除磷方法

摘要：生产运行实践证明，合理控制A段、O段溶解氧量，保持较高的BOD负荷，可以大大提高A/O法生物除磷工艺的除磷效果。

关键词：除磷溶解氧BOD负荷

1 前言

从七十年代中期人们发现并开始研究污水除磷工艺技术以来，已有大量关于除磷机理的研究论文');">论文发表，国内外也已有众多的污水处理厂采用各种除磷工艺技术在运行。有的污水处理厂在实际运行中除磷效果较好，也有的污水处理厂在实际运行中除磷效果不尽人意。因不了解除磷效果不好的污水处理厂的具体情况，在这里不妄加评论。下面只就大连开发区水质净化一厂在实际运行中除磷效果较好的关键进行探讨，仅供参考。

大连开发区水质净化一厂二级处理除磷情况见表2。

表2 进出水TP月平均值（单位：mg/L）

2 大连开发区水质净化一厂基本情况

大连开发区水质净化一厂日处理污水设计能力为8万立方米，工艺流程如下：

污水—→沉砂池—→初沉池—→A/O池→二沉池—→排海—→

↑↓

└———污泥―→浓缩―→脱水―→外运

↓

干燥

共有A/O池四座(1#—4#)，以3#、4#A/O池为例：

A段：24.4(长)×7(宽)×5.7(深)×2=1946米3

O段：28.0(长)×8(宽)×5.7(深)×3=3831米3

3#、4#系统日处理污水能力5万米3，污水在A段停留时间为1小时15分，在O段停留时间为2时30分，总停留时间为3小时45分左右。为避免外来空气带入A段，A/O池采取液下进水，A段采用液下搅拌器。

3#、4#A/O池A段和O段DO及MLSS见表1。

表1 （单位：mg/L）

大连开发区水质净化一厂的出水TP一般都在0.5mg/L以下，而脱水后的污泥中P（以P2O5计）的含量近10%。

3A/O法除磷的机理

A/O法除磷的机理大家公认的是聚磷菌先在A/O池的A段处于无氧状态，在此状态下，聚磷菌吸收污水中含有的乙醇、甲酸、乙酸、丙酸等易生物降解的有机物贮于细胞内作为营养源，同时将细胞内已有的聚合磷酸盐以PO4-3-P的形式释放于水中。而在有氧状态下，聚磷菌将细胞内存在的有机物质进行氧化分解产生能量，这时能将污水中的PO4-3 -P超量吸收于细胞内，又以聚磷酸盐的形式贮存在细胞内，这些磷最终以污泥的形式排出，从而达到从污水中去除磷的目的。

4 污水中除磷的影响因素：

4.1 溶解氧（DO）的影响：

溶解氧的影响包括两方面。首先必须在厌氧区中控制严格的厌氧条件，这直接关系到聚磷菌的生长状况、释磷能力及利用有机基质合成PHB的能力。由于DO的存在，一方面DO将作为最终电子受体而抑制厌氧菌的发酵产酸作用，妨碍磷的释放；另一方面会耗尽能快速降解有机基质，从而减少了聚磷菌所需的脂肪酸产生量，造成生物除磷效果差。其次是在好氧区中要供给足够的溶解氧，以满足聚磷菌对其储存的PHB进行降解，释放足够的能量供其过量摄磷之需，有效地吸收废水中的磷。一般厌氧段的DO应严格控制在0.2mg/L以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg/L左右。

我厂的实践证明，如果在绝氧区（A段）DO符合要求，细胞内磷释放情况好，同时在好氧区（O段）DO符合要求，则细胞吸收磷的情况就好，也就是说在A段必须大量释放磷的情况下，才能在O段过量吸收磷，从而达到从污水中很好的除磷效果，这一点对于除磷特别重要。我厂有一个实际情况可以证明：1999年8月3日因鼓风机系统出现故障，只能开一台鼓风机，3#、4#A/O池O段DO只有0.2mg/L，结果3#二沉池出水TP是5.61mg/L，4#二沉池出水TP是3.63mg/L。8月4日鼓风机系统恢复正常，开两台鼓风机供气，3#、4#A/O 池O段DO≥2.5mg/L，3#、4#二沉池出水TP检不出。这一实际情况非常有力地说明聚磷菌在绝氧条件下大量释放磷，在供氧充足时就会大量吸收磷。我厂A/O池A段的溶解氧一般都在0.2mg/L以下，O段的溶解氧一般控制在2.0-3.0mg/L之间。

