生物脱氮除磷技术及其在水处理中的应用

第16卷第1期19夕6年l月桂林工学院学报JOURALOFNGUILININSlll’UTEOFTECHNOLOGYVol.16No.lJan.1996生物脱氮除磷技术及其在水处理中的应用成官文(桂林工学院环境科学系)摘要生物脱氮除磷技术是技术上可行、经济上合理的新的水处理技术,其在城市生活污水和工业废水处理中得到推广使用。重点介绍了生物脱氮除磷的基本理论及其影响因素,并对近年来我国生物脱氮除磷技术在城市生活污水处理、工业废水处理、中水回用方面的应用进展进行了综述。关键词生活污水处理;工业废水处理;回用;生物脱氮除磷;机理中图号x703生物脱氮除磷技术的特点生物脱氮除磷技术的工艺流程共有3种类型,即A;/O,AZ/O与A/A/o。由于其能脱氮除磷,且技术经济合理,而得到国内外广泛地重视.近年来,随着排放标准的产格化,工业废水的脱氮也成为排水工程界的热点,并迅速在焦化废水、石油化工废水、印染废水的处理中得到应用。生物脱氮除磷技术具有如下主要特点:(l)污水、废水经A/O或A/A/9工艺处理后,能达到同时去除C有机,N,P等污染物,出水水质可达三级处理标准。(2)产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少,且污泥沉降性能好,易于脱水.(3)与一般二级处理加脱氮除磷系统相比,基建投资少、能耗低、用药少、占地面积小。(4)能提高难生物降解有机物的去除率,并能抑制丝状菌,利于运行和管理.(5)它们是在一般生物处理技术上发展起来的一种水处理新技术,其设计规模可大可小,进水浓度可高可低,并能移植或推广到那些老的生物处理污水厂的改造和扩建上.2生物脱氮除磷系统及其机理2.1生物脱氮除磷系统生物脱氮除磷系统主要由厌氧池、缺氧池、好氧池3个部分组成,三者不同的构置,形成了不同的生物脱氮除磷工艺流程;(l)厌氧一好氧流程,简称“Al/O”,它的作用在于去除有机物的同时去除废水中的磷,整个流程系初沉池、厌氧池、好氧池和二沉池组成,部分污泥回流至厌氧池,并通过剩余污泥将磷排除系统。对于低温、低有机物浓度的生活污水,因活性污泥增殖较少,难以通过排1995年5月26日收搞,7月13日改回.作者简介:成官文,男,1961年出生,讲师,环境工程专业.第16卷第1期成官文:生物脱氮除磷技术及其在水处理中的应用放剩余污泥达到除磷效果,宜用旁路除磷工艺,达到除磷效果。(2)缺氧一好氧流程,简称“AZ/0”,它由缺氧池和好氧池串联而成,它的作用是在去除有机物的同时取得良好的脱氮效果.AZ/O又称前置反硝化,它是先将废水引人缺氧池,进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化,然后进人好氧池,使有机物进一步降解和氨氮的硝化,0段后设沉淀池,部分污泥回流至A段,以提供充足的微生物,同时还将0段混合液回流至A段,以保证A段有足够的硝酸盐。(3)厌氧一缺氧一好氧流程,简称“A/A/O”或“AZ/O”,它由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成,系Al/0与人/O流程的结合。沉淀池的部分污泥回流至厌氧池,好氧池的混合液回流至缺氧池,形成能同时脱氮除磷的新工艺。2.2生物脱氮除磷机理及特征曲线2.2.1脱氮机理生物脱氮是生活污水和工业废水中的OR一N在生物处理过程中被异养氨化菌作用,转化成NH才esN,后由自养型硝化细菌将其转化成NO丁esN,再由具有兼性厌氧的反硝化细菌,在缺氧条件下把NO至作为最终电子受体、氧化水中的有机物,用于产能和增殖,并同时将NO歹异化还原成NZ,而达到脱氮目的.其反应过程为:硝化细菌(l)硝化反应:NH卜202—叶No孙ZH+HZo+4lokJ。其总的物质交换为:硝化菌soNH扮930+25eo2—弓47H20+99H+49No孙CSH7NOZCSH7N02每硝化19氮,硝化菌增殖0.16gTs,但需耗氧4.259。亚硝化细菌1(“)反硝化反应:No升3H+-一童NZ+HZo均H-_.硝化细菌1NO孙SH下es*母N,+H,O+OH一“艺“其生物化学过程如下:NHZOH+4HZNHZ(用于合成)ZHNO+4H+4H3一ZH_O`ZHNO2一ZH20[HON=NO所以,整个生物脱氮过程见图1,相应的脱氮工艺特征曲线见图2、3。①.22.2脱畴机理污水中的磷主要来自粪便、洗涤剂、农药和含磷工业废水,它们包括有机磷、正磷酸盐和聚磷酸盐,并以无机磷的形式直接参与生化反应。细菌、藻类等微生物在某种特定条件下,可以在它们的细胞内积储大大超过合成细胞质所需的磷,并在厌氧条件下又释放出来。通过微生物的这种过剩摄取和释放的控制,能达到生物除磷的目的。①章非娟,吴志超.焦化废水深度处理.第2届海峡两岸环境保护学术研讨会论文集,台湾大学,1993.10桂林工学院学报1996年琴屏盛长,屏举NZ,NO牙OR一鄂:{一N整暮乒No:一N碱度增大碱度减刁好氧或厌氧条件好氧条件图1生物脱氮过程示意图Fi