WFRL-AO梁平縣地埋式一體化污水處理設備
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反硝化聚磷菌除磷工藝
01 反硝化除磷機理
反硝化除磷就是在厭氧 /缺氧環(huán)境交替運行的條件下，易富集一類兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厭氧微生物，該聚磷菌能利用 NO3-作為電子受體，通過它們的代謝作用同時完成過量吸磷和反硝化過程。
大限度地減少碳源需求量，實現(xiàn)了能源和資源的雙重節(jié)約。反硝化除磷能節(jié)省 COD 約 50%，節(jié)省氧約 30%，剩余污泥量減少 50%左右。
大量實驗室和生產(chǎn)性規(guī)模的生物除磷脫氮研究也表明，當微生物依次經(jīng)過厭氧、缺氧和好氧 3個階段后，約占 50%的聚磷菌既能利用氧氣又能利用NO3-作為電子受體來聚磷，即反硝化聚磷菌（DPB的除磷效果相當于總聚磷菌的 50%左右）。這些發(fā)現(xiàn)一方面說明了硝酸鹽亦可作為某些微生物氧化PHB 的電子受體，另一方面也證實了在污水的生物除磷系統(tǒng)中的確存在著 DPB 屬微生物，而且通過馴化可得到富集 DPB 的活性污泥。
02 反硝化除磷工藝
該技術對城市污水特別是 C/N 比較低的污水有很好的處理效果。目前滿足 DPB 所需環(huán)境和基質(zhì)的工藝有單雙兩級。在單級工藝中，DPB 細菌、硝化細菌及非聚磷異養(yǎng)菌同時存在于懸浮增長的混合液中，順序經(jīng)歷厭氧／缺氧／好氧 3種環(huán)境，代表性的是 BCFS 工藝。在雙級工藝中，硝化細菌獨立于DPB 而單獨存在于某一反應器中，Dephanox 工藝和A2N 工藝是代表性的雙級工藝。
1、BCFS 工藝
BCFS 工藝是在 UCT 工藝及原理的基礎上開發(fā)的。
其工藝流程如圖 1。改進在于增加了 2個反應池，接觸池與混合池；增加了 2個混合液循環(huán) Q1和Q3 。
接觸池的功能為：回流污泥和來自厭氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余 COD；有效防止污泥膨脹。
混和池的功能為：地保證污泥再生而不影響反硝化或除磷；容易控制 SVI；地利用 DPB 以獲得少的污泥產(chǎn)量。
混合液循環(huán)Q1 的功能是為了增加硝化或同時反硝化的機會，從而獲得良好的出水氮濃度。Q3則是起輔助回流污泥向缺氧池補充硝酸鹽氮的作用。
BCFS 將生物、化學除磷工藝合并，是在線磷分離與離線磷沉淀的生物與化學除磷結(jié)合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脫氮雙重作用，來實現(xiàn)磷的*去除和氮的去除過程。由于充分利用 BCFS 工藝中的污泥齡易滿足硝化細菌增長所需的生長條件，污泥產(chǎn)量較低。荷蘭 BDG與 WGS 工程咨詢公司針對 BCFS 技術合作開發(fā)設計出同心圓反應池，實現(xiàn)了計算機自動控制。但是該工藝回流系統(tǒng)較復雜且總回流比高，同時在流程上比較復雜，污水處理廠通常采用同心圓構(gòu)型，運行管理相對復雜，運行成本相對較高。
2、Dephanox 工藝
Dephanox 工藝是在厭氧池和好氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應池。固定膜反應池的功能在于可以避免由于氧化作用而造成的有機碳源的損失和穩(wěn)定系統(tǒng)的硝酸鹽濃度。
污水在厭氧池中釋磷，在沉淀池中進行泥水分離，含氨較多的上清液進入固定膜反應池進行硝化，被沉淀的污泥則與固定膜反應池中的 NO 一同進入缺氧段，完成反硝化和攝磷。
此工藝的優(yōu)點在于能解決除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問題和降低系統(tǒng)的能耗，降低剩余污泥量且COD 消耗量低。
3、A2N工藝
