CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试（精选5篇）

篇1：CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

摘要：针对中低浓度城镇污水,在夏秋季中试的`基础上研究了化学混凝(即CEPT)/移动床生物氧化工艺在冬春季低温环境下的脱氮除磷效果.试验结果表明,在水温为7～22 ℃的条件下,组合工艺采用水力停留时间为5～6 h、PAC投量为30 mg/L、填料投配比为30%、回流比为100%～150%等运行参数,可使出水的NH3-N、TN、TP浓度达到一级B标准;当温度<10℃时生物硝化和反硝化效率均显著降低;低温下生物除磷以生物合成为主,水温>14.7℃后生物过量吸磷将成为生物段除磷的核心.作 者：陈洪斌 周小红 张燕 何群彪 CHEN Hong-bin ZHOU Xiao-hong ZHANG Yan HE Qun-biao 作者单位：同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92期 刊：中国给水排水 ISTICPKU Journal：CHINA WATER & WASTEWATER年，卷(期)：,23(1)分类号：X703.1关键词：城镇污水 低温 化学混凝 移动床 脱氮除磷 悬浮填料

篇2：CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

随着我国城乡经济的发展, 人民生活水平的显著提高, 我国农村城市化的速度大大加快, 大量的中小城镇迅速兴起。然而, 因绝大多数中小城镇没有排水和污水处理设施, 水污染严重, 已经影响到人民的生活和健康。又因中小城镇往往处于大城市的上游, 势必影响大城市水污染治理的质量。因此, 中小城镇的污水治理工作已经得到各地政府的重视, 污水处理厂的建设纷纷成为重点建设项目被提上日程。

我国的中小城镇污水处理厂因规模与大城市大型污水处理厂差异较大, 因此建设大型污水处理厂的经验只有借鉴的意义, 所以探索适合中小城镇的经济实用的污水处理工艺, 以最少的投资建设并以较低的费用运转污水处理厂, 是所有给排水工作者所面临任务和挑战。

鉴于当前水体富营养化的加剧, 国家环境保护总局于2002年底发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (以下简称《排放标准》) 又对城镇污水处理厂的建设提出了更高、更严格的要求, 所采用是水处理工艺在满足有机污染去除率达标的前提下, 要同时兼具脱氮除磷的功能。综合亲身参与的十几个城镇污水处理厂的建设经验以及时刻对国内外多个城镇污水处理厂建设和运行的关注, 现谨就中小城镇污水处理厂的生物脱氮除磷工艺浅析如下:

1 生物脱氮除磷机理、作用条件和工艺选择

生物脱氮除磷工艺一般都是除碳、脱氮和除磷三种流程的有机组合。除碳是利用细菌在有氧的条件下将有机物分解为二氧化碳和水的过程。在有充足的氧和生物量的条件下, 除碳的过程可以很顺利的进行。《排放标准》中氮和磷的控制指标分为氨氮、总氮和总磷。总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

在实际的工程设计中, 根据受纳水体的要求和其它一些实际情况, 生物除磷脱氮工艺可以分成以下几个层次: (1) 去除有机物、氨氮, 对总氮无要求:可以采用生物硝化工艺, 采用延时曝气。 (2) 去除有机物和总氮:因要去除总氮, 应采用生物硝化和反硝化工艺, 需要在好氧反应池前增设一个缺氧段, 将好氧池中的硝酸盐混合液回流到缺氧段, 保证在缺氧的条件下, 将硝酸盐反硝化成氮气。 (3) 去除有机物、氨氮、有机氮和总磷:应采用除磷的硝化工艺, 在好氧反应地前增设一个厌氧段, 在厌氧段内完成磷的释放, 在好氧段内实现磷的超量吸收、有机物的氧化、有机氮及氨氮的硝化。 (4) 去除有机物、总氮和总磷:应采用完全的生物除磷脱氮工艺, 在好氧反应池前既要增设一个厌氧段又要增设一个缺氧段, 以同时实现生物除磷脱氮。

