WSZ-A-1一体化地埋式污水处理设备

WSZ-A-1一体化地埋式污水处理设备

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生物脱氮除磷新工艺
反硝化除磷
原理
20世纪70年代末,在对UCT工艺的研究中发现,除APB外,还存在一种“兼性厌氧反硝化除磷细菌”—DPB(denitrif-yingphosphorusremovingbacteria)还能在缺氧(无O2,存在NO3-)环境下摄磷。DPB和APB有相似的原理,只是在氧化细胞内储存的PHA时电子受体是NO3-。这可使吸磷和反硝化脱氮这2个不同的生物过程借助同1种细菌在同一个环境下完成。
因此,反硝化菌和聚磷菌之间可相互交叉,其交叉点是反硝化聚磷菌DPB。由细菌完成的生物脱氮与生物除磷是2个既相对独立又相互交叉的生理过程,其交叉点是同时拥有硝酸盐还原性和超量吸磷这两种生化特性的细菌(DPB)进行的反硝化吸磷脱氮生化反应。
与传统的好氧吸磷相比,此项工艺在保证硝化效果的同时,系统对COD需求可减少50%,氧的消耗和污泥产量可分别下降30%和50%。COD消耗的减少,一方面可为解决处理含高氨磷工业废水存在碳源不足的问题提供实际应用途径,另一方面剩余的COD还可用于生产甲烷。

典型工艺
(1)DEPHANOX工艺
DEPHANOX工艺是BortoneG等于1996年提出的一种具有硝化和反硝化除磷双污泥回流系统的技术,是为了满足DPB所需的环境要求而开发的一种强化生物除磷工艺。该工艺在厌氧池与缺氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池,可以避免由于氧化作用而造成有机碳源的损失并稳定系统的硝酸盐浓度。污水在厌氧池中释磷,在沉淀池中进行泥水分离,含氨较多的上清液进入固定膜反应池进行硝化,污泥则跨越固定膜反应池进入缺氧段完成反硝化和摄磷。
该工艺优点在于不但能解决除磷系统反硝化碳源不足的问题和降低系统的能源(曝气)消耗,而且可缩小曝气区的体积,降低剩余污泥量,尤其适用于处理低COD/TKN(TKN为总凯氏氮)的污水。不过由于进水中氮和磷的比例很难恰好满足缺氧摄磷的要求,从而给系统的控制带来一定困难。该工艺离生产应用尚有一段距离。
(2)A2NSBR工艺
A2NSBR反硝化除磷工艺由2个反应器组成:A2/O-SBR反应器的主要功能是去除CODCr和反硝化除磷脱氮,N-SBR反应器主要起硝化作用。这2个反应器的活性污泥是*分开的,只将各自沉淀后的上清液相互交换。
在N-SBR反应器中进水CODCr/TKN比较低的进水和泥龄超长,直接导致污泥浓度和污泥负荷低,从而减小曝气量并得到较好的硝化效果。

A2/O-SBR反应器中,好氧区有好氧吸磷和硝化发生,进一步去除水中残余磷和氨氮。此工艺硝化段、反硝化脱氮吸磷段和好氧吸磷段都处于较理想的反应条件下,显示出非常稳定的硝化和脱氮除磷效果。
经研究表明,两反应器的结合表现出稳定的脱氮除磷特性,除磷率几乎达到100%,脱氮率稳定在90%左右;同时与传统脱氮除磷工艺相比较COD消耗量减少50%,耗氧量和污泥产量也可分别减少约30%和50%。因此该工艺特别适合处理BOD5/TP值较低的污水。(3)BCFS工艺是由荷兰BCFS大学的DelftMark教授在氧化沟和UCT工艺工艺基础上开发的是目前已经投入使用的单污泥系统。工艺由厌氧池、选择池、缺氧池、混合池及好氧池等5个功能相对专一的反应器组成。通过反应器之间的3个循环,来优化各反应器内细菌的生存环境,充分利用反硝化除磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用,来实现磷的*去除和氮的去除过程。
5个主要反应器中①厌氧池的厌氧条件用以确保污水中的挥发性脂肪酸(VFA)只被用于除磷菌释磷时所吸附;
②选择池(厌氧)的设置一方面为了阻止污泥膨胀,一方面也进一步杜绝流入缺氧区的VFA;③缺氧池的设置是通过反硝化以获得不含硝酸盐的污泥,进而提高厌氧池的释磷效率;同时利用好氧池中的硝酸盐来除磷,强化了反硝化除磷菌来
达到真正的同步生物除磷脱氮的目的;④缺氧/好氧池混合池的主要功能是脱氮,可以曝气也可以缺氧,避免同步硝化反硝化,从而控制污泥膨胀;⑤好氧池与常规处理工艺中功能相同,其主要作用是去除CODCr及进行氨氮的硝化,如果不能完成硝化,可回流至混合池,这根据进水的情况定。
BCFS工艺突出了反硝化除磷在系统中的作用,将反硝化脱氮与生物除磷有机地合二为一,其主要特点是:①对氮、磷的去除率高;②SVI值低(80～120ml/g)且稳定;③控制简单,通过氧化还原电位与溶解氧可有效地实现过程稳定;④与常规污水厂相比,其污泥量减少10%;⑤利用反硝化聚磷菌(DPB)实现生物除磷,使碳源(COD)能被有效地利用,使该工艺在COD/(N+P)值相对低的情况下仍能保持良好的运行状态;⑥可回收磷。因此该工艺是一种可持续的污水处理技术。同时硝化反硝化

传统脱氮理论认为硝化反应在好氧条件下进行,而反硝化在厌氧条件下完成,两者不能在同一条件下进行。然而,近几年许多研究者发现存在同时硝化反硝化现象,尤其是有氧条件下的反硝化现象,确实存在于不同的生物处理系统中,如间歇曝气反应器、SBR反应器、Orbal氧化从沟、生物转盘及生物流化床等。其机理一方面认为好氧条件下存在缺氧甚至厌氧的微环境,另一方面微生物的角度为好氧条件下同时存在好氧反硝化菌和异养硝化菌,这一现象将为生物法脱氮除磷指引一个研究方向。

同时硝化反硝化具有以下优点:①能有效保持反应器中pH值稳定,减少碱量的投加;②减少传统反应器的容积,节省基建费用;③对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲,该反应能够缩短硝化、反硝化所需时间;④能节省曝气量,进一步降低能耗。

物化除磷与生物除磷技术相结合
目前普遍采用物化和生化相结合的城市污水处理工艺。其显著的特点是流程中投加化学混凝剂，其余则与普通活性污泥法类似。生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善[26]。在国外很多二级污水处理厂的曝气池中投入混凝剂，主要目的是帮助除磷，使原来设计具有氮磷脱除能力的污水厂的除磷功能更加有效。对一些已建成的二级生物污水处理厂，在生物处理的基础上物化法，可大大提高出水水质。将生物除磷与化学除磷相结合，可以充分利用生物除磷费用低、化学除磷出水磷浓度低且比较稳定的优点。
采用微生物固定化技术处理含磷废水
微生物固定化技术通常用于难降解有机废水、含氨氮有机废水等。，以PVA-硼酸法固定以假单胞菌为优势菌的活性污泥进行除磷的研究中，固定化的污泥具有较高的活性及除磷效率，6h内可将起始质量浓度为87.5mg˙L-1的磷降至44mg˙L-1。对于采用微生物固定化技术除磷含磷废水还有待研究。