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生物除磷机理及工艺

文章出处:管理员 人气: 发表时间:2018-10-17 15:27
1、污水生物除磷原理

污水生物除磷是利用聚磷菌的超量磷吸收现象。聚磷菌在厌氧条件下,会释放出在好氧条件下吸收的磷。进入好氧区后,聚磷菌可将积贮的PHB好氧分解,释放出的大量能量可供聚磷菌生长繁殖。微生物在好氧条件下吸收的磷大大超过在厌氧条件下释放的磷。由于系统经常排放剩余污泥,被细菌过量摄取的磷也将随之排出系统,因而可获得较好的除磷效果。

 

2、影响除磷的因素

1、溶解氧

首先必须在厌氧区控制严格的厌氧环境。这直接关系到聚磷菌的生长状况、释磷能力及利用有机基质合成PBH的能力。

其次是必须在好氧区提供充足的溶解氧。以满足聚磷菌对储存的PHB进行降解,释放足够的能量供其过量摄磷之用,以便有效的吸收废水中的磷。

一般厌氧段的DO要严格控制在0.2mg/L以下,好氧段的DO要控制在2mg/L以上。

2、硝酸盐含量

硝态氮的存在也会消耗有机基质而抑制聚磷菌对磷的释放,进而影响好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另外,硝态氮的存在会被部分聚磷菌作为电子受体进行反硝化,从而影响其以发酵产物作为电子受体进行发酵产酸、抑制聚磷菌的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。

3、温度

一般来说,在5~30℃范围内,都可以收到较好的除磷效果。

4、pH值

pH值在6~8时,磷的释放比较稳定。

5、BOD5负荷和有机物性质

一般认为,进水BOD5/TP大于15,才可以获得理想的除磷效果。为此,可以采用部分进水和跨越初沉池的方法,获得除磷所需的BOD5量。

6、泥龄

一般以除磷为目的的生物处理系统的泥龄要控制在3.5~7d。

 

 

3、污水生物除磷工艺

除磷工艺流程可分为主流程除磷工艺和侧流程除磷工艺两类。

主流除磷工艺的厌氧段在处理污水的水流方向上,其代表工艺有A/O、A2/O、Bardenpho工艺、Phoredox工艺、UCT、改良型UCT、SBR以及氧化沟工艺。

测流除磷工艺的厌氧段不在水流方向上,而是在回流污泥的测流上,比如 Phostrip 工艺。

生物除磷工艺优点:表现出除磷效果好,并能改进污泥沉降性能,减少活性污泥膨胀现象等。下面列举几个常用工艺。

1、A2/O 工艺

A2/O工艺是在 A/O 工艺的基础上增加了一个缺氧阶段,使好氧区中的混合液回流至缺氧区使之反硝化脱氮,从而使除磷和脱氮相结合,缩小了曝气区的体积。

但是由于存在内循环,系统排放的剩余污泥中只有少部分经历了完整放磷吸磷过程,其余基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。而且为了降低回流污泥中的硝酸盐,必须提高混合液回流量,从而增加电耗。

2、Phostrip 工艺

该工艺把生物法和化学除磷法结合在一起,将一部分回流污泥 (约为进水流量的10%~20%)分流到厌氧池除磷,污泥在厌氧池中通常停留8~12h,聚磷菌则在厌氧池中进行磷的释放,脱磷后的污泥回流到曝气池中继续吸磷。含磷上清液进入化学沉淀池,投加石灰生成沉淀。它除磷效率可达 90%以上,处理出水含磷量可低于1mg/L,对进水水质波动的适应性较强,较少受进水BOD的影响,加之大部分磷以石灰污泥的形式沉淀去除,因此污泥处理不像高磷剩余污泥那样复杂。

3、氧化沟工艺

氧化沟工艺由于其特殊的运行方式,在空间上形成了缺氧、好氧的交替变化,达到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低负荷和较长的泥龄条件下运行,由于无需回流,比一般工艺节能10%~20%。若水量大或负荷高,则工艺占地面会很大。

所有的生物除磷系统都有以下几个特点:保证厌氧区真正处于厌氧状态,既不存在游离态的溶解氧,也不存在硝酸根等结合态氧,如通过改变污泥回流方式和路径以避免硝酸根进入厌氧区,而防止厌氧区的反硝化作用,对聚磷菌厌氧释放磷的竞争抑制作用;保证厌氧区进水中易生物降解有机物的含量,以使聚磷菌能在与其它细菌对食料的争夺中占优势,如可在进水中加入初沉污泥酸性发酵液等。

 

 

4、除磷处理设施运行管理的注意事项有哪些

1、厌氧段是生物除磷最关键的环节,其容积一般按0.5~2h的水力停留时间确定,如果进水中容易生物降解的有机物含量较高,应当设法减少水力停留时间,以保证好氧段进水的BOD5含量。

2、如果磷的排放标准很高,而所选除磷工艺不能满足出水要求,可以增加化学除磷或过滤处理去除水中残留的低含量磷。

3、在污泥处理过程中如果出现厌氧状态,剩余污泥中的磷就会重新释放出来。重力浓缩容易产生厌氧状态,有除磷要求的剩余污泥不能采用这种方法,而应当使用气浮浓缩、机械浓缩、带式重力浓缩等不产生厌氧状态的浓缩方法。如果只能选用重力浓缩时,必须在工艺流程中增设化学沉淀设施去除浓缩上清液中所含的磷。

4、泥龄是影响生物脱氮除磷的重要因素。脱氮要求越高,所需泥龄越长,对除磷越不利。尤其是在进水BOD5/TP小于20时,泥龄要控制的越短越好。但如果进水BOD5偏低,活性污泥增长缓慢,就不可能将泥龄控制的太短,此时需要化学法除磷。

 

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