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膜-序批式生物反应器同步脱氮除磷试验研究

膜-序批式生物反应器同步脱氮除磷试验研究＊

张玉翠

张雁秋张传义王晓鹿飞孙开蓓李艳芬

%%%%%%摘

要

研究了膜-序批式工艺处理生活污水的特性，采用厌氧（A ）-好氧(O)-缺氧（A ）+

膜出水的运行方式，1h 搅拌进水进行磷的厌氧释放，0.5h 好氧吸磷和硝化，0.5h 缺氧搅拌进行脱氮和反硝化除磷，在总的水力停留时间为11小时的条件下，系统对氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别达到了95.97%，89.18%和90%。周期试验发现，好氧吸磷和反硝化除磷对磷去除贡献率分别为

72.90%和17.25%，系统有较好的反硝化除磷功能，同时系统还存在同步硝化反硝化作用，对TN 的

去除占总去除率的16.50%。

关键词

M-SBR 脱氮除磷反硝化除磷

膜生物反应器（MBR ）是膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型污水处理技术。该技术于上世纪60年代用于污水处理研究，在80年代得到快速发展

[1]

。近年来，对MBR 及其改良工艺的研

究不断增多，膜序批式生物反应器（M-SBR ）将

SBR 与MBR 相结合，融合了二者的优点[2]

：无需

二沉池和污泥回流，工艺简单，占地面积小，有机物去除率高，脱氮除磷效果好，间歇运行减小膜污染，可直接回用等。本文以模拟生活污水为研究对象，采用厌氧-好氧-缺氧+膜（即M-SBR ）出水的运行方式，考察了系统的脱氮除磷性能，同时对氮磷的去除机理进行了周期分析。

1试验材料与方法1.1

试验装置与流程

MBR 试验装置系统如图1所示。MBR 反应器

采用无机玻璃制作，长×宽×高=250mm ×130mm ×

500mm ，有效容积为10L 。膜组件采用聚丙烯中空

纤维膜，其膜孔径为0.1μm ，膜面积为0.2m 2。反应器中设置搅拌器，以保证活性污泥在非曝气阶段处于悬浮状态，泥水混合均匀。同时设置砂头和穿孔管两种曝气方式，分别用于曝气和出水两个阶段。

系统采用厌氧→好氧→缺氧的运行方式，通过时间继电器控制周期运行。厌氧期间搅拌进水，为保证有效释磷和碳源的充分利用，采用长时间低流量的进水方式；随后进行砂头曝气，是摄磷、硝化及去除有机物的主要阶段；而缺氧段则利用好氧

产生的硝态氮进行反硝化脱氮并实现反硝化除磷的目的；出水采用负压恒流的抽吸方式，同时利用穿孔管曝气以减缓膜污染。

图1MSBR 试验装置

1.2试验用水

试验采用人工配水，主要成分有：葡萄糖、淀

粉、氯化铵（NH 4Cl ）、碳酸氢钠（NaHCO 3）、磷酸二氢钾（KH 2PO 3）及硫酸钙（CaSO 4·nH 2O ）、硫酸亚铁（FeSO 4·7H 2O ）、硫酸镁（MgSO 4·7H 2O ）等微量元素，其中进水COD 为250～400mg/L ，NH 3-N 为16～30mg/L ，TP 为3～8mg/L 。

1.3分析方法

溶解氧（DO ）采用溶解氧自动测定仪，COD 采

用重铬酸钾法，TN 采用紫外分光光度法，TP 采用钼酸铵分光光度法，NH 3-N 采用钠氏试剂分光光度法，MLSS 采用重量法，温度采用普通水银温度计。

基金项目：江苏省研究生创新计划（CX07B-173Z ）；中国矿业大学科技基金（0P061059）

加药泵

鼓风机进水泵

压差计

控制阀

膜组件

出水泵

穿孔曝气管

流量计

电控系统

加药箱

４５４０３５３０２５２０１５1050

总氮浓度／m g ＊L -1

10０

6０

2０

去除率％0

天数／d

2结果与讨论

2.1

NH 3-N 的去除

如图2所示，通过比较进、出水和反应器中上

清液的氨氮浓度，可以看出在曝气即硝化时间为

0.5h 时，上清液中氨氮平均浓度为0.99mg/L ，出水

平均浓度为0.86mg/L ，去除率分别为95.35%和

95.97%。这和大多数学者的研究相同

[3-4]

：出水

NH 3-N 浓度和反应器内混合液的NH 3-N 浓度基本

相同，微滤膜对小分子物质无截留作用，NH 3-N 的去除主要靠微生物的硝化和同化作用来完成。由于

MBR 反应器可以实现水力停留时间和泥龄的完全

分离，维持系统较长的泥龄，保证硝化菌的正常生长；同时，膜丝对微生物有效的截留作用保证了装置中高浓度的硝化菌，二者的共同作用使硝化菌种充足。由试验数据可以看出，在控制曝气时反应器中的DO=3.6mg/L 时，30min 的曝气即可满足系统的硝化要求。

图2氨氮的去除效果

2.2TN 的去除

M-SBR 在曝气、搅拌阶段分别进行硝化和反

硝化反应，使系统的脱氮效果很好。从图3可见，上清液中总氮的平均去除率为88.27%，系统的平均去除率为89.18%。当进水总氮从20mg/L ～40mg/

L 变化时，出水总氮浓度均低于5mg/L ，且大部分

出水在1～3mg/L 。可见，MBR 不仅能提高出水水质，而且具有很强的抗冲击负荷能力。远远高于普

通序批式活性污泥法对总氮的去除，主要是因为

MBR 中可维持高的污泥浓度，当硝化反应完全后，

系统进入缺氧搅拌段使反硝化得以进行，从而使总氮彻底脱除。

图3总氮的去除效果

2.3总磷的去除

生物除磷通过聚磷菌在厌氧阶段释磷，好氧段

过量摄取磷，使污水中的磷转移到生物体内，排放剩余污泥来实现。本实验的除磷效果如图4所示，在运行初始时，出水总磷在0.3～2mg/L 之间变化，去除率波动较大，在60～90%之间。但系统稳定运行后，总磷去除率达90%以上，出水浓度均在1mg/

