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普罗案例 | 生物活性磷(SP)造纸废水应用分享

2020-05-20 普罗生物 415

微生物的正常生长、繁殖及代谢活动都离不开营养。在废水生物处理系统中,磷是微生物生长、繁殖及进行各种生理活动的必须元素。造纸工业废水通常采用物理——生化的二级处理工艺,使水质达到排放标准。然而,由于造纸工业废水普遍缺磷,导致生化段工艺中微生物营养失衡,工业上虽经过投加磷酸盐或工业磷酸等药品补充磷营养,但仍存在诸多问题:

①普通工业磷酸盐易与废水中的钙盐形成羟基磷灰石沉淀,微生物无法吸收;②普通磷酸盐用量大,工人劳动强度较高,由于活性污泥中微生物吸收率不高,出水TP存在超标现象;③冬天温度低,磷酸盐易结晶,现场不易操作。


生物活性磷(SuperPhos,SP)的主要成分是携带能量的可溶性有机磷化物【三磷酸腺苷(ATP) 和二磷酸腺苷 (ADP)】、无机磷、核酸及数种关键辅酶,其中可用磷占50%(以P₂O₅计)。易被微生物吸收,具有提高微生物活性和污泥沉降性能,降低出水磷酸盐含量的优势。可提高微生物对磷的吸收效率,为微生物生长创造良好的条件。

项目概况

处理对象为某造纸企业废水处理系统的厌氧段废水,日处理污水1.2×10⁴ t/d,处理流程如下图所示:

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磷营养投加

向厌氧段投加普罗生物活性磷(SP)替代传统磷酸盐做磷营养源。

厌氧塔进出水的COD、VFA及产气量等水质指标每天测定一次,COD和VFA的检测方法参照《水和废水监测分析方法》(第4版);产气量由流量计监测。 


COD去除效果

从进出水质的COD看,无论是使用传统磷酸盐,还是使用生物活性磷(SP),使用期间进水COD均有波动。虽然二者使用期间出水COD无明显差别,但SP使用期间出水COD更为稳定。

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上图中“一铵”为传统磷营养盐,磷酸一铵的简称

从去除率看,传统磷酸盐使用期间COD去除率有波动并呈下降趋势,平均值为66.7%;SP使用期间COD去除率有波动并呈升高趋势,平均值为68.9%,厌氧反应器运行效果非常好。在此基础上进一步提升去除率十分受限,但在SP使用期间,COD去除率仍提高了2.2%。一方面是SP使用期间厌氧进水COD升高;另一方面是SP相对传统磷酸盐更有利于微生物对磷的吸收利用。

VFA产量和产气量

VFA是厌氧反应器控制的重要因素之一 ,其含量能反映出甲烷菌的活跃状态和反应器操作条件好坏。较高的VFA含量对产甲烷菌有抑制作用。如果厌氧生物反应器运转正常,那么其中的VFA含量就会维持在一个相对稳定的范围内。

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VFA和产气量对比

由上左图可知,传统磷营养盐“一铵”使用期间VFA的产量平均为6.9meq/L,SP使用期间VFA有所降低,平均为6.3meq/L,有一定下降,说明在SP使用期间甲烷菌更为活跃 ,VFA利用量也更高。

“—铵”使用期间平均产气量为17465m³/d,而SP的平均产气量则提高至18762m³/d,平均提高了1300m³/d。厌氧生物系统对废水中有机物的有效处理,最终是通过产甲烷过程来实现,而甲烷菌所能利用的有机物就是挥发性有机酸。产气量升高说明厌氧污水处理系统对有机物的去除效果提高, VFA利用量升高,即降低了VFA产量。