中小城镇污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择浅析

中小城镇污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择浅析

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。

abstract： starting from the necessity of urban sewage treatment plant construction， the paper presents the mechanism， work conditions and selecting principle of biological nitrogen and phosphorus removal， and puts forward the some technologies of nitrogen and phosphorus removal which are suitable for the urban sewage treatment plant. and then， it analyzes in terms of effluent quality， the total investment， land occupation and condition， and compares applied conditions， advantages and disadvantages of each process， and finally gives the selection of nitrogen and phosphorus removal process and gets conclusion.

关键词：中小城镇；脱氮除磷；cast；氧化沟；biolak

key words： small and medium-sized towns；nitrogen and phosphorus removal；cast；oxidation ditch；biolak

中图分类号：u664.9+2 文献标识码：a 文章编号：1006-4311

（2013）23-0042-02

0 引言

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。