污水处理技术根底夯实之生物除磷.docx

Word版本下载可任意编辑】 污水处理技术根底夯实之生物除磷 作为水体富营养化祸首之一的磷，是水污染防治工程中关注的对象，除磷分为化学除磷和生物除磷，我在前段已从基本机理、主要工艺形式和药剂投加方面对化学除磷做了详细分享，所谓生化除磷，有很多时候两者配合可实现最优去除效果今天就生物除磷的基本知识及相关探讨做分享 基本原理： 生物除磷的基本原理就是利用一种被称为聚磷菌（也称除磷菌、磷细菌）的细菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐；而在好氧条件下，又能超过其生理需要从水中吸收磷，并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐，从而形成富含磷的生物污泥，通过沉淀从系统中排出，实现生物除磷 影响因素： 生物除磷的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、RBCOD含量、糖原 1、温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行试验说明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢 2、pH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。

当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的pH升高时则出现磷的轻微吸收 3、溶解氧 每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD3mg,致使聚磷生物的生长受到抑制，难以到达预计的除磷效果厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB 而在好氧区需要较多的溶解氧，以更利于聚磷菌分解储存的PHB类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷厌氧区的DO控制在0.3mg/l以下，好氧区DO控制在2mg/l以上，方可确保厌氧释磷好氧吸磷的顺利开展 4、厌氧池硝态氮 厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收另一方面，硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体开展反硝化，从而影响其以发酵中间产物作为电子受体开展发酵产酸，从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。

每毫克硝酸盐氮可消耗易生物降解的COD8.5mg，致使厌氧释磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下 5、泥龄 污泥龄越小，除磷效果越佳这是因为降低污泥龄，可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量，从而削减二沉池出水中磷的含量但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言，为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求，污泥龄往往控制得较大，这是除磷效果难以令人满意的原因 6、RBCOD（易降解COD） 研究说明，当以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作为释磷基质时，磷的释放速率较大，其释放速率与基质的浓度无关，仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关，该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示而其他类有机物要被聚磷菌利用，必须转化成此类小分子的易降解碳源，聚磷菌才能利用其代谢 7、糖原 糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖，是胞内糖的贮存形式如上图所示聚磷菌中糖原在好氧环境下形成，储存能量在厌氧环境下代谢形成为PHAs的合成的原料NADH并为聚磷菌代谢提供能量所以在延迟曝气或者过氧化的情况下，除磷效果会很差，因为过量曝气会在好氧环境下消耗一部分聚磷菌体内的糖原，导致厌氧时形成PHAs的原料NADH的缺陷。

工艺： 废水生物除磷工艺主要有在生物除磷基本原理上发展起来的AO，以及与化学除磷相结合的Phostrip除磷工艺 1、A-O生物除磷工艺 在利用AO工艺处理城市污水时，如下主要参数可供参考： （1）水力停留时间为3-6h； （2）曝气池内的污泥浓度一般为2700-3000mg/L； （3）由于整个系统中的活性污泥交替处在厌氧和好氧条件下，其SVI可小于100，沉降性能好，发生污泥膨胀的可能性较小 作为除磷最经典的AO工艺，在条件控制上，水污师认为首先是释磷的过程，释磷吸收存储能量为吸磷做准备，所以COD要充足，其次优势菌种，利用的硝酸盐、硫酸盐的菌种与聚磷菌呈竞争关系，这点从脱氮可以看出来，吸磷过程溶解氧不能低，要保持好氧状态，吸磷后的泥要及时排出，在二沉池积泥容易缺氧释磷，回流至前端又变成释磷，尽快把泥从系统中拿出去是关键 2、Phostrip除磷工艺 以生物除磷为主体，以化学除磷辅助去除厌氧释磷后的上清液中磷酸盐，可以保证释磷后的污泥主要用于对进水中磷酸盐的吸收，故可到达更高的除磷效果 答疑解惑 1、困惑之厌氧释磷 困惑一：是不是只要满足厌氧环境就能释磷，有无有机物均可？ 困惑二：为了防止好氧回流液DO偏高，对缺氧造成影响，我把好氧段末端结束了曝气，是否会造成磷的二次释放？磷的二次释放需要何种条件？ 困惑三：聚磷菌释磷和吸磷，PHB是否是关键因素，厌氧释磷，伴随着PHB的合成，这个过程能量的来源是不是就是单一的聚磷颗粒或者ATP水解提供，而不存在发酵和呼吸的代谢？ 困惑四：为了加强脱氮除磷效果，我把好氧池前段区域结束曝气，只用搅拌器混合，相当于延长厌氧缺氧和厌氧的停留时间，这样做是否有效果？或者说反作用？ 困惑五：无效释磷问题。

