脱氮除磷技术范文

脱氮除磷技术范文（精选10篇）

脱氮除磷技术 第1篇

随着城市污水排放和水体富营养化问题的日益严重, 各类城镇污水处理厂建设和稳定达标运行越来越受到重视。到2010年末, 我国建有污水处理厂的城市, 占城市总数的90%以上。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求, 对于污水处理厂不但要有很高的SS、BOD、COD去除能力, 还要有高效去除氮、磷营养物及某些特殊有机物的能力。如何提高污水处理厂的脱氮除磷效果已成为城市污水处理厂运行和控制的热点问题[1]。

二、生物脱氮

1、传统生物脱氮

传统的废水生物脱氮过程包括硝化和反硝化反应, 两个过程中所参与的微生物种类、转化的基质和所需的反应条件都有很大差别[2]。

生物脱氮过程是一个矛盾统一体[3]。硝化反应需要好氧条件和较长污泥龄的硝化菌, 而反硝化反应则需要缺氧条件和较短污泥龄的反硝化菌。在大量有机物存在时, 硝化菌对氧气和营养物质的竞争不如好氧异养菌, 不利于硝化反应;而反硝化菌需要有机物作为电子供体来完成脱氮的过程。解决这些矛盾将会提高生物脱氮工艺的高效性和稳定性。

传统的生物脱氮工艺就是A/O工艺, 工艺流程如图1所示:

该工艺是Barnard于1973年对Ludzack-Ettinger工艺的改进, 能够较好的适应现有的活性污泥系统, 较易实现常规出水标准 (TN<10mg/L) 。缺氧/好氧原理生物脱氮的应用工艺还有SBR、氧化沟、A2/O和Bardenpho等工艺。

2、生物脱氮新技术

近几年, 脱氮技术的发展, 由单纯工艺改革发展向以生物学特性促进工艺改革, 从而达到高效低耗的目的。对污水生物脱氮工程实践中暴露出的问题和现象, 国内外学者进行了大量理论和试验研究, 力求缩短脱氮的转化过程, 并提出一些突破传统理论的新认识、新发现[4]。

2.1短程硝化反硝化

1975年, Voets等在研究处理高浓度氨氮废水的过程中, 发现硝化反应过程中亚硝态氮积累的现象, 首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[5]。短程硝化反硝化是在同一个反应器内, 在控制特殊的环境条件下, 通过抑制硝化菌的生长, 使系统中的亚硝化菌成为优势菌种。先在有氧条件下, 亚硝酸菌将氨氧化成亚硝酸盐;再在缺氧条件下, 使亚硝酸盐反硝化, 生成氮气。目前, 短程硝化反硝化脱氮有代表性的工艺为OLAND工艺和SHARON工艺。

2.2同步硝化反硝化

同步硝化反硝化 (SND) 是指在一定条件下, 硝化反应与反硝化反应在同一处理空间内及同一处理条件下的显现[6]。宏观环境理论认为, 由于生物反应器本身的构造问题和氧气充入生物反应器的不均匀性, 使反应器内部出现氧气分布不均的现象, 并形成好氧段、缺氧段和厌氧段, 从而为硝化菌和反硝化菌创造了条件。目前已有很多关于SND的成功应用实例[7, 8], 如SBR、生物转盘、CAST、氧化沟等工艺。

2.3厌氧氨氧化

厌氧氨氧化 (anaerobic ammonium oxidation, ANAMMOX) 工艺, 于1900年由荷兰Delft技术大学研究开发。该工艺是厌氧条件下, 微生物以氨氮为电子供体, 亚硝酸氮或硝酸氮为电子受体, 发生生化反应, 生成氮气。该工艺无需外加碳源、供氧以及额外投加酸碱中和试剂, 而且能耗低、运行费用较少, 同时还避免了因投加中和试剂可能造成的二次污染[9]。典型的厌氧氨氧化处理工艺有SHARON-ANAMMOX工艺和CANON工艺。

三、生物除磷

1、传统生物除磷

生物除磷是在厌氧条件下, 聚磷菌消耗糖原, 将胞内的聚磷水解为正磷酸盐释放到胞外。同时, 对于环境中的醋酸盐或其他挥发性脂肪酸 (VFA) 能够充分吸收, 并以生物聚合物 (PHB) 的形式贮存在细胞内。在厌氧条件下PHB的合成伴随着正磷酸盐的释放;在好氧条件下, 胞内贮存的PHB被聚磷菌氧化, 并以聚磷酸高能键的形式存贮。通过排放含磷量高的剩余污泥实现了磷的去除。

1976年, Barnard提出了Phoredox工艺, 又称A/O工艺, 这标志着生物除磷工艺的诞生。其工艺流程如图2所示:

本工艺流程简单, 技术较成熟、建设和运行费用较低, 在实践中被广泛应用。运用厌氧/好氧生物除磷的工艺还有SBR、Phostrip、A2/O和氧化沟等工艺。

2、生物除磷新技术

2.1反硝化除磷

反硝化除磷的机理和传统A/O法除磷机理相似。在厌氧段, 反硝化聚磷菌 (DPB) 释磷过程和传统生物除磷工艺中PAO基本一致;而在缺氧段, 与PAO以O2作为电子受体不同, DPB氧化胞内PHB的电子受体是硝态氮, 产生的ATP来自于降解厌氧段存储的体内PHB, 产生能量的一部分用于过量摄取水中无机磷酸盐所需, 以Poly-p的形式存储在细胞体内, 从而使硝态氮被还原为N2。与传统脱氮除磷联合工艺相比, 反硝化除磷技术的优点在于:减少30%的曝气量, 节省了能耗, 可缩小反应器的体积;减少了50%的COD消耗量, 避免了反硝化菌与聚磷微生物之间对有机物的竞争, 适合处理高浓度的T/N比污水;减少了除磷工艺运行中产生的污泥量, 降低污泥处理费用。

2.2生物同步脱氮除磷新技术

1) ECOSUNIDE工艺

ECOSUNIDE工艺是具有我国自主知识产权的一种分点进水高效脱氮除磷工艺。该工艺的理论基础是由张雁秋[10, 11]等人自主提出的统一动力学理论、动力学负荷理论和回流污泥优化理论。该工艺大大缩短了厌氧+好氧+缺氧的时间, 生化段总停留时间为7～10h, 可节约20%左右的水处理主体工程投资;需氧量降低, 无需内回流, 从而降低推进器的能耗, 可节约20%左右的运行成本。ECOSUNIDE工艺在德州污水处理厂升级改造中得以应用并且取得很好的脱氮除磷效果。

2) 固定填料A/O工艺

固定填料A/O工艺是向传统活性污泥法A/O工艺曝气池中填充固定填料, 同时结合生物膜法和活性污泥法的工艺特点, 对氨氮、有机物、悬浮固体具有较为稳定的去除效果。邓纪鹏[12]等利用悬浮填料A/O工艺处理城市污水的结果表明, 投加悬浮填料能够显著提高活性污泥系统的硝化性能, 硝化效果明显优于普通填料活性污泥法。

3) 序批式膜生物反应器工艺

序批式膜生物反应器 (SBMBR) 是将序批式活性污泥 (SBR) 工艺与膜分离技术相结合, 不仅保留了传统SBR工艺占地面积小、耐冲击负荷、脱氮除磷效果好、生化反应效率高、不易发生污泥膨胀等优点, 还利用膜分离技术可以在反应阶段排水, 节省了沉淀阶段所需的时间, 从而减少传统SBR的循环时间。

四、结语与展望

短程硝化反硝化能够处理高氨氮负荷的废水, 在较低的C/N值下也能使TN去除率提高, 其研究重点是如何控制运行参数以及达到同步除P的效果;同步硝化反硝化不仅可以减少污泥生成量, 缩短生物脱氮工艺的流程, 而且省去第二阶段的缺氧反硝化池或减少其体积, 要实现良好的同步硝化反硝化效果需要确定反应池的最佳溶解氧;厌氧氨氧化中的氨直接作为反硝化的电子供体, 可免去外援有机物, 其供氧量可以大大地减少, 但目前厌氧氨氧化反应的应用多针对处理高氨氮浓度的污水, 将该工艺用于实际污水处理, 还面临很大的挑战;反硝化除磷技术具有有机物需求量低, 能耗小, 产泥量小等特点, 可以解决传统脱氮除磷工艺的碳源不足问题, 但反硝化除磷技术的研究工作尚未全面展开, 还需要探讨应用反硝化除磷技术的工艺控制参数, 考察其作用机理, 以提高其除磷的效率。

近几年, 专家学者将新理论和新工艺从实验室研究逐步向工程实践研究进行拓展, 但是这一过程是任重而道远的, 需要污水处理领域的科技人员在实践中不断摸索每个工艺的最适控制参数以提高污水处理的效果和减少能源的消耗。可以预料, 这些新技术和新工艺将会对污水处理产生革命性的变革, 因此, 借技术和经济两方面的推动, 污水不再成为城市发展的绊脚石, 而是可以变废为宝, 切切实实为人类带来福音的可持续之举。

摘要：日益严重的水环境污染和水体富营养化问题制约着我国经济的可持续发展, 生物处理污水法被认为是最有前途的方法。本文从脱氮除磷的理论基础出发, 介绍了传统的脱氮和除磷工艺以及新型或改良生物脱氮除磷的新技术。最后, 对各工艺做了总结并且展望了生物脱氮除磷技术的趋势及前景。

关键词：生物处理,脱氮除磷,现状,新技术

参考文献

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[2]张自杰, 排水工程-下册.2002:中国建筑工业出版社.

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[4]叶建锋, 废水生物脱氮新技术.2006:化学工业出版社.

