反硝化除磷技术分析及展望

目前水体富营养化情况相当严重,其主要原因是磷含量的增加,因此废水的除磷技术十分重要.反硝化除磷技术利用厌氧、缺氧交替的环境,通过反硝化聚磷菌的作用,同时完成过量吸磷和反硝化过程,应用前景广阔.简述了反硝化除磷技术的机理,介绍了单污泥系统反硝化除磷工艺(BCFS工艺)及双污泥系统反硝化除磷工艺(A2N工艺、DEPHANO...     

污水反硝化除磷技术的机理与工艺研究进展

总结了污水反硝化除磷的机理、微生物、工艺以及影响因素等,重点分析了基于反硝化除磷原理研发的各种工艺的流程和特点,以及反硝化除磷性能的影响因素如碳源、电子受体、水力停留时间、温度和其他环境参数等。指出双污泥工艺的反硝化除磷率要高于单污泥工艺,但是双污泥工艺略为复杂,限制了其实际工程应用。如何提高单污泥工艺反硝化除磷率和简化双污泥工艺流程是未来工艺研发的重点方向,同时做好工艺影响参数优化,提高反硝化除磷技术在污水处理中的应用。     

好氧颗粒污泥同步除磷脱氮研究的新进展

结合近年来国内外除磷脱氮的最新研究成果,对好氧颗粒污泥除磷脱氮的机理及工艺进行了探讨和研究。研究表明通过适当的SBR定向培养,可以在颗粒污泥中培养出不同的微生物菌群(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、反硝化聚磷菌等),使其能够实现同步除磷脱氮,从而为污水生物除磷脱氮工艺研究提供了一个新思路。     

双污泥系统反硝化除磷新工艺研究进展

双污泥系统是基于反硝化聚磷菌提出的一种新的工艺形式和思路,该工艺解决了传统的脱氮和除磷联合工艺的矛盾,可实现污水深度脱氮除磷。介绍了传统的双污泥工艺系统,综述了近年来双污泥系统反硝化除磷新工艺,分析了其特点,基于此提出了一种新型工艺系统。     

双污泥反硝化脱氮除磷工艺的影响因素及分析

介绍了双污泥反硝化脱氮除磷工艺的反应机理,从C/N、超越污泥回流比、pH、DO、HRT及MLSS等方面分析了对双污泥反硝化脱氮除磷工艺在运行过程中的影响及目前国内外双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究现状,提出了今后在双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究中应当解决的问题.     

连续流双污泥系统反硝化除磷实验研究

通过实验室小试,以生活污水为研究对象考察了厌氧/缺氧与淹没式好氧生物膜滤床相结合的连续流双污泥系统的除磷脱氮效果.长期试验结果表明,该工艺解决了传统脱氮除磷工艺中反硝化菌与聚磷菌竞争碳源这一主要矛盾,并可以分别控制硝化污泥与反硝化聚磷污泥的污泥龄,而且该系统适合处理C/N较低的生活污水,与传统除磷脱氮工艺相比,不用额外投加碳源,剩余污泥含磷量高,节省曝气量.系统对COD、总磷、总氮和氨氮的平均去除率分别为81.78%、92.51%、75.75%和84.47%.     

改良型多级A/O-MBR组合工艺对低C/N比生活污水的强化除磷

采用多级厌氧/耗氧膜生物反应器（A/O-MBR）组合工艺对低C/N比生活污水进行处理时,存在总磷（TP）处理不达标的问题。通过改变污泥回流位置并增加内回流的改良型多级A/O-MBR组合工艺强化除磷,探究该工艺对低C/N比生活污水中TP的去除效果,并通过污泥静态分析研究其污泥反硝化除磷机理。结果表明,改良型多级A/O-MBR组合工艺对TP去除效果良好,平均去除率达到了86.36%,同时对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮去除效果良好,均达到一级A排放标准。该工艺提高了聚磷菌及反硝化聚磷菌的比例,有效强化了对TP的去除。     

A_2N工艺的固有弊端分析及其对策研究

基于反硝化除磷理论开发的A2N双污泥工艺已经成为国内外污水生物处理领域的研究重点,介绍了A2N双污泥反硝化除磷工艺的原理及其发展,深入分析了该工艺的固有弊端,综述了国内外学者针对A2N工艺的弊端所提出的对策和改进工艺,并对其进行评价,指出了当前研究中存在的主要问题,提出了今后的研究方向。     

污水生物脱氮除磷新技术

首先简单阐述了生物脱氮除磷机理,然后重点介绍了目前几种污水生物处理新技术:厌氧/缺氧/好氧MBR工艺、短程硝化反硝化工艺和倒置A2/O工艺等,最后对污水生物脱氮除磷技术的发展进行了展望,并提出了一些建议。     

反硝化除磷理论及运用现状

在介绍反硝化除磷理论的基础上,对反硝化除磷机理和工艺作了综合概括,并与传统好氧除磷进行了比较,重点说明了反硝化聚磷菌的研究现状和最新反硝化除磷工艺的特点.     