水友观点 放牛班班长： 1、必须有有机物，且最好充足易吸收 2、二次释放磷只要厌氧时间久就会 3、为何说不存在发酵和呼吸？ 4、厌氧不是越大越好那样过于牺牲好氧区，反而对后面的除氮和吸收不利 谜雨： 厌氧释磷需要有机物，要储存能量为吸磷做准备防止好氧回流对缺氧的影响，只需要控制好氧末段溶解氧不过高就行了，一进入缺氧段没有曝气那点溶解氧很快就会被消耗掉，基本不会影响除氮靠反硝化，反硝化的反应时间很快的，这个你可以做小试测定硝酸盐氮，我们做过小试基本一个小时就有效果了，当然这个跟污泥浓度和有机物有关系，你延长了缺氧停留时间，如果硝化作用受到影响，反硝化的所需的硝酸盐氮也会受到影响，继而影响反硝化作用，一般工艺都有侧重点吧，要么主要除磷，要么主要除氮，除磷和除氮都需要有机物，并且所需环境也不一样 水世界球球： 1、如果有效释磷需要有机物，无效的话无所谓； 2、不会造成磷的二次释放；不形成PHB，在好氧段就无法过度吸磷； 3、PHB是关键因素； 4、理论可行，实际需要看工程 5、无效释磷是不考虑有无碳源的，要发挥除磷效果厌氧必须有碳源。

2、生化除磷相关问答 问题1：污水处理厂除磷工艺，SBR出水，加药，旋流混凝沉淀，消毒，出水用聚合氯化铝从2mg/L，降到0.5mg/L以下但是铝盐的最好时候能降到0.6--0.9mg/L现在用的是食品级氯化铝，1万吨/天加药300kg，加600kg也没再降下去多少混凝沉淀的时间最多3个小时，现在用铁盐做实验但是铁盐的反应时间不够，还有颜色有何解决方法？因厂采用斜管沉淀，用聚丙烯酰胺做助凝剂能引起污泥上浮吗？ 答复：用PAC加阴离子的PAM没有问题，不会浮泥可以改变一下排泥时间仅看混凝沉淀不一定有效，应该看下生物除磷的运行情况，重点是看下生物排泥是否及时如果排泥不及时，可能会造成SBR出水磷高，同样会影响混凝的混凝效果 问题2：污水处理厂，属于二级工业污水处理厂前段时间脱水机坏了一个月左右，一直没修好，近期出水总磷升高以往二沉出水总磷0.5-0.7mg/L，现在总磷1.7左右，已加强排泥4天，但效果不明显，请问是什么原因？ 答复：一个月不排泥，除磷到达效果需要1周以上的时间，着急可以加PAC 问题3：AAO工艺，进水水质COD、氨氮、总氮、总磷分别为：2000-4000mg/L（可认为控制）、氨氮150mg/L左右，总氮300mg/L左右，总磷50-80mg/L，设计8000吨每天，实际进水约3500吨。

正常运行时出水COD、氨氮、总氮、总磷分别为70mg/L、1mg/L、20mg/L、1mg/L左右，运行效果良好污泥浓度3000-7000mg/L之间，溶解氧2-5mg/L之间，泥龄按污泥浓度控制在7-12天目前pH值与以前没有变化，内回流比约400%外回流比约100%；COD升高至100mg/L左右，总氮和氨氮正常，总磷升至20mg/L左右，且O池周期性出现大量泡沫，泡沫堆积较好，白色泡沫，表面呈棕色，无浮渣为什么总磷突然上升了且一直调不下来？ 答复：MLSS不能变化太快，有时容易导致部分菌种流失进水量少的情况下，池子的停留时间都比较久，厌氧肯定过度释磷的；可以考虑慢慢调整池子运行组数，但要注意水质变化 问题4：在AAO工艺中脱氮时，食微比控制在0.15以下，而在除磷时要是低于0.15时除磷效果受到影响这样是不是只能把食微比控制在0.15了呢？这个是不是很有难度呢？ 答复：食微比是污泥负荷，和这个关系不是特别大脱氮是要求在缺氧的情况下发生反硝化，脱氮效率硝化液回流有一定正比关系而脱氮的微生物的次代较长，这就会泥污龄要老，相对来讲排泥量会减少磷的去除主要是靠排泥去除，如没有经过厌氧很好的释磷作用，在好氧中聚磷效率会差。

所以AA/0是在AO工艺中加了一个池就是防止脱氮缺氧池回流导致厌氧不够到达更好的除磷效果很多情况也是同时发生的重要是要理解脱氮及除磷的要求条件 8 / 8。