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[10]肖宁等, ECOSUNIDE工艺在德州污水处理厂升级改造中的应用.中国给水排水, 2008 (22) :第45-48页.

[11]李昂, 张雁秋与李燕, ECOSUNIDE工艺在实际工程中的应用.中国给水排水, 2009 (04) :第62-64页.

脱氮除磷工艺发展 第2篇

污水脱氮除磷工艺的概述与展望

摘要：近年来，城市污水(以城市生活污水为主)中氮磷营养物的排放使受纳水体中藻类等植物大量繁殖，导致水体富营养化问题越来越严重，对城市污水进行脱氮除磷处理是防止水体富营养化的一种重要措施。目前来看，污水脱氮除磷的主要方法有物理方法、化学方法及生物方法。与物理法、化学法相比，生物法具有适用范围广、投资及运行费用低、效果稳定、综合处理能力强等优点，已成为污水脱氮除磷的最佳选择。本文对现有的生物脱氮除磷工艺进行了系统的介绍和分析，并对今后的发展方向作了展望。

关键词：城市污水，脱氮除磷，工艺技术

1.城市污水脱氮除磷现状

据近年来环境质量公报发布的消息,水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。由于化学法与物理化学法成本高,对环境易造成二次污染,所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术,该技术由于处理过程可靠,处理成本低,操作管理方便等优点而被广泛使用。微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态,可分为活性污泥法和生物膜法,通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。具体的生物脱氮除磷工艺主要有:A2/O法同步脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、亚硝酸盐生物脱氮工艺、AB法及其变型工艺等。 污水经二级生化处理后,氮的去除率仅为20%～30%左右,磷的去除率则更低。因此脱氮除磷问题在二级处理普及率较高的工业化国家中受到了高度的重视。我国污水厂大多数以二级生物处理为主。二级生物处理厂去除对象主要是BOD5和SS,仅有极少数厂(如广州犬坦沙污水厂)有脱氮除磷功能。我国水体富营

养化日趋严重,其原因一是城市污水处理率低;二是传统的活性污泥法仅能去除城市污水中20%～40%的氮以及5%～20%的磷。因此,大量兴建城市二级生物处理厂,不但投资大,运行费用高,并且脱氮除磷的效率也并不高。

在实际的工程设计中,根据受纳水体的要求和其他一些实际情况,生物脱氮除磷工艺可以分成以下几个层次

(1)以去除有机物、氨氮为目的的工艺。因对总氮无要求,可以采用生物硝化工艺,生物硝化工艺与传统活性污泥法工艺流程完全相同,只是采用延时曝气。

(2)以去除有机物和总氮(包括有机氮、氨氮及硝酸盐氮)为目的的工艺。因要去除总氮,因此应该采用生物反硝化工艺,需要在反应池前增设一个缺氧段,将好氧段中含有硝酸盐的混合液回流到缺氧段,在缺氧的条件下,将硝酸盐反硝化成氮气。

(3)以去除有机物、氨氮和有机氮、磷为目的的工艺。采用除磷的硝化工艺,

在反应地前增设一个厌氧段,在厌氧段内完成磷的释放,在好氧段内实现磷的超量吸收、有机物的氧化、有机氮及氨氮的硝化。

(4)以去除有机物、总氮和磷为目的的工艺。对于这种情况,应该采用完全的生物除磷脱氮工艺。在反应池前既要增设一个厌氧段又要增设一个缺氧段,以同时实现生物除磷脱氮。

2.生物脱氮除磷的原理

2.1 生物脱氮原理

传统的生物脱氮过程是在硝化细菌和反硝化细菌的联合作用下，通过硝化和反硝化完成的。在好氧条件下，氨氮经硝化细菌的硝化作用转化为硝态氮或亚硝态氮;在缺氧条件下，硝态氮或亚硝态氮在反硝化细菌的作用下被还原为氮气，从而达到脱氮的目的。

近年来同时硝化反硝化现象、短程硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺的发展，为理解污水脱氮机理指明了新的方向。同时硝化反硝化过程在同一条件下实现了脱氮，颠覆了传统脱氮理论认为硝化反应在好氧条件下进行、反硝化反应在厌氧条件下进行的认识。其中，缺氧微环境理论是目前普遍接受被认为是造成此类现象发生的主要机理。短程硝化反硝化是指将氨氮的硝化过程控在 NO2阶段，然后

不经 NO3的生成过程直接由反硝化细菌将 NO2转化为 N2。厌氧氨氧化工艺的原理

是，自养型厌氧氨氧化细菌在厌氧环境中以硝酸盐、亚硝酸盐作为电子受体，将氨转化为氮气。该工艺特别适用于高氨氮废水和低碳氮比废水处理。简而言之，脱氮新理论新现象的发现进一步深化了人们对脱氮过程的认识，为实现污水高效的脱氮奠定了坚实的基础。

2.2 生物除磷原理

生物除磷主要是由一类统称为聚磷菌的微生物在厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替的环境下完成的。在厌氧条件下，聚磷菌将细胞内的聚磷水解为正磷酸盐，并从中获取能量，同时吸收污水中的易生物降解的 COD，同化为胞内碳源贮存物聚羟基烷酸(PHA);在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子态氧(例如 O2)或化合

态(例如 NO3)作为电子受体，氧化代谢胞内贮存物 PHA，同时释放能量，过量

地从污水中摄取溶解态磷酸盐，并以聚磷形式贮存于细胞内，最终通过排放富磷污泥实现从污水中除磷的目的。

此外，反硝化除磷现象的发现进一步丰富了生物除磷机理。反硝化除磷过程是由一类称为反硝化除 磷 细 菌 ( denitrifying phosphorus removingBacter -ia，DPB)完成的，在缺氧条件下，DPB 以硝酸盐取代氧气作为电子受体进行缺氧摄磷，同时硝酸盐被还原为氮气，实现了同时脱氮和除磷的目的。反硝化除磷技术实现了一碳两用，同时节省了曝气量，是一种低耗高效的污水处理方法。

3.生物脱氮除磷工艺

从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧 3种状态，这 3个不同的工作状态可以在空间上进行分离，也可以在时间上进行分离。

3.1 空间顺序的生物脱氮除磷工艺

空间顺序工艺的最大特征是污水的各种生化反应在不同的反应池里同时完成，整个生化反应是连续进行，典型代表有A/O，A2/O，改良 A2/O，UCT，改良UCT，五段 Bardenpho，Phostrip 等。

3.1.1 A2/O 改良工艺

改良 A2/O工艺是中国市政工程华北设计研究院提出的。该工艺综合了 A/O 工艺和改良UCT工艺的优点，即在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池(图 1)。

首先回流污泥和 10%的污水进入厌氧/缺氧池进行反硝化以去除回流污泥中的硝酸盐。90%的污水进入厌氧区与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下将部分易生物降解的大分子有机物转化为VFA;聚磷菌释磷，同时吸收 VFA 以 PHB 的形式贮存于胞内。在缺氧区，反硝化菌利用污水中的有机物和经混合液回流而带来的硝酸盐进行反硝化，同时去碳脱氮;在好氧区，有机物浓度相当低，有利于自养硝化菌生长繁殖，进行硝化反应，同时聚磷菌过量摄磷。通过沉淀、排除剩余污泥达到除磷的目的。该工艺降低回流污泥中硝态氮对后续厌氧池的不利影响，有利于厌氧池的聚磷菌释磷，改善了泥水分离性能。

3.1.2 UCT改良工艺

改良的UCT工艺(University of Cape Town)脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧1池、缺氧2池、好氧池、沉淀池系统组成，有2个缺氧池。缺氧1池只接受沉淀池的回流污泥，同时缺氧1池有混合液回流至厌氧池，以补充厌氧池中污泥的流失。回流污泥携带的硝态氮在缺氧1 池中经反硝化被完全去除。在缺氧2池中接受来自好氧池的混合液回流，同时进行反硝化，缺氧1池出水中的NO3-N带进厌氧池使之保持较为严格的厌氧环境，从而提高系统的除磷效率第一文库网。其工艺流程见图 2。

3.2 时间顺序的生物脱氮除磷工艺

时间顺序的生物除磷脱氮技术的最大特征是污水的各种生化反应均在同一个反应池里，按时间顺序进行污水处理，典型代表是CAST,MSBR,A2NSBR等工艺。

3.2.1 CAST 工艺

CAST实际上是一种循环SBR活性污泥法，反应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程，生物反应和泥水分离在同一池内完成，与SBR同样使用滗水器(图

3)。

污水首先进入选择器，污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除，回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化;然后进入厌氧区，此时为微生物释磷提供条件;第三区为主曝气区，主要进行BOD降解和同时硝化反硝化。CAST 选择器设置在池首防止了污泥膨胀。

3.2.2 MSBR 工艺

近年来，有些研究者对传统的 SBR 进行了改进，开发了连续流序批式活性污泥法工艺(ModifiedSequencing Batch Reactor，简称 MSBR)见图 4。

首先，污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷，然后混合液进入缺氧池反硝化。反硝化后的污水进入好氧池，有机物在好氧条件下被降解，活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的 SBR，澄清后上清液排放。此时另一边的 SBR 在 1.5Q 回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉。回流污泥首先进入浓缩池浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥进入缺氧池。这样，一方面可以进行反硝化，另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件。CAST 综合了以往除磷脱氮工艺的优点，保证了各污染物质降解的最大速率环境，去除有机污染物效率更高，脱氮除磷效果更好。

