污水处理厂生物脱氮除磷的可行性探讨

随着工农业生产的发展,人口的增长,人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注,特别是作为生物体重要营养元素的氮磷,随污水进入水体以后产生种种严重危害,而目前更普遍的是,氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化问题。水体措。工艺要求宁国市污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.51、BOD5/TN>3～5、BOD5/TP=60,可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。污水处理生物脱氮除磷工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、工程规模等多因素进行综合考虑,选择合适的污水处理脱氮除磷工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。要求提高污水处理脱氮除磷程度,对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上,因此,对污水处理脱氮除磷工艺的选择应十分慎重。本工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平,优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。工艺方案比较(一)A/A/O法A/A/O法即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺,总水力停留时间小于其他同类工艺,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此脱氮除磷效果非常好。目前,该法在国内外使用较为广泛。(二)UCT工艺为了解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,产生了UCT工艺。与A2/O法相比,UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池,而不是厌氧池,再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池,从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT工艺增加了一次回流,多一次提升,运行费用将增加。(三)氧化沟法氧化沟工艺是上世纪50年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式,是传统活性污泥工艺的一种变形。传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能,但在沟前增设厌氧池,便具备生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对三个沟道的溶解氧浓度进行控制,使其在不同的阶段下运行,对外沟要求的低溶解氧很难控制,脱氮效果不理想。(四)AB法AB法是一种生物吸附-降解两段活性污泥法,A段负荷高,曝气时间短,仅0.5h左右,污泥负荷高达2～6kgBOD5/kgMLSS.d,B段污泥负荷较低,为0.15～0.30kg-BOD5/kgMLSS.d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,通常要求进水BOD5≥250mg/L,AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为180mg/L,采用AB法显然不太合适。(五)传统SBR法其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧(此时不曝气)、缺氧,而后停止进水,开始曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,再通过撇水器出水,完成一个程序。这种方法,总容积利用率低,一般小于50%,因此适用于较小污水量场合。(六)CAST法CAST工艺脱氮除磷的原理为:除磷是靠厌氧捕捉选择区(预反应区)和曝气反应区(主反应区)完成。硝化和反硝化在主反应区完成。(七)Unitank法Unitank工艺,又称单池系统,是SBR法的另一种形式,由三个矩形池组成,三个池水力相通,每个池内均设有供氧设备,在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水,具有脱氮除磷效果。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区,因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。     

PHB监测A^2/O工艺除磷及负荷率耦合关系的研究

以上海市白龙港城市污水厂初沉池污水为进水,培养驯化污泥并构建A2/O试验系统,监测PHB消耗、生成的动态变化,并分析其与除磷和BOD5负荷率的耦合关系.结果显示,曝气池中PHB的消耗与除磷呈现良好的正相关关系(P<0.05),平均消耗约140 mg左右的PHB可去除1 mg P;厌氧池中PHB的生成与释磷存在着极显著的正相关关系(P<0.01),平均释放1.17mg的磷可生成约100 mg的PHB;厌氧池中PHB的含量与系统F/M的正相关性显著(P<0.05),负荷为0.176 g/(g·d)较负荷0.413g/(g·d)下PHB的生成量平均减少约4 ms/g(以MLSS计);PHB的合成与厌氧池中BOD5的去除量的相关性较差(P>0.05),但与温度呈极为显著的正相关关系(P<0.01),温度的升高有助于微生物合成PHB,最高温度(33.2℃)比最低温度(17.1℃)活性污泥中PHB含量约增加5 mgg(以MLSS计),占总量的20%左右.     

同步脱氮除磷新工艺处理校园生活污水

针对国内现行工艺氮磷去除不能兼顾的现实,采用活性污泥、生物膜组合系统(活性污泥、生物膜培养采用原水→配水→待处理废水逐级诱导培养获得单池相对纯净的生物相.避免了硝化菌与聚磷菌的泥龄矛盾,利用反硝化聚磷"一碳两用"缓解了碳源竞争问题),并采用独特的聚磷污泥回流方式使全部聚磷菌污泥经历释磷、聚磷循环,克服了水体中氮磷去除不能兼顾的问题.运行结果表明,该工艺对校园生活污水有良好的处理效果.当进水的CODCr、NH 4-N、TN、PO3-4-P的平均浓度为349.84mg·L-1、32.28mg·L-1、35.76mg·L-1、6.45mg·L-1时,出水平均浓度为14.77mg·L-1、1.46mg·L-1、5.48mg·L-1、0.63mg·L-1,平均去除率分别为95.7%、95.12%、84.45%、92.01%.长期的运行表明此工艺对氮磷有稳定的去除效果,出水水质满足国家<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002一级B标准)要求.     

