反硝化除磷工艺的基本原理和影响因素.doc

水处理生物学期中小综述 题 目：反硝化除磷工艺的基本原理和影响因素 学 院：建筑工程学院 系 土木工程系 专 业： 给水排水工程 班 级： 给排水111班 学 号： 6002211023 姓 名： 张群华 指导教师： 黎俊 日期： 2013 年 11 月 23 日 反硝化除磷工艺的基本原理和影响因素 摘要：概述了反硝化除磷工艺的基本原理及反硝化单双污泥系统，介绍了污泥龄、活性污泥浓度、温度、PH值、硝态氮、碳源和溶解氧等影响因素，同时简单介绍了反硝化除磷技术的运用现状及其发展前景。 关键词：反硝化除磷；DPAOs（反硝化聚磷菌）；DPB（反硝化除磷菌） 前言 传统的脱氮除磷工艺，如A2/O工艺存在很多问题，如二沉池回流污泥中的硝酸盐对厌氧区磷的释放产生的不利影响；反硝化菌与聚磷菌之间存在碳源的竞争，而城市污水的碳源浓度普遍较低，难以满足同时高效脱氮除磷的要求；污泥中硝酸盐氮，亚硝酸盐氮在二沉池中发生反硝化产生的氮气附着在污泥表面而使其上浮，造成污泥沉降性能较差，出水SS升高的问题。【1】 反硝化除磷工艺是一种新型的污水生物脱氮除磷工艺。它是利用DPAOs（反硝化聚磷菌）的生理代谢活动产生的一种能够实现节能降耗的污水脱氮除磷新工艺。DPAOs能够利用在厌氧阶段吸收的有机物在缺氧阶段以硝酸盐为电子受体氧化分解，同时利用此过程产生的能量将污水中的磷过量吸收进入胞内。这样利用同一部分COD（化学需氧量）完成了同步的脱氮和除磷效果。【2】 反硝化除磷技术作为一种新型高效低能耗的技术成为近年来水处理领域的热点。反硝化除磷作用可以在缺氧段无碳源的情况下进行,不仅实现同时除磷脱氮,还克服了生活污水中基质缺乏的问题,尤其适用于高氮磷废水及产生挥发性脂肪酸潜力低的城市污水。应用反硝化除磷工艺处理城市污水时不仅可节省曝气量,而且还可减少剩余污泥量,即可节省投资和运行费用。 二、反硝化除磷工艺基本原理 DPB（反硝化除磷菌）可以利用硝酸盐、亚硝酸盐或O2为电子受体，其基于体内的聚β-羟基丁酸酯（PHB)和糖原质生物代谢原理与传统A/O法中的PAOs极为相似。 在厌氧段，COD可被降解为醋酸等低分子脂肪酸被DPB快速吸收之后大量繁殖，同时水解细胞内的Poly-P，以无机磷酸盐（PO43-)的形式释放出来。利用上述过程产生的能量ATP和糖原酵解还原性产物NADH2,DPB以NO3--N或NO2--N为氧化PHB的电子受体，利用降解PHB产生的能量ATP，大部分供给DPB细菌合称（包括糖原的合称）和维持生命活动，一部分则用于过量摄取水中的无机磷酸盐并以Poly-P的形式储存在细胞体内，同时NO3--N或NO2--N被还原为N2,如此在厌氧/缺氧交替运行条件下，即可实现DPB反硝化除磷效果。【3】 三、反硝化除磷工艺 反硝化除磷脱氮反应器有单污泥和双污泥系统之分。在单污泥系统中，DPB、硝化菌及非聚磷异养菌存在于同一悬浮污泥箱中，共同经历了厌氧、缺氧和好氧环境；而在双污泥系统中，硝化菌则独立于DPB而单独存在于固定膜生物反应器和好氧硝化SBR（序批式活性污泥法）反应器中。虽然在单、双污泥系统中DPB都可利用由硝化产生的硝酸盐作为电子受体在缺氧环境中实现反硝化除磷，但后者运行更稳定、处理效果也更好，其原因是双污泥系统为硝化菌和反硝化除磷菌创造了最佳的生长环境，且硝化和反硝化聚磷各系统的SRT可根据实际运行要求来选定。进一步说，在双污泥系统中可采用生物膜反应器进行硝化来提供NO3-电子受体，这样不仅给生长速率较慢的硝化菌创造了稳定的生长环境，增加了系统中硝化菌量，提高了硝化率，也可减少水力停留时间和反应器体积；同时在无需大规模污泥回流的前提下就能使出水保持较低的硝酸盐浓度。目前，较典型的就是Dephanox工艺和A2NSBR工艺，单污泥系统的代表是UCT工艺。【4】 四、反硝化除磷工艺的影响因素 污泥龄 污泥龄是系统中污泥量增值一倍所需要的平均时间。对稳定的脱氮除磷系统，污泥龄可以用系统污泥平均停留时间（SRT）来表征，对仅以除磷为目的的污水处理系统，一般宜采用较短的污泥龄。缩短污泥龄后可以排放较多的污泥，去除的磷也较多。但是污泥龄过短之后，会使得系统中的污泥浓度逐渐降低，影响到系统的除磷性能，恶化出水水质，使出水COD、BOD不能达到排放要求。需要同时去除有机物、氮、磷的污水