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污水处理之生物脱氮除磷的工艺大比较

北极星环保网来源:水博网2016/11/25 9:28:28我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 脱氮除磷 活性污泥

北极星环保网讯:环境污染和水体富营养化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准,这也使污水脱氮除磷技术一度成为污水处理领域的热点和难点。因此,研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺成为当前城市污水处理技术研究的热点。

1.污水生物脱氮除磷的基本原理

在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中去除。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区和好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立进行。

污水生物除磷是通过厌氧段和好氧段得交替操作,利用活性污泥的超量吸磷特性,使细胞含磷量相当高的细菌群体能够在处理系统的基质竞争中取得优势,剩余污泥的含磷量达到3%-7%,进入剩余污泥的总磷量增大,处理出水的磷浓度明显降低。

2.生物脱氮除磷工艺的比较

2.1 AAO工艺

传统的AAO工艺流程是:污水首先进入厌氧池,兼性厌氧菌将水中的易降解有机物转化成VFAS1回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷菌分解,此为释磷,所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧的环境下维持生存,另一部分共聚磷菌主动吸收VFAS,并在体内储存PHB。

进入缺氧区,反消化细菌就利用混合液回流带入硝酸盐及进水中的有机物进行反消化脱氮,接着进入好氧区,聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外,主要分解体内储存的PHB产生的能量供自身生长繁殖。最后,混合液进入沉淀池进行泥水分离,上清液作为处理水释放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。

QQ截图20191012161341.jpg

AAO工艺流程图

该工艺简洁,污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行,丝状菌不能大量繁殖,污泥沉降性能好。该处理系统出水中磷浓度科达到1 mg/L以下,氨氮也可达到8 mg/L以下。

该法需要注意的问题是,进入沉淀次得混合液通常要保持一定的溶解氧浓度,以防止沉淀池中反消化和污泥厌氧释磷,但这会导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧回流污泥存在的硝酸盐对厌氧释磷过程也存在一定的影响,同时,系统所排放的剩余污泥中。仅有的一部分污泥是经历了完整的厌氧和好氧的过程,影响了污泥的充分吸磷。系统污泥泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短,导致除磷效果难以进一步提高。

2.2改良Bardenpho工艺

Barnard公益在缺氧池之前增设了一个厌氧池,保证了磷的释放,从而保证了聚磷菌好氧条件下有更强的吸收磷的功能,提高了除磷效率。该工艺进水和回流污泥在厌氧池混合接触,从而促进发酵作用和磷释放的进行。[2]该工艺的缺点是污泥回流携带的硝酸盐回到厌氧池会对除磷有明显的不利影响。且受水质影响较大,对于不同的污水除磷效果不稳定。该工艺的意义在于首次把生物脱氮和除磷2种功能结合于1个系统,由此开创了生物同时脱氮除磷工艺研究的新时代。

污水处理

Bardenpho工艺流程

2.3 UCT及改良UCT工艺

UCT工艺 University of Capetown,UCT是南非开普敦大学开发类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。

UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池,这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池,破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流,由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD,而硝酸盐很少,为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中,当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时,需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小,会增加缺氧反应池的实际停留时间,而实验观测证明,如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h,在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。

UCT工艺流程

污水处理

延伸阅读:

污水处理反硝化聚磷菌帮你同步解决脱氮除磷两大问题

高浓度氨氮废水处理——新型生物脱氮法

如何提高污泥脱氮除磷效果效率

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