常规生物脱氮除磷工艺中问题及对策

第35卷第3期1022009年3月水处理技术TECHNOLOG|YOFWATERTREATMENTV01．35No．3Mar．，2009常规生物脱氮除磷工艺中问题及对策曹贵华，黄勇，潘杨(苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215011)摘要：由于常规工艺中存在碳源．泥龄、硝酸盐等问题使得系统对N、P同时去除效果不佳，针对这些问题分别提出几种解决措施．其中改进型单泥系统中的一些对策由于各自的特点和适用条件只能解决部分问题，然而双泥系统的提出可较全面地解决这些问题．关键词：常规生物脱氮除磷；问题；对策；单泥系统；双泥系统中图分类号：X703．1文献标识码lB文章编号：1000—3770(2009)03-102—05由于污水排放标准的不断提高，现行被广泛应用的生物脱氮除磷工艺如A2／o、SBR、OD等工艺，越来越不能满足排放水质标准，其原因主要由于常规工艺中存在碳源、泥龄、硝酸盐等问题使得系统对N、P同时去除效果不佳。近几年出现的一些改进型单泥系统在针对这些问题方面有了很大的改进与创新，然而有些工艺在解决这些矛盾时顾此失彼，有些工艺在同时解决这砦矛盾时又使得工艺流程复杂、运行稳定性不够、增加基建费用和运行费用；随着近代生物学的发展以及研究者对微生物种群的进一步认识，出现了超出人们传统认识的新发现一反硝化除磷菌(DPB)，并且国内外很多研究者在对废水脱氮除磷机理和影响因素深入研究后致力于把不同种类的微生物分别培养，让不fJ的污泥种群分别完成不同的功能II】，在此基础上研发了一系列的双泥系统，可望较全面解决常规工艺中所存在的问题，使的系统N、P同时去除达到较好的效果。l改进型单泥系统对常规脱氮除磷工艺中问题的解决1．1聚磷菌和反硝化菌对碳源的竞争问题在脱氮除磷系统中，碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌正常代谢等方面。其中释磷和反硝化的反应速率与进水碳源中的易降解部分，尤其是挥发性有机脂肪酸(VFA)的数量关系很大121。我国市政污水中易降解的有机碳源相对较低，南方城市更为明显，常规的工艺流程一般是厌氧／缺氧／好氧，在这样的系统中，聚磷菌优先利用进水中的碳源，使得在后续缺氧反硝化过程中碳源不足从而影响脱氮效果；而对于一些改进工艺在优先满足反硝化所需碳源时系统对P的去除效果不佳。凶此在常规工艺中存在释磷和反硝化因碳源不足而引发的竞争问题。针对这一问题提出了以下几种途径解决。(1)分点进水。在厌氧段和缺氧段根据实际情况合理分配分段点流量，以便同时满足聚磷菌和反硝化菌对碳源的需要。如李燕峰131等人研究的分点进水厌氧．多级缺氧好氧活性污泥工艺、HYChang闱等人研究的AOAO工艺以及杨殿’海【5】等人开发的改良A2／O工艺(MAAO)，将厌氧池部分碳源分流来提供反硝化碳源，以此解决碳源的竞争问题。(2)外加碳源。一般在缺氧反硝化阶段通过投加葡萄糖、蔗糖、甲醇、乙醇和乙酸等作为外加碳源，根据谭佑铭、罗启芳161的研究认为固定化反硝化菌能有效利用上述碳源，进行反硝化作用，其中采用葡萄糖、蔗糖和乙酸的反硝化速率较快。但此方法运行费用比较高，一般适合小犁污水的处理。(3)寻找快速可替代有机碳源．厌氧消化污泥上清液。目前国内已有研究者在研究通过设立初沉污泥发酵池，采用发酵池上清液来补充原水VFA含量之不足，取得较好效果。这种方法的缺陷是由于初收稿H期：2008-07-04基会项目：江苏省科技发展计划(太湖治理科技专项)资助项目(Bs2007109)；江苏省高校自然科学基金(08KJD610002)作者简介：曹贵华(1983．)，男，硕士研究生，研究方向为水污染控制上程联系作者：黄勇；联系电话：138613220561E-mail：yangcghyang@sina．tom。万方数据曹贵华等，常规生物脱氮除磷工艺中问题及对策103沉污泥水解发酵需要较长停留时间，发酵池所需体积较大，而有机物降解过程也不易控制在水解发酵阶段，同时部分聚糖菌(GAO)和产甲烷菌的增殖也会消耗掉相当一部分由厌氧水解发酵菌产生的VFAl刀。(4)反硝化除磷工艺。如BCFSESl、Dephanoxt91等反硝化除磷工艺，其主要特点是碳源利用率高，在反硝化除磷工艺中，废水中的碳源在厌氧段由DPB以聚羟基丁酸脂(PHB)的形式储存起来，在缺氧段发挥除磷和脱氮作用，达到了“一碳两用”的目的㈣；但反硝化除磷工艺目前面临着DPB的富集和利用不足等问题。除了以上这些方法，还可以通过提高系统有机负荷来解决碳源竞争问题。进水有机负荷与进水流最p和整个系统的有效容积有关，一方面在有效容积不变的条件下增加进水流量；另一方面在进水流量不变的情况下，通过缩短运行周期减少有效容积达到提高有机负荷目的。如SBR工艺，可以通过增加充水比或缩短运行周期来实现，不过此方法需对系统中微生物的活性和沉降性能进行深入