2 中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺

中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺选择的主要影响因素包括:进水水质浓度和对出水水质的要求、工艺流程长短、占地面积、建设投资、能耗和运行管理等。当然, 出水水质好、流程短、占地面积小、能耗低、投资少、运行管理简单的脱氮除磷工艺是工艺发展的总趋势, 我们需要根据污水处理厂的实际情况, 认真比选, 最终选择出最符合实际的, 最好的工艺。由上述脱氮除磷机理分析, 我们可以看出脱氮过程和除磷过程之间相互限制:脱氮完全, 意味着因大量的结合态氧进入厌氧池使除磷所需的完全的厌氧环境受到破坏, 除磷受限;磷的去除通过排放剩余污泥实现, SRT小, 剩余污泥排放量多, 在污泥含磷量一定的情况下, 除磷量也就越多, 而生物硝化工艺却需要较低的负荷, 较长的泥龄, 因此硝化受到影响, 进而影响脱氮效果。

生物脱氮除磷工艺主要有A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、BIOLAK等从活性污泥法派生出来的工艺, 均可实现除碳、脱氮和除磷三种流程的组合, 都是比较实用的除磷脱氮工艺。

2.1 SBR衍生工艺

SBR工艺因其操作灵活性, 使之易于引入脱氮除磷过程, 通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短, 来达到脱氮除磷的目的。然而, 在实际应用中, 常规SBR工艺往往因投资和占地面积等因素, 限制其被采纳, 但其衍生工艺因在具备SBR工艺优点的同时, 又克服其缺点而将脱氮除磷的作用充分发挥出来而更具优势。

SBR衍生工艺有CAST工艺、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺和UNITANK工艺等。ICEAS工艺和DAT-IAT工艺均采用连续进水方式, 使进水的控制系统变得简单, 但是因主反应区前面缺乏一个厌氧段, 因此除磷的效果不够理想。DAT-IAT工艺的回流比比较大, 运行费用偏高。因此, 最适合小城镇污水处理厂的SBR工艺非CAST工艺莫属。

CAST工艺是在主反应区前设置预反应区, 在预反应区内, 从主反应区回流的污泥与进水混合, 不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除也对难降解有机物起到良好的水解作用, 同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。预反应区还有效的抑制丝状菌的大量繁殖, 克服污泥膨胀, 提高系统稳定性。

CAST工艺具有出水水质好、抗冲击负荷适应性强、污泥活性好、投资和占地面积小、能耗低等优点。但CAST工艺的设备和容积利用率不高。

2.2 氧化沟工艺

通过文献获悉, 我国中小城镇污水处理厂建设应用奥贝尔氧化沟工艺最多。奥贝尔氧化沟拥有独特的3层沟渠结构, 通过制沟渠内的溶解氧量, 保持较大的溶解氧梯度, 形成厌氧-缺氧-好氧的环境达到脱氮除磷的目的。在实际应用中, 我所从事的公司中小城镇污水处理厂建设多采用改良型卡鲁赛尔氧化沟, 即在卡鲁赛尔氧化沟的主体结构之前增设厌氧池和缺氧池, 结合A2/O工艺和氧化沟优点, 达到良好的出水水质。卡鲁赛尔氧化沟中的曝气设备有采用表曝装置如倒伞曝气机, 也有采用微孔曝气头, 推流器或搅拌机推动水体流动的。具体采用哪种组合, 需在实际应用中通过计算权衡才能确定。

2.3 合建式BIOLAK工艺

BIOLAK工艺是一种具有除磷脱氮功能的采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。该工艺采用铺设有HDPE防渗膜的土池结构来避免地下水污染, 采用悬挂曝气链曝气避免了穿孔安装曝气设备。合建式BIOLAK池前端的厌氧池和反应池中的波浪式曝气所形成的环境使污水中的氮和磷高效去除。

由于BIOLAK工艺采用土池而大大减少了建设投资, 采用曝气链曝气系统强化了氧的转移效率, 并减少运行费用, 大大提高了处理效果, 澄清池后稳定池内的二次曝气进一步保证了出水水质。BIOLAK工艺污泥回流量大, 剩余污泥量少并且性质稳定, 整个系统没有水下固定件, 维修方便且概率小, 因而在条件具备的地区, BIOLAK工艺应该是中小城镇污水处理厂最具优势的工艺。

