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1、污水處理中的脫氮除磷工藝 摘要：闡述城市污水生物脫氮除磷機理，簡單分析生物脫氮除磷的處理工藝關(guān)鍵詞：脫氮除磷；SBR工藝；A²/O工藝；立體循環(huán)一體化氧化溝；CAST工藝中圖分類號：U664文獻標識碼：A1、引言城市污水中的氮、磷主要來自城市生活污水，來自農(nóng)業(yè)施肥（氮）和噴灑農(nóng)藥（磷等），來自工業(yè)廢水。氮、磷的主要危害:氮和磷能夠使湖泊等緩流封閉或半封閉的水體產(chǎn)生富營養(yǎng)化，而水體富營養(yǎng)化已成為全球的重大環(huán)境問題。生物脫氮除磷作為解決水體富營養(yǎng)化的主要手段成為污水處理領(lǐng)域的重中之重。為了達到較好的脫氮除磷效果，環(huán)境工作者對一
2、些傳統(tǒng)工藝進行了改進或設(shè)計出新工藝，本文簡單介紹一些脫氮除磷工藝。2、生物脫氮除磷機理2.1脫氮機理6脫氮首先利用設(shè)施內(nèi)好氧段，由亞硝化細菌和硝化細菌的硝化作用，將轉(zhuǎn)化為。再利用缺氧段經(jīng)反硝化細菌將反硝化還原為氮(),溢出水面釋放到大氣，參與自然界物質(zhì)循環(huán)。水中含氮物質(zhì)大量減少，降低出水潛在危險性，從而達到從廢水中脫氮的目的。2.2除磷原理在普通廢水生物處理過程中，微生物除碳的同時吸收磷元素用以合成細胞物質(zhì)和合成ATP等，但只去除污水中約19%左右的磷。殘留在出水中的磷還相當高。故需用除磷工藝處理。所謂的除磷就是把水中溶解性磷轉(zhuǎn)化為顆
3、粒性磷，達到磷水分離的效果。聚磷菌成為生物除磷過程中最重要的菌群，其是一種高能化合物，水解時能放出能量。在厭氧池中聚磷菌利用這些能量攝取有機物并釋放出水解產(chǎn)生的磷酸，造成厭氧池中磷濃度的升高，廢水中的有機物減少。到了好氧池，聚磷菌將體內(nèi)積蓄的有機物通過好氧呼吸氧化分解合成ATP，用這部分能量進行菌體的增殖和聚磷酸的合成，在此過程中不斷完成磷的過度累積和最后的奢量吸收從而達到去除污水中磷的目的。反應(yīng)方程式如下:(1)聚磷菌攝取磷:ADP++能量→ATP+(2)聚磷菌的放磷:ATP+→ADP++能量3、生物脫氮除磷工藝3.1SBR工藝SB
4、R工藝由于操作靈活，脫氮除磷效果較好成為了新近發(fā)展起來的新型處理廢水的工藝，得到廣泛的應(yīng)用。6a、脫氮是在適當條件下進行的，即含氮化合物利用氨化菌進行氨化，然后在硝化菌作用下進行硝化，最后利用反硝化菌進行反硝化，將、還原為釋放到大氣中。b、除磷是利用聚磷菌能過量地從外部攝取磷并以聚合物形式貯藏于菌體內(nèi)形成高磷污泥，從而通過定期除泥而去除磷。SBR工藝在去除有機物的同時，可以完成脫氮除磷。SBR工藝流程圖：圖1SBR生物脫氮除磷工藝流程3.2A²/O工藝傳統(tǒng)A²/O法即厭氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水經(jīng)過三個不同功能
5、分區(qū)的過程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機物、氮和磷得到去除。污水和從二沉池回流的活性污泥進入首段厭氧池，聚磷菌在厭氧條件下釋磷，同時轉(zhuǎn)化易降解COD、VFA為PHB，部分含氮有機物進行氨化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作為碳源，將回流混合液帶入的大量、還原為釋放到大氣中,濃度降低，濃度降低，磷變化較小。在好氧池中，混合液中的COD濃度已基本接近排放標準，主要進行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝態(tài)氮回流至缺氧反應(yīng)區(qū)，污泥中過量吸收的磷通過剩余污泥排除。A²/O工藝可用于處理工業(yè)廢水比重較大城市污水,也較容
6、易應(yīng)用于生物法處理的老污水廠的改造。A²/O工藝流程圖：6圖2生物脫氮除磷工藝流程3.3立體循環(huán)一體化氧化溝氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法，由于負荷很低，耐沖擊負荷強，出水水質(zhì)較好，污泥產(chǎn)量少且穩(wěn)定，構(gòu)筑物少，特別是用于污水脫氮，氧化溝比其他生物脫氮工藝費用低、TN去除效率高。但是與活性污泥相比較氧化溝存在著占地面積過大的缺點，這使得在土地資源較緊張的地區(qū)受到局限。近幾年來，國內(nèi)對各種類型氧化溝工藝的除磷脫氮效果、設(shè)計、充氧設(shè)備及運行控制等方面進行了大量的研究。對多種氧化溝都進行了一定的革新，成功研究出立體循環(huán)一體化氧
7、化溝。其具有以下的優(yōu)點：（1）在循環(huán)過程中完成降解有機物和脫氮過程，與現(xiàn)有氧化溝相比，占地面積可減少50%。（2）沉淀區(qū)和氧化溝合建，沉淀的污泥可自動回流到氧化溝內(nèi)，節(jié)約投資和能源消耗。（3）結(jié)構(gòu)更加緊密，運行操作簡便。既保留氧化溝設(shè)備和運行操作簡單的優(yōu)點，同時節(jié)約了占地面積。3.4CAST工藝6CAST工藝實際上是SBR工藝的一種變型，是可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理的有機集合，整個工藝為一間歇式反應(yīng)器,主反應(yīng)器前端有一個生物選擇器,主反應(yīng)器中活性污泥進行著不斷重復曝氣和非曝氣過程，生物反應(yīng)和泥水分離在同一池內(nèi)完成，CAST
8、方法是一種“充水和排水”活性污泥法系統(tǒng),廢水按一定的周期和階段得到處理。4、結(jié)語隨著污水處理事業(yè)的發(fā)展，已有多種污水處理工藝在我國污水處理廠中得到了應(yīng)用，除以上幾種工藝的介紹，脫氮除磷工藝還包括AB法、MSBR工藝、OC
