保藏！搅扰同步脱氮除磷功率的5个要素及对策！

　　【我国环保在线 技能前沿】作为硝化进程的主休，硝化菌一般都归于自养型专性好氧菌，这类微生物的一个杰出特色是繁衍速度慢，代代时刻较长。在冬天，硝化菌繁衍所需代代时刻可长达30d以上;即便在夏日，在泥龄小于5d的活性污泥中硝化作用也非常弱小。聚磷菌多为短代代微生物，为讨论泥龄对生物除磷工艺的影响，Rensink等(1985年)用表1概括了以往的研讨成果，并指出下降泥龄将会进步体系的除磷功率。

　　由表1可见聚磷微生物所需求泥龄很短。泥龄在3。0d左右时，体系仍能保持较好的除磷功率。此外，生物除磷的途径是扫除剩下污泥。为了确保体系的除磷作用就不得不保持较高的污泥排放量，体系的泥龄也不得不相应的下降。显着硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在着对立。若泥龄太高，不利于磷的去除;泥龄太低，硝化菌无法存活，且泥量过大也会影响后续污泥处理。针对此对立，在污水处理工艺体系设计及运转中，一般所选用的办法是把体系的泥龄控制在一个较窄规模内，统筹脱氮与除磷的需求。这种谐和，在实践中被证明是可行的。
　　为了能够充沛发挥脱氮与降磷两类微生物的各自优势，可采纳的其它对策大致上有两类。
　　类是建立中心沉淀池，搞两套污泥回流体系使不同泥龄的微生物居于前后两级(见图1)，级泥龄很短，主要功能是除磷;第二级泥龄较长，主要功能是脱氮。该体系的长处是成功地把两类泥龄不同的微生物分隔。可是，这类工艺也是存在局限性。，两套污泥回流体系，再加上中心沉淀池和内循环，使该类工艺流程长且比较复杂。第二，该类工艺把本来惯例A2/O(见图25)工艺中同步进行的吸磷和硝化进程别离开来，而各自所需的反响时刻又无法削减，因而导致工艺总的停留时刻变长。第三，该工艺的第二级容易产生碳源缺乏的状况，致使脱氮功率大受影响。此外，因为吸磷和硝化都需求好氧条件，工艺所需的曝气量也或许有所添加。

　　第二类办法是在A2/O工艺好氧区的恰当方位投进填料。因为硝化菌可休息于填料外表不参加污泥回流，故能处理脱氮除磷工艺的泥龄对立。这种作法的长处是既达到了别离不同泥龄微生物的意图，又保持了惯例A2/O工艺的简捷特色。
　　可是该工艺也有必要处理好以下几个问题:①投进填料后有必要给悬浮性活性污泥以优先的和充沛的增殖时机，防止生物膜越来越多而MLSS越来越少的状况产生;②要确保满足的拌和强度，防止因填料截留作用致使污泥在填料外表间很多结团;③填料投进量有必要适中，投进量太少难以发挥作用，太多则不免呈现对污泥的截留。此外，填料的类型和安置办法都应作慎重考虑。
　　2、碳源问题
　　碳是微生物成长需求要大的营养元素。在脱氮除磷体系中，碳源大致上耗费于释磷，反硝化和异养菌正常代谢等方面。其间释磷和反硝化的反响速率与进水碳源中的易降解部分，特别是挥发性有机脂肪酸(VFA)的数量联系很大。一般来说，城市污水中所含的易降解COD的数量是非常有限的，以VFA为例，一般只要几十mg/L。所以在城市污水生物脱氮除磷体系的释磷和反硝化之间，存在着因碳源缺乏而引发的竞争性对立。
　　处理这一问题一般需求从两个方面来考虑。一是从工艺外部采纳办法，添加进水易降解COD的数量，例如撤销初沉池，污泥消化液回流，将初沉池改为酸化池等都有必定作用，还可考虑外加碳源的办法。二是从工艺内部考虑，权衡利害，更合理地为反硝化和释磷分配碳源，惯例脱氮除磷工艺总是优先照顾释磷的需求，把厌氧区放在工艺的前部，缺氧区置后。这种作法当然是以献身体系的反硝化速率为条件。可是，释磷自身并不是脱氮除磷工艺的终意图。就工艺的终意图而言。把厌氧区前置是否真实有利，利害怎么，是值得进一步研讨的。依据对厌氧有用释磷或许并不是好氧过度吸磷充沛必要条件的新知道，倒置A2/O工艺(见图3)将缺氧区放在工艺前端，厌氧区置后。通过这种改动，脱氮菌能够优先取得碳源，反硝化速率得到大幅度进步。一起，本来困扰脱氮除磷工艺的硝酸盐问题不存在了，一切污泥都将阅历完好的释磷和吸磷进程，除磷才干不只未受影响，反而有所增强。这种新的碳源分配办法对脱氮除磷工艺的实践和机理研讨都有重要意义。

　　3、硝酸盐问题
　　在惯例A2/O工艺中，因为厌氧区在前，回流污泥不行防止地将一部分硝酸盐带入该区。硝酸盐的存在严峻影响了聚磷蓖的释磷功率，特别当进水中VFA较少，污泥的含磷量又不高时，硝酸盐的存在甚至会导致聚磷菌直接吸磷。所以在惯例A2/O工艺框架下，怎么防止硝酸盐进入厌氧区搅扰释磷一度成为研讨热门，并环绕这一问题产生了比如UCT工艺，JHB工艺，EASC工艺等，其间的应属UCT工艺(如图4) 。

