污水生物脱氮除磷技术探究进展

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1、污水生物脱氮除磷技术探究进展　　摘要：本文综述了城市污水生物脱氮除磷技术研究及应用进展，分析了目前应用的脱氮除磷工艺机理及其特点，探讨了城市污水生物脱氮除磷工艺深入研究的方向。将活性污泥法与生物膜法相结合，开发出一种新型脱氮除磷处理工艺，成功地解决了传统工艺中硝化细菌与除磷茵之间的泥龄矛盾问题。试验结果表明，该工艺对COD、NH3-N、TP的去除率分别高达85％、95%、90％，同时处理效果稳定，对水质的适应能力也较强。关键词：脱氮除磷；城市污水；污水处理；双污泥系统；脱氮除磷；生物滤池中图分类号：U66

2、4文献标识码：A前言随着中国经济的快速发展，城市规模不断扩大，水资源供需矛盾日趋激化。而我国现有的城市污水处理厂主要是针对碳源污染物的去除，对导致水体富营养化的主要营养盐氮、磷的去除率很低，导致水体富营养化现象加剧。因此研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺已成为当前研究的热点。本文系统的概述了生物脱氮除磷的机理，分析了生物脱氮除磷技术的现状，探讨了生物脱氮除磷技术的发展趋势。1脱氮工艺7生物膜脱氮工艺大多数处于小试、中试及半生产性实验阶段，生物转盘、生物滤池、生物流化床等生物膜法反应器均可以设计成具有脱

3、氮功能的反应器。目前，已开发了浮动床生物膜反应器脱氮系统、浸没式生物膜反应器脱氮系统、三级生物滤池脱氮系统。这些生物膜脱氮系统相对于活性污泥脱氮系统具有更好的稳定性、污泥浓度高、产泥量少，但能耗大。生物膜脱氮技术要应用到城市污水工程，还有许多问题有待解决。因此，对生物膜脱氮机理的深入研究和开发新型经济、高效生物膜反应器将是今后污水生物膜脱氮技术研究的主要方向。1.1生物脱氮新工艺最近的研究表明，生物脱氮过程出现了超出传统脱氮理论的现象，研究者对此展开了研究，提出了一些新的脱氮工艺，如SHARON工艺、AN

4、AMMOX工艺[2]、De-ammonifieation工艺、OLAND工艺.SHARON(SinglereactorforHighactivityAmmoniaRemovalOver7Nitrite)工艺是荷兰Delft技术大学开发的脱氮新工艺，其基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，达到脱氮目的。该工艺具有以下特点：硝化与反硝化在同一反应器中完成，简化工艺流程；节省反硝化过程需要外加的碳源，以甲醇为例，NO2-反硝化比NO3-反硝化节省40％的碳源；减少25％左右的供气量，节省动力消耗

5、。ANAMMOX(ANaerobicAMMoniumOXidation)工艺是荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室于1990年开发的脱氮新工艺，其原理是在厌氧的条件下，以YCh-、YCh-为电子受体，将氨氧化还原为N2。Deammonification工艺由Hippen等人开发适合处理高浓度含氮废水的新工艺，该工艺脱氮过程不需要按照化学计量式消耗电子供体，其机理目前还不清楚。OLAND(OxygenLimitedAutotrophicNitrificationDenitrification)

6、工艺是比利时Gent微生物生态实验室开发的脱氮新工艺，其原理是通过控制溶解氧，使硝化过程控制在NO2-阶段，通过NO2-氧化NH4+形成N2，达到脱氮目的。杨红等人以消化污泥脱水液为基质，采用悬浮填料床反应器进行OLAND工艺脱氮研究，达到70％的脱氮率。2生物除磷技术污水生物除磷技术源于20世纪60年代Srinath等人在生产运行过程中观察到超量吸磷现象[3]，通过基础性研究、生产性实验研究以及工程运行实践，生物除磷技术在理论和实践上都取得了重大突破，目前，用于工程实践的生物除磷技术有A2/O工艺、氧化

7、沟工艺、SBR工艺、Phostrip工艺、改良Bardenpho工艺、改良的UCT工艺等。7A2/O工艺通过设置厌氧/缺氧/好氧环境，实现聚磷菌厌氧环境中有效释磷、好氧环境中聚磷。对倒置A2/O工艺[4]进行环境倒置效应实验研究，认为缺氧/厌氧/好氧的布置形式除磷效果更好，其原因在于：降低了厌氧区硝酸盐负荷，有利于聚磷菌有效释磷；聚磷菌厌氧释磷后，直接进入好氧环境，有利于充分利用厌氧条件下形成的吸磷动力。氧化沟工艺是通过曝气系统在反应器实现空间上厌氧/缺氧/好氧环境，为除磷创造条件。SBR工艺是通过曝气控

8、制系统在反应器内实现时间上厌氧/缺氧/好氧环境，为聚磷菌有效释磷和聚磷过程创造条件，并通过排放富磷污泥实现除磷目的。Phostrip工艺通过在污泥回流系统中设置厌氧区进行生物除磷，并且与化学除磷法进行组合，可以达到很好的除磷效果(TP≤1mg/L)。改良Bardenpho工艺通过进水与回流污泥在厌氧池混合接触，促进厌氧发酵和有效释磷，再进入后续构筑物聚磷，通过排泥达到除磷目的。改良的UCT工艺是基于回流污泥中硝酸盐进入厌氧区不