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污水處理生物脫氮除磷工藝
1、生物脫氮除磷原理和作用條件
生物脫氮除磷技術(shù)是脫氮、除碳、除磷三種程序的有機(jī)組合。除碳原理是通過細(xì)菌在有氧環(huán)境下把有機(jī)物分解成二氧化碳與水的過程。在氧氣與生物量充足的環(huán)境下,除碳過程會進(jìn)行得很順利。國家排放標(biāo)準(zhǔn)中,氮、磷的控制標(biāo)準(zhǔn)分別為總磷、總氮和氨氮。其中總氮包括了氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和有機(jī)氮。在實(shí)際運(yùn)用中,根據(jù)水體要求和其他情況的影響,生物脫氮除磷工藝可分為幾個層次:第一,只需要除去氨氮和有機(jī)物;第二,除去總氮與有機(jī)物;第三,除去有機(jī)物、總磷、總氮;第四,除去氨氮、有機(jī)氮、有機(jī)物和總磷。
2、生物脫氮除磷工藝比較
2.1 A/A/O法
A2O是我們比較常見的工藝,我們本文也重點(diǎn)講述。在污水處理中,由于其要流經(jīng)三個不同功能分區(qū),及厭氧/缺氧/好氧活性區(qū)域,所以稱為A/A/O法。AAO工藝結(jié)合了活性污泥傳統(tǒng)工藝、生物除磷工藝和生物硝化、反硝化工藝,形成了生物強(qiáng)化脫氮除磷的雙重特點(diǎn)。在厭氧區(qū),聚磷菌釋放出磷、吸收低分子有機(jī)物并儲存于細(xì)胞內(nèi);在缺氧區(qū),通過反硝化細(xì)菌對硝酸鹽與可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行反硝化反應(yīng)形成氮?dú)庖绯?,達(dá)到脫氮除磷的目的;在好氧區(qū),廢水通過好氧區(qū)一邊繼續(xù)降解而有機(jī)物,一邊將氨氮物質(zhì)通過生物硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。除此之外,聚磷菌利用廢水中的可降解有機(jī)物提供自身生長繁殖的能量,吸收環(huán)境中溶解的磷酸鹽,通過聚合磷酸鹽形式儲存于體內(nèi),聚磷菌通過對磷的吸收達(dá)到生物除磷目的。水中的有機(jī)碳經(jīng)過厭氧段和缺氧段時分別被利用,進(jìn)入好氧段后濃度很低,其有助于自養(yǎng)硝化細(xì)菌生長,其將氨氮進(jìn)行消化作用形成硝酸鹽。有機(jī)碳通過降解最后達(dá)到有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)。
AAO工藝各個單元區(qū)域分布明確,此工藝與其他工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn):
?、龠\(yùn)行價格低,構(gòu)造簡單,三個區(qū)域交替運(yùn)行,總水力停留時間短,防止絲狀菌大量生長,不容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。
②系統(tǒng)剩余污泥量較少,并且有很好的沉降性。
?、墼诿摰椎耐瑫r能夠有效去除有機(jī)物。
?、苓\(yùn)行系統(tǒng)比較穩(wěn)定,管理方便,容易控制。
?、莨に囅鄬ζ渌に噥碚f相對成熟,技術(shù)風(fēng)險相對較小,便于老廠改造,運(yùn)行方式靈活。
此方法在除磷、脫氮時也存在矛盾,比如硝化菌、聚磷菌和反硝化菌在對污泥齡、水碳源和有機(jī)負(fù)荷上存在競爭與矛盾,使其在同一系統(tǒng)很難達(dá)到高效脫氮除磷,所以我們想要提高效率,需要從優(yōu)化和利用碳源,控制好污泥齡和根據(jù)水質(zhì)調(diào)節(jié)污泥負(fù)荷等方面進(jìn)行改良。
2.2 UCT工藝
UCT工藝即厭氧/缺氧/缺氧/好氧工藝,能夠解決回流污泥中過量的硝酸鹽對厭氧放磷的影響。與A/A/O工藝相比,其差別在于UCT方法污泥不會先回流到厭氧池,而是先進(jìn)入缺氧池。在缺氧池中降低回硝酸鹽對厭氧放磷的影響,可以避免缺氧池中混合液回流入?yún)捬醭?。但是由于增加了工藝流程,所以其費(fèi)用也相應(yīng)增加。
2.3 AB法
AB法是一種生物吸附—降解二段活性污泥工藝,該工藝在有機(jī)物、磷、氮的除去中起到一定的作用,A段中由于淤泥負(fù)荷高達(dá)2~6kgBOD5/(kgMLSS·d),因此曝氣時間只有三十分鐘左右;B段污泥負(fù)荷為0.15~0.30kgBOD5/(kgMLSS·d),相對于一段較低。AB法一般規(guī)定進(jìn)水BOD5在250mg/L以上,較適用處理水質(zhì)水量變化相對較大、濃度含量相對高的污水,才會發(fā)揮明顯優(yōu)勢。除此之外我們還有很多關(guān)于生物脫氮除磷的工藝,比如氧化溝法、Unitank法、傳統(tǒng)SBR法和CAST法等。
3、工藝方案確定
根據(jù)上訴的各種工藝原理進(jìn)行定性分析,每種工藝都有自身優(yōu)缺點(diǎn),均能實(shí)現(xiàn)污水的脫磷除氮作用。針對不同工程,我們需要從經(jīng)濟(jì)和效果等多方面進(jìn)行綜合考慮,將最合理、最科學(xué)的方法應(yīng)用到相應(yīng)的工程中,實(shí)現(xiàn)污水脫氮除磷處理過程,最終達(dá)到提高質(zhì)量,保護(hù)環(huán)境的目的。
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