　　处理硝酸盐问题的要害是怎么在回流污泥进入厌氧区之前，设法将其带着的硝酸盐耗费掉。一种办法是在回流污泥进入厌氧区之前，先进处一个附设的缺氧池，在这个缺氧池中回流污泥带着的硝酸盐使用污泥自身的碳源反硝化。因为没有外加碳源，这种反硝化实践上多属内源代谢，因而反硝化速率不高。作为对种办法的改进，另一种办法通过投加外加碳源或引进一部分污水来进步附设缺氧池的反响速率。
　　UCT 工艺另辟蹊径，把惯例 A2/ O 工艺的缺氧区分为前后两个部分( 如图 4) 。内循环 1 将硝化液从好氧区( O) 回流至缺氧区( A2) ，内循环2将A2区前部的混合液循环至A1区，回流污泥不是直接进入A1区，而是先进入A2区前部。这种作法实践上是划出一个小的缺氧区专门耗费回流污泥中的硝酸盐，故防止了回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的冲击，改进了聚磷菌的释磷环境。可是，进入A2区前部的回流污泥实践上只要一小部分由内循环2运至A1区，其他大部分未经释磷直接进入后续工艺。也就是说，在所扫除的剩下污泥中只要一小部分阅历了完好的释磷、吸磷全进程，其实践除磷作用或许因而而大受影响。惯例A2/O工艺实践上也存在相似缺点。
　　4、体系的硝化和反硝化容量问题
　　硝化和反硝化是生物除磷脱氮体系密不行分的两个进程。硝化不充沛，出水氨氮必定升高，反硝化才干也发挥不出来; 反硝化不充沛出水硝酸盐就会上升。怎样装备恰当的硝化和反硝化容量，充沛发挥它们的潜力，是脱氮除磷工艺设计和运转的一个重要问题。体系的硝化和反硝化才干首先是决议于各自相应区域的水力停留时刻( 或有用容积) 。关于城市污水来说，一般夏日的反硝化和硝化别离需求 1~ 2h和 3~ 4h，考虑冬天低温的影响一般确认反硝化时刻为2~3h，硝化时刻为5~ 6h。决议硝化和反硝化才干的第二个要素是工艺安置方式。例如和惯例 A2/O工艺比较，缺氧区前置的倒置A2/ O工艺可显着进步体系反硝化才干。而在好氧区恰当投进填料则会进步体系的硝化才干。
　　通过改动运转参数也能够对体系的硝化和反硝化才干进行调整。延伸泥龄，加强曝气和拌和，有利于进步好氧区的硝化才干; 恰当缩短泥龄，下降溶解氧水平，则有利于进步体系的反硝化才干。
　　关于前置反硝化来说，内循环比是非常重要的运转参数，对硝化、反硝化以及释磷、吸磷都有重要影响。外表上，内循环是把硝化液从硝化区回流至反硝化区。在必定规模内，内循环比越大，出水硝酸盐越少。可是，内循环给体系带来的一个不行忽视的问题是，硝化液中的溶解氧对缺氧环境具有损坏作用。当存在溶解氧时，脱氮菌总是优先使用游离氧作为电子受体氧化有机物，反硝化进程因而被阻止。并且，跟着内循环加大，体系中的短流现象也会越来越显着。所以即便不考虑动力耗费，内循环比也不宜过大。此外，关于惯例 A2/ O 工艺，若内循环比过大，则参加释磷吸磷进程的污泥份额将会严峻削减，影响除磷功率。因而，关于必定的工艺体系，内循环比应有一个恰当的规模，并随水质、水量和温度的改变而恰当调整。
　　5、释磷与吸磷的容量问题
　　释磷和吸磷是彼此相关的两个进程。一般以为，聚磷菌只要通过充沛的厌氧环境并释磷才干更好地吸磷，并且，也只要吸磷杰出的聚磷菌才会在厌氧或缺氧条件下很多释磷。关于释磷、吸磷的机理至今还有许多方面没有研讨清楚。关于运转杰出 城市污水生物脱氮除磷体系来说，一般夏日的释磷和吸磷时刻别离需求115~ 215h和2~ 3h，冬天低温环境下两者所需的时刻均应恰当延伸。
　　在 A2/O工艺中，吸磷和硝化是同步进行的，而硝化时刻较长，故吸磷容量一般不成问题。从体系的视点看，微生物的厌氧释磷进程似更为要害。以往关于厌氧释磷进程时刻的确认，多是就释磷自身以释磷曲线为依据进行研讨的。可是，释磷并不是处理体系的终意图，当把释磷和吸磷进程以及终的除磷作用联系起来进行调查时就会发现，单纯依照上述办法来确认厌氧区的HRT是不充沛的。依据有关厌氧历时对除磷功率影响的研讨标明: 在必定规模内，恰当延伸厌氧反响时刻，下降厌氧区氧化复原电位，能够显着进步体系的除磷功率。因而，脱氮除磷工艺厌氧区的HRT 还应进一步延伸，例如夏日选用2~3h，冬天选用3~4h。