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：

對于脫氮表現，研究團隊考察了兩個指標，一個是氨氮去除率，一個是出水的氨氮濃度。氨氮去除率在熱水解設備維護期前后的都能維持在85%的水平，而出水的氨氮濃度一直為之在140mg/L的水平，這意味著回流到主流的氨氮負荷在150-250kg/天，遠低于400kg/天的閾值目標。

圖8. 側流進水和出水的氨氮負荷

圖9.側流進水和出水的氨氮濃度

其實在第一年的運行期間，氨氮的去除率并不理想。研究團隊發現原因是進水的堿度不夠。厭氧氨氧化反應會生成氫離子，pH會下降。進水中的堿度能充當緩沖作用，“吸收”這些氫離子，確保pH的穩定。理論計算顯示，每去除一份氨氮，會產生1.1份氫離子，但第一年堿度/氨氮比值只有0.65，這說明堿度不夠。他們還發現投加到消化器的氯化鐵，不僅降低了側流進水的磷酸濃度，也是導致堿度不足的主要原因。考慮到出水的氨氮負荷已經滿足目標要求，De Dommel水委會因此決定停止投加氯化鐵來改善堿度。這決定使得在第400天之后，氨氮的去除率升至超過90%。有趣的是，如下圖10所示，他們發現在目前的氨氮負荷范圍內，進水氨氮的增加并不會影響出水的濃度和去除率，但進水濃度和去除率呈正相關。

圖10.氨氮負荷和去除率的相關性

最后他們考察了硝態氮的濃度。目前的理論認為anammox反應會產生10%的硝態氮，超過這個值說明亞硝酸氧化菌(NOB)活躍。在整個實驗階段，出水硝酸鹽的濃度平均值僅為42mg/L，NH4-NO3轉化率只有在啟動階段超過10%（12%），隨后很快維持在低于5%的水平，這說明NOB菌得到有效抑制。

小結

加入熱水解的厭氧消化雖然能提高沼氣產率，但也會帶來一些的潛在問題，例如其副產物對后續處理的抑制作用。為期22個月的研究結果顯示，PHOSPAQ-ANAMMOX工藝處理消化污泥脫水產生的廢液的可行性。研究過程中發現的問題和解決措施對其他側流厭氧氨氧化系統很有參考價值。更重要的是，這套綜合系統的穩定運行有望助力DeDommel水委會在2025前實現污水廠能量中和的目標。

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