生物除磷
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-09-02
生物除磷的實(shí)例教程
1、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
① 在厭氧池中必須嚴(yán)格控制厭氧條件，使其既無分子態(tài)氧，也無NOX等化合態(tài)氧，當(dāng)水中存在NOX時(shí)，將優(yōu)先發(fā)生脫氮反應(yīng)，阻礙釋磷。原則上DO＜0.2mg/L、NOX＜2mg/L，可以保證聚磷菌吸收低分子有機(jī)物并釋放磷。厭氧條件控制以氧化還原電位（ORP）為準(zhǔn)，ORP為正值表明未釋磷，通常ORP為-300～-200mV可保證釋磷效果。
好氧池中，要保證DO不低于2mg/L，以供給充足的氧，保持好氧狀態(tài)，維持微生物菌體對有機(jī)物的好氧生化分解，并有效地吸收污水中的磷。
② 污水中的BOD5/TP應(yīng)大于15，BOD5/TP失調(diào)除磷效果將下降，聚磷菌對磷的釋放和攝取在很大程度上取決于起誘導(dǎo)作用的有機(jī)物。
③ 污水中的COD/TKN≥10，否則NO3--N濃度必須≤2mg/L，才不會影響除磷效果。
④ 泥齡短（c=3.5～7d）對除磷有利，生物除磷系統(tǒng)的除磷效果與排放的剩余污泥量直接相關(guān)，剩余污泥量又取決于系統(tǒng)的泥齡，一般生物除磷系統(tǒng)的泥齡取5～10d。
⑤ 水溫以5～30℃為宜。
⑥ pH值6.5～8.0。
⑦ BOD污泥負(fù)荷Ns＞0.1kgBOD5/（kgMLSS.d）。為維持厭氧狀態(tài)，應(yīng)去除NOx-N及DO對聚磷菌生理活動的干擾，所以污水中BOD濃度至少保持一基準(zhǔn)值。通常去除1mgDO需消耗2～3mgBOD，去除1mgNOx-N消耗2.5mgBOD。
⑧ 在保證進(jìn)水BOD5/TP＞15的前提下，厭氧池水力停留時(shí)間一般可取1h左右，且厭氧池與好氧池的容積比采用（1:3）～（1:2.5）為宜。
展開 ③污泥肥效高改良 A2/O 工藝剩余污泥含磷量3%～5%，肥效高，可利用作污泥堆肥。
四、曝氣生物濾池
工藝簡介：
曝氣生物濾池（Biological Aeration Filtration），就是在生物濾池處理裝置中設(shè)置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。曝氣生物濾池由濾床、布?xì)庋b置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套專用曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復(fù)切割，達(dá)到接近微控曝氣的效果。由于反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度高，處理設(shè)施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應(yīng)時(shí)間。
工藝流程：
工藝特點(diǎn)：
①克服了污泥膨脹，處理效果穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡單。
②改變了傳統(tǒng)的高負(fù)荷生物濾池自然通風(fēng)的供氣方式，人為供氧，強(qiáng)化處理效果，出水水質(zhì)提高。
③耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，特別適合于工業(yè)廢水所占比例越來越高的現(xiàn)代城市污水處理。
④生物填料對空氣有相互切割作用，可以明顯提高氧氣利用率。
⑤根據(jù)需要可以組合成具有生物除磷脫氮功能的A2/O工藝。
⑥采用中小氣泡專用曝氣頭，杜絕了微孔曝氣頭容易堵塞、破裂的缺陷。
⑦采用北京桑德環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)開發(fā)的特種生物填料，污泥濃度高，處理設(shè)施緊湊，占地面積小。
應(yīng)用范圍：中、小型城市污水處理廠
五、城市污水SPR除磷工藝
工藝簡介：水體富營養(yǎng)化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷更是水體富營養(yǎng)化的最主要因素。縱觀國內(nèi)污水處理廠，除磷技術(shù)一直是困擾污水處理廠運(yùn)行的難題。傳統(tǒng)的物化除磷技術(shù)需要大量的藥劑，具有運(yùn)行成本高，污泥產(chǎn)量大的缺點(diǎn)；前置厭氧的生物除磷工藝具有運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，但是由于完全依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達(dá)到國家污水綜合排放的要求。當(dāng)考慮中水回用時(shí)，則更難以達(dá)到要求。
