城市污水脱氮除磷处理设计规程.doc

城市污水生物脱氮除磷 处 理 设 计规程（2） 3 一般规定 3.0.1 阐明能满足不同脱氮除磷要求的，可供选择的处理工艺。 生 物 脱 氮 由硝化和反硝化两个生物化学过程组成。氨氮在好氧池中通过硝化菌作用被氧化成硝态氮，硝态氮在缺氧池中通过反硝化菌作用被还原成氮气逸出。硝化菌是化能自养菌，需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量;反硝化菌是兼性异养菌，它们利用有机物作为电子供体，硝态氮作为电子最终受体，将硝态氮还原成气态氮。由此可见，为了发生反硝化反应，必须具备下列条件:1)有硝态氮;2)有有机碳源;3)基本无溶解氧(溶解氧会消耗有机物)。为了有硝态氮，处理系统应采用较长泥龄和较低负荷。缺氧/好氧法或低负荷SBR法可以满足上述要求，适于脱氮。 生 物 除 磷 由吸磷和放磷两个过程组成。聚磷菌在厌氧放磷时，伴随着溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存。若放磷时无溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存，则聚磷菌进人好氧环境中并不吸磷，此类放磷为无效放磷。生物脱氮和除磷都需有机碳，在有机碳不足，尤其是溶解性可快速生物降解的有机物不足时，反硝化菌与聚磷菌争夺碳源，会竞争性地抑制放磷。生物除磷必须具备下列条件:1)厌氧(无硝态氮);2)有有机碳源。厌氧/好氧法或高负荷SBR法可满足上述要求，适于除磷。 同时脱氮除磷，要求系统具有厌氧、缺氧和好氧环境。A/A /O法可满足这一条件，SBR法可通过变化运行方式创造厌氧、缺氧和好氧环境，两者都可同时脱氮除磷。 脱氮和除磷是相互影响的，脱氮要求较低负荷和较长泥龄;除磷却要求较高负荷和较短泥龄。脱氮要求有较多硝酸盐供反硝化，而硝酸盐对除磷却有较大影响。设计时应根据氮、磷的排放标1R准等要求，寻找合适的平衡点。 3.0.2 污水在进人生物处理系统前应先经过预处理，包括沉砂池除砂，格栅去除漂浮物以及撇渣设施去除浮渣等，国家标准《室外排水设计规范)GBJ14-87(1997年版)对此有阐述。浮渣中含有大量油脂，会在厌氧池、缺氧池和SBR法的反应池中积累。某处理厂厌氧池和缺氧池表面的浮渣层达0.5m，既有碍外观又影响处理效果，故强调污水进人反应池前应去除浮渣。对设初沉池的处理工艺，宜在初沉池去除浮渣;对不设初沉池的处理工艺，可在曝气沉砂池等构筑物中去除浮渣。 3.0.3 污水的五日生化需氧量(BOD5)与总凯氏氮(TKN)含量之比，是影响脱氮效果的重要因素之一。异养性反硝化菌在呼吸时，以有机基质作为电子供体，硝态氮作为电子受体，即反硝化时需消耗有机物。青岛等地污水处理厂的运行实践表明，当污水中BOD5与TKN之比大于4时，可达理想脱氮效果;BOD5与TKN之比小于4时，脱氮效果不好。从污水生物脱氮角度来看，能为反硝化菌利用的有机碳可分为三类:1)污水中的多种有机物，例如有机酸、醇和碳水化合物。2)外加碳源，当污水中BOD5与TKN之比过小时，需外加碳源才能达到理想的脱氮效果。外加碳源多采用甲醇，它被分解后产生二氧化碳和水，不会留下任何难以分解的中间产物。由于城市污水水量大，外加甲醇的费用较大，故有些污水处理厂将淀粉厂、制糖厂、酿造厂等排出的高浓度有机废水作为外加碳源，取得了良好效果。3)内源碳，是活性污泥中微生物死亡、自溶后释放出来的有机碳，内源碳的反硝化速率很低，仅为上述两种源碳的十分之一。当原污水的BOD5与TKN之比为4或略小于4时，可不设初次沉淀池或缩短污水在初次沉淀池中的停留时间，以增大进人反应池污水中有机碳与氮的比值。 3.0.4 污水的五日生化需氧量(BOD5)与总磷(TP)含量之比是影响除磷效果的重要因素之一。若比值过低，聚磷菌在厌氧池放磷时释放的能量不能很好地被用来吸收和贮藏溶解性有机物，影响到该类细菌在好氧池的吸磷，从而使出水磷浓度升高。广州地区的一些污水处理厂，在污水BOD5与TP之比为17及以上时，取得了良好的除磷效果。 3.0.5 若污水的BOD5与TKN之比小于4，难以完全脱氮，系统中存在一定量的硝态氮，即使BOD5与TP之比大于17，也会影响生物除磷的效果。 3.0.6 温度对硝化菌的生长及硝化速率有较大的影响。大多数硝化菌最适宜的生长温度为25-30℃,10℃以下时，硝化细菌的生长及硝化作用明显降低。水温为10-30℃时，除磷效果随水温上升而提高;10℃ 以下时，除磷效果明显降低。水温低于10℃时，如需脱氮，可按第4章的公式计算，增加好氧泥龄;如需除磷，可适当增加厌氧池容积。 3.0.7 一般地说，聚磷菌、反硝化菌和硝化菌生长的最佳PH是中性或弱碱性;当环境PH偏离最佳值时，反应速度逐渐下降。碱度起着缓冲作用。污水处理厂的生产实践表明，为使好氧池的PH维持在中性附近，池中剩余碱度宜大于70mg/L。每克氨氮氧化成硝态氮需消耗7. 14g碱度，大