把硝化菌和反硝化聚磷菌在不同的污泥系統(tǒng)分別進行培養(yǎng)，即雙污泥系統(tǒng)，簡稱為 A2N工藝。A2N連續(xù)流反硝化除磷脫氮雙泥系統(tǒng)利用 DPB 體內(nèi)PHB 的“一碳兩用”來實現(xiàn)脫氮除磷。
A2N－SBR 工藝是一種新興的雙泥反硝化除磷工藝，由 AAO－SBR 反應器和 N－SBR 反應器組成。AAO－SBR 的主要功能是去除 COD 和反硝化除磷脫氮；N－SBR 的反應器主要起硝化作用，這 2個反應器的活性污泥是*分開的，只將各自沉淀后的上清液相互交換。
連續(xù)流雙泥系統(tǒng)反硝化脫氮除磷的特性：A2N 雙泥系統(tǒng)能使硝化菌和反硝化聚磷菌分別在各自的環(huán)境中生長，利于系統(tǒng)脫氮除磷的高效和穩(wěn)定，當 C/N 提高到6.49，TN、TP、COD 的去除率分別為 92.7%、97.95% 、95%。
A2N工藝在實際應用中面臨的主要問題是：當缺氧段硝酸鹽量不充足時磷的過量攝取受到限制，而硝酸鹽量富余時硝酸鹽又會隨回流污泥進入?yún)捬醵危蓴_磷的釋放和聚磷菌 PHB 的合成。反硝化除磷技術將反硝化脫氮和生物除磷兩者相結(jié)合，是可持續(xù)發(fā)展的污水生物處理工藝。
污水除磷技術的發(fā)展
01 物化除磷與生物除磷技術相結(jié)合
目前普遍采用物化和生化相結(jié)合的城市污水處理工藝。其顯著的特點是流程中投加化學混凝劑，其余則與普通活性污泥法類似。生物除磷的工藝穩(wěn)定性可通過附加化學沉淀來改善。
在國外很多二級污水處理廠的曝氣池中投入混凝劑，主要目的是幫助除磷，使原來設計具有氮磷脫除能力的污水廠的除磷功能更加有效。對一些已建成的二級生物污水處理廠，在生物處理的基礎上物化法，可大大提高出水水質(zhì)。
將生物除磷與化學除磷相結(jié)合，可以充分利用生物除磷費用低、化學除磷出水磷濃度低且比較穩(wěn)定的優(yōu)點。
02 采用微生物固定化技術處理含磷廢水
微生物固定化技術通常用于難降解有機廢水、含氨氮有機廢水等。以 PVA－硼酸法固定以假單胞菌為優(yōu)勢菌的活性污泥進行除磷的研究中，固定化的污泥具有較高的活性及除磷效率，6h內(nèi)可將起始質(zhì)量濃度為 87.5 mg·L-1 的磷降至 44mg·L-1。
怎樣培養(yǎng)污泥處理段的厭氧污泥?
大中型污水處理廠一般在水處理段正常后，有足夠的剩余污泥后，再培養(yǎng)厭氧污泥比較有利。
先將消化池內(nèi)充滿二級出水，投入其它消化池的厭氧污泥菌種，或接入水處理段的剩余污泥。
在消化污泥來源缺乏的地方也可用人糞、牛糞、豬裝、酒糟、剩余的淀粉等有機廢物稀釋到含固率為1%~3%投入硝化池。
培養(yǎng)消化污泥菌時，必須控制pH值和有機物投配負荷，PH值應保持在6.4~7.8之間。有機負荷控制在0.5kgVSS/(m3·d)之下。投配負荷過高，會導致?lián)]發(fā)性脂肪酸大量積累，PH值降低，使酸衰退階段太長，從而延長培養(yǎng)時間。
充分攪拌消化池內(nèi)的混合污泥。中溫消化要保持消化池內(nèi)的水溫在35℃士2°C，邊進泥邊加熱，待加至所需溫度及混位后，暫停進泥。待厭氧消化產(chǎn)氣正常后可逐新增加投泥量，直至到正常加泥。
每日分析沼氣成分，所需數(shù)據(jù)正常時，取樣品進行點火試驗，(注意防火、防爆)然后才可正式進行沼氣利用工作。
怎樣培養(yǎng)水處理段的活性污泥?
污水處理廠在單體試車初步驗收和聯(lián)動試車的基礎上。進水的污水水質(zhì)、水量能滿足初步運行的要求，即可進行投產(chǎn)試運行。首先要培養(yǎng)活性污泥，一般直接通污水進行培養(yǎng)。
將城市污水引人曝氣池后暫停進水，進行曝氣。在水溫、氣溫都合適情況下1~2天就會出現(xiàn)絮狀物，這時可少量連續(xù)進水，也可間歇進水，連續(xù)曝氣。連續(xù)曝氣一周后，通過顯微鏡檢查到菌膠團長勢良好后即可由少到大逐漸增加進水到設計量，投入試運行。
如果營養(yǎng)不足可加人一些糞便、食品加工業(yè)的含氮磷豐富的廢液，以及飯店的米泔水等以增快培養(yǎng)的速度。
還要注意在培養(yǎng)菌的初期，由于好氧細菌沒大量形成，應控制曝氣量，避免好氧細菌老化。
