脱氮除磷活性污泥法工艺现状与展望【文献综述】

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1、毕业论文文献综述环境工程脱氮除磷活性污泥法工艺现状与展望摘　要：随着公众环境意识的提高，环境污染问题日趋凸显，特别是水污染问题向全球发出新的挑战，国内外对氮、磷排放的限制标准越来越严格，研究开发经济、高效的去除氮、磷的污水处理技术迫在眉睫。本文概述了目前各种污水脱氮除磷活性污泥法工艺原理现状及展望。关键词：脱氮除磷；A2/O法；氧化沟工艺；SBR工艺；Bardenpho工艺前言经济社会的发展，水环境污染加剧，伴随而来的水体富营养化的问题日益严重，而氮、磷是引起水体富营养化的主要因素。城市化和工业化进程的加快使得城市污水产生

2、量不断增大，严重制约了城市社会经济的可持续发展。为构建社会主义和谐社会，发展城市污水处理技术，加快城市污水处理设施建设势在必行。为了使城镇污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》[1-2]，生物脱氮技术越来越受到重视。由于物化脱氮技术存在工艺复杂、成本高的缺点，在实际应用中受到限制。生物脱氮系统相对于活性污泥脱氮系统具有更好的稳定性、污泥浓度高、产泥量少，但能耗大。生物脱氮技术要应用到城市污水工程，还有许多问题有待解决，对于我国目前的实际情况，探索简便、节能、高效生物脱氮除磷技术显得尤为重要。开

3、展对生物脱氮除磷机理的深入研究和应用工艺开发，寻求高效经济的生物脱氮除磷工艺，为今后从源头解决水体富营养化问题，提供必要且有效的技术保障。一、生物脱氮除磷机理1.1生物脱氮机理生物脱氮是通过硝化和反硝化两个过程实现的。硝化是化能自养过程，一般分为两步进行：第一步由亚硝酸细菌将氨氮转化为亚硝酸盐；第二步由硝酸细菌进一步将亚硝酸盐氧化成硝酸盐[3]。反硝化过程是硝酸氨和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。同步硝化反硝化：DO小于1.0；污泥絮体外部好氧，硝化；内部缺氧，反硝化；影响因素：DO，污泥絮体直径等1.2

4、生物除磷机理污水中磷的去除主要由聚磷菌等微生物来完成的。在好氧条件下，聚磷菌有氧呼吸不断地氧化分解体内储存的有机物，同时也不断地通过主动输送的方式，从外部环境向其体内摄取有机物。由于氧化分解，又不断地放出能量，能量为ADP所获得，并结合H3PO4而合成ATP。在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，释放出H3PO4和能量，形成ADP[4]。这样，聚磷菌类的微生物能够过量地从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外达到从污水中除磷的效果。二、污水同时生物脱氮除磷工艺Bardnard首先发现了

5、硝化／反硝化过程中除磷现象，为了加强Barnard工艺的除磷效果，在前端加一厌氧区即形成所谓的Bardenpho／Phoredox工艺，首次将脱氮与除磷两种功能结合于一个系统[5]。随后开发出许多具有同时脱氮除磷功能生物处理技术，如A2/O工艺、改良UCT工艺、氧化沟系统、SBR系统都具有同时脱氨除磷的能力。而这些工艺可以说都属于组台工艺，其发展于传统的污水处理技术，又超越了传统的生物处理技术的实践范围[6]。一方面满足传统污水处理工艺去除有机物、悬浮物的要求，另一方面满足脱氮除磷要求。通过控制系统的污泥龄、流态及回流

6、方式、充氧、配套设备与检测仪表等，实现厌氧、缺氧、好氧三种环境空间时间上交替变化，达到高效脱氮除磷的目的[7]。1、传统A2/O工艺A2/O工艺是在A/O工艺的基础上改进的工艺，中间添加了一级缺氧区，并设有内回流，将硝化液回流，达到同步脱氮除磷的效果。A2/O是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺；在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虑，SVI值小于l00，利于处理后污水与污泥的分离；厌氧池与缺氧池只设水下搅拌器，使污水与污泥充分接触，所需电量小，运行成本

7、也低。流程如图所示。厌氧池好氧池缺氧池内循环二沉池进水出水回流污泥富磷剩余污泥传统A2/O法也存在不少缺点：由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则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[8]。为了获得高的去除效率，就应保持高循环率，但是这意味着更高的经济成本[9]。2、改良型A2/O工艺为了克服传

8、统A2/O工艺的缺点，改良A2/O工艺（如图所示）增设厌氧/缺氧调节池，来自二沉池的回流污泥和10％左右的进水进入调节池，停留时间为2O～3Omin，微生物利用约10％进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性；同时改良A/0工艺进水按比例分配分别进