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1、UNITANK工艺出水氨氮波动限制生产性试鞋探讨王秀英1盛铭军,(1苏州市市政工程设计院有限责任公司，苏州2150072苏州市排水管理处，苏州215504)摘要：苏州市区污水厂采纳UNITAK工艺处理城市污水，历年运行数据表明，出水氨氮较不稳定，木文结合运行污水厂生产条件和现状，结合目前出水水质要求，对影响出水疑氮各种因素进行了分析探讨，对运行的工艺进行了生产性试验探讨，发觉目前运行的工艺出水氨氮呈前期高后期低的状况，对UNITANK工艺进行了调整和改进，采纳中池分比例进水削减边池进水的方式，充分利用各池溶解氧，延长部分进水水力停留时间，强化氨氮的去除效果，试验表明，该方式可有效限制出水氨钗波
2、动的状况：本文对生产过程中限制出水氨氮和总氮波动的调控措施进行了总结。关键词:UNITANK工艺氨氮波动分比例进水生产性试验1前言07年太湖蓝藻事务爆发后，监管部门对城市.污水厂出水水质严加监控，尤其关注出水水质中养分物(氨氮，总氮和TP)的排放，苏州市区污水处理厂采纳交替式生化处理工艺(unitank),出水水质要求为(GBI8918-2002)一级B,该工艺对限制出水CoD和TP尤其是氨氮的压力较大。依据历年运行状况，市区污水厂每年运行至3月5月，出水氨氮总会出现波动，出水氨氮超标事务时有发生。统计08年2月份以来出水水质，出水城氮有上升的趋势，氨氮出水水质波动较大。为预防3月5月氨氮超标
3、，结合污水厂运行实际，分析氨氮的去除机理，对不同的运行工序工况进行试验，探讨分析出水氨氮波动的缘由，调整工艺运行条件与其参数，实行相应的监测措施，有效限制氨氮出水水质，并为污水厂究氮限制供应技术支撑。2氢第超标缘由分析污水厂一期工艺采纳unitank工艺生物法处理生活污水。历年运行表明，每年3月5月出现氨氮波动，其他月份如夏季和冬季氨氮能达标排放，从历年统计数据分析(数据主要为进出水的混合水样指标)，数据相关性小：由于分析条件等缘由，缺少检测活性污泥中的优势菌种类与其数量的资料。依据一般的生物脱氮理论，结合该厂3月5月氨氮出现波动的状况，在解除进水氨氮变更的条件下，温度、DO、PH和污泥泥龄和
4、氨氮波动关系最为亲密。(1)温度温度的变更对生物除氮的影响表现为微生物活性，温度上升，硝化菌活性增加，硝化速率增加，有利于疑氮的硝化转化作用。随着温度的上升，硝化菌活性增加，氨氮的去除效果理应当更高，但实际运行状况并不如此。依据目前的工艺状况，在水温12摄氏度时,氨氮超标简单发生。温度变更影响氧转移速率，同样与微生物的活性休戚相关，影响污泥的活性。温度影响对污水厂双氮去除影响显著。2) )DO、ORP和PH目前的Unitank运行工段主要以好氧为主，DO是微生物降解COD和完成硝化的保证。依据历年对各池DO的测定，DO浓度较高(3mg1.以上)，能满意生化段好氧要求，假如反应池的Do足够，DO
