【经典】两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺的优点

2 实验装置及流程简介

2.1 实验装置及控制

反应器大小为直径200mm，高600mm，有效容积12L有机玻璃柱。实验装置是由两套大小完全相同的反应器组成，分别用做除磷序批式活性污泥法级(简称除磷级)、脱氮序批式活性污泥法级(简称脱氮级)。以上每套装置见示意图1。除磷级和脱氮级串联使用，即原污水→除磷级→脱氮级，详见实验流程示意图2。另外还有单泥除磷脱氮序批式活性污泥法级，它单独运行，作为上述两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺对比工艺。

装置均采用鼓风曝气，用转子流量计控制曝气量。系统采用电热丝加热，并利用温控仪系统进行恒温控制。ORP、pH和DO均在线控制，根据ORP、pH和DO的变化控制各反应器的反应时间和采样。根据SBR工艺特点，每一种实验条件必须运行若干周期以上才进行采样测试。

2.2 实验流程

①两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺流程是由除磷级和脱氮级组成，它们串联使用，除磷级在前，脱氮级在后，除磷级的除磷的出水将进入和脱氮级进行脱氮处理，其流程见示意图2。除磷级和脱氮级周期运行时间均为8小时。

②单泥除磷脱氮序批式反应器单独运行，用作“两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺”对比工艺，周期运行时间均为16小时。

2.3 原水配制

3 在实验过程中，两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺体现出下列优势

①工艺对磷和氮的脱除是可行的和可靠的。

实验表明，两级序批式活性污泥法除磷脱氮工艺系统对磷和氮的去除是可行的，也是可靠的。该系统具有很高的处理效率：COD去除率为90.9～96.2%，出水COD均小于25mg/L;除磷率为97～99.2%，出水总磷浓度为0.1mg/L左右;脱氮率为98.5～99.9%，出水总氮浓度为0.4mg/L左右。

除磷脱氮效果好的根本原因在于把聚磷菌与硝化菌和反硝化菌这两大功能微生物分别控制在两个反应器内优势生长，各自发挥最佳功能所至。

同时进行的单泥除磷脱氮反应器处理结果为：除磷效果好，达90%以上;而经8h曝气，总氮去除率仅为62%左右，出水中仍然有30mg/L左右的氨氮没有被硝化。

②两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺除磷脱氮的历时短。

该工艺每周期除磷历时和脱氮历时均为8小时，这均比一般的同时除磷脱氮SBR系统要快。

同时进行的单泥除磷脱氮序批式反应器除磷和脱氮历时为16小时。

③两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺系统运行稳定，抗冲击能力强。

除磷级和脱级氮各自级功能微生物分别在各自反应器中优势生长，互不干扰，系统稳定，能避免冲击负荷，尤其是有机物对硝化菌的冲击。

④两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮系统的除磷级和脱氮级均可通过ORP、pH和DO的阶段性变化规律，实现自动控制。

通过检测ORP、pH和DO的阶段性变化规律，利用现代自动控制技术，可以分别对除磷级和脱氮级反应进行实时控制。尤其是脱氮级，该级又应以pH为优先控制信号，以DO和ORP作为辅助控制信号。

⑤两级序批式活性污泥法除磷脱氮工艺的除磷级对磷的去除不必达到一级排放标准，从而可缩短除磷历时。

除磷级出水磷浓度不必达到一级排放标准，而只须达到小于1.5mg/L即可。这样，一方面可以大大减少除磷级的反应时间;另一方面除磷级的出水进入脱氮级后，磷素将会被稀释作用和生物同化作用等过程而降低其浓度，从而达到排放标准。

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