生物除磷脫氮影響參數(shù)

污水生物除磷脫氮技術(shù)生物除磷脫氮技術(shù)常規(guī)的生物除磷脫氮工藝應(yīng)包括：厭氧、缺氧、好氧三種狀態(tài)。運(yùn)行過(guò)程特征：通過(guò)優(yōu)化上述三種狀態(tài)的組合方式和數(shù)量分布的時(shí)間變化，以及回流方式和回流位置等，創(chuàng)造出更適合特定微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，以到達(dá)高效脫氮除磷的目的。因此，產(chǎn)生了系列可以實(shí)現(xiàn)同步生物除磷脫氮的工藝，并不斷加以改進(jìn)。菌種特性：硝化菌、反硝化菌、聚磷菌反硝化聚磷菌（DPB，denitrifyingphosphorus-removingbacteria），以硝酸鹽作為電子受體，兼性厭氧菌，能夠在缺氧條件下過(guò)量吸磷；擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性；反硝化聚磷過(guò)程中，COD和DO的消耗量均能得到相應(yīng)節(jié)省。生物脫氮除磷工藝

A/A/O工藝中回流污泥很難保證不含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，為了徹底排除在磷釋放池內(nèi)硝酸鹽及亞硝酸鹽的干擾，南非開(kāi)普敦大學(xué)提出UCT工藝，即將污泥回流到反硝化池，而非厭氧池。生物除磷脫氮工藝圖1Dephanox工藝厭氧池中沉池固定生物膜硝化池吸磷和同步反硝化池后曝氣池二沉池污泥跨越外回流進(jìn)水出水厭氧池接觸池缺氧池混合池好氧池二沉池圖2BCFs工藝循環(huán)A循環(huán)C循環(huán)B污泥回流磷沉淀進(jìn)水出水剩余污泥剩余污泥生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究1.溫度溫度的變化可以改變微生物的種群結(jié)構(gòu)組成，以及各種生化反響的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，從而影響生物脫氮除磷的效果?！?〕對(duì)硝化的影響溫度對(duì)硝化的影響較為顯著，與對(duì)異養(yǎng)好氧微生物的影響相似，溫度對(duì)微生物最大比增長(zhǎng)速率的影響如下式所示：

硝化細(xì)菌最適生長(zhǎng)溫度25～30℃，當(dāng)溫度低于15℃時(shí)硝化速度明顯下降。30℃時(shí)的硝化速度是17℃時(shí)的2倍。硝化細(xì)菌對(duì)溫度的突然變化非常敏感。當(dāng)溫度很快升高時(shí)，增長(zhǎng)速率的增加低于預(yù)期值，而當(dāng)溫度突然下降時(shí)，活性的減弱要超出預(yù)期。目前研究說(shuō)明，高溫段〔50～60℃〕不發(fā)生硝化?！?〕對(duì)反硝化的影響缺氧段的反硝化反響可在5～27℃進(jìn)行，反硝化速率隨溫度升高而加快，適宜的溫度為15～25℃。中大4.A/A/O工藝生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究1.溫度〔3〕對(duì)除磷的影響在厭氧段，溫度對(duì)厭氧釋磷的影響不及其對(duì)硝化反硝化影響大。聚磷菌PAOs與非聚磷糖原積累菌GAOs的競(jìng)爭(zhēng)是導(dǎo)致生物除磷系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要原因，溫度的變化可能會(huì)加劇這兩種微生物的競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致除磷效果變差。研究發(fā)現(xiàn)，在20℃污泥齡10d的條件下，PAOs占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；而當(dāng)溫度變?yōu)?0℃時(shí)，GAOs有更高的碳源利用速率，超過(guò)PAOs而占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，除磷效果變差。ThongchaiPanswad等人發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng)中，當(dāng)溫度從20℃升到30℃時(shí)，優(yōu)勢(shì)微生物種群從PAOs〔47％～70％VSS〕轉(zhuǎn)變?yōu)镚AOs〔64％～75％VSS〕，而當(dāng)溫度上升至35.5℃時(shí)，普通的異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢(shì)種群〔90％VSS〕。小生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究2.碳源污水中碳源對(duì)生物除磷脫氮有明顯作用，它對(duì)A/A/O工藝生化過(guò)程的影響是相互制約甚至是相互矛盾的?！?〕碳源種類的影響