展開 A2N連續(xù)流反硝化除磷脫氮雙泥系統(tǒng)利用 DPB 體內(nèi)PHB 的“一碳兩用”來實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。
A2N－SBR 工藝是一種新興的雙泥反硝化除磷工藝，由 AAO－SBR 反應(yīng)器和 N－SBR 反應(yīng)器組成。AAO－SBR 的主要功能是去除 COD 和反硝化除磷脫氮；N－SBR 的反應(yīng)器主要起硝化作用，這 2個反應(yīng)器的活性污泥是完全分開的，只將各自沉淀后的上清液相互交換。
連續(xù)流雙泥系統(tǒng)反硝化脫氮除磷的特性：A2N 雙泥系統(tǒng)能使硝化菌和反硝化聚磷菌分別在各自最佳的環(huán)境中生長，利于系統(tǒng)脫氮除磷的高效和穩(wěn)定，當(dāng) C/N 提高到6.49，TN、TP、COD 的去除率分別為 92.7%、97.95% 、95%。
A2N工藝在實(shí)際應(yīng)用中面臨的主要問題是：當(dāng)缺氧段硝酸鹽量不充足時(shí)磷的過量攝取受到限制，而硝酸鹽量富余時(shí)硝酸鹽又會隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵危蓴_磷的釋放和聚磷菌 PHB 的合成。反硝化除磷技術(shù)將反硝化脫氮和生物除磷兩者相結(jié)合，是可持續(xù)發(fā)展的污水生物處理工藝。
污水除磷技術(shù)的發(fā)展
01 物化除磷與生物除磷技術(shù)相結(jié)合
目前普遍采用物化和生化相結(jié)合的城市污水處理工藝。其最顯著的特點(diǎn)是流程中投加化學(xué)混凝劑，其余則與普通活性污泥法類似。生物除磷的工藝穩(wěn)定性可通過附加化學(xué)沉淀來改善。
在國外很多二級污水處理廠的曝氣池中投入混凝劑，主要目的是幫助除磷，使原來設(shè)計(jì)具有氮磷脫除能力的污水廠的除磷功能更加有效。對一些已建成的二級生物污水處理廠，在生物處理的基礎(chǔ)上物化法，可大大提高出水水質(zhì)。
展開 脫氮除磷是污水處理系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，要保障脫氮除磷處理達(dá)標(biāo)，很重要的一點(diǎn)就是要保證給微生物提供充足的有機(jī)物。有效的反硝化需要易生物降解的碳源，生物除磷需要短鏈揮發(fā)性脂肪酸，在一些天然水質(zhì)較軟的地區(qū)， 需要補(bǔ)充堿度以維持整個曝氣池硝化過程所需的pH條件；另外，如果使用化學(xué)除磷，無論是作為生物除磷過程的補(bǔ)充還是作為主要的除磷手段， 都需要添加金屬鹽和聚合物。本文討論各種藥劑投加方法的基本原理、投加量計(jì)算和操作要求。
1、反硝化的碳源投加
1、什么時(shí)候需要加藥劑？
生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個過程。廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽， 然后在反硝化過程中， 硝酸鹽將被作為細(xì)胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供氧體被還原成氮?dú)狻? 因此， 以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在。其來源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細(xì)胞的腐爛物和各類上清液回流等。
展開 4、工業(yè)廢水的生物處理（Biological Treatment）
定義：是利用微生物的代謝作用氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的方法稱為生物處理。
操作單元（Operating Units） ：好氧生物處理(Aerobic Biological Treatment)、厭氧生物處理(Anaerobic Biological Treatment)。
生物處理過程的實(shí)質(zhì)是一種由微生物參與進(jìn)行的有機(jī)物分解過程，分解有機(jī)物的微生物主要是細(xì)菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。
現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90%以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三級處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
