污水生物除磷脫氮技術生物除磷脫氮技術常規(guī)的生物除磷脫氮工藝應包括：厭氧、缺氧、好氧三種狀態(tài)。運行過程特征：通過優(yōu)化上述三種狀態(tài)的組合方式和數量分布的時間變化，以及回流方式和回流位置等，創(chuàng)造出更適合特定微生物生長的環(huán)境，以到達高效脫氮除磷的目的。因此，產生了系列可以實現同步生物除磷脫氮的工藝，并不斷加以改進。菌種特性：硝化菌、反硝化菌、聚磷菌反硝化聚磷菌（DPB，denitrifyingphosphorus-removingbacteria），以硝酸鹽作為電子受體，兼性厭氧菌，能夠在缺氧條件下過量吸磷；擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性；反硝化聚磷過程中，COD和DO的消耗量均能得到相應節(jié)省。生物脫氮除磷工藝

A/A/O工藝中回流污泥很難保證不含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，為了徹底排除在磷釋放池內硝酸鹽及亞硝酸鹽的干擾，南非開普敦大學提出UCT工藝，即將污泥回流到反硝化池，而非厭氧池。生物除磷脫氮工藝圖1Dephanox工藝厭氧池中沉池固定生物膜硝化池吸磷和同步反硝化池后曝氣池二沉池污泥跨越外回流進水出水厭氧池接觸池缺氧池混合池好氧池二沉池圖2BCFs工藝循環(huán)A循環(huán)C循環(huán)B污泥回流磷沉淀進水出水剩余污泥剩余污泥生物脫氮除磷工藝的影響參數研究1.溫度溫度的變化可以改變微生物的種群結構組成，以及各種生化反響的動力學參數，從而影響生物脫氮除磷的效果。〔1〕對硝化的影響溫度對硝化的影響較為顯著，與對異養(yǎng)好氧微生物的影響相似，溫度對微生物最大比增長速率的影響如下式所示：

硝化細菌最適生長溫度25～30℃，當溫度低于15℃時硝化速度明顯下降。30℃時的硝化速度是17℃時的2倍。硝化細菌對溫度的突然變化非常敏感。當溫度很快升高時，增長速率的增加低于預期值，而當溫度突然下降時，活性的減弱要超出預期。目前研究說明，高溫段〔50～60℃〕不發(fā)生硝化?！?〕對反硝化的影響缺氧段的反硝化反響可在5～27℃進行，反硝化速率隨溫度升高而加快，適宜的溫度為15～25℃。中大4.A/A/O工藝生物脫氮除磷工藝的影響參數研究1.溫度〔3〕對除磷的影響在厭氧段，溫度對厭氧釋磷的影響不及其對硝化反硝化影響大。聚磷菌PAOs與非聚磷糖原積累菌GAOs的競爭是導致生物除磷系統不穩(wěn)定的重要原因，溫度的變化可能會加劇這兩種微生物的競爭而導致除磷效果變差。研究發(fā)現，在20℃污泥齡10d的條件下，PAOs占絕對優(yōu)勢；而當溫度變?yōu)?0℃時，GAOs有更高的碳源利用速率，超過PAOs而占絕對優(yōu)勢，除磷效果變差。ThongchaiPanswad等人發(fā)現，在強化生物除磷系統中，當溫度從20℃升到30℃時，優(yōu)勢微生物種群從PAOs〔47％～70％VSS〕轉變?yōu)镚AOs〔64％～75％VSS〕，而當溫度上升至35.5℃時，普通的異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢種群〔90％VSS〕。小生物脫氮除磷工藝的影響參數研究2.碳源污水中碳源對生物除磷脫氮有明顯作用，它對A/A/O工藝生化過程的影響是相互制約甚至是相互矛盾的?！?〕碳源種類的影響