L 以下，即使进水在3～8mg/L 变化，大部分出水仍

能保持在0.5mg/L 以下，系统有很强的抗冲击负荷能力。可见，对除磷系统来说，1h 的厌氧是充足的，此时进水中携带的碳源及时供给聚磷菌，促进了释磷作用，经过缺氧段的反硝化除磷和好氧段的摄磷过程，系统达到较高的除磷效率。

图4总磷的去除效果

操作参数

有效容积/L

HRT/h SRT/d MLSS/g/L 周期（T ）/min 膜通量/L/(m 2

.h)

1011353-4

60(A)+30(O)+30(A)

表１

操作参数

10０806０402０0去除率％

９８７６５４３２１0总磷浓度／m g ＊L -1

天数／d

３０２５２０１５１０５０浓度／m g ＊L -1

天数／d

10０806０402００

———进水———上清液———出水———

生物去除率———系统去除率◆■△×□

2.4

氮磷转化机理

试验中氮磷的去除率均可达到90%以上，出水分别小于5mg/L 和0.5mg/L ，基本解决了水处理中脱氮除磷难以同时进行的矛盾。为了进一步考察整个周期中脱氮除磷的机理，对系统周期的各个阶段进行了追踪测试。其结果如图5、6所示。

图5完整周期中N 、P 转化与DO 的关系

图6完整周期中N 、P 转化与COD 的关系由图5、6可见，1h 的厌氧进水是整个工艺的关键部分，此时，反应器中DO 浓度迅速降低，在

15min 之内就降到1mg/L 以下，随后DO 仍在降低，

并逐渐为0。对应着DO 的变化，氨氮浓度是逐渐升高的，主要因为供氧不足，硝化反应无法进行。进水由于被反应器中的剩余处理水稀释，随着进水历时的延长，氨氮最高可达8.35mg/L 。同样，反应器中的总氮浓度也出现先降低后升高的现象。通过数据对比可知，在进水初期由于反应器中残存着溶解氧和硝态氮，此时并未达到真正的厌氧状态，而是一个缺氧阶段。反硝化菌利用进水补充的碳源进行反硝化作用，使反应器中硝态氮浓度迅速降低。随后，伴随着进水中氮源的不断增加，总氮浓度开

始升高，最大可达8.68mg/L 。而总磷浓度则是持续上升的，在进水浓度为4.5mg/L ，进水量为3.2L 的情况下，加上反应器中上一周期残存的总磷，其总磷含量在15.63mg 左右。而进水结束时总磷的浓度达6.54mg/L ，总磷含量为65.4mg ，净增加的

49.77mg 磷则是厌氧时聚磷菌释放的，其净增量为

原水中含磷量的3倍。

进水结束后，系统很快进入好氧曝气阶段，此时DO 浓度快速升高，氨氮和总磷的浓度则急剧降低，曝气结束时，氨氮浓度为3.81mg/L ，总磷浓度为0.51mg/L ，可见此时的曝气量是满足硝化和好氧摄磷的。试验发现曝气时总氮的浓度也在降低，可以确定装置中存在同步硝化反硝化反应，对总氮的脱除量为17.62mg ，占总去除率的16.50%。

搅拌阶段，伴随DO 的降低，氨氮浓度也在不断降低，但降低幅度相当小，主要是供氧不足，硝化菌活性减弱，硝化反应受到抑制。而此刻总磷浓度也在降低，这和传统的厌氧释磷好氧摄磷

理论是有所不同的，因此，我们推测该工况下存在反硝化聚磷菌（DPB ），DPB 以曝气段产生的硝态氮为电子受体反硝化摄磷，其对总磷的去除率约为17.25%。缺氧段是系统反硝化彻底脱氮的关键环节，此时总氮浓度降为4.57mg/L 。从总氮的去除曲线来看，此时的反硝化速率远低于厌氧初期。主要因为厌氧释磷和好氧曝气消耗了系统中大量的碳源，此时碳源相对缺乏，使反硝化受到影响。对比厌氧前期反硝化脱氮和缺氧段脱氮发现前者对脱氮的贡献达52.47%，而后者仅为

21.79%。对该系统而言，脱氮的主要过程在碳源

充足的厌氧段前期。为了进一步提高系统总氮的去除效果，可以采用以下两种方法：一是采用分点进水的方式适当的补充碳源，使反硝化作用进一步提高；二是适当的延长缺氧时间，培养出更多的反硝化聚磷菌，使在碳源短缺的情况下反硝化聚磷，同步去除氮磷。

在出水阶段，采用穿孔管曝气以减缓膜污染，并防止厌氧释磷。试验发现出水初期氨氮出现快速下降的现象，浓度由3.24mg/L 迅速降至1mg/L 以下，并在后期保持基本稳定。由此可见，好氧段的曝气时间或曝气量有所不足，导致前期硝化反应进行不彻底，应延长曝气时间或加大曝气量。但是从

１０９８７６５４３２１０浓度／m g *Ｌ－１

９

８７６５４３２１０C O D 浓度／m g *Ｌ－

０

３０６０９０

１２０１５０１８０２１０

２４０

时间／min

０

３０６０９０

１２０１５０１８０２１０

２４０

时间／min

４３２１０D O ／m g *Ｌ－１60504030

2０10D O ／m g *Ｌ－１

———ＮＨ３－Ｎ———ＴＮ———ＴＰ———

ＤＯ◆■▲×厌氧

好氧

缺氧

出水

厌氧

好氧

缺氧

出水

ＴＮＴＰＣＯＤ

出水的效果来看，影响并不大，仍能保持出水氨氮浓度在1mg/L 以下。综合考虑延长曝气时间导致水力停留时间变长和曝气量增大导致能耗增多的因素，可以保持原有曝气时间和曝气量。在出水期间，总氮的浓度不断降低的，证明同步硝化反硝化在MBR 中是普遍存在的。此时，出水总磷浓度基本没有变化，稳定在0.5mg/L 以下。