3 结束语

中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺的选择是一件很复杂的事情, 每种处理工艺都各有优缺点, 设计人员应根据进出水水质、污水厂的规模、当地的经济条件、气候情况、厂址情况、地质条件、电价等情况, 因地制宜地选择处理工艺, 努力选出投资少, 运转费用低, 运行管理简单, 占地面积小的处理工艺, 在难以平衡上述各因素的条件下, 应根据当地条件, 权衡各种因素比重, 按权重大小排序, 按最重要者对各种工艺进行比较, 如果没有明显区别, 按第二重量级因素进行比较, 如此类推, 直至选出最优者。

摘要：本文在说明当前中小城镇污水处理厂建设的必要性的基础上, 阐述生物脱氮除磷工艺机理、作用条件和选择总则, 并提出几种最适合中小城镇污水处理厂建设的脱氮除磷工艺, 然后从出水水质、总投资、占地和现场条件影响等方面进行分析, 说明每种工艺的适用条件和优缺点, 最后通过实例解析脱氮除磷工艺选择的方法并得出结论。

关键词：中小城镇,脱氮除磷,CAST,氧化沟,BIOLAK

参考文献

[1]国家环境保护总局.城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002) .2002-12-24.

[2]任南琪, 马放.污染控制微生物学原理与应用[M].化学工业出版社, 2008.

篇3：污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择

1 项目概况

为减少巢湖流域水体的富营养化, 对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。该厂位于巢湖流域, 设计污水的处理规模4万m3/d, 工程原设计工艺常规活性污泥法能满足COD、BOD、SS的去除率, 但对氮、磷的去除是有一定限度的, 仅从剩余污泥中排除氮、磷, 其去除率氮仅为10%~25%, 磷仅为12%~19%, 达不到脱氮除磷要求。因此, 对含山县污水处理厂进行了污水脱氮除磷工艺改造是巢湖流域水环境治理的污水处理厂重要组成部分。污水处理脱氮除磷工程的建设将是减少巢湖流域水体富营养化的重要举措。

2 工艺要求

含山县污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.51、BOD5/TN>3~5、BOD5/TP=60, 可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。为了减少污水处理厂常年运行的费用, 有效地降低工程投资, 应当综合考虑污水处理的程度要求、设计进水的水质、工程规模等方面的因素选择适宜的污水处理生物脱氮除磷工艺, 同时也可以保证出厂水的水质, 提高污水处理厂运行管理的效率[1,2,3]。要求提高污水处理脱氮除磷程度, 对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上, 因此对污水处理脱氮除磷工艺的技改选择应十分慎重。该工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择应充分考虑污水水质、污水量、管理水平以及经济条件等诸多方面, 同时在对处理工艺的选择上, 应当以成熟处理工艺优先选用, 兼顾安全可靠、技术先进、低投入、低能耗、占地少、方便操作管理等[4,5,6]。

3 工艺方案比较

3.1 氧化沟法

氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形的污水处理工艺形式, 该工艺由20世纪50年代初期发展起来, 传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能, 但在沟前增设厌氧池, 便具备了生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对3个沟道的溶解氧浓度进行控制, 保证其在不同的阶段下运行, 但对外沟要求的低溶解氧则很难控制, 脱氮效果不理想。

3.2 A/A/O法

A/A/O法中, 污水在流经3个不同功能分区的过程, 因此称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水中的氮、磷以及有机物等在不同微生物菌群作用下得以去除。目前, 该法在国内外使用较为广泛。其工艺流程如图1所示。与其他同类工艺相比, 在厌氧 (缺氧) 、好氧交替运行的条件下, 该工艺总水力停留时间较小, 其同步除磷脱氮工艺在系统上最简单, SVI值一般小于100, 可克服污泥膨胀, 抑制丝状菌繁殖, 运行时只需在厌氧和缺氧段内轻缓搅拌, 有利于处理后污水与污泥的分离, 运行费用低。脱氮除磷效果非常好, 由于厌氧、缺氧和好氧3个区严格分开, 有利于不同微生物菌群的繁殖生长。

