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污水处理技术基础夯实之生物除磷

北极星环保网来源:水世界订阅号2017/8/17 8:50:11我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 生物除磷 活性污泥

北极星环保网讯:作为水体富营养化祸首之一的磷,是水污染防治工程中关注的对象,除磷分为化学除磷和生物除磷,小编在前段已从基本机理、主要工艺形式和药剂投加方面对化学除磷做了详细分享,所谓生化除磷,有很多时候两者配合可实现最优去除效果。今天就生物除磷的基本知识及相关探讨做分享。

基本原理:

生物除磷的基本原理就是利用一种被称为聚磷菌(也称除磷菌、磷细菌)的细菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐;而在好氧条件下,又能超过其生理需要从水中吸收磷,并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐,从而形成富含磷的生物污泥,通过沉淀从系统中排出,实现生物除磷。

生物除磷

影响因素:

生物除磷的影响因素包括:温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、RBCOD含量、糖原。

1、温度

温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显,在一定温度范围内,温度变化不是十分大时,生物除磷都能成功运行。试验表明,生物除磷的温度宜大于10℃,因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。

2、pH值

在pH在6.5一8.0时,聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定,当pH值低于6.5时,吸磷率急剧下降。当pH值突然降低,无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升,pH降低的幅度越大释放量越大,这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应,而是一种纯化学的“酸溶”效应,而且pH下降引起的厌氧释放量越大,则好氧吸磷能力越低,这说明pH下降引起的释放是破坏性的,无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。

3、溶解氧

每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD3mg,致使聚磷生物的生长受到抑制,难以达到预计的除磷效果。厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸,进而使聚磷菌更好的释磷,另外,较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗,进而使聚磷菌合成更多的PHB。

而在好氧区需要较多的溶解氧,以更利于聚磷菌分解储存的PHB类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷。厌氧区的DO控制在0.3mg/l以下,好氧区DO控制在2mg/l以上,方可确保厌氧释磷好氧吸磷的顺利进行。

4、厌氧池硝态氮

厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放,从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另一方面,硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体进行反硝化,从而影响其以发酵中间产物作为电子受体进行发酵产酸,从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。每毫克硝酸盐氮可消耗易生物降解的COD8.5mg,致使厌氧释磷受到抑制,一般控制在1.5mg/l以下。

5、泥龄

污泥龄越小,除磷效果越佳。这是因为降低污泥龄,可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量,从而削减二沉池出水中磷的含量。但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言,为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求,污泥龄往往控制得较大,这是除磷效果难以令人满意的原因。

6、RBCOD(易降解COD)

研究表明,当以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作为释磷基质时,磷的释放速率较大,其释放速率与基质的浓度无关,仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关,该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示。而其他类有机物要被聚磷菌利用,必须转化成此类小分子的易降解碳源,聚磷菌才能利用其代谢。

7、糖原

糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖,是胞内糖的贮存形式。如上图所示聚磷菌中糖原在好氧环境下形成,储存能量在厌氧环境下代谢形成为PHAs的合成的原料NADH并为聚磷菌代谢提供能量。所以在延迟曝气或者过氧化的情况下,除磷效果会很差,因为过量曝气会在好氧环境下消耗一部分聚磷菌体内的糖原,导致厌氧时形成PHAs的原料NADH的不足。

延伸阅读:

污水处理技术之化学除磷方法详细解析

中小城镇污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择浅析

污水处理生物脱氮除磷基本原理详解

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