3结论

（1）M-SBR 工艺具有高效脱氮除磷功能，采

取1h 厌氧+0.5h 好氧+0.5h 缺氧+膜出水的运行方式，系统对氨氮、总氮、总磷的平均去除率达到了

95.97%，89.18%和90%。

（2）1h 的厌氧释磷可使总释磷量达65.4mg ，净释磷量为原来水中含磷量的3倍。

（3）M-SBR 系统中存在同步硝化反硝化作用和反硝化除磷现象，从曝气段来看，对总氮脱除的

贡献达16.50%，系统反硝化除磷约占总磷去除率的17.25%。

（4）出水初期氨氮骤降的试验表明，0.5h 的曝气对硝化反应是不足的，但足可以保证较低的出水氨氮浓度（<1.30mg/L ），从而节省了能耗，也缩短了系统的水力停留时间。

参考文献

1阮培红等.MBR 在我国的研究应用进展及存在问题[J]，科技之窗.2肖景霓，张捍民，代文臣等.序批式膜生物反应器同时脱氮除磷的比较研究[J],环境科学，2006，27（11）：2233-2238.3刘硕等.复合式膜生物反应器强化脱氮除磷的实验研究[J]，现代化工，2006，26（5）：40-44.

杨宗政，骆欣，顾平.膜生物反应器处理废水硝化/反硝化能力研究[J]，水处理技术，2005，31（4）：6-10.

————————————

—△作者通讯处：221008江苏徐州中国矿业大学文昌校区环境与测

绘学院环境工程硕０６

Ｅ－mail ：yczhang cumt@https://www.wendangku.net/doc/c014798870.html,

△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△

近年来，膜生物反应器(MBR)由于处理效果好、占地面积少等优点日益受到污水处理界的关注。目前MBR 在国内外的研究发展很快，主要包括：一是生化处理和工艺运行参数的影响；二是膜成套技术的研制；三是膜分离影响因素，尤其是在脱氮除磷研究和开发方面进展很快。

1生物脱氮

常规的生物脱氮工艺中，为保持构筑物中有足

够数量的硝化菌以完成生物硝化作用，在维持较长污泥龄的同时也相应增大了构筑物的容积；此外，絮凝性较差的硝化菌常会被二沉池的出水带出，硝

化菌数量的减少影响硝化作用，进而降低了系统的脱氮效率。而膜的截留作用使膜生物反应器脱氮工艺走出述困扰，工艺简单，处理效果稳定，管理方便，具有良好的应用前景。与传统脱氮工艺相比，膜生物反应器脱氮工艺发展较晚，最早的报导是

Yuichi Suwa 等研究者进行的单级分置式膜生物反

应器脱氮的小试研究。

1.1工艺类型

根据硝化与反硝化作用是否在同一反应器内发

生，可将膜生物反应器脱氮工艺分为两大类：单一反应器间歇曝气膜生物反应器脱氮工艺和A/O 形式的膜

膜生物反应器在脱氮除磷方面的应用研究

王海波

武周虎

摘

要

膜生物反应器是近年新发展起来的高效污水处理工艺。文章重点介绍了膜生物反应器

的脱氮除磷工艺：单一反应器间歇曝气膜生物反应器工艺和A/O 形式的膜生物反应器工艺。总结了国内外研究的工艺特点、技术参数和处理效果，分析了技术参数、运行方式对处理效果的影响。另外论述了膜生物反应器中的微生物技术，指出了MBR 工艺的发展方向。

关键词

膜生物反应器

生物脱氮

生物除磷

微生物技术

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言氮和磷是生物的重要营养源，随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用，天然水体中氮、磷含量急剧增加，水体中蓝藻、绿藻大量繁殖，水体缺氧并产生毒素，使水质恶化，对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污（废）水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH -3、N NO --3和- 34PO 和-24 SO ，其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除；二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物，能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将3NH 转化为N NO --2和N NO --3。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将N NO -- 2（经反亚硝化）和N NO --3（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：O H HNO O NH 22235.1+???→?+亚硝酸菌 3225.0HNO HNO O ??→?+硝酸菌 ○ 2反硝化——反硝化脱氮：O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮：O H N HNO NH 22232+→+ ][35.122233H O H N HNO NH ++→+

生物脱氮除磷工艺技术的应用

生物脱氮除磷工艺技术的应用班级：学号：作者：

生物脱氮除磷工艺技术的应用摘要：生物脱氮除磷技术是技术上可行、经济上合理的新的水处理技术，其在城市生活污水和工业废水处理中得到推广使用。重点介绍了生物脱氮除磷的基本理论，并对近年来我国生物脱氮除磷技术在城市生活污水处理、工业废水处理、中水回用方面的应用进展进行了综述。关键词：生活污水处理；生物脱氮除磷；机理前言：随着国家经济的快速发展，水体污染也越来越严重。大量的研究已经证明，污水中的氮和磷是导致水体富营养化的主要原因之一，脱氮除磷已迫在眉睫。经过实验和工程经验表明，生物脱氮除磷工艺是消除水体富营养化的有效方法。许多发达国家对日常排放的污水中的氮和磷的含量都做了限定，并要求污水处理厂达到除氮除磷的要求。而且对于中国这么一个水资源本来就十分短缺的国家来说，严格控制含氮、磷污水的超标排放是十分必要的。一、生物脱氮除磷的基本原理 1.1 生物脱氮的基本原理生物脱氮通过氨化、硝化、反硝化三个步骤完成： 1、氨化反应有机氮化合物在氨化细菌的作用下分解，转化为氨态氮，这一过程称为“氨化反应”。以氨基酸为例，其反应式为: RCHNH2COOH+O2 ? ?→ ?氨化菌 RCOOH+CO2+NH3 2、硝化反应在硝化细菌的作用下，氨态氮进一步分解、氧化，就此分两个阶段进行。首先，在亚硝化细菌的作用下，使氨(NH4+)转化为亚硝酸氮，亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮。 3、反硝化反应反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。 1.2 生物除磷的基本原理所谓生物除磷，是利用聚磷菌一类的微生物，能够过量地、在数量上超过其生理需要的、从外部环境摄取磷，并将磷以聚合物的形态贮藏在菌体内，形成富磷污泥。排出系统外，达到废水中除磷的效果。