3.2.3 A2NSBR工艺

Kuba，Merzouki 及 W.J.Ng 等相继对 ANSBR双污泥系统进行了反硝化除磷小试研究。A2NSBR工艺具有2个独立的SBR(图 5)。

一个 SBR 依次经历厌氧/缺氧段，主要是用来强化 DBP 生长的厌氧/缺氧环境，筛选优势菌种;另一个为好氧 SBR，此反应器主要作用是培养硝化菌，以提供给厌氧/缺氧SBR足量的硝化液。经研究，A2SBR和好氧硝化 SBR 系统的结合表现了稳定的除磷脱氮效果，除磷率几乎达到100%，脱氮率达到 90%以上。 2

4.城市污水脱氮除磷技术的发展与展望

污水排放标准的不断严格是目前世界各国普遍发展的趋势,以控制水体富营养化为目的的氮、磷脱除技术开发已成为世界各国主要的奋斗目标。我国对生物脱氮除磷技术的研究起步较晚,投入的资金也十分有限,研究水平仍处于发展阶段。目前在生物脱氮除磷技术基础理论没有重大革新之前,充分利用现有的工艺组合,开发技术成熟、经济高效且符合国情的工艺应是今后我国脱氮除磷工艺发展的主要方向,主要体现在下面几个方面。

(1)开展对生物脱氮除磷更深入的基础研究和应用开发,优化生物脱氮除磷组合工艺,开发高效、经济的小型化、商品化脱氮除磷组合工艺。

(2)发展可持续污水处理工艺,向节约碳源、降低CO2释放、减少剩余污泥排放以及实现氮磷回收和处理水回用等方向发展。

(3)大力开发适合现有污水处理厂改造的高效脱氮除磷技术。

5.生物脱氮除磷新工艺

目前应用的脱氮除磷工艺主要有 SBR、A2O、OD

(氧化沟)这三类。据统计，

在 年，这3种工艺占据了我国污水处理厂处理工艺的 65%，处理了全国约 54%的污水。近年来，出现了一些新的脱氮除磷工艺，以下对此作概括介绍。

2.1 CANDO

耦 合 好 氧 - 缺 氧 N2O 分 解 工 艺 ( coupledaerobicanoxicnitrous decomposition operation ，CANDO)，是由 Scherson等率先提出来的新型污水脱氮工艺。其基本原理可通过 3 个步骤来解释(图6)。

图6 CANDO 工艺的化学反应原理示意图

第一步，将氨氮的氧化控制在亚硝化阶段;第二步，控制亚硝酸盐的还原过程，保证其尽可能的生成N2O;第三步，将 N2O催化分解为N2同时伴随能量的回

收，或者用 N2O取代氧气作为 CH4燃烧的助燃气。CANDO工艺减少了污水处理过

程对氧的需求，降低了剩余污泥的产量，进而减少了污水处理运行费用;实现了从NOD(nitrogenous oxygendemand)中回收能量，为污水处理进行能量回收开辟了新途径;减少了污水处理过程中 N2O 等温室气体的排放，有效缓解了温室

效应。

对于 CANDO 工艺而言，第一步可通过高活性的 氨 氮 去 除 亚 硝 酸 盐 的 单 一 反 应 器 系 统(SHARON)工艺实现，第三步在热力学上也能够达到，关键是第二步，即如何稳定、高效地保证 N2O的转化过程。目前，主要有两种方

法―生物法和化学法。生物法是以细胞内储存的 PHB 等内碳源物质作为电子供体，将 NO2还原为 N2O。然而，NO2的转化率不够稳定，与基质的投加策略有关，

最大的转化率为 60%左右。当乙酸(作为碳源)和亚硝酸盐连续投加时，没有检测到 N2O 的产生。当乙酸和亚硝酸盐采用脉冲投加时，检测到了N2O的存在。脉

冲投加分为两种方式进行，即耦合投加和非耦合投加。采用耦合投加时，NO2的转化率为 9%～12%，非耦合投加时，NO2转化率为 60%～65%。化学法则是利用碳

酸盐绿锈[carbonate green rust，化学式 Fe4IIFe2III(OH)12CO3]或菱铁矿

(siderite，化学式为 FeCO3)将 NO2还原为 N2O。研究发现，这种活性绿锈(green

rust)层状双金属类物质对硝酸盐还具有还原作用并且对其它污染物的迁移转化也有一定作用，进一步促进了该工艺的脱氮效果。同时，green rust 类物质对磷酸盐也有良好吸附效果。Barthélémy 等使用双氧水将 green rust 氧化为一种新材料―碳酸铁绿锈[carbonated ferric greenrust，化学式 Fe7II(OH)12CO3]，不仅增强了其在溶液中的稳定性，而且还能够从水中吸附磷酸盐实现高效除磷，但去除率受 pH 值的影响。

虽然，这两种方法最后都实现了98%的脱氮率，但生物法对 PHB 的依耐性，导致其转化率可能受进水中易降解的 COD 影响;化学法对反应条件和药剂的特殊要求，也制约了其发展前景。如果能够研究出一种新的高效的 N2O

转化机制，

并实现规模化应用，CANDO 工艺对于污水脱氮除磷而言不失为一种极具吸引力的选择。

在相同的情况下，以需氧量、微生物量和能量回收效率为衡量指标比较 SHARON、全自养亚硝酸型脱氮(CANON)、CANDO 的处理效果，发现CANDO 工艺仅次于 CANON;与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比，CANDO 工艺的氧消耗和污泥产量分别减少了20%和40%，能源回收率增加了60%。总的来说，CANDO 工艺实可现生物法和化学法的有机结合，从根本上解决了污水处理厂运行管理上的两大难题：曝气量和污泥产量。由此可见，联合工艺突破了传统生物脱氮工艺的基本概念，在一定程度上解决了传统硝化-反硝化工艺存在的问题。

2.2 BioCAST

同 时 去 除 含 碳 有 机 物 及 氮 磷 营 养 物 质(BioCAST)工艺是为了实现从污水中同时去除含碳有机物及氮磷营养物质而开发的新型多环境混合污水处理工艺(图 7)。

图7 BioCAST 工艺流程图

它的主体部分是由两个相互连接的反应器组成，每个反应器又包含有多个具有不同环境条件的区域。反应器①包含有4个区域，即好氧区、微好氧区、缺氧区以及澄清区。前3个区域主要用于污水生物处理，澄清区则实现固液分离的作用。好氧区是根据气提式反应器的原理设计的，位于反应器①的正中央，里面设置有生物填料，使其同时具有活性污泥工艺和生物膜工艺的特点，增加了系统中生物固体停留时间。原水和来自厌氧区的富含聚磷菌(phosphorus accumulatingorganisms，PAOs)和挥发性脂肪酸的回流污泥首先进入好氧区，PAOs 实现好氧过量吸磷作用，含氮物质经氨化和硝化作用转化为硝态氮和亚硝态氮。

混合液以上向流的方式流出好氧区，抵达附近的微好氧区，进一步完成氨氮的硝化和剩余有机物的降解。然后，微好氧区混合液以下向流方式直抵缺氧区，完成反硝化作用，实现脱氮。系统所需的氧是由位于好氧区底部的3

个自定义的

内置空气扩散器提供的，曝气不仅提供了生化反应所需的`氧，实现液体混合作用，同时也是混合液在好氧区、微好氧区和缺氧区的循环动力，使得污染物每隔几分钟就能够暴露于不同的环境条件下，有利于污染物的去除。反应器①的这种设计和运行机制提供了前置反硝化和后置反硝化所需的环境条件，有利于脱氮。反应器②是为污泥消化和固液分离而设计的。反应器①的出水一部分直接排出系统，一部分进入反应器②，经沉淀作用后上清液排出系统。同时反应器①缺氧区的污泥回流至反应器②厌氧区进行消解，部分回流至好氧区，其余部分作为剩余污泥排放。回流混合液中包含的聚磷菌和挥发性脂肪酸，为除磷和反硝化过程提供了充足的碳源，保证系统的脱氮除磷效果。

BioCAST 工艺能够有效地降低污水中污染物质的含量，在48天的短期持续运行中，COD、TN、TP的去除率分别达到了99.3%、98.0%、92.3%，即使进水中污染物负荷发生波动，其去除效果几乎仍然能够维持不变。同时，在有机负荷率为 0.95～1.86 kg/(m3d)、氮负荷率为0.02～0.08 kg/(m3d)、磷负荷率为 0.014～0.02 kg/(m3d)的条件下，经过长达225天的运行，COD、TN、TP的去除率分别也达到了98.9%、98.3%和 94.1%，而且污泥的产率仅为消耗的COD当量的3.7%。在长期和短期运行中均观察到磷的去除效果对总氮负荷有很强的依赖性，即去除率随着氮的负荷率的增加和碳氮比的减小而提高，当TN负荷在0.05 kg/(m3d)以上时，磷的去除效果显著增强。通过增加进水N和P的负荷，系统最终出水的硝酸盐、亚硝酸盐及磷酸盐的浓度可分别低达0.2 mg/L、0.02 mg/L及 2.9 mg/L，污泥产率仅为11.5%。

总之，BioCAST 工艺既能够积累高浓度的悬浮生长微生物，又能够积累附着生长微生物，使它很适合处理高负荷和高含氮量污水。与传统的工艺相比，反应器内生物量多，污泥产率低，系统启动时间短，同时减少了空间需求;与 SBR 相比，没有复杂的定时或控制系统;与膜生物反应器相比，不需要特殊类型的膜材料。

