两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺的优点.doc

1 两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺的优点作者:聂熹马红梅郑冲吕臻摘要: 从理论和实验两方面系统地总结了两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺的优点。关键词:两级序批式活性污泥法工艺;除磷脱氮;自动控制; pH 值;氧化还原电位;溶解氧 1 两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺理论上的优点氮、磷的脱除不外乎有等四类生物反应过程。大量研究表明, 单级活性污泥除磷脱氮系统(如 A2/ O 和 SBR 等系统) 中氮和磷的去除为一对矛盾的关系, 除磷效果好时脱氮效果不好,而脱氮效果好时除磷效果却不好。这是因为释磷、吸磷、硝化和反硝化这四类生化反应过程对微生物的组成、基质类型及环境条件的要求各不一样, 使得单级活性污泥除磷脱氮系统不可避免地存在着固有的矛盾和 2 不足。而两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺能避免这些矛盾和不足,其主要优点在于: ①解决了聚磷菌与硝化菌和反硝化菌混合生长的矛盾在单级除磷脱氮系统中,除磷的主要微生物——聚磷菌和在脱氮过程中起重要作用的硝化菌是混合生长的。硝化菌通常属于自养专性好氧菌, 其特点是繁殖速度缓慢, 世代时间长, 为获得良好的硝化效果, 必须保证系统有较长的泥龄。而聚磷菌世代时间却较短, 且磷的去除是通过排除剩余活性污泥实现的, 若泥龄较长不仅导致生物处理系统产泥量减少, 而且在硝化过程中, 由于较长的好氧时间使污泥的活性降低, 从而影响聚磷菌对磷的吸收率, 造成活性污泥含磷量降低。所以为了保证良好的除磷效果, 系统必须短泥龄运行,这就是一对矛盾。在两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺中聚磷菌主要生长在除磷级,硝化菌和反硝化菌主要生长在脱氮级, 这样巧妙地把聚磷菌与硝化菌和反硝化菌这两大功能微生物分别控制在两个反应器内生长, 从而解决了功能微生物混合生长的矛盾。②避免了释磷与反硝化过程中对碳源的竞争性矛盾。生物除磷脱氮中的释磷与反硝化过程都需要消耗大量碳源。一般来说, 城市污水中所含易降解有机物的含量有限, 所以在单级除磷脱氮系统中的释磷与反硝化之间, 必然存在 3 着因碳源不足而引发的竞争性矛盾。在两级序批式活性污泥法生物除磷脱氮工艺中释磷和反硝化分别控制在两个反应器内进行。除磷级的释磷过程所需碳源由原水供给, 而脱氮级的反硝化过程所需碳源由外加乙醇或补充原水供给。③解决了厌氧区的***盐问题。厌氧区***盐含量的控制问题,是单级除磷脱氮系统需要解决的一个难题。在这种系统的厌氧段不可避免地存在有***盐成分,特别是当污水中碳氮比( COD/N )较低时, 这一问题更为突出。根据生物除磷原理, 污水中溶解性 BO D 含量及发酵产酸菌( 主要是气单胞菌) 的发酵产酸作用是决定其他聚磷菌能否正常发挥其功能的重要因素。如果厌氧区存在***盐成分, 一方面会被在除磷过程中担负发酵产酸作用的气单胞菌利用作为电子受体进行反硝化, 抑制其对溶解性有机物的发酵产酸作用; 另一方面, 反硝化菌会与聚磷菌竞争污水中有限的溶解性有机物(特别是 VFAs )并优先于聚磷菌以这些有机物为电子供体进行反硝化。结果使聚磷菌无法得到足够 VFAs ,从而抑制了聚磷菌的释磷及厌氧产物 PHB( 聚- 羟基丁酸盐) 的合成能力, 使得聚磷菌在后续的好氧条件下缺乏过量摄磷和自身增殖所需要的碳源和能量,使系统除磷效果下降, 甚至遭到破坏。有资料认为, 为保证厌氧区