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生物除磷的最新內(nèi)容
為了對曝氣池溶解氧環(huán)境進(jìn)行精確的控制， 要對DO的動態(tài)平衡有充分的認(rèn)識，其包含兩個過 程：一是氧擴(kuò)散過程，在鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)中主要體 現(xiàn)為空氣從曝氣池底部的曝氣器釋放后，空氣中的氧氣從氣相向液相中轉(zhuǎn)移；二是氧消耗過程， 這個過程包含了好氧處理過程的各種環(huán)節(jié)，包括 有機(jī)碳去除、生物脫氮、生物除磷等，DO的消耗 是由上述過程綜合作用的結(jié)果。
有效的反硝化需要易生物降解的碳源，生物除磷需要短鏈揮發(fā)性脂肪酸，在一些天然水質(zhì)較軟的地區(qū)， 需要補(bǔ)充堿度以維持整個曝氣池硝化過程所需的pH條件；另外，如果使用化學(xué)除磷，無論是作為生物除磷過程的補(bǔ)充還是作為主要的除磷手段， 都需要添加金屬鹽和聚合物。
④ 泥齡短（c=3.5～7d）對除磷有利，生物除磷系統(tǒng)的除磷效果與排放的剩余污泥量直接相關(guān)，剩余污泥量又取決于系統(tǒng)的泥齡，一般生物除磷系統(tǒng)的泥齡取5～10d。
⑤ 水溫以5～30℃為宜。
⑥ pH值6.5～8.0。
⑦ BOD污泥負(fù)荷Ns＞0.1kgBOD5/（kgMLSS.d）。
主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
一般城鎮(zhèn)污水經(jīng)生物除磷后，較難達(dá)到后者的標(biāo)準(zhǔn)，故可輔以化學(xué)除磷，以滿足出水水質(zhì)的要求。
強(qiáng)化一級處理，可去除污水中絕大部分磷。上海白龍港污水廠試驗(yàn)表明，當(dāng)FeCl3投加量為40mg/L～80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量為60mg/L～80mg/L時(shí)，進(jìn)出水磷酸鹽磷濃度分別為2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率為60％～95％。
一般城鎮(zhèn)污水經(jīng)生物除磷后，較難達(dá)到后者的標(biāo)準(zhǔn)，故可輔以化學(xué)除磷，以滿足出水水質(zhì)的要求。
強(qiáng)化一級處理，可去除污水中絕大部分磷。上海白龍港污水廠試驗(yàn)表明，當(dāng)FeCl3投加量為40mg/L～80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量為60mg/L～80mg/L時(shí)，進(jìn)出水磷酸鹽磷濃度分別為2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率為60％～95％。
3、厭氧-缺氧-好氧生化處理(A2/O法)
A2/O法生物脫氮工藝是傳統(tǒng)的活性污泥工藝，生物硝化工藝和生物除氮、磷工藝的綜合，A2/O法的活性污泥中菌群主要由硝化菌組成在好氧段硝化菌將入水中的氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)化成硝酸鹽：在缺氧段反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉(zhuǎn)達(dá)化成氮逸入大氣中，
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。
根據(jù)生物除磷原理，在厭氧條件下，聚磷菌通過菌種間的協(xié)作，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)酸,借助水解聚磷釋放的能量將之吸收到體內(nèi)，并以聚β羥基丁酸PHB形式貯存，提供后續(xù)好氧條件下過量攝磷和內(nèi)身增殖所需的碳源和能量。
除磷工藝的活性污泥中磷含量遠(yuǎn)高于普通活性污泥法。磷的去除通過排除剩余污泥的形式完成。
A/O工藝特點(diǎn)是：效率高，該工藝對廢水中的有機(jī)物，總磷等均有較高的去除效果。
應(yīng)用范圍：2000～10000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠
二、A2/O工藝
亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱（生物脫氮除磷）。按實(shí)質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。
A2/O工藝是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。
