脫氮除磷新工藝在污水處理中的應用研究

李文洪　熊春蓮

摘要：實現對污水的處理具有重要的實際意義，污水處理的效果以及經濟性都與污水處理工藝密不可分，所以要保證污水處理工藝的科學合理性。處理效率不高而成本卻很高是污水處理工藝普遍存在的問題，脫氮除磷的污水處理新工藝在解決上述問題時，發揮著重要的作用。本文通過對脫氮除磷工藝的研究和分析發現，其新工藝對污水的處理效果很好，不僅能夠實現高效率的水體凈化，同時還能夠保證其經濟性。

關鍵詞：污水處理;脫氮除磷;新工藝;應用

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.065

Application study of new nitrogen and phosphorus removal process in wastewater treatment

Li Wenhong1，2，Xiong Chunlian3

（1.Yibin Xinyun Environmental Protection Material Co.，Ltd.，Yibin Sichuan 644000，China;2.Yibin Bell Environmental Testing Co.，Ltd.，Yibin Sichuan 644000，China;3.Yibin City Environmental Monitoring Center Station，Yibin Sichuan 644000，China）

Abstract：The realization has important practical significance for the treatment of sewage.The effect and economy of sewage treatment are inseparable from the sewage treatment process，so it is necessary to ensure the scientific rationality of the sewage treatment process. The low efficiency and high cost are common problems in the wastewater treatment process.The new nitrogen and phosphorus removal wastewater treatment process plays an important role in solving the above problems.The research and analysis of the denitrification and dephosphorization process shows that the new process has a good effect on the treatment of sewage， which not only achieves high-efficiency water purification， but also ensures its economic efficiency.

Key words：Sewage treatment;Nitrogen and phosphorus removal;New technology;Application

水環境污染問題隨著社會經濟的發展不斷地凸顯，氮、磷污染物的大量排放造成了水體富營養化，并且問題越來越嚴重。水污染治理面臨著較大壓力，所以，研發出低成本高效率的脫氮除磷新工藝對水污染管控方面有較為重要的現實意義。

1 污水處理在社會發展中的地位

目前，水資源隨著社會經濟的不斷發展，出現了短缺現象，究其原因是水在人們生活中的實際運用超出了其本身的最大承載范圍。所以，要想實現水資源的合理應用，就要保證其自然的循環和供應，這就需要平衡好上游地區與下游地區的水體功能，平衡好水循環的社會與自然規律。這樣才能夠保證水資源的可持續利用和水質的優良。傳統的用水首先是取水和輸水，其次是用水，最后是排水，這種用水模式是單向開放型，而節能用水模式則為反饋式循環流程，首先是有節制的取水和輸水，其次是用水，最后是變為再生水，這樣就有效實現了水資源的循環利用。要想更好地實現反饋式循環流程模式用水，就要做好再生水的處理工作，即污水處理工作。

2 脫氮除磷工藝的內容介紹

2.1 污水中的氮和磷

有機氮和無機氮是污水中氮的兩種形式，有機氮和無機氮在一定條件下是可以相互轉化的。有機氮可以在微生物的作用下轉化為無機氮，無機氮在一定的化學條件下可以轉化為有機氮。污水的處理主要是處理含有的有機氮。硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮等含氮化合物是污水中有機氮的存在方式。含氮肥料、工業廢水以及有機氮的分解都會增加污水中的無機氮含量。污水中的總氮就是有機氮和無機氮的總稱。酸性磷鹽是污水中磷的基本存在形式。根據其物理和化學性質可以把酸性磷鹽分為很多種類，根據其溶解性可以分為溶解性磷和非溶解性磷兩種種類，其中非溶解性磷又稱為顆粒性磷，有機磷酸鹽、正磷酸鹽等是根據它們的化學性質進行劃分的。污水中的磷是來自于人們的生產生活，例如人們使用的含磷洗衣粉、生產過程中的工業廢水、農業生產中的含磷化肥以及化學反應產生的含磷污水等。

2.2 污水脫氮方法

脫氮即對污水中的氮進行轉化，在轉化過程中要依靠一些物理和化學變化。一般情況下，脫氮分為物理化學法脫氮和生物法脫氮兩種方法。氣體脫氮、離子交換以及氯處理等是屬于物理化學法，這樣方法的使用比較少。生物脫氮法是比較常用的廢水處理方法，例如硝化反硝化作用。嫌氣反應與好氣反應是活性污泥法和生物膜法處理時會應用到的，目前針對這兩種反應，已經設計出多種處理程序。

