城市污水处理厂的生物除磷系统设计

城市污水处理厂的生物除磷系统设计城市污水处理厂的生物除磷系统设计城市污水处理厂的生物除磷系统设计随着我国新的《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的颁布实施，强化生物除磷技术(EnhancedBiologicalPhosphorusRemoval，简称EBPR)在新建污水处理厂工程中获得了日益广泛的应用。由于新标准中对出水TP要求高，再加上生物除磷技术复杂，因此它往往成为污水处理厂设计与运行的难点。有关生物除磷的机理，目前比较一致的看法是聚磷菌(PAO)独特的代谢活动完成了磷从液态(污水)到固态(污泥)的转化。普通活性污泥中磷含量为1.5%～2.0%(P/VSS)，而PAO能将污泥中的磷含量提高到5%～7%，因而生物除磷要求创造适合PAO生长的环境，从而使PAO群体增殖。在工艺上通过在好氧段前设置厌氧段(空间上，如A/O除磷工艺；时序上，如SBR工艺)使PAO获得选择性增长。PAO获得选择性优势的原因是在厌氧段大量吸收进水中挥发性脂肪酸(VFAs)，并在体内转化为聚β羟基丁酸(Polyhydroxybutyrate，简称PHB)，使得它在好氧段无需同其他异养菌争夺水中残留的有机物。11泥龄设计泥龄设计1.11.1好氧泥龄好氧泥龄作为一种异养菌，PAO存在的一个必要条件就是要满足其生长所需的最小泥龄。由于PAO是在好氧条件下生长繁殖，故此处的最小泥龄指的是好氧泥龄。PAO的生长速率介于其他异养菌和自养菌(硝化菌)之间，因此其生长所需的最小泥龄也介于两者之间。目前设计中PAO好氧所需的最小泥龄一般按经验选用。图1表示了PAO及硝化菌生长所需的最小泥龄与温度的关系，设计中除了考虑最小泥龄外还应考虑一定的安全系数，其值一般取1.5。之所以在图1中列出硝化菌生长所需的最小泥龄是因为硝化反应会对PAO生长产生不利影响。若在好氧段发生硝化反应，硝酸盐会随着回流污泥进入厌氧段，使得反硝化细菌同PAO争夺VFAs，从而破坏了PAO的选择性优势。另外，回流到厌氧段的硝酸盐还会干扰发酵反应，因为反硝化细菌在厌氧条件下会直接利用易降解有机物(1mgNO3-N回流到厌氧段大约有6mgCOD被消耗掉)，从而破坏了其通过发酵反应转化为VFAs的过程。因此，当好氧段发生硝化反应时确定厌氧段泥龄应考虑到由此引起的有机物的额外需求。从图1可以看出，当温度较低时PAO和硝化菌生长所需的最小泥龄相