生物脱氮除磷的综述

目前我国废水生物脱氮除磷的研究进展

赵春霞

（苏州科技学院，环境工程1222，学号1230103233）

引言：随着城市发展以及工业化进程的加快，导致污水成为人们重点处理的有关于环境的热点问题。大量的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖水、河流、水库和海湾水域，使藻类等其他植物大量繁殖，从而形成了水体富营养。所以对于我国这样水资源本来就很紧缺的国家，严格控制氮、磷污水的超标排放是很有必要的。传统的脱氮除磷技术制约了工艺的高效性与稳定性，而且很多的流程中包含多重污泥和污泥回流，增加了系统的复杂性，使得基建和运行费用大大提高。因此，我们必须跟进生物脱氮除磷的研发，不断提高生物脱氮除磷的水平。

1 生物脱氮除磷技术的原理

1）脱氮原理。污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝

化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用

转化为亚硝态氮、硝态氮。在缺氧条件下通过反硝化作

用将硝氮转化为氮气，即将（经反亚硝化）和（经反硝

化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮

的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险

性，达到从废水中脱氮的目的。然而，近些年的研究发

现：在好氧的条件下，同时发生了硝化和反硝化作用；在厌氧条件下，NH4+-N减少，这些现象都无法用传统的脱氮的原理来解释，表明除了传统的脱氮理论以外，

还存在其他的生物脱氮原理。[1]

在此处键入公式。

2）除磷原理。生物除磷主要是在厌氧和好氧的环境下交替进行，在厌氧的条件下释放磷，在有氧的条件下摄取磷，通过排除富磷污泥达到除磷的目的。再通过聚磷菌除磷

的时候，其关键是PHB,当污水中BOD和TP的含量大于

20的时候，生物除磷比较安全，产生的PHB也比较多。

还有人认为，在释放磷的时候，关键是VFA，想要提高

除磷能力，便必须提高VFA的浓度。[5]

图1为生物除磷

示意图

图1生物除磷示意图

[1]

2 生物脱氮除磷技术

2.1生物脱氮技术

污水生物脱氮技术是通过反应器和控制手段实现时间或空间上的好氧和缺氧环境，达到硝化和反硝化脱氮的目的。

根据污水处理工艺的不同分为活性污泥脱氮工艺和生物膜

[4]

脱氮工艺。

2.2生物除磷技术

污水生物除磷技术通过基础性研究、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。目前来看，用于工程实践的生物除磷技术有A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、Phost rip工艺、改良的Bandenpho

[4]

工艺、改良的UCT工艺等。

3生物脱氮除磷传统组合工艺

经过多年的理论以及实践的研究，生物脱氮除磷工艺日趋完善。目前，以传统的生物脱氮除磷理论为基础的A2/O以及改良工艺为主流。

3.1 A2/O工艺

最初的脱氮除磷工艺是在不同的处理中慢慢实现的。生物脱氮除磷工艺的组合是前人不断在深入研究脱氮工艺中找到的。70年代，Barnard在Ludzack和Ettinger的基础上提出了改良型工艺，即A/O工艺，他在进一步的研究中发现当前置厌氧池内存在厌氧区时，系统兼有明显的除磷功能。于是，他提出了能同时实现脱氮除磷的Phoredox工艺。取消此工艺的第二级缺氧、好氧池，即为A2/O工艺。此后，脱氮除磷被统一在一个系统中，不仅简化了污水处理的操作，又增加了处理工艺的功能。A2/O工艺将厌氧段、缺氧段放

在工艺的第一级，充分发挥了厌氧菌群承受高浓度、高有机负荷能力的优势。A2/O工艺可用于处理工业废水比重大的城市污水，此外，由于它是在普通活性污泥法的基础上发展起来的，因而也较容易用于生物法处理的老污水厂的改造。

[2]

4 脱氮除磷新工艺

首先我们先来看一下图二的表格。[1]

此表格展现给我看到

了各个工艺的优缺点，所以在处理不同污水的同时，我们应该适当合理的选择正确的方法，这样对于我们处理污水更有效率，给人们的生活也带来了干净的环境。

4.1氧化沟工艺

氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上

属于延时曝气系统。氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内呈推流状态，而在长期内又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。