水解+厭氧消化+脫水后的廢液，剩下20%是熱水解前的廢液。設計允許加入稀釋進水，目的是減輕因熱水解和中溫硝化生成的抑制物產生的抑制作用。這些稀釋用水在進入反應器之前會先被加熱，熱源來自熱水解的熱交換器。側流系統的運行溫度在30-35°C之間，平均為32°C。穩定狀態下，anammox反應器的pH值為6.8±0.2。

圖4. Tilburg側流處理線工藝流程圖

結果討論

在啟動階段，他們遇到了不少運行問題，例如固體和COD過載，脫水聚合物過量、泡沫和管道結垢等。在一些極端條件下，進水濃縮液的TSS可高達5g/L。通過對污泥離心機和脫水聚合物的優化，TSS負荷下調回1g/L以下，而且大多是膠體性質的細小顆粒。

泡沫問題，一般與固體和聚合物過多有關。通過優化脫水運行條件、調整聚合物類型以及投加抑泡劑，泡沫過多的問題得以解決。由于側流處理區和污泥脫水區有一定距離（>100m），輸送管道出現結垢現象，添加抑泡劑解決了這個問題。

濃縮液的日進水量在200-1200m³/天之間，最初的稀釋比是1:1，而在試驗最后8個月，稀釋比已經降為1:0.5，而且沒有發現明顯的抑制作用。

下圖5和6是側流廢液的COD、BOD5、氨氮和磷酸的濃度。隨著熱水解工藝處理能力的穩定提升，我們可以看到這四個參數的數值也在逐步增加。到了第300天，THP工藝需要關停維護，在300-400天這段低負荷時期，這四個參數也相應減少。隨后在THP增加了污泥負荷之后，這些參數又恢復到和之前的水平。

圖5. BOD5和總COD的濃度

圖6. 脫水廢液的氨氮和磷酸濃度

在熱水解設備正常運行時，進入側流的COD負荷為4000-5000kg/天，而處理后的COD為1500-2100 kg/天。但BOD的去除效果很好，盡管進水的BOD5波動很大（200-1000kg/天，最高達1910kg/天），但出水的BOD5值能維持在100kg/天以內。正如上述提到的，很大一部分是在PHOSPAQ反應器里去除的。

至于磷回收表現，則低于預期。主要原因是進水的磷酸濃度低。直到第500天，進水磷酸濃度還只有43mg/L，相當于40kg/天的負荷，遠低于設計值240kg/天。到了第550天之后在逐漸上升到100-120kg/天的水平。他們找到的其中一個原因是厭氧消化器里的氯化鐵(FeCl3)。在反應器里，這些三價鐵還原成二價鐵，然后會跟磷酸一氫根離子反應生成藍鐵礦（vivianite - Fe3(PO4)28(H2O)）。他們從消化器去除的沉積物的主要成分也是藍鐵礦。當然，還有一個原因就是污水廠主流處理線用化學方法除磷了，這意味著大部分磷轉移到污泥中了。

Anammox反應器的接種污泥來自幾個不同的厭氧氨氧化反應器的污泥顆粒。它們用于處理工業廢水和污泥脫水廢液。如下圖所示，這些接種污泥的粒徑和顏色有所區別。但在150天運行之后，反應器開始形成新的污泥，并最終穩定在2-4mm的大小，外觀如下圖最右側的小圖所示。

圖7. 三種用于接種的顆粒污泥和經過1年運行后形成的anammox顆粒污泥

上一頁頁碼：[<< 1 2 3 >>] 下一頁共3頁