2.3 脫氮的依據

氨化、硝化和反硝化等脫氮方式是屬于生物脫氮法，在污水處理時經常會用到。氨化方式實現脫氮是在氨化菌的作用下，把有機氮化物轉化成了氨氮，以此來實現了脫氮。硝化方式實現脫氮是利用了硝化細菌，反硝化方式實現脫氮是利用了反硝化細菌，把產生的含氮化合物轉化為氣態，并且是在缺氧條件下進行的。同化方式來實現脫氮是把含氮化合物轉變為了微生物的組成部分。生物脫氮法是經常用到的一種脫氮技術，尤其是在傳統脫氮技術中。成本較高并且工藝比較復雜的化學脫氮法則很少被應用到污水處理中。

2.4 污水除磷依據

反硝化除磷工藝中有一種稱為SND的除磷工藝，在富氧水體中聚磷細菌的活性比硝化細菌的活性要低，并且充分硝化時與氧氣接觸的時間較長，在此過程中聚磷細菌不能夠有效地進行除磷，它自己會利用自己的碳源。聚磷細菌在厭氧條件下會釋放磷，反硝化除磷就很好地利用了這一特點通過硝化細菌來脫氮除磷。

2.5 除磷方法

物化法和生物除磷法是污水處理中常用的除磷方法。化學沉淀法是物化法中常用的一種方法，化學沉淀法顧名思義運用了化學反應，然后根據混凝劑的吸附電中和原理，把污水中的含磷化合物轉化為大顆粒物質，在對其進行分離時，采用沉淀的方式。使用面積不大、成本不高、處理快是該方式的優點，污泥具有毒性、具有大的產量以及二次污染是該方法的缺點。生物除磷法實現凈化的目的是通過聚磷菌來實現的，首先為了使其大量的吸收磷，先制造好氧條件，然后為了使其釋放磷，再制造無氧條件。物化法能夠除磷，生物法也能除磷，如果把兩者結合也能夠很好地實現除磷的目的。該方法要把脫氮和除磷分開，可以使用催化劑來實現。在對磷進行釋放時，要保證在特定的池子內，并且還要有污泥分流和回流。這樣才能夠達到高效除磷的目的，從而實現水資源的高效利用。

3 脫氮除磷新型工藝

3.1 SND 技術理論

富氧水體脫氮除磷時把硝化和反硝化反應在同一池內進行的過程稱為SND處理工藝。當污水前期的水體處在缺氧、碳源容易降解，并且含有一定量反硝化菌群時，才能夠采用SND處理工藝。SND技術理論與傳統的技術理論有一定的區別，SND技術理論是在單元氧濃度、絮狀物以及可溶性COD尺寸的單元基礎上，實現硝化和反硝化反應。該技術與傳統的技術理論相比，能夠很好地節省污水處理成本，這是由于該技術理論有設備數量少、碳源需求量少等優點。

3.2 SHARON 技術理論

該技術理論在一定程度上可稱為硝化反硝化技術理論，其特點是在亞硝酸鹽階段就停止了硝化反應，然后再進行反硝化反應。對氧氣以及碳源的需求量少、污泥的生成量少、反應時間短等都是該技術理論具備的優點，但是不能保證亞硝酸鹽的長時間積累是該技術理論的一個缺點。

3.3 雙污泥反誘導結晶工藝

生物法和化學法都很好地應用在了該技術理論中，該工藝在脫氮除磷時采用了傳統的方式，這樣就有效提高了效率。在脫氮除磷過程中存在著污泥齡矛盾，而該種工藝很好地解決了這個問題，并且還為硝化菌提供了良好的生存環境。工藝流程長以及投資大是該工藝存在的缺點。

4 結束語

綜上，降低反應的投堿量、使酸堿保持平衡、節省能源消耗、保證其經濟性以及反應時間短等都是脫碳除磷新工藝具備的優點，對高效低成本進行水處理有著重要的意義。政府部門以及相關企業都應積極推廣應用脫氮除磷新工藝，以提升污水處理技術水平，實現社會的可持續發展。

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收稿日期：2020-07-21

作者簡介：李文洪（1986-），男，漢族，碩士，工程師，研究方向為水處理新工藝、環保藥劑研究、環境檢測。