污水中碳源可分為三類內(nèi)源碳源很少而且反響速率緩慢，以其作為碳源的反硝化速率僅為投加甲醇作為外加碳源反硝化速率的10％左右，因此，原污水中所含碳源和外加碳源更為重要。污水中碳源外加碳源內(nèi)源碳源甲醇，乙酸VFA生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究2.碳源〔2〕碳源濃度的影響①對(duì)好氧段的影響污泥負(fù)荷應(yīng)小于0.8kgBOD/(kgMLSS●d)。②對(duì)缺氧段的影響如果碳源缺乏，那么反硝化速率降低，反硝化進(jìn)行得也不完全；如果碳源過(guò)剩，那么出水COD值增加，必須附加后許多處理工藝。研究人員證實(shí)，反硝化速率主要受到污水中易生物降解有機(jī)碳的限制。〔彭永臻等〕按理論計(jì)算，COD/TN質(zhì)量濃度比在4左右，根本可滿足反硝化對(duì)碳源的需要。但實(shí)際TN去除率只能到達(dá)50％左右，這是因?yàn)槌鞘形鬯煞謴?fù)雜，常常只有一局部快速生物降解BOD可以作為反硝化碳源。所以，為保證TN去除率高于80％，進(jìn)水COD/TN值應(yīng)大于8。生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究2.碳源〔2〕碳源濃度的影響③對(duì)厭氧段的影響可生物降解有機(jī)物對(duì)聚磷菌厭氧釋磷起著關(guān)鍵作用。在厭氧環(huán)境下，聚磷菌只能利用污水中的易生物降解物質(zhì)，其他都要經(jīng)過(guò)水解發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為乙酸等VFA后才能被聚磷菌利用。VFA可通過(guò)自由擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而對(duì)于其他長(zhǎng)鏈碳源，這只能通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸或基團(tuán)轉(zhuǎn)位方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，故細(xì)菌更傾向于VFA。從生物代謝角度考慮，長(zhǎng)鏈碳源代謝復(fù)雜，在較多情況下需要能源，而VFA可直接參加其產(chǎn)能反響，故微生物亦更傾向于VFA。所以，必須設(shè)法提高進(jìn)水中的VFA占進(jìn)水總碳源的比重，以提高釋磷速率和釋磷量。2.碳源〔2〕碳源濃度的影響③對(duì)厭氧段的影響一般，城市污水VFA／COD很低，通常VFA只有每升幾十毫克〔北京，反響池進(jìn)水VFA＝0～120mg/L〕，所以，城市污水生物除磷脫氮系統(tǒng)易存在碳源缺乏的問(wèn)題，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)除磷脫氮效率不佳。［結(jié)論］〔瑞典〕利用污水中含有的潛在的VFA總量〔VFA-potebtial〕，可以較好地衡量污水生物除磷的可行性，判斷生物除磷的效率。

在生物除磷過(guò)程中，污水中潛在的VFA總量與溶解磷的吸收量具有良好的相互關(guān)系，去除1mg溶解磷大約需要20mgVFA-COD。

目前，測(cè)定VFA的方法主要有蒸餾法、氣相色譜法、五點(diǎn)pH滴定法等。用五點(diǎn)pH滴定法測(cè)定污水中VFA，精確度和準(zhǔn)確度較高，測(cè)得數(shù)據(jù)是以乙酸計(jì)的含量，可根據(jù)乙酸的COD質(zhì)量當(dāng)量，得到以COD計(jì)的VFA含量。生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究

3.DO〔1〕對(duì)好氧段的影響與異養(yǎng)菌相比，硝化菌對(duì)低DO更敏感。可用Monod模式描述其動(dòng)力學(xué)。硝化菌對(duì)DO的忍受極限是0.5~0.7mg/L。擴(kuò)散限制是活性污泥系統(tǒng)的根本特征，因此，供氧狀況取決于絮體大小、基質(zhì)負(fù)荷和溫度等因素。好氧段的DO應(yīng)為2mg/L，太高太低都不利。注意實(shí)際所測(cè)得的DO是在混合液中的濃度，并不等同于在活性污泥絮體內(nèi)部的濃度，而氧的利用主要發(fā)生在污泥絮體內(nèi)部?！?〕對(duì)缺氧段的影響當(dāng)進(jìn)水中易生物降解碳源相對(duì)較少時(shí)，缺氧區(qū)DO的存在對(duì)反硝化速率有非常大的影響，反硝化速率會(huì)顯著降低?！?〕對(duì)厭氧段的影響在厭氧狀態(tài)且有機(jī)碳源充足時(shí)，少量硝酸鹽不會(huì)對(duì)磷釋放產(chǎn)生顯著影響；但在有機(jī)碳源相對(duì)較少時(shí)，由于反硝化菌會(huì)與聚磷菌爭(zhēng)奪碳源，投加少量的硝酸鹽會(huì)使釋磷量顯著降低，甚至轉(zhuǎn)入吸磷過(guò)程。生物脫氮除磷工藝的影響參數(shù)研究4.回流比污泥回流〔R＝60％～100％〕混合液回流〔r＝100％～400％〕5.厭氧、缺氧、好氧段容積比污水在系統(tǒng)中停留時(shí)間越長(zhǎng)，投資越大，運(yùn)行本錢也越高，合理地控制污水在厭氧、缺氧、好氧段的HRT之比即容積比，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用十分重要。