污泥龄对LSP ＆ PNR污泥减量新工艺运行效能的影响

通过研究分析污泥龄（SRT）对富磷污水除磷的LSP＆PNR污泥减量新工艺运行效果的影响,结果发现,延长污泥龄有利于提高系统的厌氧释磷能力,但不影响其总的除磷率,同时磷的回收比例增大,当SRT=50 d时,磷回收率取得最大值70.4%;LSP＆PNR系统污泥龄增加,还有利于污泥产率的降低。试验还发现,排富磷污水除磷的长污泥龄LSP＆PNR系统的除磷效率与污泥产率之间不存在制约关系,即系统可以同时获得优异的污泥减量与生物除磷效果,当SRT=50 d时,每降解1 kg COD仅产生0.143 kg污泥,而除磷率达最高值92.8%;LSP＆PNR系统中SRT、DO与SVI之间存在一定的相关性,在供氧充足（DO=0.8-1.5 mg/L）条件下,SRT增加,SVI越高,但对于SRT为50 d的LSP＆PNR系统,稳定运行时没有污泥膨胀之虞。     

淹水过程不同土层磷的释放研究

采用土槽模拟实验研究了淹水土壤不同土层磷释放特征及影响因素。实验结果表明:淹水土壤不同土层磷释放呈锯齿状交替变化,但释放量有很大差异,中层释放量最低,上和下层释放量较高,最大磷浓度分别为0.0336mg/L和0.0517mg/L;而不同土层溶液中的亚铁和总铁量正好与之相反,中层铁释放量最大,上层次之,下层最低,且中层释铁量明显高于上层和下层;不同土层溶液随淹水时间pH趋于中性,Eh降低,其中中层溶液Eh下降的幅度大;淹水土壤溶液中各种不同形态铁的氧化物,如因水解和氧化形成的水铁矿以及蓝铁矿在一定程度上影响了土壤磷的释放;同时淹水增加了磷的扩散,地下水有一定量的磷累积。     

固定化反硝化聚磷菌同步除磷脱氮实验研究

实验采用海藻酸钠和PVA添加膨润土包埋固定经富集驯化的以反硝化聚磷菌(DNPAOs)为主的活性污泥,利用体视显微镜和扫描电子显微镜考察了固定化小球的形态和表面结构,并对厌氧/好氧条件下,包埋小球除磷脱氮性能进行探讨,结果表明:固定化小球具有良好的强化生物除磷和较好的反硝化脱氮性能,体系的COD去除率平均达74.9%,平均除磷效率为95.3%,氨氮平均去除率达到95.2%左右。小球若长时间缺氧,在其内部会出现厌氧区,并产生厌氧放磷现象。     

固定化与游离态小球藻脱氮除磷对比研究

对固定化与游离态小球藻脱氮、除磷进行对比研究,结果表明固定化藻在2d内对NH4^＋-N和PO^3-4-P的净化效率比悬浮态藻分别高23.14％和35.19％。固定化后初期会对藻细胞的生长产生影响,使得固定化藻的数量增长慢于悬浮态藻的生长,但在较短时间（24a左右）内细胞的活性即可恢复,并保持持续生长,这说明固定化没有对细胞产生不可恢复的损伤。固定化藻技术不仅保留了悬浮态藻的优点,而且使得藻对氮、磷的去除率有较大提高,对藻细胞起到了保护作用,延长藻细胞的生长期,有利于细胞更多地吸收氮、磷。     

人工湿地在城镇生活污水治理中的应用

分析了我国城镇生活污水现状、污水处理特点及存在的问题;介绍了人工湿地类型、特点、污染物净化机理;结合我国村镇现状,阐述了不同类型的人工湿地处理生活污水的适用条件及效果。     

模拟酸雨及施磷对水稻土中汞的淋溶特性影响研究

采用pH3.0、pH4.5与对照pH 5.6的3种模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨及含磷酸雨淋溶下合肥市郊水稻土中汞的释放特征与规律.结果表明:经过相当于1980降水量的淋溶后,汞释放量总体上是随着酸雨强度增加累积淋溶量的增加.酸雨作用下,施磷量越多土壤中汞的淋失总量越大.在酸雨及施磷条件下,大兴地区黄褐土Hg较义城地区水稻土易于淋失.     

聚磷菌厌氧时吸收乙酸和丙酸的代谢模型

水体中存在过多的磷是造成水体富营养化的重要原因之一,聚磷菌（polyphosphate accumulating organisms）因为能过量吸收磷而倍受关注。厌氧时,聚磷菌能大量吸收污水中的挥发性脂肪酸,经过一系列的生化反应,为好氧吸磷做准备。经过总结在厌氧条件下,聚磷菌Accumulibacter吸收乙酸和丙酸代谢转化的化学计量方程,并对模型中系数、还原力的产生、糖原降解途径以及厌氧条件下最终产物PHA的组成进行了讨论,得出挥发酸是通过主动运输进入细胞,且糖原经过ED途径提供还原力,多聚磷酸盐水解提供ATP和释放磷酸盐于体外,最终产生PHA的假设过程。但是,经过众多模型试验,一些假设仍没有得到最后的结论,所以应该进一步用富集程度较高的污泥进行精确研究。本文最终希望利用聚磷菌的代谢模型在工程运用中发挥最大效用。