3.3 AB法

AB法是一种生物吸附—降解二段活性污泥法, 该法对有机物、氮和磷都有一定的去除作用, A段污泥负荷高达2~6 kg BOD5/ (kg MLSS·d) , 负荷高, 曝气时间短, 仅30 min左右;B段污泥负荷为0.15~0.30 kg BOD5/ (kg MLSS·d) , 相对较低。AB法通常要求进水BOD5在250 mg/L以上, 适用于处理水质水量变化较大、浓度较高的污水, 才有明显的优势。该项目工程采用AB法不太合适, 因为其设计进水BOD5为180 mg/L。

3.4 UCT工艺

UCT工艺用于解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响, 其工艺流程如图2所示。UCT工艺与A/A/O法的不同之处在于污泥先不回流至厌氧池, 而是先流入缺氧池, 因为该工艺可以减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响, 因其避免将缺氧池部分混合液回流至厌氧池。其弊端是运行费用将增加, 这是由于UCT工艺多1次提升, 将增加了1次回流。

3.5 传统SBR法

传统SBR法其反应是在同一容器中进行, 适用于较小污水量场合。进水时不曝气, 形成厌氧、缺氧, 而后停止进水, 开始充氧曝气, 完成脱氮除磷过程, 并在同一容器中沉淀, 再通过撇水器出水。这种方法, 总容积利用率比较低, 一般小于50%。

3.6 Unitank法

Unitank工艺, 又称单池系统, 是SBR法的另一种形式, 由3个矩形池组成, 3个池水力相通, 每个池内均设有供氧设备, 在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水, 具有脱氮除磷的效果。其优点是布置紧凑、无二沉池、不需回流、占地面积小等。但由于无专门的厌氧区, 因此生物除磷的效果差, 其总的容积利用率为67%。

3.7 CAST法

CAST工艺脱氮除磷的原理为:除磷是靠厌氧捕捉选择区 (预反应区) 和曝气反应区 (主反应区) 完成。硝化和反硝化在主反应区完成。

4 工艺方案的确定

从上述各工艺机理的定性分析来看, 每种工艺各有优缺点, 均可实现污水脱氮除磷的处理目的。针对本工程进出水的水质, 经过详细的技术经济比较, 认为A/A/O氧化沟工艺处理效果好, 技术先进成熟, 运转方式灵活, 运行稳妥可靠, 动力效率高, 动行成本低。

5 结语

含山县污水处理厂脱氮除磷技改工程的建设预计每年减少NH3-N排放量58.4 t和TP排放量11 t, 工程将完善含山县污水处理工程的建设, 是改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的环境保护工程, 是城市重要基础设施, 污水处理系统逐步完善, 污水有组织排放并得到处理, 将有效改善得胜河及巢湖流域的水体水质, 提高环境质量水平和人民身体健康水平, 对美化城市和增加农业产品产量质量都具有积极的意义。

摘要：为降低巢湖流域水体富营养化程度, 对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。介绍了项目的概况和工艺要求, 并对各种工艺方案的特点和可行性进行了分析与比较, 最后选择A/A/O氧化沟工艺作为项目的污水处理工艺, 以期为该项目提供技术参考。

关键词：污水处理,生物脱氮除磷,工艺选择

参考文献

[1]高廷耀, 夏四清.城市污水生物脱氮除磷工艺评述[J].环境科学, 1999, 20 (1) :110-112.

[2]王岽, 刘德华, 郦和生.限氧条件下的活性污泥脱氮过程研究[J].三峡环境与生态, 2008, 1 (2) :30-33.

[3]张平.生物脱氮技术的研究进展[J].环境污染与防治, 1997, 19 (4) :25-28.

[4]朱淑琴, 尹萍, 张萍.间歇式活性污泥除磷的试验研究[J].环境工程, 1997, 15 (90) :13-16.

[5]李亚新.城市污水硝化反硝化及生物脱氮计算[J].环境工程, 1995, 13 (75) :13-16.

