欧洲水环境控磷策略与污水除磷技术_下_.pdf

68给水排水Vol124No. 91998# 科技情报综述 #郝晓地刘壮刘国军图 4UCT 工艺流程图 3Phostrip 工艺流程图 5Renpho 工艺流程五、 欧洲的主要污水除磷工艺11Phostrip 工艺图 3显示了 Phostrip 工艺流程[34] [35], 这是单纯的生物除磷工艺 与图 2所示的/ 主流0( Main -Stream) 除磷工艺不同之处就是将厌氧区独立设置于污泥回流线上, 因而也称其为/ 旁流0( Side -stream) 除磷工艺在污泥回流线上, 部分回流污泥被引入一完全封 闭的厌氧罐中, 磷在此释放与污泥分离放磷后的污泥再返回曝气池; 含磷的上清液则后续用石灰等以磷酸钙形式沉淀21UCT 工艺UCT 工艺也称南非开普敦大学( University of Cape T own) 工艺, 是最早应用于生物脱氮除磷的工艺之一,见图 4[ 36~38]这种工艺在厌氧和好氧区之间以一缺氧区分离,目的是使摄磷后的污泥先进行反硝化脱氮, 以免在好氧区中硝化形成的 NO-3直接进入厌氧区而影响 PAO 的放磷[35] [39] [40]31Renpho 工艺Renpho 工艺首先在荷 兰应用, 特别适合于低负荷脱氮除磷活性污泥法[41]。

如图 5所示, 反应池分 4 区设置 厌氧区用于放磷、 贮碳 ( PHA) ; 第一个好氧区用做摄 磷和硝化; 缺氧区借助部分原水进行反硝化( 因NO-3的抑制作用而在该区不会产生放磷现象) ; 第二个好氧区被用来氧化残余的有机物 在二沉池沉淀分离后的污泥被分为两部分:一部分被直接回流到厌氧区; 另一部分则以 / 旁流0方式放磷后再返回到第一个好氧区在/ 旁流 0放 磷 过 程 中 ,加 入 少 量 醋 酸 钠 ( CH3COONa) 为的是加速磷的释放以/ 旁流0方式放磷后被回流的污泥对低负荷活性污泥工艺是必须的,因为这种工艺产生的剩余污泥量 极少41Bardenpho/ JHB/ Phoredox 工艺Ba -rdenpho[ 35] [38] [42]、 JHB[43]、 Phoredox[44]这三种工艺在反应池分区设置上大同小异, 基本上均 是以厌氧- 缺氧- 好氧顺序排列,且在好氧与缺氧区间存在污泥回流JHB 是 Bardenpho 的一种变型形式, 因在南非 Johannesburg 的污水 处理场中首先使用而得名在美国,类似于欧洲水环境控磷策略与污水除磷技术( 下)69给水排水Vol. 24No. 91998图 7EA SC 工艺流程图 9Dephanox 工艺流程 A . 厌氧罐T1、 T2. 好氧/ 缺氧罐S. 二沉池图 8Bio -Denipho 工艺流程图 6JHB 工艺流程JHB 的脱氮除磷工艺被通称为 A/ O 工艺。

图 6显示了 JHB 工艺流程, 反应池的最前端的厌氧 区被分成厌氧/ 缺氧区回流污泥在厌氧/ 缺氧区的前部进入, 而进水则从后部进入这种布置的优点在于简化了原 Bardenpho 工艺的分区设置, 使回流污泥中可能含有的 NO-3在厌氧放磷前首先反硝化, 以利于随后的厌氧放磷51EASC 工艺EASC( Extended Anaero - bic Sludge Contact) 工艺首创于德国[45], 该工艺与众同之处就在于回流污泥不是回到曝气池中, 而是直接引进一沉池内与原水一同混合这样, 磷的释放与低分子发酵产物 ( SCFA) 在 一沉池内的形成一气呵成,为好氧环境下的摄磷储备大量的 PHA如图 7所示, 一沉池的上清液和沉淀污泥需分别引入曝气池61Bio -Denipho 工艺Bio -Denipho 工艺 是一种在丹麦较为盛行的双罐交替运行脱氮除磷工艺, 由 Bio -Denitro 脱氮工艺演变而来[47~50] 该工艺主要由一个放磷、 贮碳用的厌氧罐和两个交替曝气、进水的反应罐组成两个反应罐之一总是处于非曝气状态, 以利于缺氧反硝化; 处于曝气状态的反应罐 ( 图中以粗黑框标明) 用作硝化和摄磷。

