反硝化脱氮除磷工艺的发展及调控因素

1.2双污泥系统脱氮除磷工艺

1) Dephanox工艺

1992年Wanner研究开发的Dephanox工艺是典型的双污泥系统，在低有机底物的条件下同时进行脱氮除磷，其工艺流程如图4所示。

图4 Dephanox工艺流程图

Dephanox工艺具有以下工艺特性：

1)厌氧池出水进行泥水分离，富含氨氮的上清液进入生物膜反应器进行硝化反应，为后续反应提供充足的电子受体；

2)厌氧释磷后的污泥则超越至缺氧池，以硝酸盐氮作为电子受体进行反硝化吸磷反应;

3)后置二次氧化池短时曝气，作为辅助吸收剩余的磷。

因此，Dephanox工艺实现了在消耗较少的COD的条件下，同步去除氮磷。

邹海明等将Dephanox工艺进行改进，将厌氧沉淀后增加结晶磷回收柱实现磷的回收，降低污泥产量，同时将污水中的磷结晶在晶种上回收再利用，具有潜在的市场价值。

2) A2N-SBR工艺

A2N-SBR工艺是将双污泥系统与序批式反应器进行有机结合开发而成，主要由厌氧/缺氧序批式反应器(Anaerobic/aerobic SBR)和硝化序批式反应器(SBR for Nitrification)构成，工艺流程如图5所示。A2N-SBR工艺具有以下工艺特性：

1)实现硝化菌与DPB相互独立，满足了硝化反应所需的最小泥龄；

2)采用后置反硝化，避免了反硝化菌和DPB对有机底物的竞争，理论上除磷效率可以达到100%。

图5 A2N-SBR工艺流程图

1.3 工艺存在的问题

反硝化除磷工艺历经了从单污泥到双污泥系统的发展与探索。单污泥系统大多基于传统脱氮除磷工艺的改造与优化，因此存在以下缺陷：

①低温条件下（一般低于15℃），为满足完全硝化反应需要很长的污泥停留时间，一般大于15d，系统污泥负荷较低，构筑物体积较大，投资成本较高；

②聚磷菌、反硝化聚磷菌、硝化菌和反硝化异养菌共生于一个体系中，反硝化聚磷菌对基质和营养物的竞争力不强；

③为满足聚磷菌在厌氧条件下充分释磷，污泥和混合液回流次数多、回流量大，控制较复杂，操作要求较高。

双污泥系统虽然解决了聚磷菌和反硝化异养菌对基质和营养物竞争的问题，同时为硝化细菌创造了最佳生长环境，但工艺还需解决以下问题：

①污泥具有较强的吸附性能，存在有机物被污泥吸附后带入缺氧段，进而影响缺氧吸磷的可能。

②活性污泥中丝状细菌的过度繁殖会导致污泥沉降性变差，无法满足厌氧释磷后的泥水分离效果。

延伸阅读：

污水处理技术之AAO脱氮除磷工艺计算书

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