篇4：CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

1 生物脱氮除磷技术的机理

1) 脱氮机理。生物脱氮主要是通过硝化以及反硝化完成。硝化指的是那些化能自养型的硝化细菌在好氧的情况下, 利用碳源将水中蕴含的NH3, NH4+和NO2-通过氧化作用, 形成NO3-, 并通过氧化作用获得一定的能量。反硝化指的是通过异养性的反硝化细菌在氧气比较缺乏的情况下, 利用NO3-和-N这两种电子受体、和有机碳源这种电子供体, 在将有机物降级的时候还能够还原硝酸氮, 这个过程也可以被称为异步反硝化。在实践的时候, 还会有一些硝酸碳会转化成为NH3-N, 这种物质能够合成新细胞, 也可以称之为同步反硝化, 但是这种转化本身的量便比较的少[1]。想要保证生物脱氮的效果, 必须确保碳源足量, 这样才能够保证反硝化的实际效果, 若是水中本身的有机物含量比较低, 那么需要进行有机化合物的添加, 比如说:甲醇、乙酸以及丙酸等等。2) 除磷机理。生物除磷技术指的是, 在厌氧的情况下, 聚磷菌进行磷的释放, 在氧条件比较好的情况下, 会过量的摄入磷, 通过排放剩余污泥能够除磷。在通过聚磷菌进行除磷的时候, 其关键是PHB, 当污水中BOD和TP的含量大于二十的时候, 生物除磷比较的安全, 产生的PHB也比较多。还有些人认为, 在释磷的时候, 关键是VFA, 想要提高除磷能力便必须保证VFA浓度提高。

2 生物脱碳除磷技术和新工艺

1) ECOSUNIDE工艺。ECOSUNIDE工艺是一种能够在特殊工艺条件下, 使用的工艺, 其能够让硝化菌在活性污泥中的比例提高, 其能够解决以往活性污泥硝化速度比较慢的问题, 能够提高脱氧的效率, 从而提高脱氮的效率。这种工艺能够让生物系统在低氧的情况下和污泥浓度比较高的情况下更好的工作, 能够帮助亚硝化菌、硝化菌以及反硝化菌更好的生长, 脱氮效率会有明显的提高, 并且还能够缩短生物反应池的实际停留时间, 这样能够缩小化生池的实际面积, 投资会有百分之二十左右的减少[2]。此外, 这种工艺还能够在一定程度上节约实际运行费用。2) 生物倍增工艺。这种工艺主要是通过特殊材料制作的生物除磷系统、曝气系统、快速澄清装置以及空气提升系统, 将所有的工艺协调在一起, 在同一个反应池中完成所有的工作。这种工艺需要的投资比较少、占地面积比较小、操作控制比较简单、污泥少, 优势非常的明显。但是这种工艺在第一次使用的时候, 必须考虑实际需要的氧量, 考虑水流搅拌作用;若是处理之后的水, 直接排到河流中去, 那么可能会存在溶解氧含量比较低的情况, 会吸收河流中的氧, 所以必须做好曝气工作, 保证其溶解氧含量。3) 厌氧氨氧化工艺。厌氧氨氧化本身便是微生物自养的一个过程, 在反硝化的时候不需要进行有机物的调价, 并且其污泥数量比较少, 不但简单还非常的经济, 并且这种工艺还能够改变硝化反应之后的酸产量, 避免二次污染的出现。这种技术经济方面优势明显, 但是厌氧氨氧化菌本身的生长速度比较慢, 所以必须研究怎样保证反应器中的生物量, 保证其实际效果。4) SHARON工艺。这种攻击主要是反硝化NH3-N氧化成为的N02, 这种工艺主要是利用了硝化菌和亚硝化菌的实际生物速率。做好温度和时间的控制, 更好的进行反硝化。这种工艺本身的优点比较明显, 和活性污泥法相比, 其好氧量能够降低百分之二十五左右, 能耗会降低;能够解决反硝化过程中的需要的碳源, TN的实际去除率会有明显的提高, 污泥产生量会降低, 反应器容器也会缩小。5) Dephanox工艺。这种工艺能够很好的满足DPB工作的时候, 需要的环境, 能够对生物除磷进行强化。在缺氧间以及厌氧间中进行固定膜反应池以及中间沉淀池的设置, 能够避免因为氧化而导致的有机物损失, 并且还能够进行有机物的去除。6) 生物膜和活性污泥结合的脱碳除磷工艺。这种工艺能够帮助不同菌类在更好的条件下生长, 脱氮和除磷的实际效果也会有明显的提升, 并且这种工艺本身的可控性比较的强。7) BICT工艺。这种工艺组要组成部分是悬浮生长的主反应器、生物选择器以及生物膜反应器三个部分, 在主反应器以及生物膜反应器之间还会进行沉淀池的设置, 主反应器的主要朱勇是进行反硝化菌以及聚磷菌的培养, 对搅拌以及曝气进行控制能够将COD除去, 能够很好的完成摄磷和反硝化, 在静沉之后将其中的清水排放掉。生物膜反应器的长泥龄以及曝气能够给硝化菌更好的生长提供环境奠定基础。进水的时候, 生物选择器首先会接触到沉淀池中的回流污泥, 可以通过高负荷梯度的选择压力进行絮凝性细菌的选择, 这样能够给污泥的沉淀奠定基础, 与此同时, 还应该做好厌氧搅拌工作, 这样能够给释磷和聚磷更好的进行提供环境[3]。

