半“完全混合式”水解反应器工程测试工艺效果分析

马亚鹏 谢晓晓 白莉

1. 嘉祥公用水务有限公司（山东公用水务集团） 山东 济宁 272404；

2. 汶上义桥煤矿有限责任公司 山东 济宁 272511；

3. 济宁市城乡水污染防治与资源化工程技术中心 山东 济宁 272067

1 背景

根据“水解酸化反应器技术规范”，完全混合式水解反应器内设置搅拌实现泥水完全混合，后设置沉淀池并回流污泥以保证较高的污泥浓度。

某中型市政集中式污水厂生物厌氧释磷效果较差，ORP值0到-50mV。将现状闲置四格池体改为水解酸化反应池，利用回流至前端的各类悬浮污泥，汇同部分市政进水进入反应池。反应池每格设3台共22.5kw.h搅拌器进行搅拌，反映出水混合液进入主流系统，对其进行工程测试与分析[1]。

2 工程测试过程与运行调控

（1）自某月上旬，出水水量基本稳定运行53天后取样检测分析20天。池体进水mlss在2～3g/L范围内波动。

（2）改造四格池体前后配置ORP仪表，每格东西向布置搅拌器。前期改造安装推流方向偏迎水流，后期偏顺水流。两端搅拌器运行，中间偶运。

3 检测与分析

改造与生物段厌氧南池体进出混合液中COD、TP、硝氮指标图如下：

（1）改造池体进水COD、TP均值为56.55、1.97mg/L，出水COD、TP均值为44.97、2.44mg/L。COD下降约21%，总磷上升约24%，没有明显生物释磷。

（2）改造池体进出水硝氮均值为2.18、0.43mg/L，平均去除率为73.44%，低硝氮负荷下反硝化效果明显。推断部分易降解有机物首先参与反硝化脱氮反应，抵消水解酸化将难降解有机物释放为易降解有机物的数量；同时反硝化生物反应争夺生物释磷的碳源，导致生物释磷现象不明显[2]。

（3）生物处理段厌氧南池进水COD、TP均值为41.4、1.46mg/L，出水COD、TP均值为32.0、1.31mg/L。COD下降约23%，总磷下降约10%，没有释磷。

（4）厌氧南池进出水硝氮均值为6.73、5.38mg/L，平均去除率为20.06%，稍有反硝化效果。

（5）虽然改造池体生物脱氮效率达73%，厌氧池脱氮效率为48%；但前者绝对去除均值为1.75mg/L，后者绝对去除均值为1.35mg/L。当硝氮浓度升高时，脱氮效率下降较快，分析与碳源的数量有关系。

（6）理论厌氧池进水总磷浓度即生物段进水TP经理论计算为1.84mg/L。实测厌氧南池进水总磷1.46mg/L，比理论推算值下降21%，表明在进入厌氧南池前即已发生PFS化学除磷反应。厌氧南池进出水TP均值为1.46、1.31mg/L，下降约10%，表明PFS化学除磷反应仍在继续。

（7）为保证出水总磷达标而实施的过量投加，造成外回流污泥夹带部分未反应完全PFS药剂进入厌氧段继续发生化学除磷反应，降低厌氧池出水总磷指标。

（8）在70%的统计时段内，改造池体进出ORP数据呈现降低趋势，即在搅拌不曝气的工况下，增加停留时间能够降低水体混合液的氧化还原电位ORP参数。

（9）厌氧中部氧化还原电位ORP均值为-109.59mV，可以肯定能够稳定在-110 mV，但离厌氧要求-200至-300mV还有一些差距。

（10）ORP数据较高的根本原因在于水体混合液内还原态物质如COD等碳源物质不足。厌氧南池进出水COD均值为41.4、32.0mg/L，平均为36.7mg/L，呈现较低水平，是ORP值高重要原因[3]。

4 总体分析

（1）通过各类上清液、滤液排入等手段，进入改造池体一部分污泥并转化为水解酸化作用菌群，将进水中难降解有机物转化为易降解有机物，对进水水质有很好的调节作用。

（2）通过一定停留时间的增加，使水体内溶氧等氧化物质得以释放转移，起到了降低进水ORP参数的目的。但由于硝态氮的进入，改造池体低负荷下反硝化作用明显。

（3）生物处理段厌氧南池没有发生明显的释磷现象，其原因主要有同步投加过量除磷药剂PFS，厌氧段回流硝态氮发生反硝化反应对碳源的争夺，厌氧段ORP参数还是达不到理想工况要求三个原因。