5、不能成为疑氮去除效果不佳的缘由。Unitank充氧采纳表曝机，在充氧的同时亦有搅拌作用，设计池型采纳方形结构，充氧效率与其混和效果目前缺少现场运行数据，而表曝机的效率干脆关系反应池DO的水平。需监控各池反应的Do变更。ORP参数是考察并推断物质氧化或还原性质的参数，能表示各池好氧/缺氧/厌氧状态变更的状况，目前由于现场在线仪器的失灵，缺乏实际反应池运行参数的变更状况，只通过开闭表曝机来大致调控好氧/缺氧/厌氧的变更。需检测各池反应段转化时的ORP变更趋势。好氧硝化过程中产生H+,使得污水PH降低,对好氧硝化不利，污水进水pH值保持在7左右,pH对硝化条件的限制不明显。(3)混和液浓度和泥龄反应
6、池混和液浓度是考察污水处理效果的一个重要指标，混和液浓度的大小不仅仅影响污水去除效果，与各池污泥产生量有关，也和出水水质相联系。应加强V1.SS和M1.VSS的变更状况监测，通过反馈的数据调控其他参数，更好的调度供氧和排泥。污泥泥龄是Unilank工艺的限制条件，硝化菌世代时间长，在低温条件下应当适当延长污泥泥龄（大于10天）；35月温度上升,各类菌生长起先活跃，污泥活性增加，可适当增加排泥，削减污泥泥龄，但是硝化菌世代时间较长，污泥龄应当保持在7天左右（目前不考虑除磷）。历年限制污泥泥龄比较粗放，主要通过排泥时间采纳排泥泵限制污泥的排放量，在保证排泥的量状况下较难保证排泥的浓度，因此排泥方式
7、成为限制泥龄的瓶颈。（4）微生物种群Unitank为生化法工艺处理生活污水，活性污泥的性质，也就是污泥中微生物的种类与其活性对出水水质干脆相关：对于脱氮除磷的要求，主要还是为硝化菌与其聚磷菌创建不同的生长环境，调整工序，采纳时空互换的方式，创建好氧/缺氧/厌氧的不同状态，完成硝化反硝化过程，并达到除磷的要求；如有条件，测定不同条件下微生物的种类，驾驭优势菌的特性，为调整工艺指明方向。1娄江污水处理厂简介娄江污水处理厂地理位置处于苏州市区东北角，位于苏州工业园区娄蔚工业北区内，娄江污水处理厂占地8公顷，设计日处理实力14万吨安排分二期实施，一期6万吨2004年投产，二期正在建设中,安排2008年
8、4月份通水，全部建成后，将与日处理为4万吨的城东污水处理厂共同担当苏州市中心规划区东北片（古城区、城东地区、城北地区）以与洋板泾工业区排水区域的污水处理。娄江污水处理厂一期工程于2000年12月9口起先建设，2004年1月8日竣工。污水处理规模为6万吨/日，总投资概算为1.45亿元。处理工艺采纳交替式活性污泥法，二级生化处理，出水执行GB8978-1996二级标准，工艺流程见图1。图1苏州娄江污水处理厂UNITANK工艺流程图啾气沉砂池出水91O1-X(PQ6UNITANK出水567OOU三Ar4第I组第2组第3组图2娄江污水处理厂UNrrANK池布置图污水厂处理厂UNITANK池布置如图2所
9、示，第4组为生产性试验探讨组，分别由4*、8#和12#池组成,8#池为中池，4#和12#分别为两侧的边池。2生产性试验进水水质娄江污水厂设计进厂水质：CODcr：360ng1.:B0D5：180mg1.;SS：250mg1.;NH3-N：35mg1.;TN：45mg1.;TP：4mg1.0设计出水水质CODCr：60mg/1.：B0D5：20mg1.:SS：20mg1.;NH3-N:15mg1.:TP：1.5mg1.实际运行进水水质略低于设计水质，2008年度平均进水水质为:CODcr：300mg1.;B0D5：120mg1.;SS：152mg1.;NH3-N：25mg1.;TN：35mg1.