3 脱氮除磷技术将来的发展

3.1 更加的成熟、经济和高效

在污水处理的时候, 生物脱氮除磷技术已经不仅仅需要进行氮元素和磷元素的去除, 还必须保证其处理效果真正的可靠、运行的时候比较方便、工艺控制和调节的时候应该灵活。此外, 还应该重视投资运行费用的节约, 所以, 其发展的过程中必须保证技术更加的高效、简洁和经济。

3.2 通过土地处理来进行脱氮除磷

在一些比较小的城镇中, 其污水流量比较的小, 若是土地能够进行利用, 那么可以在进行二级处理之后, 将湿地系统使用进去, 通过卵石床水栽植物等土地系统来进行处理, 这样也能够很好的降低污水中的磷元素和氮元素的含量。

4 结语

在进行污水处理的时候, 人们往往比较重视污水的处理而对污水排出不甚重视, 这种想法是错误的, 我们不但需要做好污水处理方面的工作, 还必须根据需要和实际情况做好最后环节—污水排出方面的工作, 将新工艺使用进去, 不断的提高污水处理的效益。

摘要：在污水处理的过程中, 水体富营养化是一个非常严重的问题, 并且通过研究和时间, 我们也发现, 污水中氮以及磷元素是导致水体富营养化的一个重要原因。我国的很多湖泊中都出现了严重的富营养化现象, 赤潮出现也是由于富营养化导致的, 所以, 在进行污水处理的时候, 必须重视脱氮除磷工艺的应用, 将其作用发挥出来, 遏制水体富营养化的发展。

关键词：城市污水处理,脱氮除磷技术,应用

参考文献

[1]凌玉成.MBR脱氮除磷工艺在我国城市污水处理中的研究与应用[J].北方环境, 2012.

[2]李新, 杨新宁.A~2O+MBR脱氮除磷工艺在城市污水处理中的应用[J].科技展望, 2015.

篇5：CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

现实中, 水体中氮磷元素多源于日常生活污染、农业、工业生产污染层面。大量氮磷元素进入水体, 导致水体自净能力难以有效完成, 从而破坏了城市水域的生态环境。因此, 污水排入城市水域前, 必须严格清除污水中所含的氮磷元素, 以促使城市水环境保持同时, 回收氮磷元素, 最终达到循环利用的目的。

2生物脱氮除磷的原理

从生物脱氮原理来讲, 主要可分为氨化作用、硝化作用、反硝化作用三个层次。首先, 是将污水中的蛋白氮、有机氮在好氧条件下, 经氨化菌转化为氨氮, 此即氨化作用;其次, 在硝酸菌作用下持续转化为硝酸盐氮, 此即硝化作用;最后, 在缺氧条件下, 经反硝化细菌作用之下, 促使硝酸盐氮还原为氮气自污水中溢出, 此即缺氧反硝化作用;经过上述三个层次配合, 一个完整的脱氮循环过程即告形成。

而从生物除磷层面来讲, 主要是利用污水之中的聚磷菌类微生物, 在厌氧条件下, 相继释放出体内的磷酸盐, 产生能量吸收快速降解的有机物, 转化为聚 β 羟丁酸储存起来;而当此类聚磷菌进入好氧条件时, 便可自动降解体内存储的聚 β 羟丁酸产生能量, 用作细胞合成及磷元素吸收, 形成高磷污泥排出系统外, 达到污水除磷的效果。

