城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展_葛丽英

皿市污水生翔胶氮略麟工艺研究进展葛丽英季俊杰何成达(杨州大学环境工程系,江苏扬州,225以〕9)摘要本文综述了城市污水生物脱氮除磷技术研究及应用进展,分析了目前应用的脱氮除磷工艺机理及共特点,探讨市污水生物脱氮除磷工艺深入研究的方向。关扭词脱氮除碑城市污水污水处理bAsatret:hTis那ePrerviewshteadvancesinhetbioloig司int。罗n朋dph胎户ousrer二ovaltechnol哈esfi切n~ei问切.时吧wa-ter.hTemeehanismandehaareteirsnieofnitorgenandPhosphousrermovalp砚essesaeranalyzed,andidrecitonsOfstudyi飞thebioloigealnitm罗nandphosphorusremov目technolioges。司即discu肠目inthispa详r.Ke州ords:removalofnit印genandphosPhorus,muineialPwastewater,WastewaterT爬arment目前,水资源日趋紧张,水体富营养化现象使人类面临更加严峻的水环境问题,而氮、磷是引起水体富营养化的主要因素。因此,世界各国为保护有限的水资源,对氮、磷排放标准越来越严格,研究和开发高效、经济的污水生物脱氮除磷工艺成为当前研究的热点。本文系统的概述了污水生物脱氮除磷的机理,分析了生物脱氮除磷技术的现状,探讨了污水生物脱氮除磷技术的发展趋势。1.污水生物脱氮除磷的机理1.1污水生物脱氮机理在城市生活污水中,氮以有机态氮、氨态氮、亚硝酸氮、硝酸氮以及气态氮存在,并在一定的条件下可以相互转化。上个世纪,已研究和开发出多种脱氮工艺,如氨吹脱、电渗析、反渗透、折点加抓等物理化学脱氮技术和生物脱氮技术。由于物化脱氮技术存在工艺复杂、成本高的缺点,在实际应用中受到限制。因此,生物脱氮技术越来越受到重视。传统的生物脱氮理论认为:生物脱氮技术主要是通过设置厌氧区或通过过程控制形成厌氧环境,发生化、反硝化作用,达到脱氮的目的。即好氧条件下的有机氮,在氨化菌的作用下,分解、转化成氨态氮;在亚硝化菌、硝化菌的作用下,发生硝化反应,由氨态氮转化为亚硝酸氮、硝酸氮;在厌氧条件下,反硝化菌将亚硝酸氮、硝酸氮还原为气态氮,达到生物脱氮的目的。近年来,一些研究者在研究中观察一些超出传统生物脱氮理论的新现象:厌氧反应器中NH,一N减少;好氧条件下同时进行硝化反硝化作用;异养菌也可以参加硝化过程’。对于这些现象可以从微环境理论和生物学角度进行解释。微环境理论认为在微生物絮体内存在溶解氧梯度,即在絮体表层溶解氧浓度较高,以好氧菌、硝化菌为主:而絮体内部由于溶解氧传递受阻和絮体外层微生物消耗大部分溶解氧,使内部形成兼氧、厌氧环境,有利于反硝化菌繁殖。加之曝气过程的搅动和溶解氧的控制使微环境是不断变化的,有利于微环境中的微生物处于厌氧、兼氧、好氧交替的环境中,产生硝化反硝化作用。从生物学角度解释不同于传统的理论,微生物学家已经发现了异养硝化菌和好氧反硝化菌,甚至在完全厌氧的条件下发生硝化作用。已有研究表明,在亚硝化菌的作用下,以NO:一作为电子受体,将氨转化NOZ。以上这2002年第3期北方妹晚envil,,p.”母叫t些现象的发现为研究者研究新生物脱氮理论和开发新的生物脱氮工艺指引了方向。1.2污水生物除磷机理生物除磷主要通过聚磷菌在厌氧的条件下释放磷,在有氧的条件下摄取磷,并排除富磷污泥达到除磷的目的。聚磷菌属于兼性异养细菌,在厌氧环境中,在没