10、:TP：3.6mg1.o3不同工况条件下出水弧指标变更状况调整工艺运行模式，变更进水时间和进水方式与其进水量等，通过不同的时空组合，利用现有生产条件，对工艺进行调整，强化Unitank工艺生物脱氮的实力，通过探讨现状工况运行条件（全好氧工艺）和中池分比例进水工况运行结果，对比氨氮的去处效果，找寻强化脱氮的出路。3) 1现状工况氮指标状况与分析目前运行模式为中池连续好氧，两边池按好氧/沉淀（出水）模式运行，对运行的工况进行了加密监测，运行周期时间设置和生产性试验测试的试验段见表1所示。表1中池好氧、边池好氧/沉淀工况运行模式生产性试验测试的时间段过渡段半周期（6h）时间9:30-10:0010:
11、00-10:3010:30-11:3011:30-15:3015:30-16:0016:00-16:30历时30min30min300min30min30min4（边池）出水出水进水/好氧静置反冲洗8.（中池）进水/好氧进水/好氧好氧好氧进水/好氧进水/好氧12（边池）静置反冲洗出水出水出水出水（1）氮指标的动态变更分析对进水和8号池（中）上清液总氮、氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐进行了连续检测，分别见图3和图4。从图3可看出，进水氨氮浓度为2030mg1.;进水总氮浓度变更较大，在4066.5mg1.之间，平均进水总氮为50mg/1.左右；进水亚硝酸盐和硝酸盐浓度较低，小于lmg1.o进水氨氮占总氮
12、三分之一左右，有机氮占较多比例，历年检测进水日均总氮浓度一般在35mg1.,而9:00进水总氮通常为60mg1.,这是由于切换两边池时，反冲洗废水进入提升泵房（进水泵房）所致。取样时间取样时间（9；00）瓯-燕二硝酸让T-硝酸盐|图39:00生物池进水氮指标变更状况8号生.物池进水城指标浓度s-长堡SWQ,g5.225.235.255.265.275.28取样时间取样时间9：00）-总氮T一.氮亚硝酸盐f-硝酸定I30.25.维电10.5.图49:00时刻8号池（中）上清液氟指标变更状况从图4可看出，9:00时分8号池（中池）进水后与池中混合液快速混合，并发生生物降解过程，混合液TN为20mg
13、1.左右，NH3-N浓度为5mg1.,硝酸盐浓度提高，为710mg1.,亚硝酸盐浓度为1.3mg1.o8号池上清液各项污染物浓度的大小会对即将执行沉淀/出水功能12号池的出水水质造成影响。0.05.225.235.245.255.265.275.28取样时间取样时间9：(K)-M一反我-C0D-亚硝酸盐T-硝Jg盐Cl/u三留沼s.绫S555554.4I32.21.16Oooooooooo0.5.CJ50.50.5.0.5.544-332211G8三-总M-COD-豆硝酸Ak-硝酸盐图69:00时4号池（边）上清液氮指标变更状况图7给出了典型日半周期内试验组出水城氮的逐时变更状况，从中也可充分
14、验证上述出水氨氮前高后低的结论。比照硝态氮的变更可以看出，4号池上清液中硝态氮浓度明显高于12号池。结合图4中8号池上清液的氮浓度变更可以得出结论：在UNITNK池出水的半个周期内，随着时间的推移，中池内的水会渐渐进入边池，对出水水质指标造成影响，使半周期内出水呈现缄氮先高后低，硝态氮先低后高的趋势。比照一级A标准来看，半周期出水疑氮初期不达标，后期可达标；总氮达到一级尚有困难，主要是硝态氮没有得到充分的反硝化,这与该运行模式中没有缺氧搅拌过程有关。采样时间(2008.5.26)图7典型日半周期12号边池出水氮慰指标变更状况3.2 改进工况水质分析在边池设置缺氧段后，此段时间进水，充分利用污水
15、中的碳源进行反硝化反应；对中池溶解氧监测表明，中池进水结束后溶解氧富余,而边池在从缺氧更变至好氧时，因供氧设备效率的缘由，另外边池进水消耗大量溶解氧，监测表明边池溶解氧在设置闷睡的末期才表现有所富余，边池削减进水即削减水力负荷，可有效缓解边池供氧不足的状况，另外，污水分比例进入中池，可有效利用中池富余的溶解氧。因此通过调配两池进水量，能达到有效利用溶解氧的目的：两边进水也削减了中池操作困难的问题；边池设置缺氧段，好氧段分比例进水工况如表2所示：表2改进工况好氧段分比例进水运行模式生产性试验测试的时间段过渡段半周期时间9:30-10:0010:00-10:3010:30-11:3011：3014
16、:4512：4515:3015:30-16:0016:0016:30历时30nin30min6(hin195min45min30min30min12（边池）出水出水三C/缺氧三K/好氧进水/好氧静置反冲洗8,（中池）进水/好氧进水/好氧蜥/缺氧三K/好氧进水/好氧进水/好氧进水/好氧4*（边池）静置反冲洗出水出水出水出水出水（1）好氧段分比例进水半周期内氮指标的变更状况两边进水后，中池和边池的溶解辄得到了充分的利用，中池混合液氨氮水平较低，氨氮为l2mg1.（如图8所示）；边池因进水负荷小,好氧充分,混合液上清液氨氮较低,后期氨氮降低至2.Omg/1.；如图9所示，边池出水氨氮平均为4mg1.