在这里需要特别强调指出的是：

在O段DO一定要保证＞2.0mg/L，这一点除对保证聚磷菌过量摄磷特别重要外（否则吸收磷就大大减少），还有更为重要的一点是防止在二沉池及以后流程中聚磷菌体内的磷因DO 不够而释放出来。如果只注意在A/O池中除掉磷，而不关注对聚磷菌摄磷以后的保护，就会发生厌氧释放磷，就会前功尽弃，导致二沉池出水含磷浓度高，或二沉池排出来的污泥中所含磷在以后的流程中释放出来。上述观点有些资料已经提到，但有的厂在实际运行中并未给予足够重视，而只过份考虑节电，A/O池O段出水DO尽量低,又加之污泥在二沉池停留时间过长，造成二沉池内缺氧，使“吃饱”了磷的聚磷菌在缺氧状态下将体内的磷又释放出来。大连开发区水质净化一厂，污泥在二沉池内停留时间是2小时30分左右，经检测二沉池内污泥TP高达23.00mg/L，如果这些磷不保护好（用足够的DO）而释放出来，势必造成二沉池出水含磷量过高。

4.2 BOD的影响

5．BOD负荷和有机物性质

废水生物除磷工艺中，厌氧段有机基质的种类、含量及其与微生物营养物质的比值(BOD5/TP)是影响除磷效果的重要因素。不同的有机物为基质时，磷的厌氧释放和好氧摄取是不同的。根据生物除磷原理，分子量较小的易降解的有机物(如低级脂肪酸类物质)易于被聚磷菌利用，将其体内储存的多聚磷酸盐分解释放出磷，诱导磷释放的能力较强，而高分子难降解的有机物诱导释磷的能力较弱。厌氧阶段磷的释放越充分，好氧阶段磷的摄取量就越大。另一方面，聚磷菌在厌氧段释放磷所产生的能量，主要用于其吸收进水中低分子有机基质合成PHB储存在体内，以作为其在厌氧条件压抑环境下生存的基础。因此，进水中是否含有足够的有机基质提供给聚磷菌合成PHB，是关系到聚磷菌在厌氧条件下能否顺利生存的重要因素。一般认为，进水中BOD5/TP要大于15，才能保证聚磷菌有着足够的基质需求而获得良好的除磷效果。为此，有时可以采用部分进水和省去初沉池的方法，来获得除磷所需要的BOD负荷。

首先是BOD负荷（F/M），它是A/O法生物除磷工艺的一个关键参数。A/O法除磷工艺中起主要作用的是聚磷菌，而聚磷菌大多为不动菌属，其生理活性较弱，只能摄取有机物中极易分解的部分，通俗地讲即只能吃“极其可口”的食物，例如乙酸等挥发性脂肪酸，对于BOD5中的大部分有机物，例如固态的BOD5部分、胶态的BOD5部分，聚磷菌是难以吸收的，甚至对已溶解的葡萄糖，聚磷菌也都“懒”得摄取。因此，有机物尤其是低分子有机物是激发聚磷菌同化作用的必备条件，A/O生物除磷工艺应保持较高的BOD负荷。有文献报道，通过试验确定：BOD负荷在0.21～0.50kg·BOD5/kg·MLSS·d之间时，磷的去除和有机物的去除都达到了较好的效果；BOD负荷在0.20kg·BOD5/kg·MLSS·d以下时，除磷效果有所下降；BOD 负荷在0.10kg·BOD5/kg·MLSS·d时，除磷效果极差。这一试验结果也验证了上述理论。在我厂的实际运行中，BOD负荷控制0.3～0.5kg· BOD5/kg· MLSS· d之间，除磷效果较好，二级出水TP基本在0.50mg/L以下。

1998年五至七月，我厂连续三个月二级出水TP较高，超过0.50mg/L，但其它监测项目均正常达标，我们采取了调整曝气量、控制回流比等调控方式，但效果均不明显，经过反复分析研究，我们认为是由于进水BOD5较低或者进水BOD5中溶解性BOD5（亦称SBOD5）较低，造成BOD负荷过低，聚磷菌不能充分进行同化作用，降低了对磷的摄取能力。于是，我们决定超越初沉池，以保证A/O池内具有足够的营养物供给聚磷菌。这样调整的效果非常好，TP很快就降到0.50mg/L以下。具体数据见表3、表4。

表3 超越初沉池前BOD5及TP监测数据