城市污水除磷脫氮處理工藝綜述

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1、城市污水除磷脫氮處理工藝綜述-市政給排水論文城市污水是通過(guò)下水管道收集到的所有排水，是各種生活污水、工業(yè)廢水和城市融雪、雨水的混合污水。城市污水都含有一定量的氮磷污染物，當(dāng)這些營(yíng)養(yǎng)物未經(jīng)去除而直接排入受納水體后，會(huì)導(dǎo)致藻類和其它水生植物的異常生長(zhǎng)，消耗水中的氧，使水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響水體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。隨著水資源短缺和水污染的加劇，城市污水在排放前進(jìn)行脫氮除磷已成為污水處理廠的主要任務(wù)。在我國(guó)，去除城市污水中的氮磷多采用A/O、A2/O工藝、序批式工藝（包括傳統(tǒng)SBR法、CASS工藝、MSBR法等）、氧化溝系列工藝等。以下就城市污水脫氮除磷幾種工藝作一些簡(jiǎn)單的介

2、紹及比較。　　1、A/O法　　A/O工藝是Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）或Anerabic/Oxic（厭氧/好氧）工藝的縮寫(xiě)，是為污水生物除磷脫氮而開(kāi)發(fā)的污水處理技術(shù)?！　/O法不能同時(shí)脫氮除磷。但只要控制一定的回流比和泥齡，系統(tǒng)便可達(dá)到較好的脫氮效果或除磷效果。A/O法在除磷方面的推廣受到以下幾個(gè)因素的制約。第一，生物除磷是將液相中的污染物轉(zhuǎn)移到固相中予以去除。A/O法的特點(diǎn)之一是泥齡短、污泥量多，剩余污泥含磷率高于傳統(tǒng)活性污泥法，污泥在濃縮消化過(guò)程中會(huì)將吸收的磷釋放出來(lái)，要徹底去除系統(tǒng)中的磷，還需要增加后續(xù)處置設(shè)施。當(dāng)溫度低、進(jìn)水負(fù)荷低時(shí)，微生物代謝能力

3、減弱，污泥生長(zhǎng)緩慢，除非污泥含磷量特別高，否則只排少量污泥，磷的去除率必然很低。第二，厭氧池的厭氧條件難以保證。理論計(jì)算認(rèn)為當(dāng)污泥齡大于5天時(shí)，硝化菌便能在系統(tǒng)中停留。當(dāng)曝氣池水力停留時(shí)間偏長(zhǎng)時(shí)，廢水中的氨氮在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化成NO2-和NO3-，回流污泥中就不可避免的混入了NOx.原污水和回流污泥混合，反硝化菌優(yōu)先獲得碳源進(jìn)行脫氮，聚磷菌競(jìng)爭(zhēng)不到碳源，不能有效釋放，因而也不能過(guò)量吸收磷，系統(tǒng)除磷能力下降。第三，受水質(zhì)波動(dòng)影響大。磷的厭氧釋放分有效和無(wú)效兩部分，聚磷菌在釋磷的過(guò)程中同時(shí)吸收原污水中的低分子有機(jī)物，合成細(xì)胞內(nèi)貯物，我們把這一過(guò)程成為有效釋磷。聚磷菌只

4、有有效釋磷后，才能在隨后的好氧段過(guò)量攝磷?！　‘?dāng)廢水中可供聚磷菌利用的低分子有機(jī)物量很少時(shí)，聚磷菌便發(fā)生無(wú)效釋磷，即在釋磷過(guò)程中不合成細(xì)胞內(nèi)貯物。無(wú)效釋放出來(lái)的磷在系統(tǒng)中是不能被去除的。因此，A/O工藝除磷效果受進(jìn)水水質(zhì)影響很大，不夠穩(wěn)定?！　?、A2/O法　　2.1傳統(tǒng)A2/O法　　傳統(tǒng)A2/O法是目前普遍采用的同時(shí)脫氮除磷的工藝，它是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上增加一個(gè)缺氧段和一個(gè)厭氧段。　　污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合，在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下，廢水中易生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為VFAs這一類小分子有機(jī)物。聚磷菌可吸收這些小分子有機(jī)物，并以聚β羥基丁酸（PH

5、B）的形式貯存在體內(nèi)，其所需要的能量來(lái)自聚磷鏈的分解。隨后，廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化菌利用廢水中的有機(jī)基質(zhì)對(duì)隨回流混合液而帶來(lái)的NO3－進(jìn)行反硝化。廢水進(jìn)入好氧池時(shí)，廢水中有機(jī)物的濃度較低，聚磷菌主要是通過(guò)分解體內(nèi)的PHB而獲得能量，供細(xì)菌增殖，同時(shí)將周?chē)h(huán)境中的溶解性磷吸收到體內(nèi)，并以聚磷鏈的形式貯存起來(lái)，經(jīng)沉淀以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。好氧區(qū)的有機(jī)物濃度較低，這有利于好氧區(qū)中自養(yǎng)硝化菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到較好的硝化效果。　　2.2倒置A2/O工藝　　倒置A2/O工藝即缺氧/厭氧/好氧的工藝流程，是對(duì)傳統(tǒng)A2/O工藝的改進(jìn)，其脫氮除磷效果更好，其原因在于：缺氧區(qū)位于厭氧

6、區(qū)之前，有利于微生物形成更強(qiáng)的吸磷動(dòng)力，微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境充分吸磷；所有參與回流的污泥都經(jīng)歷了完整的釋磷、吸磷過(guò)程，故在除磷方面具有群體效應(yīng)優(yōu)勢(shì)；缺氧池位于厭氧池前，允許反硝化菌優(yōu)先獲得碳源，因而加強(qiáng)了系統(tǒng)的脫氮能力。常州的城北污水處理廠和清潭污水處理廠均將原設(shè)計(jì)調(diào)整為倒置的A2/O工藝，COD、SS、TN、TP的去除率均有了不同程度的提高，尤以TP去除率提高最多?！　?.3氮氧化物對(duì)A2/O法除磷的影響　　影響生物除磷效果的因素有很多，其中厭氧池內(nèi)氮氧化物濃度便是關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)A2/O工藝和環(huán)境倒置A2/O工藝都存在氮氧化物的控制問(wèn)題。傳統(tǒng)A2/

7、O工藝中，從沉淀池回流至厭氧池的污泥或多或少地?cái)y帶了一定量的NOx.我們只能通過(guò)調(diào)節(jié)污泥回流量來(lái)控制厭氧池中的NOx，回流量過(guò)大、攜入的NOx多，會(huì)抑制厭氧池中聚磷菌進(jìn)行磷的釋放從而影響整個(gè)系統(tǒng)的除磷效果；回流量過(guò)小，進(jìn)入?yún)捬醭氐木哿拙鄳?yīng)少，同樣影響系統(tǒng)的除磷能力。因此，需嚴(yán)格控制污泥回流量。國(guó)內(nèi)較多采用的污泥回流量為進(jìn)水流量Q的0.5倍～1.0倍。環(huán)境倒置A2/O工藝中，回流污泥與原污水混合進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物進(jìn)行脫氮，隨后進(jìn)厭氧池，聚磷菌在該池內(nèi)進(jìn)行磷的釋放。當(dāng)NOx在缺氧池內(nèi)沒(méi)有完全完成硝化時(shí)，就不可避免地進(jìn)入了厭氧池，從而抑制厭氧釋