17、左右，达到级A标准的要求；两边进水有利于氨氮的去除。周期内出水硝酸盐浓度较高（图9）:4号混合液上清液硝酸盐浓度随好氧的进行而上升，如图8所示，氨氮硝化成硝酸盐，硝酸盐在池内积累；中池进水，因本池处于好氧状态，完氮得到与时硝化形成硝酸盐(图8),中池好氧后期，硝酸盐浓度进一步提高，中池较高浓度的硝酸盐混合液进入沉淀池，导致出水硝酸盐较高，出水硝酸盐达到Iolng/1.以上，硝酸盐出水前未能得到有效的去除，出水TN浓度较高：两边进水后，两池均为好氧池，聚磷菌只在边池好氧段得到行效释磷，其他时间段都为好氧状态，微生物有效吸磷发挥有限。OoOo30.0025.00、20.00I15.00“10.00
18、8号池上清液“四氮”变化趋势33w)里sOooooooooo9876543210*Oooooooooo图88号池上清液半周期“四想”变更状况12号池出水“四氮”变化趋势0.OOO10:0010:3011:3012:3013:301-1:3015:30取样时间(9.6)工号端第s,OoooO.氏0.5.2113/首)至S5wS图912号池出水“四氯”变更状况4号池上清液“四氮”和总磷变化趋势取样时间)铝定.房笠-SWsis*dl0O0O0O0OOOOO0O0O0O图104号池上清液半周期“四氯”和总磷变更状况（2）好氧段分比例进水工况氮去除效果该段工况连续运行了14天，在“闷曝”段两边进水的工况
19、运行基础上，通过增加两边进水时间，达到强化去除氨氮的目的，本工艺该工况卜.出水水质较好，经过一段时间的运行，出水氨氮和总氮都能达到一级A的目标。比照4号末期（图U）和12号前期（图12）出水水质发觉，在一个周期内氨氮出水前期略高于后期，正常运行条件下，出水氨氮基本限制在5mg1.以卜二本段时间出水N基本在15mg1.左右，出水前期和末期总氮相差不大，山水总氮与该工况好氧运行有关。4号池出水焚氮、总氮和TP浓度（出水末期）3sdl*三5555X3921.1-O50511号S.X2三图11工艺段每天4号池出水某期氨！（和总触浓度12号池出水H氮、总缸和TP浓度（出水前期）1:出水危段出水TN出水双
20、t12345678910111213H取样时间50505022113/85)5(1.菖c=5553221.lSo12工艺段每天12号池出水前期氨氮和总氮浓度3.3 小结对污水厂运行的全好氧工艺进行了水质分析，结果表明，该工艺各池溶解氧分布不均，某些时段供给充分，某些时段供给不足，各池流态和水力停留时间不合理，缄氮去除效果不佳：监测表明，全好氧工艺出水疑氮前期高后期低，工艺出水氨氮随时间变更大，需实行措施进行工艺工况的调整；在中池进水时边池分比例同时进水，通过削减各池进水负荷，达到强化去除氨氮的目的，本工艺该工况下出水氨氮较好，经过一段时间的运行，出水城氮和总氮可达一级A的要求。4氢箔和总氮波动
21、的调控措施试验结果表明：UNlTANK工艺出水不同时段水质状态不同，如氨氮在全好氧运行时，生物池出水前期高后期低，而对于总磷表现为前期低后期高的状况，对UMTANK各组生物池进行分时段运行，不同时段出水水质混合出水，其平均出水水质可达标排放，削减了因采样时间不同而误判污水处理厂出水不达标的可能性。氨氮和总氮波动的调控措施主要如卜丁(1)调整运行模式氨氮的去除主要是通过硝化菌的好氧硝化作用将氨氮转化成硝酸盐，在保证泥龄的条件下，延长曝气时间即创建好氧条件，氨氮能有效转化。目前一周期运行为6小时，运行工艺中边池进水有一厌氧段(1小时1.5小时)，如出水氨氮接着超标，可适当削减该厌氧段时间，延长好氧