5.结语

污水生物脱氮除磷是当今水处理的热点与难点。新的脱氮除磷理论的提出，为生物脱氮除磷工艺指引了方向。如：SND (同时硝化反硝化工艺)、SHARON(Single reactor high activity ammonia removalover nitrite，亚硝化反应器)工艺、OLAND(Oxygen-limited autotrophic nitrification-denitriFic- ation，氧限制自氧硝化―反硝化)工艺、厌氧氨氧化工艺以及短程硝化―厌氧氨氧化组合工艺等。但是，生物除磷脱氮工艺的发展已不仅仅要求对 N，P 去除率，而且要求处理效果稳定，可靠的运行工艺。今后对此技术的研究应集中在以下方面。

(1)加深除磷机理的研究。反硝化聚磷菌的出现解决了硝化菌与聚磷菌争夺碳源，污泥龄不同等主要矛盾。为新型同步脱氮除磷工艺提供了理论依据。但是对于反硝化聚磷菌的了解还不够全面，尤其是其除磷机理还待于进一步研究。应突破传统理论，从微生物的角度来调控工艺。

(2)随着脱氮除磷工艺的进一步发展，许多研究者在进行小试时，都驯化出颗粒污泥，而颗粒污泥的出现改善了污泥膨胀这一难题。同时发现颗粒污泥对 N，P 的去除要远远优于絮状污泥。今后在对颗粒污泥的研究上应更加深入，研究了解颗粒污泥外部的胞外聚合物是否对 N，P 有吸附作用，并进一步研究颗粒污泥的形成机理，调整现有反应器的运行参数，从而加速颗粒污泥的形成，提高脱氮除磷效率。

参考文献

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脱氮除磷技术 第3篇

关键词：脱氮除磷 改造 影响因素 对策

中图分类号：X7文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0131-01

近年来，国家和地方对污水处理厂脱氮除磷的要求越来越严格，“十二五”期间，国家首次将氨氮纳入水污染物总量控制指标体系，明确提出氨氮减排10%的目标，脱氮除磷成为污水处理厂升级改造不可忽视的重要问题之一。目前，我国大部分已建成的污水处理厂脱氮除磷效果不理想，如何对现有工艺进行改造，使其氮磷排放稳定达到一级标准，是污水处理厂升级改造所面临的关键问题。

1 生物脱氮除磷基础理论

1.1 生物脱氮

生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先，将污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气溢出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。

1.2 生物除磷

污水中磷的存在形态取决于废水的类型，最常见的是磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。在常规污水处理中，有机物的生物降解伴随着微生物菌体的合成，磷作为生物的生长元素也成为生物污泥的组分，从水中去除。目前污水生物除磷的机理比较一致的看法是：聚磷菌独特的代谢活动完成了磷从液态（污水）到固态（污泥）的转化。普通活性污泥中磷含量为1.5%～2.0%（P/VSS），而聚磷菌能将污泥中的磷含量提高到5%～7%，因而生物除磷要求创造适合聚磷菌生长的环境，从而使聚磷菌群体增殖。在工艺上通过在好氧段前设置厌氧段使聚磷菌获得选择性增长。聚磷菌获得选择性优势的原因是在厌氧段大量吸收进水中挥发性脂肪酸，并在体内转化为聚β羟基丁酸，使得它在好氧段无需同其他异养菌争夺水中残留的有機物。

1.3 同步脱氮除磷

根据上述脱氮除磷的基本原理，城市污水处理厂要实现同步脱氮除磷必须提供三个条件：第一，要提供脱氮除磷反应过程所必需的足够的碳源；第二，要提供脱氮除磷反应过程所必需的反应容积；第三，要提供脱氮除磷过程所必需的缺氧、厌氧、好氧环境。

2 影响脱氮除磷效果的因素

从国内各地的实践来看，污水处理厂影响脱氮除磷效果的主要因素有溶解氧、温度、有机碳、pH值、泥龄及有毒有害物质等因素，而影响以上指标的主要原因是受管网建设、运行管理、设备设施、进水水质及气候条件等多种因素影响。

2.1 管网建设不配套，先天碳源不足

影响实际处理效率的重要原因是连接污水处理厂的配套管网建设严重滞后。众多城市污水处理规划设计普遍存在“重厂轻网”现象。处理厂设计规模偏大，管网却不配套，直接导致实际来水量严重不足。且大部分城市的配套管网建设都为雨污合流，致使污水处理厂进水浓度偏低，远达不到欧美国家的碳源浓度，降低了运行负荷率，进水碳源不足导致氮磷去除效果不理想，未能达到良好的减排效果。

2.2 设备设施达不到要求

我国部分污水处理厂硝化功能低，自动控制水平较差，加之运行技术人员缺乏经验，硝化效果的有无很大程度上依赖于自然界春夏秋冬的自然更替，部分污水处理厂提高硝化的效果仅仅是简单地减少排泥或者增加曝气量，远远没有达到优化运行的效果。这样的运行现状不仅使硝化效果无法得到稳定的保证，而且会造成极大的能源浪费。

2.3 进水水质及气候条件影响

大部分城市由于进水水质不稳定，平均进水浓度处于中等浓度水平，但日平均值变动大，化学需氧量和生化需氧量比值（B/C）偏低，进水悬浮物浓度的波动最为明显，严重影响了污水处理厂脱氮除磷的处理效果，达到一级标准A标准有一定的难度。然而，温度对除磷效果的影响虽不如对生物脱氮过程的影响那么明显，因为在高温、中温、低温条件下，有不同的菌群都具有生物脱磷的能力，但低温情况下硝化菌增殖速率会大大降低，导致出水氨氮升高。

3 升级改造对策

3.1 加快管网建设力度

为解决污水厂进水碳源不足的先天难题，首先应完善污水收集管网，加快污水收集系统的建设进度，解决污水处理厂进水量少、进口浓度低的现象，以提升进水负荷率，达到减排要求；其次，应加大对现有雨污合流系统的改造力度，尽量实现雨污分流，经过分流后，可直接排入城市内河，经过自然沉淀，即可作为天然的景观用水。同时，让污水排入污水管网，并通过污水处理厂处理，实现污水再生回用。这样，既提高了污水处理率，又避免污水对河道、地下水造成污染，明显改善城市水环境。

3.2 优化现有运行工艺

工艺升级改造坚持尽量不新增建设用地，而是在现有处理设施的基础上，合理使用运行费用，运用多方法多渠道的运行方式，出水连续稳定达标的原则执行。优先考虑采用A2/O的各种变型工艺，降低改造幅度和难度。根据要求，进一步可采用MBBR或IFAS等填料活性污泥工艺。当要求超深度脱氮除磷时，再考虑采用硝化滤池和反硝化滤池工艺。

4 结语

根据传统污水处理厂的实际情况，投资节省的污水处理厂脱氮除磷功能改造新工艺是项有重大现实意义的课题，将为我国污水处理厂升级改造提供技术支持和宝贵的经验。

参考文献

[1]刘瑾，高廷耀.生物除磷机理的研究[J].同济大学报，1995，23（4）：387-392.

[2]郝红元，郝红英，王伟.A2O工艺影响因素的研究[J].给水排水，2003， 29（4）：12-14.

污水处理中对脱氮除磷技术的应用 第4篇

关键词：脱氮除磷技术,二级处理,城市污水,生物

传统意义上的污水脱氮除磷污水处理办法包涵了物理化学处理法和生物处理法两大分类,其中前者的特点是用药量需求大、污染指数高以及运行成本高等,因而并不被广大污水处理厂所选用,而当下我国普遍采取的是活性污泥法脱氮除磷处理工艺。

1城市污水的可生化性技术分析

城市污水处理中首先需要遵循国家的相应的进水与出水管理标准,针对相应的污水处理目标进行工艺选择与优化措施审查,对于污水处理与陈本控制而言都是十分重要的。

1.1生物除磷脱氮的条件

脱氮的外部条件要求氨氮必须在好氧环境中实现硝化生成亚硝酸盐、硝酸盐,在投入污水之后由于缺氧二产生反硝化菌反应,还原硝酸盐中的分子氨,进而进入大气实现脱氨化处理。 通常情况下1mg的NH3- N氧化为硝酸盐,一般所需4.57mg O2、7.14mg Ca CO3碱度和0.08mg碳源。而1mg NO3-N反硝化脱氮,则需要8.6mg COD,其但供2.86mg O2、3.75mg Ca CO3碱度。对于污水处理的除磷环节,聚磷菌能够保证好氧阶段的除磷工作中能够更好地实现对于磷的排放,从而通过释放污水实现有机物降解增速。通常情况下,污水处理要根据磷含量与有机物含量的比值判断整体的除磷效果。对于厌氧段生物体而言,其降解的COD浓度则需要符合规定的25mg/L的标准。因此在城市污水的综合治理阶段,厌氧/缺氧/好氧都是必不可少的处理工艺。

1.2污水的碳源

就我国目前的污水处理而言,CODCr值是其中最为主要的碳源值,这一参考指标象征了污水中的有机物与无机还原无总量,同时也涵盖了生化需氧量BOD5值。相关实验已经证明,厌氧段CODCr总量浓度只有在吻合125mg/L的条件下,才能实现有效的磷释放。因而磷释放的消耗原值为0.4mg P/mg COD,厌氧段释放1mg的磷,在好氧段能够吸收2~2.4mg的磷。因而在碳源不足的情况下就必须适时的补充碳源。

2城市污水处理的二级生物处理工艺分析

城市污水处理中的目标对象包括了CODCr、BOD5、SS、氮和磷等物质。具体的处理流程则分为了一级处理及后续的二级与三级处理。一级处理属于预处理阶段,而二级处理则包涵了物理与化学的处理方法,对污水实行除磷除氮处理。相比于针对有毒有害无机物质的三级处理阶段,二级处理目前是我国城市污水处理中的重点环节,其核心工艺包括了活性污泥法、生物膜法和MBR工艺处理法。

