《深度脱氮除磷的生化技术研究进展》

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1、深度脱氮除磷的生化技术研究进展目录1藻类技术2人工湿地3土壤深度处理藻类技术藻类污水深度处理工艺成本低，出水水质好，可作为中水回用农田灌溉的水源，又可以利用藻类生物作为动物饲料，体现了环境效益，经济效益与社会效益的协调统一。藻类植物的种类繁多，目前已知约有3万种，大多数生活于淡水或海水中。微藻细胞微小，形体多样，适应性强，分布广泛是一种易得的生物资源。特点优势藻类技术在净化污水的过程中藻类和细菌形成复杂的共生系统促进了污水的净化藻类共生系统净化污水藻类技术利用污水资源生产微藻生物柴油微藻制备生物柴油和微藻深度脱氮除磷分别是开发新能源污水深度处理方面的热点研究，但二者的单一系统均存在一定的

2、局限性。基于微藻培养的污水深度处理与生物柴油生产耦合系统可以克服上述单一系统的局限性，在深度处理污水的同时，以污水为资源制备微藻生物柴油。人类现在面临着能源与水资源的双重危机与挑战。藻类技术单一系统的局限性微藻制备生物柴油微藻通过光合作用将CO2固定为有机碳，藻细胞油脂中的三酰甘油酯是制备生物柴油的主要原料。1.培养微藻需消耗大量淡水资源。2.为了获得较高的藻细胞生物量，微藻培养过程中需投加氮磷等大量无机营养盐，无机营养盐大量消耗而导致的高培养成本。3.通过向培养基中投加有机物异养培养微藻的方式来提高藻细胞生物量和单位藻细胞油脂含量，但投加有机物额外增加培养成本；异养培养使微藻失去了固定

3、CO2的优势能量转化效率较低。局限性藻类技术微藻深度脱氮除磷微藻主要通过光合作用吸收水中的氮和磷，从而可作为三级处理单元对城市生活污水的二级出水进行深度脱氮除磷。1.微藻密度低导致氮磷去除速率低，需增大微藻培养系统的容积，从而增加了建设成本。2.较低的藻密度不利于分离收获后对藻细胞的综合利用。3.由于上述两种原因，该单一系统的整体经济效益较低，不利于其在生活污水处理厂的建设和实际运行。局限性藻类技术污水深度处理和生物柴油生产耦合系统藻类技术耦合系统的优势1.以生活污水的二级出水为基质培养藻细胞，不需消耗大量的淡水资源和无机营养盐，可极大节省成本。2.通过膜分离和浓藻液回流的方式可实现反应

4、器内部微藻的高密度培养，也在工艺流程上考虑了收获后藻细胞的充分利用。3.该耦合系统可以克服微藻制备生物柴油或微藻深度脱氮除磷任一单一系统的局限性。人工湿地人工湿地作为典型的生态处理技术，具有效率高、投资及能耗低、维护简单的特点，可以适应低浓度污染物去除的要求，能够最大限度地削减受纳水体的污染物负荷，同时具有良好的环境生态效应。将人工湿地等生态处理系统作为常规生物处理工艺的补充，其出水可以满足不同的回用水水质要求，可作为受污染水体修复的补充水源，能够产生良好的环境、经济效益。人工湿地用潜污泵将污水经管道提升至配水池，再用引水管引入沉淀池进行简单的预处理，沉淀池出水溢流进入上行湿地，通过PV

5、C穿孔管在垂直流上行湿地底部和下行湿地表面均匀布水，经过处理后汇入集水池，集水池一侧有3个不同高度的出水口，以控制人工湿地的水位。向人工湿地注满污水（约3周）以培养微生物，然后连续进水，待出水水质稳定后开始试验。开始试验后改为间歇进水，并在上行湿地和下行湿地的进、出水口收集水样，采样频率为2次／周。通过阀门控制进水量，水力负荷约为0.32m３/（m２·d），水力停留时间为3ｄ。监测时间为2个月。第二个月底对空心菜进行收割。工艺流程人工湿地人工湿地对氮的去除效果人工湿地脱氮的途径主要包括水生植物的吸收、微生物的硝化和反硝化作用、基质的吸附和离子交换作用。其中，湿地植物的吸收和基质吸附的氮量

6、有限，微生物的硝化和反硝化作用才是去除氮的主要途径。人工湿地湿地出水ＴＮ浓度优于GB18918—2002的一级A标准,NH4+－N浓度优于一级B标准。人工湿地对TN的去除效果不稳定，去除率在40.32%~78.67%变化，平均为52.88%；对NH4+―N的去除率先升高再逐渐稳定，但变化幅度不大，平均去除率为50.06%。试验初期对TN的去除率下降，而对NH4+―N的去除率升高，这是因为大气复氧、植物根系输氧和间歇式进水等使得湿地表层形成了好氧环境，湿地内的硝化作用较强，而初期又缺少足够的碳源积累，所以反硝化作用较弱，对TN的去除率低。20ｄ后，随着湿地内植物枯枝落叶及基质内部吸附的有机

7、物的积累，反硝化作用加强，人工湿地对TN的去除率逐渐升高。人工湿地人工湿地对磷的去除效果人工湿地对磷的去除主要取决于植物吸收、基质吸附和微生物转化三者的共同作用，其中基质除磷占主导地位。初期的出水ＴＰ浓度波动较大且较高，24d后出水TP浓度趋于稳定且保持在较低值，达到了一级Ａ标准，去除率稳定在８０％左右。人工湿地总结采用复合垂直流人工湿地处理模拟污水厂尾水，在实验条件下，对COD、NH4+－N、TN、TP的平均去除率分别为46.87