污水中碳源可分為三類內源碳源很少而且反響速率緩慢，以其作為碳源的反硝化速率僅為投加甲醇作為外加碳源反硝化速率的10％左右，因此，原污水中所含碳源和外加碳源更為重要。污水中碳源外加碳源內源碳源甲醇，乙酸VFA生物脫氮除磷工藝的影響參數研究2.碳源〔2〕碳源濃度的影響①對好氧段的影響污泥負荷應小于0.8kgBOD/(kgMLSS●d)。②對缺氧段的影響如果碳源缺乏，那么反硝化速率降低，反硝化進行得也不完全；如果碳源過剩，那么出水COD值增加，必須附加后許多處理工藝。研究人員證實，反硝化速率主要受到污水中易生物降解有機碳的限制?！才碛勒榈取嘲蠢碚撚嬎?，COD/TN質量濃度比在4左右，根本可滿足反硝化對碳源的需要。但實際TN去除率只能到達50％左右，這是因為城市污水成分復雜，常常只有一局部快速生物降解BOD可以作為反硝化碳源。所以，為保證TN去除率高于80％，進水COD/TN值應大于8。生物脫氮除磷工藝的影響參數研究2.碳源〔2〕碳源濃度的影響③對厭氧段的影響可生物降解有機物對聚磷菌厭氧釋磷起著關鍵作用。在厭氧環(huán)境下，聚磷菌只能利用污水中的易生物降解物質，其他都要經過水解發(fā)酵后轉化為乙酸等VFA后才能被聚磷菌利用。VFA可通過自由擴散、促進擴散、主動運輸等方式進入細胞內，而對于其他長鏈碳源，這只能通過主動運輸或基團轉位方式進入細胞內，故細菌更傾向于VFA。從生物代謝角度考慮，長鏈碳源代謝復雜，在較多情況下需要能源，而VFA可直接參加其產能反響，故微生物亦更傾向于VFA。所以，必須設法提高進水中的VFA占進水總碳源的比重，以提高釋磷速率和釋磷量。2.碳源〔2〕碳源濃度的影響③對厭氧段的影響一般，城市污水VFA／COD很低，通常VFA只有每升幾十毫克〔北京，反響池進水VFA＝0～120mg/L〕，所以，城市污水生物除磷脫氮系統易存在碳源缺乏的問題，從而導致整個系統除磷脫氮效率不佳。［結論］〔瑞典〕利用污水中含有的潛在的VFA總量〔VFA-potebtial〕，可以較好地衡量污水生物除磷的可行性，判斷生物除磷的效率。

在生物除磷過程中，污水中潛在的VFA總量與溶解磷的吸收量具有良好的相互關系，去除1mg溶解磷大約需要20mgVFA-COD。

目前，測定VFA的方法主要有蒸餾法、氣相色譜法、五點pH滴定法等。用五點pH滴定法測定污水中VFA，精確度和準確度較高，測得數據是以乙酸計的含量，可根據乙酸的COD質量當量，得到以COD計的VFA含量。生物脫氮除磷工藝的影響參數研究生物脫氮除磷工藝的影響參數研究

3.DO〔1〕對好氧段的影響與異養(yǎng)菌相比，硝化菌對低DO更敏感。可用Monod模式描述其動力學。硝化菌對DO的忍受極限是0.5~0.7mg/L。擴散限制是活性污泥系統的根本特征，因此，供氧狀況取決于絮體大小、基質負荷和溫度等因素。好氧段的DO應為2mg/L，太高太低都不利。注意實際所測得的DO是在混合液中的濃度，并不等同于在活性污泥絮體內部的濃度，而氧的利用主要發(fā)生在污泥絮體內部?！?〕對缺氧段的影響當進水中易生物降解碳源相對較少時，缺氧區(qū)DO的存在對反硝化速率有非常大的影響，反硝化速率會顯著降低?！?〕對厭氧段的影響在厭氧狀態(tài)且有機碳源充足時，少量硝酸鹽不會對磷釋放產生顯著影響；但在有機碳源相對較少時，由于反硝化菌會與聚磷菌爭奪碳源，投加少量的硝酸鹽會使釋磷量顯著降低，甚至轉入吸磷過程。生物脫氮除磷工藝的影響參數研究4.回流比污泥回流〔R＝60％～100％〕混合液回流〔r＝100％～400％〕5.厭氧、缺氧、好氧段容積比污水在系統中停留時間越長，投資越大，運行本錢也越高，合理地控制污水在厭氧、缺氧、好氧段的HRT之比即容積比，對實際生產應用十分重要。