22、时间：边池后期增加闷曝时间：中池和边池分比例进水；以达到强化处理氨氮的目的。(2)DO限制市区污水厂UNITANK工艺采纳友曝机供氧。由于自控水平的限制，运行的表曝机不能依据相关参数如DO和ORP参数的反馈数据进行与时开启关闭，另外，目前的表曝机为非变频设置，限制各池曝气量（即Do）的实力较差。依据目前运行的工况，表曝充氧效率不高（低温条件供氧不足）,加上池面浮渣的影响,供氧受限。目前的限制手段为组合调控表曝机和小海神运转，限制充氧水平，保证好氧硝化条件：而分比例进水可有效利用表曝机的供氧实力，达到提高氨氮去除率的目标。（3）污湿泥龄限制UNITANK交替运行时，泥龄的限制主要通过排泥来实现。
23、目前排泥采纳单点排泥方式，排泥过程清水（相对）筒单击穿污泥层，排泥的浓度很难限制。如何有效排泥（限制排泥时间和排泥的浓度）限制污泥泥龄，成为制约UNITANK工艺调控的主要瓶颈。排放污泥太少（排泥量满意要求，但浓度太低），滞留污泥影响运行负荷，并消耗D0：排泥浓度太低，影响脱水机运行效率。边池不能与时排泥，泥层抬高,影响出水水质。升级改造中可对排泥系统进行改进，可采纳多点排泥或穿孔排泥管方式，强化排泥效率。依据目前的运行水平，泥龄的限制主要通过间歇式排泥的方法来实现。因此，应常常进行SV给试验，通过污泥沉降试验视察污泥状态变更（视察混合液颜色，絮体大小，沉降速度等），结合测定不同时段的污泥浓度
24、（M1.SS和M1.VSS）计算污泥指数（SVI）,以此作为排泥的参考因素，结合处理水量限制排泥量，并以此限制泥龄。通过测定各池M1.SS来限制泥龄，中池M1.SS保持在2000mg1.,可有效去除宓氮，出水TN可限制在15mg1.左右，污泥龄的限制可采纳M1.SS浓度进行现场推断。（4）静沉反冲洗时间限制UNlTANK特点为连续进出水，限制UNlTANK边池出水条件，削减出水面浮泥随水出流，对出水水质改善作用较大。边池切换后需完成反冲洗和静沉过程，反冲洗和赶浮渣过程应避开开启表曝气（表曝机的开启会打碎初步形成的繁体，打碎的絮体在后续静沉过程二次絮凝困难）；保证絮凝静沉时间，使得进水时边池絮凝
25、层已达或者接近导流罩高度，这样才能保证边池出水的水质。5参考文献Hl杨波,陈兰.适用于中小城市污水处理的U小TANK技术J.中国环保产业，2003.0412）喻学敏，姜伟立，邹敏.UNITANK废水处理工艺与其应用J.污染防治技术，2001.043雷明.UNITANK工艺处理城市污水生物除磷生产性试验探讨D.华中科技高校，200514）董姗燕，汪喜生，彭争梁等.UNITANK工艺流程溶解氧浓度动态分析.平安与环境学报，2007.015陈运进.猎德污水处理厂UNlTANK工艺的运行效果J.中国给水排水，2006.02.向郑瑞峰.UNITANK污水处理工艺参数探讨J.环境,2006.17iJIANGYifeng,WANG1.in,WANGBaozhen,etal.Biologicalnitrogenremovalwithenhancedphosphateuptakein(0)2SBRusingsinglesludgesystemj.JournalofEnvironmentalSciences.2004.168j1.udzack,F.J.andEttinger,M.B.ControllingOperationtoMinimizeActivatedSludgeEffluentNitrogenj.JournalWPCF,1962.34