生物脱氮除磷原理

生物脱氮原理（碳源）（碳源）图1 硝化和反硝化过程图2 A2/O工艺流程

水体中氮的存在形态生物脱氮原理 1、氨化作用在好氧或厌氧条件下，有机氮化合物在氨化细菌的作用下，分解产生氨氮的过程，常称为氨化作用。有机氮氨氮 2、硝化作用以A 2/O 工艺为例，硝化作用主要发生在好氧反应器中，污水中的氨氮NH 4+-N 在亚硝酸细菌的作用下转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮NO 2--N 在硝酸细菌的作用下进一步转化为硝酸氮NO 3 --N 。（见图 1左边）亚硝酸细菌和硝酸细菌统称为硝化细菌，属于好氧自养型微生物，不需要有机物作为营养物质。 3、反硝化作用反硝化作用主要发生在缺氧反应器中，好氧反应器中生成的硝酸氮NO 3--N 和亚硝酸氮NO 2--N 通过内循环回流到缺氧池中，在有一定碳源的条件下，由反硝化细菌先将硝酸氮NO 3--N 转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮再进一步转化为氮气N 2，水体中的氮从化合物转化为氮气进入到空气中，才能最终将污水中TN 降低。（见图1右边）反硝化细菌是异养兼性缺氧型微生物，其反应需要在缺氧环境中才能进行。氨化菌

生物除磷原理磷在自然界以2 种状态存在：可溶态（正磷酸盐PO43-）或颗粒态（多聚磷酸盐）。所谓除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。厌氧释磷污水在生物处理中，在厌氧条件下，聚磷菌的生长受到抑制，为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐，同时产生自身生长所需的所需的能量，称该过程为磷的释放。好氧吸磷进入好氧环境后，聚磷菌活力得到充分恢复，在充分利用基质的同时，从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐，从而完成聚磷的过程。富含磷的污泥通过剩余污泥外排的方式最终使磷得到去除。

污水处理中的脱氮除磷工艺

污水处理中的脱氮除磷工艺摘要：在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。关键词：脱氮除磷；机理；工艺 1 前言城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧，而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化，对水质的要求也越来越高。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。 2 生物脱氮原理【1】一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中, 氨化作用进行得很快, 无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。反应方程式如下: ( 1) 硝化反应: 硝化反应总反应式为: ( 2) 反硝化反应:

另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O 3 生物除磷原理【1】所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。生物除磷过程可分为3 个阶段,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。反应方程式如下: ( 1) 聚磷菌摄取磷: ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O ( 2) 聚磷菌的放磷: ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量 4.脱氮除磷工艺 4.1 AB法【2】 AB法污水处理工艺是一种新型两段生物处理工艺，是吸附生物降解法的简称。该工艺将高负荷法和两段活性污泥法充分结合起来，不设初沉池，A、B两段严格分开，形成各自的特征菌群，这样既充分利用了上述两种工艺的优点，同时也克服了两者的缺点。所以

生物脱氮除磷工艺

生物脱氮除磷工艺第一节概述一、营养元素的危害氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害，主要表现在以下几个方面：氨氮会消耗水体中的溶解氧；氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量；含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：① 氨氮对鱼类有毒害作用；② NO 3- 和NO 2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质；③ 水中NO 3-高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby ”；加速水体的“富营养化”过程；所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化，其主要因子是N 和P （尤其是P ）；解决的办法主要就是要严格控制污染源，降低排入水环境的废水中的N 、P 含量；对于城市废水来说，利用传统的活性污泥法进行处理，对N 的去除率一般只有40%左右，对磷的去除率一般只有20~30%。二、脱氮的物化法 1、氨氮的吹脱法： -++?+OH NH O H NH 423 2 O H H Cl NH HOCl NH 224++→+++ +-+++→+H O H Cl N HOCl Cl NH 332222 每mgNH 4+--N 被氧化为氮气，至少需要7.5mg 3、选择性离子交换法去除氨氮：采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。出水折点加氯法脱氯工艺流程

三、除磷的物化法（混凝沉淀法） 1、铝盐除磷 4343AlPO PO Al →+++ 一般用Al 2(SO 4)3，聚氯化铝（PAC ）和铝酸钠（NaAlO 2） 2、铁盐除磷：FePO 4 Fe(OH)3 一般用FeCl 2、FeSO 4 或 FeCl 3 Fe 2(SO 4)3 3、石灰混凝除磷 O H PO OH Ca HPO OH Ca 23452423))((345+→++--+ 向含磷的废水中投加石灰，由于形成OH -，污水的pH 值上升，磷与Ca 2+反应，生成羟磷灰石。第二节生物脱氮工艺与技术一、活性污泥法脱氮传统工艺 1、Barth 提出的三级活性污泥法流程：第一级曝气池的功能：① 碳化——去除BOD 5、COD ；② 氨化——使有机氮转化为氨氮；第二级是硝化曝气池，投碱以维持pH 值；第三级为反硝化反应器，可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行，反应速率较快且较彻底；但七缺点是处理设备多，造价高，运行管理较为复杂。 2、两级活性污泥法脱氮工艺