3现行污水脱氮除磷的工艺研究

3.1 AB工艺分析

AB污水处理工艺, 也即生物吸附- - 生物降解两段活性污泥法, AB工艺对污水中氨氮元素的去除率相应高于传统活性污泥法, 但此工艺对氮磷深度清理的能力较差, 所以需给予改进, 以便达到水质净化的标准要求。主要改进措施可采取增加污泥回流装置, 强化C源利用率, 以充分清理污水中的氮磷。笔者实践发现经改进后的AB工艺, 在当前多数污水处理厂均较为适用。

3.2 A/O工艺分析

A/O工艺也即厌氧/ 好氧工艺, 具体是依托聚磷菌在厌氧、好氧循环下达到磷元素去除的目的, 是最基础的生物脱氮除磷工艺, 工艺操作所需设备简单, 操作要求也相应较低。但是不可置否传统A/O工艺处理后的出水水质相对较差, 对于高浓度污水氮磷元素的去除效果。笔者结合近期研究发现, 通过分段进水A/O工艺能够对上述缺点作出解决, 相继清除高浓度水中的氮磷元素, 但具体应用中可能出现丝状菌污泥膨胀情况, 有待进一步改善消除此类局限性问题。

3.3 A2/O工艺分析

A2/O工艺的脱氮除磷能力及有机物去除能力相应较高, 对浓度较高的生活污水及工业废水处理效果尤为明显, 即便严寒季节仍可保持稳定工作。但是此工艺实施有着较高的C源要求, 普遍存在脱氮及除磷两者间的碳源矛盾。当前在A2/O工艺基础上改进而来的倒置A2/O工艺, 通过以两点进水, 降低初沉池停留时间, 增加进水碳源有机物, 也对C源不足问题予以了初步解决, 但仍有待持续优化。从适用范围来讲, 此工艺流程有着操作简洁、投资能耗较少、运行稳定等显著优点, 较为适用于老污水厂改造范畴。

3.4氧化沟工艺

氧化沟工艺的应用年限较久, 具体是通过污水硝化、反硝化反应达到高效脱氮除磷的目的。近些年, 国内开始广泛应用奥贝尔氧化沟工艺, 具体是采取外沟道中同时实施硝化反硝化反应, 有效减少反应设备数量、尺寸、氧气供给量, 同时能够大幅降低碳源的投加, 从而节省较多的工艺操作费用, 在节能降耗背景下完成污水脱氮除磷工作。

3.5 SBR工艺与SBR改进工艺

SBR工艺也即是序批式活性污泥法, 此工艺方法操作流程相对简单, 且脱氮除磷的效果也相对明显, 较适用在常规浓度的污水处理范畴, 工艺控制便捷, 目前在国内中小型污水处理厂得到了极为广泛的应用。但该项工艺也非完美, 尚存在着总容积利用率低、脱氮除磷效果欠缺持续稳定等缺点不足, 此类缺点极大限制了SBR工艺发展。目前, 基于活性污泥转移改进后的SBR工艺, 相应弥补了上述缺点不足, 强化了氮磷清除效率, 但仍面临设备改进工艺较为复杂的情况, 难以作出大范围的应用推广。

除却上述方法之外, 目前国内城市污水处理厂应用的脱氮除磷工艺还有CAST工艺、OCO工艺、百乐卡工艺等, 但均因各类条件、技术限制, 尚未得到大范围的应用推广, 有待在后续发展中作出持续优化完善, 因而本文中即不作逐一赘述。

摘要：近年来, 国内经济发展尤为迅速, 然而随着社会经济发展也相应出现了一项有待优化的现实问题, 即污水处理问题。因为众多污水中含有大量的氮、磷元素, 此类污水若未经净化处理便随意排放, 将会加速城市水源环境的恶化, 从而出现水体富营养化等严重后果。因此, 当前形势下深入作好污水脱氮除磷工艺研究, 保证城市水源环境始终处于良好循环状态, 客观而必要。本研究即立足于城市污水处理技术工艺视角, 深入分析了现代废水脱氮除磷的方法原理, 以期通过研究为城市污水处理工艺推进, 提供有效参考。

关键词：城市污水处理,脱氮除磷,技术工艺,分析

参考文献

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