《安全环境-环保技术》之城市污水生物脱磷除氮工艺的新进展 VIP专享VIP免费

城市污水生物脱磷除氮工艺的新进展摘要：磷是引起水体富营养化的关键因素之一，通常废水、污水中磷的去除方法主要是生物法和化学法。生物法除磷工艺自20世纪70年代以来得到快速发展，不需要大量额外的设备投资，充分利用其原有废水生化处理设备，就可以在完成对有机物去除的同时去除磷，而且处理成本低。因此本文根据城市污水生物脱磷除氮工艺的发展进行了分析与研究。关键词：城市污水；生物脱磷除氮；新进展引言化学除磷是欧洲较早应用的除磷方法。该方法工艺简单，运行可靠，并且能达到较高的出水标准。在19世纪后期，英美等国广泛采用化学沉淀方法处理污水，但不久即被生物处理所取代，其原因是该法的药品消耗量大，往往需要投加的金属离子沉淀剂浓度大于正常溶度积1~2个数量级，运行费用高，产生大量化学污泥，脱水困难，难以处理，产生二次污染。1脱氮除磷的原理污水处理中，主要依靠微生物对水中的氮磷污染物进行代谢分解，从而达到净化水质的目的。在传统的脱氮理论中，生物脱氮主要有氨化、硝化以及反硝化3个过程，随着技术的发展，国内外的学者在传统理论的基础上又提出了短程硝化-反硝化，同步硝化反硝化以及厌氧氨氧化等更加节省时间和能耗的生物脱氮的新理论；传统的除磷理论认为，聚磷菌只在好氧的环境下摄取磷而在厌氧的环境下释放磷，但是之后，人们认为生物除磷中的微生物至少有两类：一类是反硝化聚磷菌（DPB），这类聚磷菌以氧气或者硝酸盐作为电子受体；另一类是好氧聚磷菌，以氧气作为电子受体的聚磷菌，若反硝化聚磷菌利用硝酸盐氮作为电子受体吸收磷，那么有机基质可以用来同时脱氮除磷。这对于C/N比较低的城市生活污水具有很大的意义。2城市污水处理厂脱氮除磷的主要工艺2.1A2N-SBR工艺该工艺为短程硝化-反硝化脱氮除磷工艺，是由厌氧/缺氧反应器和好氧反应器组成的污水处理系统，其中，厌氧/缺氧反应器的作用是将反硝化聚磷菌聚集起来，从而可以同时去除有机物和进行反硝化除磷，好氧反应器的作用是聚集亚硝化细菌，为厌氧/缺氧反应器提供硝化液。在好氧反应器中，NH4+只是氧化到NO2-的阶段，当这部分污水进入厌氧/缺氧反应器中时，反硝化聚磷菌利用NO2-作为电子受体进行反硝化吸磷反应，达到同时去除氮磷的目的。A2N-SBR工艺的可行性进行了验证，结果发现该工艺的脱氮除磷效果比单污泥工艺的效果更好；采用A2N-SBR工艺对生活污水进行处理，结果表明，对氮的去除率达到95%，对磷的去除率达到98%。2.2A2/O+BCO工艺A2/O+BCO工艺将传统的A2/O工艺进行改良，增加了生物接触氧化单元（BCO），旨在分离出A2/O工艺的硝化功能，使A2/O单元只进行反硝化除磷，BCO单元进行硝化反应，BCO的硝化液回流至A2/O的缺氧区，进行脱氮。该工艺可以减少污泥的产量，适合处理我国低C/N的城市生物污水。回流比对该工艺同步去除氮磷的影响，结果表明，在低C/N的条件下，系统的回流比为400%时，反硝化除磷总量可达到磷去除总量的98%，回流比为300%时，该系统可以达到良好的同步去除氮磷的效果。2.3A/O/IAT-IAT同步脱氮除磷工艺内循环式A/O/IAT-IAT生物同步脱氮除磷工艺，该工艺由预反应池、DAT池和两个交替运行的IAT池三部分组成，在机理和运行方式上保留了活性污泥法的优点，有效的提高了系统的容积利用率。该工艺对污水中有机物以及氮磷的去除效果均较好，并且具有操作灵活投资省等优点，适用于各种规模的污水处理厂。3传统的A2/O工艺改进策略分析3.1基于SRT矛盾复合式改进由于A2/O工艺受到耗氧区的浮动载体填料影响，导致载体表面所产生的硝化菌快速生长，但是这样附着的硝化菌与SRT存在相互独立的特点，硝化的速率并不容易受到SRT排泥的影响，为此可以利用SRT矛盾特性，对A2/O工艺进行恰当改进。目前来看，由于悬浮污泥的SRT，填料头配比和头配位置对硝化的强度会造成影响，也会对污泥含量产生影响，为此在载体填料调配时并不能够随意增加系统排泥量或者缩短悬浮污泥，而提高系统的处理效率，必须要尽可能地缩短SRT，降低污水中的悬浮污泥，这样才能够保证除磷的整体效果，如果悬浮污泥SRT在5天左右情况下，对A2/O工艺的改进效果并不明显，如果降低悬浮污泥SRT厌氧磷释放会受...