脱氮除磷工艺原理及方法比较

1.水污染现状自从我们进入和谐社会以来，随着科学和经济的发展，资源严重浪费、环境重度污染等一些问题逐渐突出。由于我国经济发展模式与环境承受能力不相融合，导致现在我国大部分水体造成严重污染。在我国坚持走可持续发展的道路上，水资源的污染和浪费已经成为我国推进现代化建设和可持续发展的绊脚石。防止水资源环境进一步被污染和治理被污染的水资源环境，早就成为我国目前最需要处理的棘手问题之一。水污染的现状也是触目惊心。 2.脱氮除磷工艺原理及方法比较生物脱氮原理由同化作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用四个步骤组成。在污水生物处理过程中，一部分氮（氮氨或有机氮）被同化成微生物细胞的组分；氨化作用将有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮；硝化作用实际上是由种类非常有限的自养微生物完成的，该过程分两步：氨氮首先由亚硝化单胞菌氧化为亚硝酸氮，继而亚硝酸氮再由硝化杆菌氧化为硝酸氮；反硝化作用是由一群异养型微生物在缺氧的条件下完成的生物化学过程。生物除磷原理过程中，在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐，磷酸盐作为能量的储备；在厌氧状态下吸收有机底物并释放磷。现在，广泛应用的生物脱氮除磷工艺方法有氧化沟法、SBR法、A2/O法等。 ①氧化沟又称连续循环反应器，是20世纪50年代由荷兰的公共卫生所（TNO）开发出来的。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。其主要功能是供氧；保证其活性污泥呈悬浮状态，是污水、空气、和污泥三者充分混合与接触；推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池长循环流动，这对保持氧化沟的净化功能具有重要的意义。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。 ②?间歇式活性污泥法简称SBR工艺，一个运行周期可分为五个阶段即：进水、反应、沉淀、排水、闲置。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池。 SBR法?工艺流程：?污水?→?一级处理→?曝气池?→?处理水? 特点有：大多数情况下，无设置调节池的心要；SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀；通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应；自动化程度较高；得当时，处理效果优于连续式；单方投资较少；占地规模较大，处理水量较小。 ③?A2/O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、N、P得到去除。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时问短，在厌?氧缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，

生物脱氮除磷工艺中的矛盾

5,生物脱氮除磷工艺中的矛盾 (1)泥龄问题作为硝化过程的主休,硝化菌通常都属于自养型专性好氧菌.这类微生物的一个突出特点是繁殖速度慢,世代时间较长.在冬季,硝化菌繁殖所需世代时间可长达30d以上;即使在夏季,在泥龄小于5d的活性污泥中硝化作用也十分微弱.聚磷菌多为短世代微生物,为探讨泥龄对生物除磷工艺的影响,Rensink等(1985年)[23]用表2归纳了以往的研究成果,并指出降低泥龄将会提高系统的除磷效率. 泥龄与除磷率关系表2 泥龄/d 30 17 5.3 4.6 磷去除率/% 40 50 87.5 91 由表2可见聚磷微生物所需要泥龄很短.泥龄在3.0d左右时,系统仍能维持较好的除磷效率.此外,生物除磷的唯一渠道是排除剩余污泥.为了保证系统的除磷效果就不得不维持较高的污泥排放量,系统的泥龄也不得不相应的降低.显然硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在着矛盾.若泥龄太高,不利于磷的去除;泥龄太低,硝化菌无法存活,且泥量过大也会影响后续污泥处理.针对此矛盾,在污水处理工艺系统设计及运行中,一般所采用的措施是把系统的泥龄控制在一个较窄范围内,兼顾脱氮与除磷的需要.这种调和,在实践中被证明是可行的. 为了能够充分发挥脱氮与降磷两类微生物的各自优势,可采取的其它对策大致上有两类. 第一类是设立中间沉淀池,搞两套污泥回流系统使不同泥龄的微生物居于前后两级(见图4),第一级泥龄很短,主要功能是除磷;第二级泥龄较长,主要功能是脱氮.该系统的优点是成功地把两类泥龄不同的微生物分开.但是,这类工艺也是存在局限性.第一,两套污泥回流系统,再加上中间沉淀池和内循环,使该类工艺流程长且比较复杂.第二,该类工艺把原来常规A2/O(见图5)工艺中同步进行的吸磷和硝化过程分离开来,而各自所需的反应时间又无法减少,因而导致工艺总的停留时间变长.第三,该工艺的第二级容易发生碳源不足的情况,致使脱氮效率大受影响.此外,由于吸磷和硝化都需要好氧条件,工艺所需的曝气量也可能有所增加. 第二类方法是在A2/O工艺好氧区的适当位置投放填料.由于硝化菌可栖息于填料表面不参与污泥回流,故能解决脱氮除磷工艺的泥龄矛盾.这种作法的优点是既达到了分离不同泥龄微生物的目的,又维持了常规 A2/O工艺的简捷特点.但是该工艺也必须解决好以下几个问题:①投放填料后必须给悬浮性活性污泥以优先的和充分的增殖机会,防止生物膜越来越多而MLSS越来越少的情况发生;②要保证足够的搅拌强度,防止因填料截留作用致使污泥在填料表面间大量结团;③填料投放量必须适中,投放量太少难以发挥作用,太多则难免出现对污泥的截留.此外,填料的类型和布置方式都应作慎重考虑.

