污水生物除磷技术的现状与研究进展

2.1.4Phoredox工艺

在Bardenpho工艺中，由于废水水质和运行操作的关系，很难保证在缺氧区中出现期望的厌氧生境。BARNARD在试验中又发现了，NO3－对厌氧放磷及整个系统去磷的抑制作用。为了提高去磷效果，他将Bardenpho工艺作了改进，在缺氧1前增设了一个厌氧发酵区。从二沉池回流来的污泥在厌氧区中与进水相混。

好氧池中污泥混合液回流仅进入缺氧区。只要后面4段硝化、反硝化控制得当，氮去除率高，同时控制二沉池污泥至厌氧区的回流污泥比，那么通过回流污泥而带至厌氧区的硝酸盐将是很少的。厌氧区中的厌氧生境比原Bardenpho工艺中缺氧区较易达到。在南非及欧洲将这种改进的Bardenpho工艺称为Phoredox工艺，在美国仍称之为改良型Bardenpho工艺或五阶段Bardenpho工艺。其工艺流程见图4。

2.1.5UCT工艺

同Phoredox工艺相比，UCT工艺可最大限度地排除了携带在流至厌氧区的回流液中的硝酸盐对除磷的不利影响。由于增加了缺氧区至厌氧区的混合液回流，运行费用略有增加。

2.1.6改良型UCT工艺

在UCT工艺中，从好氧区至缺氧区的回流中所携带的NO3－，总是有一部分被缺氧区至厌氧区的回流液带入厌氧区。为了解决这一问题，有人对UCT工艺作了改进，称之为改良型UCT工艺，其工艺流程见图5。

在改良型UCT工艺中，缺氧区被分成2个，缺氧1只接受二沉池的回流污泥，并有混合液回流至厌氧区。因此，对缺氧1，只要求减少经回流污泥携带而来的NO3－数量。缺氧2接受来自好氧区的混合液回流，其内进行反硝化。这种将缺氧1与缺氧2完全分隔的改良型UCT工艺可避免将过剩的NO3－带进厌氧区，从而提高了系统的去磷效果。

2.1.7VIP工艺

VIP工艺是以美国Verginia Polytechnic Instituteand State University的RANDALL教授为首的科研组提出的一种生物除磷工艺。其流程类似于UCT工艺，但有2点明显不同：

①厌氧区、缺氧区、好氧区的每一部分至少有二个以上的池所构成，这样可增加吸、放磷的速率；②与UCT工艺相比，泥龄短，负荷高，运行速率较高，污泥中活性生物的比例增加，除磷速率较高，减少了反应池的体积，其设计的泥龄为5～10d，而UCT的泥龄通常为13～25d。

2.1.8序批式活性污泥法（SBR）工艺

已有许多报导指出，SBR工艺具良好的脱氮除磷效果。现已研制出自动监测或闭启阀门，定时进水，排水的自动控制系统，操作时可按水质状况调整各时段时间，从而使活性污泥处于厌氧放磷好氧吸磷，并通过排泥达到过量除磷的目的。

笔者曾根据生物除磷的基本原理和SBR的运行特点，设计了以下工艺时段：进水后缺氧搅拌1.5h，好氧菌可利用进水中携带的少量氧分解有机物，使溶解氧迅速降至零，这时发酵细菌可进行厌氧发酵，反硝化细菌进行脱氮。然后停搅0.5h，使活性污泥处于厌氧状态，聚磷细菌放磷；接着好氧曝气4.0h，硝化菌进行硝化作用，聚磷细菌好氧吸磷；此后静置沉淀1.5h，在随后的0.5h闲置期中换水。以后再进入第2个周期，每个周期为8.0h。试验表明，SBR工艺除了有良好的BOD去除效果外，PO43－和TN的去除分别为97%和64%。

2.1.9序批式生物膜反应器（MSBR）工艺

MSBR是一种复合式生物膜反应器，它是在SBR的基础上，遵循SBR的操作方式，在反应器内装有不同的填料，投加活性炭使污泥颗粒化或在反应器中安装填料使活性污泥在填料上形成生物膜；是结合了SBR工艺与生物膜法的特点而发展起来的一种新型工艺。

其优势主要可以表现在以下方面：水力停留时间短，反应器体积小，运行管理方便灵活；对毒性物质和冲击负荷具有较强的抵抗性；提供了在同一反应器中同时固定不同微生物的可能性；污泥沉降性能好，避免了污泥膨胀问题；污泥产量低，干污泥中磷的含量较高；可以有效地防止在沉淀池中磷的二次释放，提高除磷效率等。

国外环境专家采用中试规模的MSBR处理城市污水，反应器按厌氧/好氧/缺氧/好氧4个反应阶段运行，各阶段的反应时间比为1.0/2.0/0.3/0.3，当进水COD有机负荷为3.2g/（m2·d）时，COD、总氮和磷酸盐的去除率分别为89%±1%、87%±10%、75%±15%。

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