城市污水除磷脱氮处理工艺综述

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1、城市污水除磷脱氮处理工艺综述　　城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，是各种生活污水、工业废水和城市融雪、雨水的混合污水。城市污水都含有一定量的氮磷污染物，当这些营养物未经去除而直接排入受纳水体后，会导致藻类和其它水生植物的异常生长，消耗水中的氧，使水质恶化，严重影响水体的经济价值和社会效益。随着水资源短缺和水污染的加剧，城市污水在排放前进行脱氮除磷已成为污水处理厂的主要任务。在我国，去除城市污水中的氮磷多采用A/O、A2/O工艺、序批式工艺、氧化沟系列工艺等。以下就城市污水脱氮除磷几种工艺作一些简单的介绍及比较。　　A/O工

2、艺是Anoxic/Oxic或Anerabic/Oxic工艺的缩写，是为污水生物除磷脱氮而开发的污水处理技术。　　A/O法不能同时脱氮除磷。但只要控制一定的回流比和泥龄，系统便可达到较好的脱氮效果或除磷效果。A/O法在除磷方面的推广受到以下几个因素的制约。第一，生物除磷是将液相中的污染物转移到固相中予以去除。A/O法的特点之一是泥龄短、污泥量多，剩余污泥含磷率高于传统活性污泥法，污泥在浓缩消化过程中会将吸收的磷释放出来，要彻底去除系统中的磷，还需要增加后续处置设施。当温度低、进水负荷低时，微生物代谢能力减弱，污泥生长缓慢，除非污泥

3、含磷量特别高，否则只排少量污泥，磷的去除率必然很低。第二，厌氧池的厌氧条件难以保证。理论计算认为当污泥龄大于5天时，硝化菌便能在系统中停留。当曝气池水力停留时间偏长时，废水中的氨氮在硝化菌的作用下转化成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，反硝化菌优先获得碳源进行脱氮，聚磷菌竞争不到碳源，不能有效释放，因而也不能过量吸收磷，系统除磷能力下降。第三，受水质波动影响大。磷的厌氧释放分有效和无效两部分，聚磷菌在释磷的过程中同时吸收原污水中的低分子有机物，合成细胞内贮物，我们把这一过程成为有效释磷

4、。聚磷菌只有有效释磷后，才能在随后的好氧段过量摄磷。　　当废水中可供聚磷菌利用的低分子有机物量很少时，聚磷菌便发生无效释磷，即在释磷过程中不合成细胞内贮物。无效释放出来的磷在系统中是不能被去除的。因此，A/O工艺除磷效果受进水水质影响很大，不够稳定。　　传统A2/O法　　传统A2/O法是目前普遍采用的同时脱氮除磷的工艺，它是在传统活性污泥法的基础上增加一个缺氧段和一个厌氧段。　　污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为VFAs这一类小分子有机物。聚磷菌可吸收这些小分子有机物

5、，并以聚β羟基丁酸的形式贮存在体内，其所需要的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用废水中的有机基质对随回流混合液而带来的NO3－进行反硝化。废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，经沉淀以剩余污泥的形式排出系统。好氧区的有机物浓度较低，这有利于好氧区中自养硝化菌的生长，从而达到较好的硝化效果。　　倒置A2/O工艺　　倒置A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧的工艺流程，是对传统A2/O工艺的改进，

6、其脱氮除磷效果更好，其原因在于：缺氧区位于厌氧区之前，有利于微生物形成更强的吸磷动力，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境充分吸磷；所有参与回流的污泥都经历了完整的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有群体效应优势；缺氧池位于厌氧池前，允许反硝化菌优先获得碳源，因而加强了系统的脱氮能力。常州的城北污水处理厂和清潭污水处理厂均将原设计调整为倒置的A2/O工艺，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。　　氮氧化物对A2/O法除磷的影响　　影响生物除磷效果的因素有很多，其中厌氧池内氮氧化物浓度便是关键因素之

7、一。传统A2/O工艺和环境倒置A2/O工艺都存在氮氧化物的控制问题。传统A2/O工艺中，从沉淀池回流至厌氧池的污泥或多或少地携带了一定量的NOx.我们只能通过调节污泥回流量来控制厌氧池中的NOx，回流量过大、携入的NOx多，会抑制厌氧池中聚磷菌进行磷的释放从而影响整个系统的除磷效果；回流量过小，进入厌氧池的聚磷菌相应少，同样影响系统的除磷能力。因此，需严格控制污泥回流量。国内较多采用的污泥回流量为进水流量Q的倍～倍。环境倒置A2/O工艺中，回流污泥与原污水混合进入缺氧区，反硝化菌利用原污水中的有机物进行脱氮，随后进厌氧池，聚磷菌

8、在该池内进行磷的释放。当NOx在缺氧池内没有完全完成硝化时，就不可避免地进入了厌氧池，从而抑制厌氧释磷，降低系统除磷效果。　　传统的SBR法　　SBR工艺是间歇性活性污泥法，它由一个或多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后，上清夜排出池外即完成一