生物脱氮除磷

生物脱氮除磷工艺及研究随着水体富营养化问题的日渐突出，污水综合排放标准日趋严格，污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。生物脱氮除磷技术是经济、高效的脱氮除磷技术，在污水处理领域已得到广泛的应用。 1 反硝化除磷机理生物脱氮除磷主要是利用反硝化达到除磷的目的。生物脱氮除磷是在厌氧/缺氧环境的交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该微生物能利用氧气或硝酸根作为电子受体，通过他们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到除磷脱氮的目的。对于反硝化除磷现象研究者们提出了两种假说来进行解释：（1）两类菌属学说，即生物除磷系统中的聚磷菌（PAO）可分为两类菌属，其中一类PAO只能一氧气作为电子受体，而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体，因此他们在吸磷的同时能进行反硝化；（2）一类菌属学说，即在生物除磷系统中只存在一类PAO，他们在一定的程度上都具有反硝化能力，该能力能否表现出来关键在于厌氧/缺氧这种交替运行的环境条件是否得到了强化。而J.Y.Hu等通过试验发现厌氧/缺氧SBR系统中存在一类能以氧气、硝态氮、和亚硝态氮作为电子受体的聚磷微生物，因此他将厌氧/缺氧型反硝化聚磷污泥系统的两类微生物的两类微生物菌属假说扩增到

三类微生物菌属；第三类就是既能够以氧气和硝酸盐氮，也能以亚硝酸盐氮作为电子受体的类聚磷微生物。通过总结可以确立的反硝化除磷机理：反硝化除磷菌作为兼性厌氧细菌可以通过厌氧/缺氧条件的驯化培养大量富集；在缺氧条件下能产生分别或同时利用氧气，亚硝酸盐、硝酸盐作为电子受体的DPB。并且通过胞内PHB和糖原质的生物代谢作用来过量吸收磷，其代谢作用与传统PAO相似。DPB体内包含3类内聚物：PHB、糖原和聚磷颗粒。首先在厌氧条件下，DPB通过厌氧释放磷获取能量体内合成PHB；在缺氧条件下DPB可利用3种物质作为电子受体完成磷的摄取，同时完成反硝化过程，PHB消耗和聚磷颗粒的生长同时进行。糖原在这个过程中维持细胞内的氧化还原平衡；在厌氧段糖原消耗用于有机物的降解和磷的释放，在缺氧段又重新生成，从而调节细胞内物质和能量平衡。 2 反硝化脱氮除磷工艺从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧三种状态。而脱氮除磷组合工艺也是前人在不断深入研究脱氮工艺中意外发现的。从早期的SBR工艺到后来的Dephanox 工艺，反硝化除磷已经成为人们关注的热点。从工艺研究角度，反硝化除磷工艺主要分为两大类：一类是单污泥系统，代表工艺是单污泥SBR及改进工艺、好氧颗粒污泥工艺和UCT改进工艺(BCFS)；另一类是双污泥系统，代表工艺是A2N和Dephanox工艺。

脱氮除磷工艺汇总

脱氮除磷工艺汇总 MBR工艺脱氮除磷 MBR是一种结合膜分离和微生物降解技术的高效污水处理工艺。在反应器内，一方面，膜组件将泥水高效分离，促使出水水质改善；另一方面，污泥停留时间（SRT）与水力停留时（HRT）在反应器内相互独立，可提高污泥浓度；此外，反应器内较长的SRT可使增殖缓慢的某些特殊菌（如自养硝化菌等）在活性污泥中出现，而膜组件又能将这些菌持留，从而使MBR处理效果得以改善。 MBR工艺具有一定局限性，对于生活污水，其仅依靠MBR本身其脱氮除磷能力只能达到40%至60%左右的去除率；对于工业废水，其对难降解有机物的去除率并没有得到太大改善。所以MBR工艺一般和SBR系列/AAO等工艺组合使用。五种常见组合工艺： SBR-MBR工艺 A2O-MBR工艺 3A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺 A(2A)O-MBR工艺 SBR-MBR工艺：将SBR与MBR相结合形成的SBR-MBR工艺，除了具有一般MBR的优点外，对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用，反应中的微生物能最大限度地增长，利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖，因此，污泥的生物活性高，吸附和降解有机物的能力较强，同时也具有较好的硝化能力。此外，SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件，同时也满足了脱氮的需要，使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比，SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水，可以减少传统SBR的循环时间；同时，序批式的运行方式可以延缓膜污染。

A2O-MBR工艺：由A2O工艺与MBR膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺，可进一步拓展MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响，具有较好的脱氮除磷效率。 3A-MBR工艺： 3A-MBR是依据生物脱氮除磷机理，结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其基本原理是，膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件，实现系统的高效脱氮除磷。该工艺的内部流程依次是第一缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池，膜池混合液分别回流至第一缺氧池和第二缺氧池。第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化，接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷，减少了硝酸盐对释磷的影响，第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮，好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应，彻底去除污水中的污染物，混合液再a经膜过滤出水，实现了对污水中有机物和氮磷的去除。3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元，协调了各种生物降解功能的发挥，达到了同步去除各污染指标的目的，具有较高的推广应用价值。 A2O/A-MBR工艺： A2O/A-MBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺，该工艺利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果，工艺流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在普通A2O工艺后再设一级缺氧池，在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后，再利用第二缺氧池进行内源反硝化，进一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O/A-MBR工艺是针对进水碳源不足，而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发，也是强化脱氮的MBR脱氮处磷