2.1活性污泥法

较之以往常见的A2/O工艺,其在硝化菌、反硝化菌和聚磷菌方面存在一定的有机荷载,因而在有机负荷、泥龄以及碳源的所需比例上存在了一定的矛盾,几乎无法实现同时实现氮和磷的高效清除,这一缺陷也严重制约了着生物除磷脱氮技术的发展前景和进步空间。通过实验不难发现,制约生物工艺的一大原因是在厌氧环境下反硝化与释磷对碳源所产生的竞争。 因此在污水除氮和除磷的工艺目标内,其所含碳氮比(COD/N) 应控制在4.0以上。对于污水处理而言,一旦碳源需求低于相应指标,则处理工艺在将缺氧反硝化置于厌氧释磷之后,其对于反硝化的限制将进一步提升,最终导致大量硝酸盐通过回流进入到厌氧区,从而影响厌氧区域内除磷工序的正常开展,更有甚者会导致聚磷菌出现直接吸附现象,影响除盐工作的正常展开,对于营养盐系统而言也会产生不利影响。因此针对可能出现的除盐弱化现象,防止A2/O工艺里可能对回流造成的污泥硝酸产生的影响,适时地进行工艺升级优化对于A2/O而言是必不可少。此类工艺中最基础性的环节包括了厌氧池与缺氧池的合理性设置,利用处理水中回流硝态氨进行脱硝处理,进而保证厌氧池的稳定性,同时把化工处理的运行成本控制在合理范围内。

2.2生物膜法

生物膜法是与活性污泥法平行发展起来的生物处理工艺。在此类污水处理办法中,污水处理中的有机污染控制环节往往被微生物所吸附,进而通过稳定和氧化的方式在一定程度实现对于污水的净化处理和二级排污整合。生物膜的使用办法不但能够很大程度上保证了原污水处理系统的稳定性,同时在化工经济性、抗冲击负荷性以及反硝化功能方面都有十分突出的意义,能够实现密闭环境中的除臭,是较为高校的脱氧除磷办法,而近年来曝气生物滤池的推广应用则无疑为此类工艺的发展提供了新的活力。

2.3膜生物反应器工艺

膜生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术,也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。膜截留了反应池中的微生物,使反应池中的活性污泥浓度大大增加,从而使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底。

综上所述,城市污水处理的最终目标始终是实现污水净化、去除其中的污染物,因而污水处理的最终质量如何与所选取的处理工艺有十分密切的关系。本文针对其中比较重要的二级工艺进行论述,就如何去除BOD5、CODCr和SS展开讨论,相关的从业人员也应当针对相关的处理工艺进行深入探讨,以帮助完成工艺延伸进步。

参考文献

[1]崔丽娜,李继,吕小梅.污水除磷技术的研究与发展[J].环境保护科学.2011(02).

污水处理厂的脱氮除磷改造 第5篇

结合城镇污水处理厂脱氮除磷改造工程实例,对老氧化沟进行功能区划分、设备改造:增加好氧区溶解氧浓度,降低缺(厌)区溶解氧浓度;同时适当增容,延长氧化沟水力停留时间和污泥泥龄.运行结果表明,系统出水主要指标稳定达到GBl8918--级A标准.

作 者：王斌 朱学红 赵若尘 Wang Bin Zhu Xuehong Zhao Ruochen 作者单位：王斌,朱学红,Wang Bin,Zhu Xuehong(漯河市水务投资有限公司,河南,漯河,46)

赵若尘,Zhao Ruochen(南京市排水管理处江心洲污水处理厂,南京,210019)

脱氮除磷技术 第6篇

随着水体富营养化问题的尖锐化和社会发展对环境要求的提高, 污水脱氮技术已经成为污水处理领域的热点和难点。因此, 研究和开发高效、经济的脱氮工艺成为当前城市污水处理的热点。传统的氮转化方式为, 有机氮在水中通过氨化菌分解成无机的氨态氮, 再通过硝化菌氧化成亚硝酸和硝酸, 完成氮的氧化;随后在反硝化菌作用下, 被还原成氮气[1]。

随着城市化进程的加快, 城市生活污水处理行业发展越来越快, 产生的污泥量也越来越多。据1996年对中国29家城市污水处理厂的调查, 每处理1万吨废水, 污泥的产生量 (干重) 为0.3t～3.0t[2]。如何实现污泥的减量化、稳定化、资源化、无害化是城市污水处理厂面临的重大难题;另一方面, 水体富营养化日益严重, 控制污水排磷量在国际上是防止水体富营养化的一个重要策略。生物除磷法可以克服化学法存在的药品费用高、产生大量化学污泥、增加水体的含盐量等缺点, 因而受到广泛重视和研究。

2 生物脱氮除磷新技术

2.1 同时硝化反硝化技术

近几年许多研究者发现存在同时硝化反硝化现象, 尤其是有氧条件下的反硝化现象, 确实存在于不同的生物处理系统中。如氧化沟、SBR工艺、间歇曝气反应器工艺[3]。SND具有以下优点: (1) 能有效保持反应器中pH稳定, 减少或取消碱度的投加。 (2) 减少传统反应器的容积, 节省基建费用。 (3) 对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲, SND能够降低实现硝化、反硝化所需时间。 (4) 曝气量的节省, 能够进一步降低能耗。对于同时硝化与反硝化的反应机理初步的解释包括:反应器溶解氧分布不均理论, 缺氧微环境理论和生物学理论[4]。

2.2 短程硝化反硝化技术

短程硝化反硝化的工艺有SHARON工艺和CANON (生物膜内自养脱氮工艺) 工艺。SHARON是一种用来处理高浓度、低碳氮比含氨废水的新型脱氮工艺。该工艺根据亚硝酸菌和硝酸菌的不同生长条件, 通过控制反应器的水力停留时间和p H, 使亚硝酸菌成为反应器的优势菌属, 从而将氨氮的氧化控制在亚硝化阶段, 随后再进行反硝化。与传统脱氮工艺相比, SHARON工艺具有流程简单、脱氮速率快、投资和运行费用低等优点。CANON工艺实质上是通过控制生物膜内溶解氧的浓度实现短程硝化反硝化, 使生物膜内聚集的亚硝化菌和ANAMMOX微生物能同时生长, 满足生物膜内一体化完全自养脱氮工艺的实现条件。

短程硝化反硝化可节省氧供应量约为25%, 降低能耗, 节省碳源40%, 减少污泥生成量可达50%, 减少投碱量, 缩短反应时间和减少容积, 但短程硝化反硝化的缺点是不能长久稳定地维持NO2积累。

2.3 厌氧氨氧化 (ANAMMOX)

ANAMMOX工艺由荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室研究开发[5]。工艺在厌氧状态下, 以NO、NO3-作为电子受体, 将氨转化为氮气。厌氧氨氧化是自养的微生物过程, 不需投加有机物以维持反硝化, 且污泥产率低。此外还可以改善硝化反应产酸、反硝化反应产碱而均需中和的情况, 这对控制化学试剂消耗、防止可能出现的二次污染具有重要意义。该工艺适用于高氨废水和低COD/TKN废水的处理。

3 污泥发酵产酸的影响因素

短链脂肪酸 (SCFAs, 例如乙酸和丙酸) 作为污水生物除磷脱氮微生物的重要有机碳源之一, 其在污水中的浓度会影响生物处理效果, 当污水中的SCFAs不足时, 污水厂为了获得较高的生物除磷脱氮效果常常需要补充碳源, 解决这一问题可以考虑外加碳源, 但是从废水和污泥处理系统内部, 亦即从污水处理厂本身, 鉴于污水生物处理过程中产生大量剩余污泥, 这些污泥中含有糖、蛋白质等有机物, 它们在一定条件下经水解和酸化作用可转化为短链脂肪酸。因此, 通过微生物的作用在常温常压下将污泥中的有机物生物转化为短链脂肪酸, 特别是丙酸, 不但为污水生物除磷脱氮微生物提供丰富和优质的碳源, 提高了污水生物处理效果, 而且减少了污泥的排放量。水解、酸化和产甲烷是污泥厌氧消化过程的3个步骤, 其中水解速率较慢, 是整个消化过程的速率控制步骤。

污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸的工艺条件影响因素包括以下几个

3.1 停留时间:水力停留时间 (HRT) 和固体停留时间 (SRT)

对于单纯以水解为目的的反应器, HRT越长, 被水解物质与水解微生物接触时间也越长, 相应地水解效率也就越高。P.Elefsiniotis等采用了两种不同的实验室规模的连续流反应器, 一种是上流式厌氧污泥床 (UASB) , 另一种是完全混合反应器 (CMR) , 研究了HRT对初沉污泥产酸发酵的影响, 结果表明, 无论是UASB系统, 还是CMR系统, 当HRT逐渐升高到12h时, 单位挥发性固体量 (VS) 产生的短链脂肪酸的浓度和产率都逐渐升高, 并且没有发现产生甲烷;当HRT为12h, 到最大的产酸率大约为0.12mg/ (mg·d) ;当HRT为15h时, 观察到了污泥的甲烷化;乙酸和丙酸为主要的短链脂肪酸, 并且发现UASB系统和CMR系统的数值[6]略有些差别。

HRT和SRT是两个不同的运行参数, 然而, 在多数研究厌氧消化水解酸化的文献中, HRT和SRT几乎是相同的, 原因是他们采用的工艺是传统的没有固体回流的连续流运行系统。

3.2 PH值

p H是影响酶活性的主要因素之一, 因对含量较小, pH的影响不大。

3.3 温度

污泥的厌氧发酵取决于污泥中的水解菌与产酸菌。细菌的生存温度包括三种:低温 (5℃～20℃) 、中温 (20℃～42℃) 、高温 (42℃～～75℃) , 研究表明, 水解菌与产酸菌在三种温度环境下都能很好的生存, 但是较高的温度需要外加的加热装置, 耗费能量高, 因此可以考虑在低温下或者常温下进行。

