脱氮除磷研究

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1、环境08-2苏换平生物脱氮除磷工艺的研究进展摘要生活污水有机物污染和犬然水体富营养化越来越严重，脱氮除磷将是评价生活污水处理的一个垂要方面。本文提出了近年來发展起來的脱氮除磷工艺，并具体介绍了其工艺机理及特点及应用，总结了近年來国内在脱氮除磷工艺研究方面新的研究进展及发展趋势。关键词脱氮除磷，城市污水，硝化目录1绪论41」水体的现状41.2背景41.3基本原理41.3.1牛物脱氮原理41.3.2牛物除磷原理52脱氮除磷工艺621传统工艺所存在的一些问题62.2脱氮除磷工艺概况62.2.1一体化脱氮除磷新工艺62.2.1.1UNITANK工艺72.2.2射流曝气

2、周期活性污泥法脱氮除磷92.2.3SBBR工艺92.2.4电化学脱氮技术102.2.5单污泥SBR改进工艺112.2.6好氧颗粒污泥工艺122.2.7UCT改良工艺(BCFS工艺)122.2.8A'N工艺与其改进工艺132.2.9UCT工艺152.2.10厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺173结语194参考文献201绪论1.1水体的现状随着工业化的进程，水资源的消耗，水环境所面临的问题越来越严重。城市生活污水有机污染越来越严重，复含有大量的氮磷等有机物染污，大大的加重了污水的处理强度和难度。而近年来湖泊和河流等天然水体的富营养化也越来越严重，近年来我国富营养化

3、水体爆发水华和赤潮的水质恶化事件频频发生。众所周知，污水中的氮和磷是水体富营养化的罪魁祸首，脱氮除磷成为水处理的一重大课题。1.2背景为了避免水体生态环境的进一步破坏，国家出台了许多政策降低对有机氮磷的排放，并加人研究的力度。考虑到水资源的再生循环利用，国家把污水排放氮、磷一级指标做了进一步的提高，投入大量财力和人力进行脱氮除磷的研究脱氮除磷技术在很久Z前就已经发展起来的一项技术，如SBR,等等，但是这些工艺很少能使出水中的氮和磷同时达到理想的去除效果，为了出水水质能达标，通常引入深度处理工序，使工艺复朵化并增加了成本，此外，二级生物脱氮除磷工艺本身还存在着基

4、建费用大、能耗高、剩余污泥排放量大等缺陷。1.3基本原理1.3.1生物脱氮原理废水中存在着有机氮、NH3-N>NxO-N等形式的氮，乂以NH3・N和有机氮为主要形式。在生物处理过程中，有机氮被界氧微生物氧化分解，即通过氨化作用转化为NH3・N,而后经硝化过程转化为NxO・N,最后通过反硝化运用使N,O・N转化为N?。由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施屮均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。生物脱氮屮,厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳氮有机物的过量储存作用;好氧段脱氮主要靠生物膜的同步硝化反硝化(SND)作用,反硝化的有机碳源主耍来源于生物膜在厌氧段中过

5、量储存的有机碳源。1.3.2生物除磷原理生物除磷的原理,关键在于厌氧/好氧交替运行的方式，该方式易于富集聚磷菌。在厌氧状态下，聚磷菌吸收溶解性化学需氧量(COD)发酵产物，如低分子脂肪酸(VFAs)合成体内的高聚能贮存物如聚B男基丁酸(PHB)等，其所利用的能量來自茵体内聚磷酸盐的分解，导致磷的释放;当环境条件转为好氧时，聚磷菌就会分解胞内的PHB产生能量将水中的磷酸盐过量摄取到胞内转变成聚磷酸盐，形成富磷污泥,最终可通过排泥来真正实现除磷。2脱氮除磷工艺2.1传统工艺所存在的一些问题常规的活性污泥除磷脱氮工艺一般包括曝气池、二沉池和污泥回流系统以及相应的混合

6、液回流系统。例如：AB工艺、A/O及A?。工艺、水解.好氧工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、曝气生物滤池工艺。它们人多数还是以活性淤泥工艺为主，他们的共性主要表现在：能实现同步脱氮除磷的连续流程工艺；通过对曝气方式的控制实现厌氧与好氧环境在时间上交替出现的间歇曝气工艺。经过多年的实践与研究，这些工艺虽然在技术上己经成熟，但是他们存在一次性造价高、能耗高、占地大、污泥产生量大等许多经济上的问题,在技术也存在着一些问题，例如对于连续流工艺中的斤。工艺，很难避免污泥回流所携带的硝酸盐对厌氧禅磷的不利影响、混合液冋流过程中所携带的溶解氧对反硝化作用的不利影响，以及

7、聚磷菌与反硝化菌在碳源上的竞争和异氧菌与自养菌在泥龄上的矛盾；一些在A2OT.艺基础上改良的T艺，虽然通过改变污泥及混合液回流方式，在一定程度上减轻上述不利影响。但是间歇曝气T艺屮，由于各种不同营养类型的微生物共存于同一个反应器中，所以没有从根本上解决此类问题。2.2脱氮除磷工艺概况2.2.1一体化脱氮除磷新工艺所谓一体化活性污泥工艺是指通过时间或空间的调配在同一个反应器内完成多种反应或实现多种功能的活性污泥工艺。比如SBR法是通过时间的调配，在一个池子内完成了进水、反应、沉淀和排水等一系列工艺过程,构成了一个周期;交替式氧化沟是以多组反应器通过空间上的调配，

8、完成反应和沉淀这一循环过程。最初的一体