城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展_陆轶峰

　收稿日期:2000-06-10城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展陆轶峰(昆明市环境科学研究所,云南昆明650032)摘　要:本文阐述了城市污水生物脱氮除磷工艺的发展过程,系统介绍了国内外各种污水生物脱氮除磷工艺,并对其进行了比较分析,对今后的发展趋势作了展望。关键词:城市污水;生物脱氮除磷;污水处理中图分类号:X703　　文献标识码:C　　文章编号:1006-947X(2001)增-0070-04　　近年来,随着工业化和城市化程度的不断提高和地表水质严重恶化,城市周边湖泊和远区不同程度水体富营养化的出现,使得可用水资源日益紧张。造成这种水资源短缺的主要原因是城市污水氮磷的大量排入,因此对于城市污水氮磷的去除要求越来越严格。然而,我国现有城市污水厂主要集中于有机物的去除,急需新建或改建一批生活污水处理设施以增加氮磷的处理,因此需对现有的脱氮除磷工艺进行全面的了解和分析。本文就现有国际上已经发展的脱氮除磷新工艺进行了系统全面的分析,并对未来发展趋势作了展望。1　生物脱氮除磷工艺组合1.1　五段Bardenpho工艺五段Bardenpho工艺是国外在研究脱氮除磷机理后较早出现的一种工艺,在南非称为五段Phore-dox工艺,在美国称为改良Bardenpho工艺,是在四段Bardenpho工艺前增设厌氧段而形成的。在第一缺氧段中,利用原污水中的有机物为碳源进行反硝化。在第一好氧段中发生有机物氧化及硝化反应,并将第一缺氧段反硝化产硝化产生的氮气吹脱。在第二缺氧段中进行内源反硝化,减少了污泥回流带入厌氧池的硝酸盐量,不但提高了除氮能力,也有利于除磷。工艺流程图如下:图1　五段Bardenpho工艺1.2　UCT(UniversityofCapetown)工艺和VIP(Vir-giniaInitiativePlant)工艺图2　UCT工艺　　UCT工艺由南非开普敦大学提出,其设计出发点是使厌氧段不受出水硝酸浓度的影响。与传统A2/O工艺的不同之处在于污泥回流设置缺氧段,并增加了从缺氧段至厌氧段的缺氧混合液回流,这样可以防止硝酸盐进入厌氧段破坏厌氧段释磷效率。为使进入厌氧段的硝酸盐尽可能少,需对好氧混合液回流加以控制,致使该工艺的脱氮能力降低。此外该工艺在运行上也存在问题,由于污水TKN/COD比值不确定,所以不可能在生产过程中对混合液回流比进行实时的准确控制,特别是在污水水量和水质发生周期性波动的情况下更是如此。于是,又开发了改良型UCT工艺,其目的在于优化除磷效果。改良之处在于将缺氧段分为两大部分;只用于还原回流泥中硝酸盐的第一缺氧段和用于对硝化段混合液回流进行反硝化的第二缺氧段。混合液的变化对回流到第一缺氧段的硝酸含量没有影响,即不需对硝化液回流进行严格控制。但该工艺的代价为TKN/COD所允许的最大比值从UCT工艺的0.14降为0.11。图3　改良UCT工艺UCT工艺的另一种改进型为VIP工艺,其工艺—70—云南环境科学　第20卷　增刊　2001年12月DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2001.s1.021流程与UCT工艺相同,但其厌氧、缺氧和好氧三个反应器都是由多个完全混合反应器串联组成。分格方式形成了有机物浓度的梯度分布,提高了厌氧释磷和好氧摄磷的速度。VIP工艺有机负荷高于UCT工艺,泥龄短,反应器总容积小于UCT工艺。1.3　改进Phostrip工艺Phostrip工艺由Levin在1965年首先提出,主要用于除磷。其特点是把生物法和化学法除磷结合在一起,除磷过程在回流路径上完成,所以称为侧流(side-stream)工艺。