4 生物脱氮除磷技术的发展趋势

污水排放标准的不断严格是目前世界各国的普遍发展趋势, 以控制水体富营养化为目的氮、磷脱除技术开发已成为世界各国主要的奋斗目标。我国对生物脱氮除磷技术的研究起步较晚, 投入的资金也十分有限, 研究水平仍处于发展阶段。目前在生物脱氮除磷技术基础理论没有重大革新之前, 充分利用现有的工艺组合, 开发技术成熟、经济高效且符合国情的工艺应是今后我国脱氮除磷工艺发展的主要方向, 主要体现在:

开展对生物脱氮除磷更深入的基础研究和应用开发, 优化生物脱氮除磷组合工艺, 开发高效、经济的小型化、商品化脱氮除磷组合工艺。

发展可持续污水处理工艺, 朝着节约碳源、降低CO2释放、减少剩余污泥排放以及实现氮磷回收和处理水回用等方向发展。

大力开发适合现有污水处理厂改造的高效脱氮除磷技术。

摘要：评述了近年来城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展, 重点介绍了生物处理的新方法:同时硝化反硝化技术、短程硝化反硝化技术及厌氧氨氧化 (ANAMMOX) , 对其特点进行了总结。综述了剩余污泥厌氧发酵的影响因素:PH值、停留时间温度。

关键词：生物脱氮除磷,同时硝化反硝化,短程硝化反硝化,ANAMMOX—SHARON组合工艺,影响因素

参考文献

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[5]郝晓地, 汪慧贞, 钱易.欧洲城市污水处理技术新概念一可持续生物除磷脱氮工艺 (上) .2002, 28 (6)

脱氮除磷技术 第7篇

关键词：城市污水,脱氮除磷,在线检测

人类生活水平的提高, 促进着环保意识的苏醒。城市污水中氮、磷等指标升高, 是造成水体富营养化的原因之一[1]。富营养化形成后, 会促进藻类植物的疯长, 大量吸收水中的氧含量, 导致水体出现缺氧的状态。部分藻类还会释放或分泌有毒物质, 致使贝、鱼、虾等水生生物死亡, 严重影响着生态平衡, 对水体造成污染。有效的降低城市污水处理中氮、磷的浓度, 成为了解决这一现象的重要举措。通过在线检测技术对城市污水中氮磷的含量进行检测, 可采用现代最为先进的自动测量、传感器、计算机以及自动控制等技术, 组成一项比较完善, 综合性较高的在线检测系统[2]。此技术能及时检测废水中氮、磷的浓度, 并控制脱氮除磷的工艺过程。

一、城市污水中对除磷工艺的在线检测技术使用

1. 城市污水中磷的形成

自然界中磷以正磷酸盐的形式较为常见, 唯一的存在形式为化合物。只有用转化计算的方式对磷酸盐进行测量, 并表示为总磷浓度, 这样才能得出溶解性的含磷化合物在水体中的磷平衡[3]。如今, 城市污水中降低了磷的负荷量, 而磷的浓度在城市废水中占有大约8.0-12.5mg/L左右, 平均的浓度含量为9mg/L。在污水的处理过程中, 原污水中磷浓度最高, 但经机械处理、生物处理、沉淀等一系列处理后磷酸盐的含量呈下降趋势。在线检测技术可明显的看出磷酸盐在城市污水中的存在形式, 也可清晰的得出磷酸盐在整个处理过程中是怎样去除的。而污泥处理时, 磷含量会得到释放, 因为在厌氧、好氧的交替时活性污泥中会产生聚磷菌。它在好氧的条件下从废水中摄取大量的磷, 产生的聚磷酸盐被作为储藏物质。而聚磷菌在厌氧的条件下, 会抑制它的生长, 但为了满足自身生长的需要, 会将细胞中聚磷酸盐释放出来。此时导致磷含量的增加一般不会考虑。

2. 在线检测对除磷过程的检测

在城市污水的处理中经污泥的初次沉淀, 可将污水中大约1.0mg/L的磷给予去除, 之后再采用筛网等机械处理的过程, 更提高了磷的去除效率。而在曝气池中对污水进行生物处理, 可将磷含量大约去除2.0mg/L。在生物的除磷阶段, 效率较高, 一般会与反硝化同时进行, 经处理后可将大约4mg/L的磷去除。并加以在线监测仪的辅助, 在除磷的过程给予准确的测量, 使整体除磷效率得到更好的提高。

二、脱氮工艺中在线检测技术的使用

1. 城市污水中氮的由来

人类排泄物中产生的氮是城市污水的主要来源, 大多都以尿液中的主要成分尿素组成, 而每天人均氮的排放量大约在11g上下, 为污水处理造成不小的困难。城市污水在未经处理时, 以氨氮和有机氮表示氮的浓度, 且有机氮的浓度要少于氨氮浓度, 浓度的范围大约在50-60mg/L之间。污水中的氮元素将以硝酸盐氮、有机氮、亚硝酸盐氮、氨氮的形式存在, 经化学、生物等作用可相互进行转换, 在氮循环中占有一定地位。

2. 在线检测对脱氮过程的检测

城市污水在实际运营的过程中, 常因较多的工业废水、地表渗流等原因大量流入, 最终导致污水中氮浓度的偏低。但经长时间的管网运输, 污水中的有机氮及尿素已出现氮化反应。并在物理处理中不断加剧, 所以大量氨氮的产生, 是有机氮经此过程转化而来。以每天人均污水量为150L、地表渗流为50L计算得出每天人均氮的排放量在55mg/L左右[4]。采用AMTAXsc的在线检测技术, 在初沉污泥的处理中检测得出氮的含量已被大量的去除。后经硝化作用处理, 经专业的氮浓度检测仪器NH4Dsc得出污水中氨氮的浓度未高于3mg/L, 一般会在1mg/L以下。

三、在线检测技术对脱氮除磷处理的优化

在除磷期间通过此技术可控制沉淀剂的使用量。一般状况下, 磷去除的效果和投放沉淀剂的多少呈正比关系, 确保将磷有效去除的条件下, 尽量减少沉淀剂的使用量, 使沉淀除磷中的经济效益得到控制。经检测可准确的计算出回流污泥中加入多少的沉淀剂, 根据残留物分析磷酸盐最终的剩余量。脱氮期间, 在曝气处理的过程中运用此技术, 虽说污水在进水时的组成未发生改变, 但简单将分流装置在结构上进行改造, 可将污水给予平均分配。反硝化的过程改为间歇性, 反而将其功能极大增加, 并在缺氧区域脱氮的效果仍然较高, 从整体上提高脱氮效率。城市污水的控制, 在线检测技术是前提, 通过此技术的检测得出数据反馈值, 才能将污水控制发挥到最大作用。

结束语:

总之, 在城市污水脱氮除磷的处理过程中, 运用在线检测技术, 在有效减少氮、磷的总含量的同时, 也降低污水的处理费用, 减少对自然水体的污染。增强脱氮除磷的处理效果, 提高处理的总体效率, 已成为当今城市污水处理的发展趋势。

参考文献

[1]李俊英, 程立, 方闻.在线检测在城市污水脱氮除磷过程中的应用[J].水工业市场, 2013, 27 (10) :28-29.

[2]王一雯.浅析强化城市污水脱氮除磷效果的途径及发展方向[J].能源与环境, 2011, 18 (06) :84-85.

[3]李苏峰, 李蓁.城市污水处理厂脱氮除磷工艺的应用[J].中国资源综合利用, 2012, 28 (08) :61-62.

新型SBR脱氮除磷试验研究 第8篇

1 材料与方法

1.1 新型SBR脱氮除磷装置简介

本课题研究的新型SBR工艺是在传统反应器中加了两块块隔板, 将反应器分成了三个个反应区, 并在两个隔板中间放一个挡板, 将反应器分为两个反应部位, 形成了频繁交替的A/O脱氮工艺, 加上传统SBR的厌氧 (缺氧) 组合, 实现除磷新的运行方式, 工艺多次A/O频繁交替运行过程与生物转盘上生物膜的转动运行, 它改变了传统SBR工艺运行模式:厌氧→好氧→缺氧单一序列的运行过程, 通过对反应器中好氧缺氧厌氧区的合理空间分配, 生物转盘上生物膜的快速更新, 同时控制好其他影响因素, 通过生物转盘转动以可让反应装置产生好氧与缺氧的环境, 通过隔板与另外一个实验装置产生厌氧环境, 整个装置不仅通过水体中的污泥细菌脱氮除磷, 同时通过水体上端的生物转盘上的生物膜强化作用使脱氮除磷均达到最好。

1.2 进水水质

本次实验的取水点主要集中在广东某个净化水厂, 其进水污水水质中TP、NH4+-N进水浓度分别为4mg/L~6mg/L、13mg/L~16mg/L。污水中如含有较多的悬浮固体, 应先用初沉池去除大部分的悬浮固体后在进入新型SBR工艺反应器, 故取其二沉池出水, SS较低, 适宜作为试验的进水。

2 结果分析

SBR装置中当条件控制合适将有利于脱氮除磷, 当条件控制不合适将有利于脱氮但不利于除磷。聚磷菌释放磷主要发生在厌氧过程, 厌氧过程同时存在会破会释放磷合成聚磷菌的硝酸盐氮, 反硝化细菌合成的硝酸盐等, 反硝化细菌同时与聚磷菌竞争水体中大量的有机物阻碍了下一步除磷的过程, 此外两种细菌的竞争关系将会导致整个过程形成一种兼性的状态, 一般如果废水中硝酸盐的浓度很高, 就可能导致反硝化菌与聚磷菌对有机基质的竞争反应而导致生物除磷的失效, 同时当硝化过程好氧状态, 聚磷菌将会大大影响反硝化脱氮的过程。因此, SBR装置中脱氮除磷存在相互影响, 互利共生的相互关系。

