污水脫氮除磷技術介紹

一、生物脫氮原理

氮元素在新鮮污水中的存在形式主要有以下兩類，一是有機氮，例如蛋白質、尿素、氨基酸、胺類化合物等;另一類是氨態(tài)氮，或，一般以前者為主。含氮化合物在污水中微生物的作用下會發(fā)生三大類反應，一，氨化反應;二，硝化反應;三，反硝化反應。

氨化反應是指有機氮化合物在氨化菌的作用下，被分解成為氨態(tài)氮。硝化反應是指氨態(tài)氮首先在亞硝化菌的作用下變?yōu)閬喯跛猁}氮，然后在硝酸菌的作用下轉變?yōu)橄跛岬?。硝化反應的進行對環(huán)境變化極為敏感，所以硝化反應的進行必須滿足一定的外部條件。1，必須滿足一定的溶解氧即DO含量大于2.0mg/L，，2，硝化反應中回釋放出，導致混合液中pH下降，因此混合液中必須保持足夠的堿度起緩沖作用。一般來說，1g氨態(tài)氮需要堿度(以碳酸鈣計)7.14g。3，BOD值不宜過高，一般控制在15-10mg/L以下。反硝化反應是指硝態(tài)氮在反硝化菌的作用下被還原為或NO等的過程。反應進行時的DO應控制在0.5mg/L以下，pH為7.0-7.5.

通過一系列反應最終使污水中的氮元素得以一定程度去除。

二、生物除磷原理

磷元素在污水中主要以有機磷和無機磷兩種存在形式。生物除磷是指利用聚磷菌等微生物在好氧條件下對磷元素過量攝取，在厭氧條件下釋放出來，使磷元素的含量得以降低。

三、脫氮技術

(1)硝化-反硝化技術

硝化-反硝化技術可以分為一段硝化和兩端硝化。其中，一段硝化法是指在同一反應池中進行硝化-反硝化，硝化細菌比好氧異養(yǎng)菌的世代周期長，所以一般要控制污泥停留時間在3d以上，另外，硝化反應所需的BOD值較低只有有機負荷降低到一定程度才能反應?，F(xiàn)一般在曝氣池內添加某種填料載體以固定硝化細菌使反應周期縮短。兩段硝化法是指有機物的降解和脫氮反應分別在兩個池中進行。首先利用活性污泥法去除水中的BOD然后在其后面放置供脫氮反應的反應池。進行脫氮反應的區(qū)域一般都由兩部分構成，一部分好氧區(qū)，一部分厭氧區(qū)。分別進行硝化和反硝化反應以去除多余的氮元素。

(2)缺氧-好氧活性污泥法

在活性污泥工藝主體內設置兩座反應池，前面為反硝化反應池，后為主體反應池，在主體反應池內進行BOD的去除和硝化反應。主體反應池內處理過的水循環(huán)至反硝化反應器。為控制反應池的環(huán)境需要向注意反應池內投加一部分堿性物質。設置內循環(huán)系統(tǒng)，向前置的反硝化池回流反應過的硝化液是此種處理工藝的主要特點。還可將兩個反應區(qū)域用隔板隔離合建在一個池中。

此種脫氮處理工藝流程簡單，裝置少，建設費用和運行費用都比較低。不足之處為脫氮效果難以繼續(xù)提高，一般很難達到90%。

四、除磷技術

(1)厭氧-好氧除磷工藝

本工藝同厭氧-好氧脫氮工藝類似，由一個前置的厭氧池和一個宮BOD去除和吸收磷的好氧曝氣池組成。曝氣池后設置沉淀池，將沉淀池中的含磷污泥回流至厭氧池內與原污水混合進行厭氧釋磷。如此循環(huán)，后將沉淀池內的高含磷污泥排出作為肥料。

此種工藝流程簡單，不需投藥，建設投資費用較低，運行費用也不高?；旌弦旱奈勰喑两敌阅芎?，不發(fā)生污泥膨脹。但也存在一些問題，例如除磷效果難以進一步提高，當污泥在沉淀池內停留的時間較長時會產生污泥厭氧釋磷的現(xiàn)象，造成處理效果變差，因此要注意污泥及時排出。

五、同步脫氮除磷工藝

(1)Bardenpho工藝

本工藝由第一厭氧反應器、第一好氧反應器、第二厭氧反應器、第二好氧反應器及沉淀池構成。污水進入第一厭氧反應器，與第一好氧反應器1回流的經過硝化反應的污水以及經過好氧吸磷后靜置的回流污泥混合，在此區(qū)域內發(fā)生反硝化反應以及厭氧釋磷，經第一厭氧反應器處理過的混合液進入第一好氧反應池，在這個池內主要進行BOD的去除和硝化作用以及少部分的好氧吸收磷。不過，后兩者的作用并不十分明顯。然后進入第二厭氧反應器內進行發(fā)起反硝化和厭氧釋磷，主要以反硝化為主，去除氮元素。然后進入第二好氧反應器，主要作用是吸收磷，其次為硝化作用，并且有一定的去除BOD的作用。

本種工藝設置的反應數(shù)目較多，運行比較繁瑣，成本較高，但處理效果好，脫氮率達百分之九十以上，除磷率可達百分之九十七。

(2)A-A-O工藝

本工藝亦稱工藝，從本質上來講，把它叫做厭氧-缺氧-好氧工藝更為貼切。反應的系統(tǒng)依次設置厭氧反應器，缺氧反應器，好氧反應器，沉淀池。從沉淀池中回流的含磷污泥與原污水混合，在厭氧反應器內進行釋磷作用，然后進入缺氧反應器，在此主要進行的是脫氮作用，其中硝態(tài)氮由好氧反應器內回流進入，經過處理后的混合液進入好氧反應器，在其中進行BOD的去除，硝化反應以及磷的好氧吸收，然后回流至缺氧反應器。沉淀池的作用是進行泥水分離，經沉淀分離出的泥回流至厭氧反應器。

此工藝可稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝 并且不會發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，運行費用低。但脫氮除磷效果難以繼續(xù)提高，適用于氮磷含量不高的廢水處理。

(3)UCT工藝

UCT工藝與A-A-O工藝相似，有兩處不同，一是污泥回流到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)，使得進入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽含量減少，改善了厭氧區(qū)磷的吸收;二是內循環(huán)是從缺氧區(qū)回流至厭氧區(qū)，為增加厭氧區(qū)對有機物的利用提供了保證經過這樣的設計，進一步提高了脫氮除磷效果，并且縮短了水力停留時間。

(4)生物轉盤脫氮除磷工藝

經預處理的污水，在經兩級生物轉盤處理后，BOD已得到一定講解，隨著轉盤的轉動交替出現(xiàn)缺氧厭氧好氧環(huán)境對氮磷進行去除，構造簡單，但總體效果不太好處理量小。

六、污水的化學除磷法

污水經過二級處理后，總磷仍不達標或有一些其他要求下可采用化學除磷法，向含磷污水中投加鋁鹽、鐵鹽或者石灰使之與磷發(fā)生反應生成沉淀是磷去除，是典型的化學沉淀法，應滿足一定的環(huán)境條件。