脱氮除磷工艺发展

污水脱氮除磷工艺的概述与展望摘要：近年来，城市污水（以城市生活污水为主）中氮磷营养物的排放使受纳水体中藻类等植物大量繁殖，导致水体富营养化问题越来越严重，对城市污水进行脱氮除磷处理是防止水体富营养化的一种重要措施。目前来看，污水脱氮除磷的主要方法有物理方法、化学方法及生物方法。与物理法、化学法相比，生物法具有适用范围广、投资及运行费用低、效果稳定、综合处理能力强等优点，已成为污水脱氮除磷的最佳选择。本文对现有的生物脱氮除磷工艺进行了系统的介绍和分析，并对今后的发展方向作了展望。关键词：城市污水，脱氮除磷，工艺技术 1.城市污水脱氮除磷现状据近年来环境质量公报发布的消息,水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。由于化学法与物理化学法成本高,对环境易造成二次污染,所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术,该技术由于处理过程可靠,处理成本低,操作管理方便等优点而被广泛使用。微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态,可分为活性污泥法和生物膜法,通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。具体的生物脱氮除磷工艺主要有:A2/O法同步脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、亚硝酸盐生物脱氮工艺、AB法及其变型工艺等。污水经二级生化处理后,氮的去除率仅为20%～30%左右,磷的去除率则更低。因此脱氮除磷问题在二级处理普及率较高的工业化国家中受到了高度的重视。我国污水厂大多数以二级生物处理为主。二级生物处理厂去除对象主要是和SS,仅有极少数厂(如广州犬坦沙污水厂)有脱氮除磷功能。我国水体富营BOD 5 养化日趋严重,其原因一是城市污水处理率低;二是传统的活性污泥法仅能去除城市污水中20%～40%的氮以及5%～20%的磷。因此,大量兴建城市二级生物处理厂,不但投资大,运行费用高,并且脱氮除磷的效率也并不高。在实际的工程设计中,根据受纳水体的要求和其他一些实际情况,生物脱氮除磷工艺可以分成以下几个层次（1)以去除有机物、氨氮为目的的工艺。因对总氮无要求,可以采用生物硝

生物脱氮除磷原理

1、生物脱氮反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程.微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用：NO3-→NH4+→有机态氮.许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养.另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把硝酸还原成氮（N2）,称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2↑.能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌.大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下式表示： C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量 CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或硝酸盐获得能量,同化二氧化碳,以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体.可进行以下反应： 5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4 反硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利.农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用.反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少,消除因硝酸积累对生物的毒害作用. 2.生物除磷 1）生物除磷只要由一类统称为聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厌氧状态下同化发酵产物,使得聚磷菌在生物除磷系统中具备了竞争的优势. 2）在厌氧状态下,兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸；聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐,并从中获得能量,吸收污水中的易讲解的COD,同化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等 3）在好氧或缺氧条件下,聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体,氧化代谢内贮物质PHB 或PHV等,并产生能量,过量地从无水中摄取磷酸盐,能量以高能物质ATP的形式存贮,其中一部分有转化为聚磷,作为能量贮于胞内,通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的

污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c014798870.html, 污水处理厂Ａ－Ａ－Ｏ生物脱氮除磷工艺简介作者：孟永进来源：《硅谷》2009年第15期中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0810007-01 在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种。一、工艺原理及过程 A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷,其工艺流程如图1所示。在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP 保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有

五大MBR组合工艺解决脱氮除磷问题

五大MBR组合工艺解决脱氮除磷问题【格林大讲堂】几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中，如AO、A2O、SBR等，这些传统工艺中遇到的技术问题同样会在MBR脱氮除磷工艺中出现。 A2O及其变形强化工艺是众多应用在MBR脱氮除磷工艺中处理效果最为突出，运行管理最为方便，也是最稳定可靠的一类。以下将介绍多种形式的MBR 脱氮除磷组合工艺。武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 A2O-MBR工艺在该工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。传统的生物脱氮工艺通常采用前置反硝化或后置反硝化来实现氮的去除，而设置了厌氧、缺氧和好氧反应器的A2O工艺则可以实现同步除碳和脱氮除磷功能。 A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响，具有较好的脱氮除磷效率。由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺，可进一步拓展MBR的应用范畴。

A2O/A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺，该工艺利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果，工艺流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。A2O/A-MBR工艺是针对进水碳源不足，而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发，也是强化脱氮的MBR脱氮处磷工艺。该工艺在普通A2O工艺后再设一级缺氧池，在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后，再利用第二缺氧池进行内源反硝化，进一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。 3A-MBR工艺该工艺的内部流程依次是第一缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池，膜池混合液分别回流至第一缺氧池和第二缺氧池。3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元，协调了各种生物降解功能的发挥，达到了同步去除各污染指标的目的，具有较高的推广应用价值。 3A-MBR是依据生物脱氮除磷机理，结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其基本原理是，膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件，实现系统的高效脱氮除磷。第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化，接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷，减少了硝酸盐对释磷的影响，第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮，好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应，彻底去除污水中的污染物，混合液再a经膜过滤出水，实现了对污水中有机物和氮磷的去除。

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺摘要:阐述了生物除磷和反硝化脱氮的机理,针对常规生物脱氮除磷技术和工艺中存在的问题，研究开发出从不同类型污水中去除氮和磷的SBR 工艺、CAST 工艺、MSBR 工艺、O A /2 工艺和立体循环一体化氧化沟等。这些技术和工艺发挥了不同微生物菌群的优势，使其分别处于各自最佳状态，可提高处理效率、简化操作、降低处理费用。关键词: 脱氮除磷；SBR 工艺；CAST 工艺；MSBR 工艺；O A /2；立体循环一体化氧化沟 1 引言氮和磷是生物的重要营养源，随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用，天然水体中氮、磷含量急剧增加，水体中蓝藻、绿藻大量繁殖，水体缺氧并产生毒素，使水质恶化，对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污（废）水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH -3、N NO --3和-34PO 和- 24SO ，其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除；二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物，能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将3NH 转化为N NO --2和N NO --3。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将N NO -- 2（经反亚硝化）和N NO --3（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+

生物脱氮除磷工艺

生物脱氮除磷工艺第一节概述一、营养元素的危害氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害，主要表现在以下几个方面：氨氮会消耗水体中的溶解氧；氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量；含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：①氨氮对鱼类有毒害作用；②NO3-和NO2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质；③水中NO3-高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby”；加速水体的“富营养化”过程；所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化，其主要因子是N和P（尤其是P）；解决的办法主要就是要严格控制污染源，降低排入水环境的废水中的N、P含量；对于城市废水来说，利用传统的活性污泥法进行处理，对N的去除率一般只有40%左右，对磷的去除率一般只有20~30%。二、脱氮的物化法