2.1 NH4+-N的去除效果分析

试验原水氨氮浓度在4.99mg/L~5.33mg/L, 新型SBR工艺出水NH4+-N浓度为0.36 mg/L~2.64 mg/L, 总去除率为83.80%~92.80%。新型SBR工艺除氨氮效果较好, 去除效果稳步上升, 去除效率可以稳定在90%以上。试验稳定后一级出水NH3-N<1.0mg/L, 可以达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) 三类水的氨氮标准。

2.2 TP的去除效果分析

试验原水TP浓度在5.01 mg/L~6.41 mg/L, 新型SBR工艺缺氧TP浓度为0.46mg/L~2.57 mg/L, 厌氧TP浓度为0.22 mg/L~2.45 mg/L, 整个装置总去除TP率为85.78%~96.90%。试验稳定后砂滤出水TP<0.5 mg/L, 可以达到城镇污水排放一级A (GB18918-2002) 。

3 结语

SBR工艺是一种高效、经济、独立、可靠的污水处理工艺, 特别对脱氮除磷有很好的去除效果, 但传统的SBR工艺装置运行不稳定, 实际运行处理效果与设计不相符合, 因此设计出符合我国污水特点的高效SBR工艺非常重要, 本课题中研究的新型SBR脱氮除磷工艺不仅具有传统工艺运行与管理简单的特点, 同时增加新的功能, 提高整个装置脱氮除磷的效果, 是值得广泛生产并用于实际生产一项很好的工艺装置。

参考文献

[1]史静, 吕锡武.厌氧释磷量和温度对反硝化聚磷的影响[J].化工学报, 2010 (01) .

改良型生物脱氮除磷水处理综述 第9篇

1.对污水中易生物降解有机物的争夺。生物脱氮效率不可能达到100%, 一般情况下不超过85%, 出水中总会有相当数量的硝态氮, 这些硝态氮随回流污泥进入厌氧区, 将优先夺取污水中易生物降解有机物, 使聚磷菌缺少碳源, 失去竞争优势, 降低除磷效果。

2.对泥龄的要求上。生物脱氮首先要达到硝化, 这就要求较长的泥龄, 而生物除磷则希望泥龄较短, 因为泥龄短时污泥量多, 而磷是靠被排放的剩余污泥去除的。显然, 泥龄长对脱氮有利, 而泥龄短对除磷有利。为了同时实现除磷脱氮, 设计泥龄必须同时满足两者的要求, 这对除磷来说, 其效率自然要比单纯除磷时低些。

为了解决二者之间的矛盾, 使工艺能更好地达到脱氮除磷的效果, 这里介绍一种改良型的A2/O工艺, 该工艺流程是在普通的A2/O工艺流程上建立起来的, 总体工艺流程和普通工艺基本相似, 主要流程如下:

该工艺的特别之处在于它的强化脱氮A2O池, 它的结构如下:

(预缺氧) 厌氧区前置缺氧区好氧区Ⅰ后置缺氧区好氧区Ⅱ

它由厌氧区、前置缺氧区、好氧区Ⅰ、后置缺氧区、好氧区Ⅱ组成, 进水分两部分进入生物反应池厌氧区, 为克服回流污泥中硝酸盐对除磷效果的影响, 在厌氧区前段设一个回流污泥反硝化池 (预缺氧池) , 用于去除回流污泥中富含的硝酸盐。

一部分进水 (5%~10%) 进入预缺氧段, 大部分进水 (90%~95%) 进入厌氧段, 污泥在厌氧区进行释磷反应后, 大部分 (60%~80%) 进入前置缺氧区, 进行反硝化, 然后进入好氧区进行有机物降解, 硝化和磷的吸收, 小部分 (20%~40%) 进入后置缺氧区, 为反硝化提供碳源。后段的好氧区Ⅱ主要用于强化整个系统的硝化效果。由前段好氧区Ⅰ置后置缺氧区的出水为反硝化提供硝基氮, 后置缺氧区的出水进入后段的好氧区Ⅱ以去除后置反硝化剩余的有机物和保证氨氮的完全硝化, 并吹除氮气, 以保证污泥在二沉池中的沉淀效果, 好氧区Ⅱ出水部分回流至前置缺氧区。

该工艺的另一个特别之处是在深度处理部分采用高效混凝沉淀池, 该沉淀池由混凝区、絮凝区和沉淀区组成。混凝和絮凝位于沉淀池上游。混凝区主要用于去除部分悬浮物、BOD5或COD和TP, 使用铁盐或铝盐做混凝剂, 使原水中的磷沉淀。絮凝段投加阴离子型的高分子絮凝剂, 作为助凝剂, 来增加絮凝的速度和效果。带有絮凝过程中形成的絮状物的原水从斜管底部流入, 并向上流动。

沉淀部分采用斜管沉淀, 沉淀出水在顶部通过矩形堰收集。堰的设计能够保证通过沉淀区域出水得到满意的水力分配。在斜管上沉积的污泥向下滑动, 并聚集在池的底部, 随后由刮泥机引至泥斗中, 最终排泥至污泥处理系统。该沉淀池最大的优点是占地少, 混凝沉淀效果好。

摘要：现有的城市污水处理厂大多采用A2/O工艺, 即英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称 (生物脱氮除磷) 。此法对污水除磷脱氮较为有效, 但由于生物脱氮和生物除磷是相互矛盾的, 所以其效果仍不理想。在此介绍一种改良的A2/O工艺, 能大大改善污水除磷脱氮效果。

关键词：改良型A2/O,除磷脱氮

参考文献

[1]周雹等.A2/O除磷脱氮工艺设计计算.给水排水VOL.29, NO.3, 2003.

[2]朱明权.A2O法过程控制及氮磷浓度的在线测定.给水排水VOL.23, NO.4, 1997.

[3]刘宝玲.A2/O工艺改善污水处理除磷脱氮的措施.污染防治技术, 第16卷, 第2期.

[4]李激等.A2/O工艺污水处理运行与调试效果的研讨.江苏环境科技, 1998年, 第4期.

城市污水脱氮除磷处理工艺的探讨 第10篇

为解决越来越尖锐的水环境污染和水体富营养化问题, 越来越多的国家和地区都制定了严格的氮、磷排放标准, 这也使污水脱氮除磷技术一度成为污水处理领域的热点和难点。国内外已有众多的污水处理厂采用各种脱氮除磷工艺技术在运行。有的污水处理厂在实际运行中脱氮除磷效果较好, 也有的污水处理厂在实际运行中脱氮除磷效果不尽人意。目前污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学处理法两大类。从七十年代以来, 国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国在二十世纪九十年代期间, 将污水生物除磷脱氮技术研究开发和工程化应用列入国家的重点科技攻关项目, 取得了不少有实用价值的高水平研究成果, 并很快用于污水处理厂的新建和改建设计中。国内已有多座城市污水处理厂采用生物除磷脱氮工艺[1]。因此, 研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺成为当前城市污水处理技术研究的热点。

一、生物除磷脱氮原理

1. 生物脱氮的基本原理

污水中的有机氮、蛋白质氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮, 而后氨氮在有氧的情况下被微生物氧化为Na NO2经过一系列氧化反应后转变成为为Na NO3, 在这个环节中我们将其叫做好氧硝化。然后再氧气不足的情况下, 因为反硝化菌的影响, 只有在外加碳源的作用下才能继续发生反应, 将NH4OH转变成氮气, 然后将其从污泥中脱出, 我们将这个阶段反应称作是缺氧反硝化[2]。在这个环节中影响整个化学反应处理工作的因素主要有以下几个:温度、溶解氧、p H值以及反硝化碳源。再利用生物法脱氮的过程中, 硝化菌以一种比较快的速度不断地向前发展, 所以淤泥成泥的时间越长越好。只有在良好的厌氧环境中, 反硝化菌才能获得良好的生长, 然后再碳源量足够的情况下, 就可以为反硝化工作的顺利展开提供良好的条件。

根据上述原理, 可组成厌氧池和好氧池, 即所谓A/O系统。在A/O系统设计中, 工作人员要做好几个重要参数的控制工作, 就是足够的污泥泥龄和进水的碳、氮比。

2. 生物除磷的基本原理

在厌氧环境下, 利用污泥中的聚磷菌, 增加所受的压力负荷, 在这种力量的作用下将污泥中的磷酸盐淅出来, 然后为有机物的快速分解吸收提供动力的方法就是生物除磷法, 并转化为PHB (聚β羟基丁酸) 保存在一起。在一定的好氧环境下, 聚磷菌相互作用发生反应对体内的PHB进行降解, 这样就产生了合成细胞与吸收磷的主要动力, 促进污泥的形成, 而且在这种作用下的污泥具有较高含量的磷, 这些磷会随着淤泥一起被排除, 起到很好的除磷作用[3]。

二、污水污泥处理工艺

污水、污泥处理工艺的选择, 取决于处理厂进、出水水质指标, 受纳水体, 污水处理厂规模, 污泥处置方法, 用地面积及当地温度、工程地质、环境等条件。本污水处理厂工程所追求的目标是技术成熟、处理效果稳定可靠、工程投资省、运行费用低、运行管理方便, 环境效果理想的工艺流程。