如图 8所示, 运行由 4个反复循环的阶段组成, 每个罐的曝气状态和进水位置顺序切换阶段 2 和阶段 4 为主要阶 段 因这时进水首先进入非曝气区进行反硝化,随后紧跟硝化阶段 1和阶段 3 用于运行时间交替轮作的过渡时段, 因为此时进入二沉池的氨氮和磷的浓度均最低如果 4 个阶段总的运 行时间为 t , 则阶段 1和阶段 3 各为 t / 6;阶段 2 和阶段 4 各为 t / 371Dephanox 工艺Dephanox 工艺是以满足 DPB 所需环境与基质的 EBPR 工艺, 如图 9所示[19] [20]回流污泥完成在厌氧池中的放磷和PHA 的储备后在一中间沉淀池中泥、水分离; 分离后的上清液直接进入随后的固定膜反应池进行硝化; 被沉淀的污泥跨越固定膜反应池进入一缺氧的悬浮生长反应池内同时完成反硝化 和摄磷 ( 关键步骤) ; 脱氮和摄磷后的混合液再进入曝气池再生污泥 ( 氧化细胞内残余的PHA) ,使其在下一循环中发挥最大放磷和PHA 储备的能力参考文献[ 1] ZullingH. ( 1982) ,/ U ntersuchungen uber die Sttatigra -70给水排水Vol124No. 91998phie von Carrotinoiden im geschichteten Sediment von10 Schweizer Seen zur Erkundungfruherphytoplanktonent -faltungen0, Schweiz. Z.Hydrol, 44, 1~ 98.[ 2] Boller M . ( 1997) ,/ Janusthe twofaces ofphosphorus0, EAWAGNews, 42E, 2.[ 3] Muller E. ( 1997) , / Banning phosphates in detergents:preventing contamination at the source0, EAWAG News,42E, 3~ 8.[ 4] Bossard p. and Gachter R. ( 1997) , / Controversial hypot -heses related to the ban onphosphates: was banning pho -sphates in detergents a mistake?0, EAWAG News, 42E,18~ 20.[ 5] Jaefer C. C. et al. ( 1997) ,/ lnnovative environmental policyand the phosphate ban0, EAWAG News, 42E, 20~ 22.[ 6] Hao X.-D . et al. ( 1996) , / U se of contact tank to enha -nce denitrification in oxidation ditches0,Wat. Sci. Tech. ,34( 1~ 2) , 195 ~ 202.[ 7] Piekema P. G. and Gaastra S. B. ( 1993) , / Upgradingofa wastewater treatmentplant in the N etherlands: com -bination of several nutrient removalprocesses0,Euro.Wat . Pllut. Contr. , 3( 3) ,21~ 26.[ 8] Bundesamt fur U mweltshutz ( 1983) ,/ waschmittelpho -sphare0, Schriftenreihe Umweltschutz, Nr. 14.[ 9] Wehrli B. et al. ( 1997) , / Decreasingeutrophicat ion inSwiss lakes0, EAWAG N ews, 42E, 12~14.[ 10] Siegrist H. and Boller M. ( 1997) , / Effects of thephos -phate ban on sewage treatment0, EAWAG News, 42E, 9 ~ 11.[ 11] Van Dijk J. C and Braakensiek H. ( 1984) ,/ Phosphateremoval by crystallization in a fluidized bed0, Wat. Sci.Tech, 17( 1~ 2) , 133 ~142.[ 12] WEI( 1997) ,/ U S trials demonstrate that PACl is a cost -effectivephosphorus removal solution0Wat. & Environ.lnternat. , 6( 5) , 31 ~32.[ 13] Pet ersen B. et al. ( 1998) ,/ Phosphate uptake kinetics inrelation to PHB under aerobic conditions0, Wat. Res. ,32( 1) , 91 ~ 100.[ 14] Lie E. ( 1997) ,/ Carbon and phosphorus transformationsin a ful- l scale enhanced biological phosphorus removalprocess0,Wat. Res., 31( 11) , 2693~ 2698.[ 15] 5 Stgaard K. ( 1997) ,/ Anoxic biologicalphosphorus re -moval in a ful- l scale UCTprocess0, Wat. Res. , 31( 11),2719~ 2726.[ 16] Randall A.A ( 1997), / Induction of phosphorus removalin an enhanced biological phosphorus removal bacterialpopulation 0, 31( 11) , 2869 ~ 2877.[ 17] Kuba T.etal. ( 1997) ,/ Occurrence of denitrifyingphosphorusremovingbacteria in modified UCT-typewastewater treatment0, Wat. Res. , 31( 4) , 777~ 786.[ 18] Kuba T. et al. ( 1996),/ Effect of cyclic oxygen exposureon the activityof denitrigying phosphorus removingbacteria0, Wat.Sci. Tech. , 34( 1~ 2) , 60~ 67.[ 19] Bortone G. et al. ( 1996) ,/ Biological anoxic phosphorusremovalthe Dephanox process0, Wat. Sci. Tech. ,34( 1~ 2) , 119~ 128。

[ 20] Tilche A. ( 1997) , / Design optimization of anoxic biore -movalprocesses0, Med.Fac. landbouww. U niv. Gent. ,62/ 4b, 1809~ 1816.[ 21] F。