污水處理中的脫氮除磷工藝

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1、污水處理中的脫氮除磷工藝-水處理工藝污水處理中的脫氮除磷工藝摘要：在陳述城市污水生物脫氮除磷機(jī)理的基礎(chǔ)下，簡(jiǎn)單分析生物脫氮除磷的處理工藝。關(guān)鍵詞：脫氮除磷；機(jī)理；工藝1前言城市污水中的氮、磷主要來(lái)自生活污水和部分工業(yè)廢水。氮、磷的主要危害:一是使受納水體富營(yíng)養(yǎng)化;二是影響水源水質(zhì),增加給水處理成本;三是對(duì)人和生物產(chǎn)生毒害。上述危害嚴(yán)重制約了城市水環(huán)境正常功能的發(fā)揮,并使城市缺水狀況加劇，而且隨著人民生活水體的提高和環(huán)境的惡化，對(duì)水質(zhì)的要求也越來(lái)越高。為了達(dá)到較好的脫氮除磷效果，環(huán)境工作者對(duì)一些傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改進(jìn)或設(shè)計(jì)出新工藝，本文簡(jiǎn)單介紹一些

2、脫氮除磷工藝。2生物脫氮原理一般來(lái)說(shuō),生物脫氮過(guò)程可分為三步:第一步是氨化作用,即水中的有機(jī)氮在氨化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成氨氮。在普通活性污泥法中,氨化作用進(jìn)行得很快,無(wú)需采取特殊的措施。第二步是硝化作用,即在供氧充足的條件下,水中的氨氮首先在亞硝酸菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽,然后再在硝酸菌的作用下進(jìn)一步氧化成硝酸鹽。為防止生長(zhǎng)緩慢的亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌從活性污泥系統(tǒng)中流失,要求很長(zhǎng)的污泥齡。第三步是反硝化作用,即硝化產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化細(xì)菌的作用下被還原成氮?dú)?。這一步速率也比較快,但由于反硝化細(xì)菌是兼性厭氧菌,只有在缺氧或厭氧條件下才

3、能進(jìn)行反硝化,因此需要為其創(chuàng)造一個(gè)缺氧或厭氧的環(huán)境(好氧池的混合液回流到缺氧池)。反應(yīng)方程式如下:(1)硝化反應(yīng):硝化反應(yīng)總反應(yīng)式為:(2)反硝化反應(yīng):另外,由荷蘭Delft大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確認(rèn)了一種新途徑,稱為厭氧氨(氮)氧化。即在厭氧條件下,以亞硝酸鹽作為電子受體,由自養(yǎng)菌直接將氨轉(zhuǎn)化為氮,因而不必額外投加有機(jī)底物。反應(yīng)式為:NH4+NO2→N2+2H2O3生物除磷原理所謂生物除磷,是利用聚磷菌一類的微生物,在厭氧條件下釋放磷。而在好氧條件下,能夠過(guò)量地從外部環(huán)境攝取磷,在數(shù)量上超過(guò)其生理需要,并將磷以聚合的形態(tài)儲(chǔ)藏在

4、菌體內(nèi),形成高磷污泥排出系統(tǒng),達(dá)到從污水中除磷的效果。生物除磷過(guò)程可分為3個(gè)階段,即細(xì)菌的壓抑放磷、過(guò)渡積累和奢量吸收。首先將活性污泥處于短時(shí)間的厭氧狀態(tài)時(shí),儲(chǔ)磷菌把儲(chǔ)存的聚磷酸鹽進(jìn)行分解,提供能量,并大量吸收污水中的BOD、釋放磷(聚磷酸鹽水解為正磷酸鹽),使污水中BOD下降,磷含量升高。然后在好氧階段,微生物利用被氧化分解所獲得的能量,大量吸收在厭氧階段釋放的磷和原污水中的磷,完成磷的過(guò)渡積累和最后的奢量吸收,在細(xì)胞體內(nèi)合成聚磷酸鹽而儲(chǔ)存起來(lái),從而達(dá)到去除BOD和磷的目的。反應(yīng)方程式如下:(1)聚磷菌攝取磷:ADP+H3PO4+能量→AT

5、P+H2O(2)聚磷菌的放磷:ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量4.脫氮除磷工藝4.1AB法AB法污水處理工藝是一種新型兩段生物處理工藝，是吸附生物降解法的簡(jiǎn)稱。該工藝將高負(fù)荷法和兩段活性污泥法充分結(jié)合起來(lái)，不設(shè)初沉池，A、B兩段嚴(yán)格分開(kāi)，形成各自的特征菌群，這樣既充分利用了上述兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也克服了兩者的缺點(diǎn)。所以AB法工藝具有較傳統(tǒng)活性污泥法高的BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率。但AB法工藝不具備深度脫氮除磷的條件，對(duì)氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。AB法工藝對(duì)氮、磷的去除以A段的吸

6、附去除為主。污水中的部分有機(jī)氮和磷以不溶解態(tài)存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通過(guò)沉淀轉(zhuǎn)移到固相中，同時(shí)生物同化也可以去除一部分以溶解態(tài)存在的氮和磷。剩余的磷進(jìn)入B段用于B段的微生物的合成而得到進(jìn)一步去除。這樣AB法工藝整體顯示出了比傳統(tǒng)活性污泥法高的氮、磷的去除效果。但是AB法由于自身組成上的特點(diǎn)，決定了其對(duì)氮、磷的去除量是有限的。4.2A2/O工藝4.2．1傳統(tǒng)A2/O法A2/O是20世紀(jì)70年代在厭氧-缺氧工藝上開(kāi)發(fā)出來(lái)的同步除磷脫氮工藝,傳統(tǒng)A2/O法即厭氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中,在不同微生物菌群作用

7、下,使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除。其流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。原污水的碳源物質(zhì)(BOD)首先進(jìn)入?yún)捬醭鼐哿拙鷥?yōu)先利用污水中易生物降解有機(jī)物成為優(yōu)勢(shì)菌種,為除磷創(chuàng)造了條件,然后污水進(jìn)入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源將回流到缺氧池的硝態(tài)氮還原成氮?dú)馀湃氲酱髿庵?達(dá)到脫氮的目的。