A/O工艺是厌氧/好氧 (Anaerobic/Oxic) 工艺的简称, 通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前, 增加一段缺氧生物处理或厌氧生物处理过程。好氧池采用循环流式氧化沟池型, 充氧方式采用转蝶曝气。污水在流经二个不同功能分区的过程中, 在不同微生物菌群作用下, 使污水中的有机物、氮和磷等得以去除。

三、城市污水处理设计情况

本污水处理设施是湘江治理工程之一, 主要解决城市生活和工业污水处理, 建设规模为日处理城市污水10万t, 主体工艺为A/O工艺。处理的污水主要为城市污水, 包括城市生活污水和工业废水, 其中生活污水占80%, 工业污水占20%。

主要设备:A/O池设计有二组, 池的平面尺寸为93.45m38.25m, 总高5.0m。每组分为可以独立运行的单元, 使处理构筑物即能适应污水量的逐步发展, 又能保证某一处理单元停产检修时, 不影响其它处理构筑物的正常运转。为避免外来空气带入A段, A/O池采取液下进水, A段采用液下搅拌器。

四、A/O污水处理工艺运行状况

本项目污水处理设施设计进水水质和要求达到的出水水质标准, 本设施选用技术成熟、处理效果好, 管理操作简单的A/O工艺。生物处理池采用前置反硝化方式进行, 鉴于污水处理有脱氮要求, 采用较长的污泥龄, 生物处理池属延时曝气负荷, 同时保持较高的碳磷比有利于磷的去除。

本设施污水处理工艺生物处理池采用延时曝气负荷, 污泥负荷低, 剩余污泥已熟化, 泥中含有机物成份较少, 进行厌氧消化产气率很低, 综合经济效益较差, 为确保脱氮除磷效果, 采用直接机械浓缩脱水处理剩余污泥。

五、结果与讨论

1. 溶解氧 (DO) 的影响

溶解氧的作用主要有以下两个: (1) 必须在一定的范围内对厌氧整体环境进行有效的控制, 因为厌氧环境会对聚磷菌的成长产生作用, 同时又会影响到释磷效果, 还有在有机基质的作用下PHB的构成;因为DO的原因, 第一, 厌氧菌的发酵成酸反应程度会受到其限制, 不利于磷的排放;第二, 会加快脂肪酸的消耗, 这种脂肪酸可以促进有机物质的快速降解, 最终影响生物除磷工作的整体效率。 (2) 在好氧区中, 提供的溶解氧必须符合工作的需求, 只有在这一前提条件下才能让聚磷菌更好地发挥出对PHB进行降解的作用, 释放足够的能量供其过量摄磷之需, 有效地吸收废水中的磷[4]。

2. BOD的影响

在使用废水除磷这个手段的时候, 要想提高除磷工作的效率, 保证其达到理想的效果, 就必须选择正确的厌氧段有机基质, 并控制好该类物质的数量, 还要调整好这种物质与微生物营养物质含量比, 因为这个比值对于除磷工作的有效性具有重要的作用。在除磷工作中选择不同的有机物做为基质, 就会有不同的效果, 因为不同的基质条件下, 磷释放的厌氧总量以及对好痒的需求都是不一样的。以相关的理论原理作为基本的研究依据, 分子的含量比较少的废水具有较强的有机物降解能力, 比方说, 低级脂肪酸类物质, 它们的特点是能够很容易地被磷菌所控制, 这种物质可以将多聚磷酸盐中存有的大量的磷物质排解出来, 所以说它具有很好的释放磷物质的性能, 但是分子量过高的有机物质在这方面的性能就显得比较弱小了。所以, 水中有机基质的含量的多少, 决定着聚磷菌PHB数量合成的多少, 影响着厌氧环境中, 聚磷菌能不能顺利地生长下来。分析认为, 进水中BOD5/TP要大于15, 才能为聚磷菌的生存提供基本的保障, 让它更好地发挥出除磷的作用。为此, 有时可以采用部分进水和省去初沉池的方法, 来获得除磷所需要的BOD负荷。

3. 氧化态氮的影响

硝态氮中还包括两种化学物质, 它们分别是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮, 这两种物质的存在会对有机物质的的生成产生很大的影响, 将地聚磷菌释放磷元素的作用, 从而影响在好氧环境中聚磷菌吸收磷的反应。此外, 硝态氮的还会在一些生物聚磷菌的作用下, 产生反硝化现象, 在这种情况, 其发酵产酸的作用也会减弱, 影响了聚磷菌发挥出应有的作用, 降低了PHB的合成性能, 不利于除磷工作的顺利展开。

4. 污泥龄 (SRT) 的影响

由于生物脱磷法的使用, 主要还是通过对剩余的污泥的排除来实现磷含量的减少的, 因此剩余污泥量的多少其实能够在很大的程度上反应出脱磷工作的顺利与否, 以及效果的好坏。而泥龄的长短对污泥的摄磷作用及剩余污泥的排放量有着直接的影响。总的来说, 泥龄越短, 其中磷元素的含量就越高, 能够去除的污泥数量越大, 自然而然说明排泥工作做得比较顺利, 效果比较好。短的泥龄还有利于好氧段控制硝化作用的发生而利于厌氧段的充分释磷, 所以, 在一个污水处理工作中, 如果主要的工作目标是减少磷元素的含量, 那么最好选择一些泥龄比较短的淤泥。不过也要控制好毒, 因为泥要是太短的话又会对BOD5和COD的含量产生很大的影响, 无法满足正常的除磷工作的需要。根据多年的工作实践经验我们可以得出, 以除磷为目的的生物处理工艺最佳的污泥, 最好将成泥时间控制在3到7天这个时间范围内。

5. 回流比 (R) 的影响

经系统测定, 内回流比和厌氧池的搅拌程度, 污泥回流比基本控制在70%左右, 防止厌氧段DO值偏高超过0.5mg/L。内回流太少又会使厌氧段的硝酸盐氮含量不足, 从而导致二沉池出水TN超标。

6. 水力停留时间 (HRT) 的影响

对于运行良好的城市污水生物脱氮除磷系统来说, 一般释磷和吸磷分别需要1.5~2.5小时和2.0~3.0小时。总体来看, 似乎释磷过程更为重要一些, 所以, 在厌氧环境下, 污水的存放时间需要进行严格的控制。如果在这个环节下HRT太短, 就会影响磷元素的释放效果, 同时也会对污泥中兼性酸化菌的作用产生影响, 使其无法对污水中的有机物进行有效的分解, 为聚磷菌提供充分的脂肪酸, 导致排磷工作的不充分;相反的, 如果HRT太长, 则会造成排磷工作成本的增加资源的浪费, 而且在特殊的情况下还有何能会引起一些问题的出现, 根据实际污水处理工作经验, 最好的数据应该是:厌氧段HRT为1.25~1.75h, 好氧段HRT为2~3.17h较为合适。

7. p H的影响

p H对磷的释放和吸收具有不同的影响。p H值偏低时, 有利于聚磷菌对聚磷酸的水解, 磷的释放速率和释放量较大;试验证明p H值在6~8的范围内时, 磷的厌氧释放比较稳定。p H值偏高时, 有利于磷的吸收, 其吸收速率和吸收量较大。p H值低于6.5时生物除磷的效果会大大下降。综合考虑, 曝气池混合液的p H值应控制在6.5~8.0的范围内。本污水处理装置进水的p H值始终稳定在此范围内未发现p H对除磷产生影响。

8. 温度的影响

温度对除磷工作的有效性的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显, 主要是由于在高温、中温、低温环境下, 各种菌群由于各自不同的特点所发挥出的生物脱磷作用也会不尽相同, 当周围环境的温度比较低的时候, 其在厌氧条件下的时间久一些。这样才能保证发酵反应能够达到实际需求的标准。实际研究显示, 最好的温度范围是5~30℃, 都可以得到很好的除磷效果。

结论

长期以来, 城市污水和工业废水的处理以去除水中悬浮固体、有机物和其它有毒有害物质为主要目标, 并不考虑对氮、磷等无机营养物质的去除。随水质的严重恶化和湖泊的逐步退化, 研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺是提高污水厂处理效果, 实现污水回收和再利用的关键所在。

实践证明在城市污水脱氮除磷处理工艺的因素中, 选择的最佳工艺条件是A/O池的DO, 即在A/O池的A段必须保持<0.2mg/L的DO, O段DO为2.0~3.0mg/L;A段内氧化态氮的浓度<1.5mg/L;污泥龄 (SRT) 一般控制在7d左右;污泥回流比基本控制在70%左右;A段HRT为1.25~1.75h, O段HRT为2~3.17h;p H值为6.5~8.0;温度为5~30℃。

摘要：面对日益严峻的水环境污染和水体富营养化问题, 成为越来越多的国家和地区都制定了严格的氮磷排放标准, 并不断积极探索新途径以解决这一难题。本文针对城市污水排放氮、磷等无机营养物质对水体造成的影响, 结合污水处理工艺的运行情况和处理效果, 对污水处理脱氮除磷工艺进行探讨, 分析了该厂污水处理工艺运行中存在的不足并提出了相应的解决措施, 为污水处理脱氮除磷工艺的应用提供了积极的借鉴。城市污水脱氮除磷处理, 选择的最佳工艺条件是A/O池的DO, 即在A/O池的A段必须保持<0.2mg/L的DO, O段DO为2.0~3.0mg/L;A段内氧化态氮的浓度<1.5mg/L;污泥龄 (SRT) 一般控制在7d左右;污泥回流比基本控制在70%左右;A段HRT为1.25~1.75h, O段HRT为2~3.17h;pH值为6.5~8.0;温度为5~30℃。

关键词：城市污水,脱氮,除磷,处理工艺,溶解氧 (DO)

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