城市污水處理廠脫氮除磷工藝的發展研究

魯青璐

（廣元市環境監測中心站四川廣元628000）

城市污水處理廠脫氮除磷工藝的發展研究

魯青璐

（廣元市環境監測中心站四川廣元628000）

近年來，國內經濟發展尤為迅速，然而隨著社會經濟發展也相應出現了一項有待優化的現實問題，即污水處理問題。因為眾多污水中含有大量的氮、磷元素，此類污水若未經凈化處理便隨意排放，將會加速城市水源環境的惡化，從而出現水體富營養化等嚴重后果。因此，當前形勢下深入作好污水脫氮除磷工藝研究，保證城市水源環境始終處于良好循環狀態，客觀而必要。本研究即立足于城市污水處理技術工藝視角，深入分析了現代廢水脫氮除磷的方法原理，以期通過研究為城市污水處理工藝推進，提供有效參考。

城市污水處理；脫氮除磷；技術工藝；分析

1　引言

現實中，水體中氮磷元素多源于日常生活污染、農業、工業生產污染層面。大量氮磷元素進入水體，導致水體自凈能力難以有效完成，從而破壞了城市水域的生態環境。因此，污水排入城市水域前，必須嚴格清除污水中所含的氮磷元素，以促使城市水環境保持同時，回收氮磷元素，最終達到循環利用的目的。

2　生物脫氮除磷的原理

從生物脫氮原理來講，主要可分為氨化作用、硝化作用、反硝化作用三個層次。首先，是將污水中的蛋白氮、有機氮在好氧條件下，經氨化菌轉化為氨氮，此即氨化作用；其次，在硝酸菌作用下持續轉化為硝酸鹽氮，此即硝化作用；最后，在缺氧條件下，經反硝化細菌作用之下，促使硝酸鹽氮還原為氮氣自污水中溢出，此即缺氧反硝化作用；經過上述三個層次配合，一個完整的脫氮循環過程即告形成。

而從生物除磷層面來講，主要是利用污水之中的聚磷菌類微生物，在厭氧條件下，相繼釋放出體內的磷酸鹽，產生能量吸收快速降解的有機物，轉化為聚β羥丁酸儲存起來；而當此類聚磷菌進入好氧條件時，便可自動降解體內存儲的聚β羥丁酸產生能量，用作細胞合成及磷元素吸收，形成高磷污泥排出系統外，達到污水除磷的效果。

3　現行污水脫氮除磷的工藝研究

3.1AB工藝分析

AB污水處理工藝，也即生物吸附--生物降解兩段活性污泥法，AB工藝對污水中氨氮元素的去除率相應高于傳統活性污泥法，但此工藝對氮磷深度清理的能力較差，所以需給予改進，以便達到水質凈化的標準要求。主要改進措施可采取增加污泥回流裝置，強化C源利用率，以充分清理污水中的氮磷。筆者實踐發現經改進后的AB工藝，在當前多數污水處理廠均較為適用。

3.2A/O工藝分析

A/O工藝也即厭氧/好氧工藝，具體是依托聚磷菌在厭氧、好氧循環下達到磷元素去除的目的，是最基礎的生物脫氮除磷工藝，工藝操作所需設備簡單，操作要求也相應較低。但是不可置否傳統A/O工藝處理后的出水水質相對較差，對于高濃度污水氮磷元素的去除效果。筆者結合近期研究發現，通過分段進水A/O工藝能夠對上述缺點作出解決，相繼清除高濃度水中的氮磷元素，但具體應用中可能出現絲狀菌污泥膨脹情況，有待進一步改善消除此類局限性問題。

3.3A2/O工藝分析

A2/O工藝的脫氮除磷能力及有機物去除能力相應較高，對濃度較高的生活污水及工業廢水處理效果尤為明顯，即便嚴寒季節仍可保持穩定工作。但是此工藝實施有著較高的C源要求，普遍存在脫氮及除磷兩者間的碳源矛盾。當前在A2/O工藝基礎上改進而來的倒置A2/O工藝，通過以兩點進水，降低初沉池停留時間，增加進水碳源有機物，也對C源不足問題予以了初步解決，但仍有待持續優化。從適用范圍來講，此工藝流程有著操作簡潔、投資能耗較少、運行穩定等顯著優點，較為適用于老污水廠改造范疇。

3.4氧化溝工藝

氧化溝工藝的應用年限較久，具體是通過污水硝化、反硝化反應達到高效脫氮除磷的目的。近些年，國內開始廣泛應用奧貝爾氧化溝工藝，具體是采取外溝道中同時實施硝化反硝化反應，有效減少反應設備數量、尺寸、氧氣供給量，同時能夠大幅降低碳源的投加，從而節省較多的工藝操作費用，在節能降耗背景下完成污水脫氮除磷工作。

3.5SBR工藝與SBR改進工藝

SBR工藝也即是序批式活性污泥法，此工藝方法操作流程相對簡單，且脫氮除磷的效果也相對明顯，較適用在常規濃度的污水處理范疇，工藝控制便捷，目前在國內中小型污水處理廠得到了極為廣泛的應用。但該項工藝也非完美，尚存在著總容積利用率低、脫氮除磷效果欠缺持續穩定等缺點不足，此類缺點極大限制了SBR工藝發展。目前，基于活性污泥轉移改進后的SBR工藝，相應彌補了上述缺點不足，強化了氮磷清除效率，但仍面臨設備改進工藝較為復雜的情況，難以作出大范圍的應用推廣。

除卻上述方法之外，目前國內城市污水處理廠應用的脫氮除磷工藝還有CAST工藝、OCO工藝、百樂卡工藝等，但均因各類條件、技術限制，尚未得到大范圍的應用推廣，有待在后續發展中作出持續優化完善，因而本文中即不作逐一贅述。

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