1、氨氮的吹脱法： - ++?+OH NH O H NH 4 2 3 2、折点加氯法去除氨氮： O H H Cl NH HOCl NH 2 2 4 ++→++ + + - +++→+H O H Cl N HOCl Cl NH 3322 2 2 每mgNH 4+ --N 被氧化为氮气，至少需要7.5mg 的氯。 3、选择性离子交换法去除氨氮：采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。调节pH 值沉淀池吹脱塔出水排泥进水石灰或石灰乳吹脱法脱氨处理流程 NaOC 废折点加活性炭吸附塔出折点加氯法脱再生再生液脱氯废澄清或沸石离子交换床 NH 3或离子交换法脱出

A2O生物脱氮除磷工艺原理

A2O生物脱氮除磷工艺原理 A2/O生物脱氮除磷工艺原理在首段厌氧池进行磷的释放使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降，另外NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中 NH3-N浓度下降，但NO3--N浓度没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度继续下降， NO3--N浓度大幅度下降，但磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，其浓度继续下降;有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降， NO3--N浓度显著增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降。 A2/O合建式工艺中，厌氧、缺氧、好氧三段合建，中间通过隔墙与孔洞相连。厌氧段和缺氧段采用多格串连为混合推流式，好氧段则不分隔为推流式。厌氧段、缺氧段，均采用水下搅拌器搅拌;好氧段采用鼓风曝气 A2/O工艺影响因素 1. 污水中可生物降解有机物的影响 2. 污泥龄ts的影响 3. DO的影响 4. NS的影响 5. TKN/MLSS负荷率的影响(凯氏氮,污泥负荷率的影响)

6. R与RN的影响 A2/O工艺存在的问题该工艺流程在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。其原因是:回流污泥全部进入到厌氧段。好氧段为了硝化过程的完成，要求采用较大的污泥回流比，(一般R为60%,100%，最低也应,40%)，NS较低硝化作用良好。但由于回流污泥将大量的硝酸盐和DO带回厌氧段，严重影响了聚磷菌体的释放，同时厌氧段存在大量硝酸盐时，污泥中的反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，等脱N完全后才开始磷的厌氧释放，使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大大减少，使出磷效果?如果好氧段硝化不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改变了厌氧环境，使磷能充分厌氧释放，?ηP ?，但因硝化不完全，故脱氮效果不佳，使ηN? A2/O工艺改进措施 .1. 将回流污泥分两点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段的硝酸盐和溶解氧。 2. 提升回流污泥的设备应用潜污泵代替螺旋泵，以减少回流污泥复氧，使厌氧段、缺氧段的DO最小。 3. 厌氧段和缺氧段水下搅拌器功率不能过大(一般为3W/m3)否则产生涡流，导致混合液DO?。 4. 原污水和回流污泥进入厌氧段，缺氧段应为淹没入流，减少复氧。 5. 低浓度的城市污水，应取消沉淀池，使原污水经沉砂后直接进入厌氧段，以便保持厌氧段中C/N比较高，有利于脱氮除磷。 6. 取消硝化池，直接经浓缩压滤后作为肥料使用，避免高磷污泥在消化池中将磷重新释放和滤出，使使ηP?。 A2/O工艺设计计算

生物脱氮除磷技术的研究及应用

生物脱氮除磷技术的研究与应用【摘要】生物脱氮除磷技术是技术上可行、经济上合理的新的水处理技术，其在城市生活污水和工业废水处理中得到推广使用。重点介绍了生物脱氮除磷的基本理论及其影响因素，并对近年来我国生物脱氮除磷技术在城市生活污水处理、工业废水处理、中水回用方面的应用进展进行了综述。关键词生活污水处理;生物脱氮除磷;机理 1.生物脱氮除磷技术的特点生物脱氮除磷技术的工艺流程共有3种类型,即A;/O,AZ/O 与A/A/o 。由于其能脱氮除磷,且技术经济合理,而得到国内外广泛地重视.近年来,随着排放标准的产格化, 工业废水的脱氮也成为排水工程界的热点,并迅速在焦化废水、石油化工废水、印染废水的处理中得到应用。生物脱氮除磷技术具有如下主要特点: (l)污水、废水经A/O 或A/A/9工艺处理后,能达到同时去除C 有机,N,P 等污染物,出水水质可达三级处理标准。 (2)产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少,且污泥沉降性能好,易于脱水. (3)与一般二级处理加脱氮除磷系统相比,基建投资少、能耗低、用药少、占地面积小。 (4)能提高难生物降解有机物的去除率,并能抑制丝状菌,利于运行和管理. (5)它们是在一般生物处理技术上发展起来的一种水处理新技术,其设计规模可大可小,进水浓度可高可低,并能移植或推广到那些老的生物处理污水厂的改造和扩建上. 2. 生物脱氮除磷的基本原理 2.1 生物脱氮的基本原理生物脱氮通过氨化、硝化、反硝化三个步骤完成。 2.1.1 氨化反应有机氮化合物在氨化细菌的作用下分解,转化为氨态氮,这一过程称为“氨化反应”。以氨基酸为例,其反应式为: RCHNH2COOH+O2?? →?氨化菌 RCOOH+CO2+NH3 2.1.2 硝化反应在硝化细菌的作用下,氨态氮进一步分解、氧化,就此分两个阶段进行。首先,在亚硝化细菌的作用下,使氨(NH4+)转化为亚硝酸氮,亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮。硝化反应的总反应式为: NH+4+2O2NO-3+H2O+2H+ 2.1.3 反硝化反应反硝化反应是指硝酸氮(NO-3—N)和亚硝酸氮 (N0-2—N)在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮(N2)的

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