生物脱氮除磷常规工艺及新发展

生物脱氮除磷常规工艺及新发展VOL15NO．32003．09．26天津市政工程生物脱氮除磷常规工艺及新发展王洪洋朱雁伯(同济大学环境科学与工程学院)(创业环保股份有限公司)1前言近些年来，由于含氮、磷的化肥、农药、洗涤剂使用量的不断上升，加之处理工艺的不完善，造成大量氮磷污染物进入水体，引起水体的富营养化。对我国的26个主要湖泊的调查显示，其中1个贫营养湖，9个中营养湖，l6个富营养湖，特别是滇池、太湖、巢湖流域，水体富营养化极为严重。近年，我国沿海地区多次出现赤潮现象，所有这些都为我们敲响了控制氮磷污染的警钟。面对严峻的形势，我国新近颁布的《污水综合排放标准》(GB8978—1996)对氮、磷都做了严格的规定，其中对磷：0．5mg／L(一级标准)、1．0mg／L(二级标准)；对氮：15mg／L(一级标准)、25m~L(二级标准)。传统活性污泥法对BOD及SS的去除比较理想，而对氮磷的去除率只有10％～20％。典型城市污水中一般TKN=50～60mg／L，TP=4—20mg／L。可见，单纯采用活性污泥法处理城市污水，很难使出水达到氮磷的二级排放标准。由此，采用高效、节能的氮磷去除工艺必将是我国城市污水处理工艺的一个发展方向。本文较系统地介绍了生物脱氮除磷的工艺现状，以及国外学者在本领域的新近研究成果，并对可能存在的问题进行了分析。2生物脱氮除磷的机理2．1生物脱氮的机理生物脱氮是由硝化和反硝化两个过程组成的。硝化过程是指作为化能自养型的硝化细菌在好氧条件下(一般DO>2mg／L)，利用无机碳化合物作为碳源，把水中的NH，、NH4+、NOr氧化成NOr，并从中获取能量。反硝化是指异养型的反硝化细菌在缺氧条件下(一般DO<0．5mg／L)，以NO，～N为电子受体，有机碳源为电子供体，在降解有机物的同时将硝酸氮还原为氮气释放出来，这一过程也称为异步反硝化。实际反应中还有一部分硝酸氮被转化为NH广N用以合成新细胞，被称为同步反硝化，但其转化量相对较少。要使生物脱氮达到良好的效果，足量的碳源非常重要。一般认为COD／TN>8时，才可以达到良好的反硝化效果。若原水有机物含量不高，一般需添加有机化合物，如：甲醇、丙酸、乙酸等。2-2生物除磷的机理生物除磷是聚磷菌在厌氧条件下释磷，之后在好氧条件下过量摄磷，通过剩余污泥排放达到除磷的目的。厌氧条件下(一般DO<0．2mg／L)，聚磷