一株反硝化聚磷菌生长及脱氮除磷特性

为进一步探讨反硝化除磷机理,试验采用前期分离一株典型的反硝化聚磷菌,研究其生长及除磷脱氮特性。利用纯菌和反应器静态模拟试验考察了不同电子受体对脱氮除磷效率的影响。该反硝化聚磷菌的生长曲线比较典型,其潜伏期不足1h,对数生长期约为14h,菌株除磷过程中吸磷与硝氮去除呈良好的线性关系,对硝氮和亚硝氮两种电子受体都能利用,该菌株相对亚硝酸盐敏感性低,不同的电子受体并未对菌株除磷效果有明显的影响,吸磷率都达到60%以上。反应器静态模拟实验验证了在反应器内存在的主要优势DPB菌对两种不同电子受体都能利用,与菌株实验结果一致。     

厌氧／缺氧SBR反硝化除磷过程的研究

Removal of denitrifying phosphorus was verified in a laboratory anaerobic/anoxic sequencing batch reactor (A/A SBR). The results obtained demonstrated that the anaerobic/anoxic strategy can enrich the growth of denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB) and take up phosphate under anoxic condition by using nitrate as the electron acceptor. The phosphorus removal efficiency was higher than 90% and the effluent phosphate concentration was lower than 1mg·L^-1 after the A/A SBR was operated in a steady-state. When the chemical oxygen demand(COD) of influent was lower than 180mg·L^-1, the more COD in the influent was, the higher efficiency of phosphorus removal could be attained under anoxic condition. However, simultaneous presence of carbon and nitrate would be detrimental to denitrifying phosphorus removal. Result of influence of sludge retention time (SRT) on denitrifying phosphorus removal suggested that the decrease of SRT caused a washout of DPB and consequently the enhanced biological phosphorus removal decreased with 8 days SRT. When the SRT was restored to 16 days, however, the efficiency of phosphorus removal was higher than 90%.     

以NO-3-N和NO-2-N为电子受体的反硝化聚磷过程的研究进展

目前反硝化聚磷研究多集中在以NO-3-N作为电子受体,理论成熟,实践可行,还采用现代的分子生物方法对此类菌的微生物特性进行了研究。但利用NO-2-N作为电子受体完成反硝化脱氮聚磷过程研究处于模糊控制的阶段,争议的焦点为抑制浓度。今后的研究方向为(1)应同步考察两种驯化过程中反硝化聚磷菌的种类、数量、缺氧条件下的反硝化聚磷速率。(2)应对利用NO-2-N的反硝化聚磷菌进行分离、筛选和鉴定,并明确菌的生物学特性和生物学利用。(3)PO43--P的去除途径,应考虑反硝化聚磷菌是否具有还原磷酸盐产生磷化氢的途径。(4)N的去除途径,应考虑N2O的产生及产生量。     

反硝化除磷菌的培养及驯化

针对广州地区城市污水碳量严重偏低、碳氮磷比例失调的特点,以模拟的广州污水为处理对象,采用SBR反应器,对以硝酸盐为电子受体的反硝化除磷菌的培养及驯化进行研究。试验结果表明：反硝化除磷菌存在于传统生物除磷体系中。经过两个阶段试验的培养驯化,反硝化除磷菌在聚磷菌中的比例从29．8％上升到852％。稳定运行的反硝化除磷系统具有良好的反硝化脱氮除磷性能,系统出水磷〈1．0mg／L,COD、TN、TP的平均去除率分别为90％,82％,97％。     

A2O工艺缺氧生物磷去除

A lab-scale anaerobic-anoxic-oxic (A2O) process used to treat a synthetic brewage wastewater was investigated. The objectives of the study were to identify the existence of denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB), evaluate the contribution of DPB to biological nutrient removal and enhance the denitrifying phosphorus removal in A2O bioreactors. Sludge analysis confirmed that the average anoxic P uptake accounted for approximately 70% the total amount of P uptake, and the ratio of anoxic P uptake rate to aerobic P uptake rate was 69%. In addition, nitrate concentration in the anoxic phase and different organic substrate introduced into the anaerobic phase had significant effect on the anoxic P uptake. Compared with conventional A2O processes, good removal efficiencies of COD, phosphorus, ammonia and total nitrogen (92.3%, 95.5%, 96% and 79.5%, respectively) could be achieved in the anoxic P uptake system, and aeration energy consumption was saved 25%. By controlling the nitrate recirculation flow in the anoxic zone, anoxic P uptake could be enhanced, which solved the competition for organic substrates among poly-P organisms and denitrifiers successfully under the COD limiting conditions. Therefore, in wastewater treatment plants the control system should be applied according to the practical situation to optimize the operation.     

A2O工艺缺氧生物磷去除

A lab-scale anaerobic-anoxic-oxic （A^2O） process used to treat a synthetic brewage wastewater was investigated. The objectives of the study were to identify the existence of denitrifying phosphorus removing bacteria （DPB）, evaluate the contribution of DPB to biological nutrient removal and enhance the denitrifying phosphorus removal in A^2O bioreactors. Sludge analysis confirmed that the average anoxic P uptake accounted for approximately 70% the total amount of P uptake, and the ratio of anoxic P uptake rate to aerobic P uptake rate was 69%. In addition, nitrate concentration in the anoxic phase and different organic substrate introduced into the anaerobic phase had significant effect on the anoxic P uptake. Compared with conventional A^2O processes, good removal efficiencies of COD, phosphorus, ammonia and total nitrogen （92.3%, 95.5%, 96% and 79.5%, respectively） could be achieved in the anoxic P uptake system, and aeration energy consumption was saved 25%. By controlling the nitrate recirculation flow in the anoxic zone, anoxic P uptake could be enhanced, which solved the competition for organic substrates among poly-P organisms and denitrifiers successfully under the COD limiting conditions. Therefore, in wastewater treatment plants the control system should be applied according to the practical situation to optimize the operation.     

好氧聚磷污泥反硝化除磷特性研究

以培养成功的好氧聚磷污泥为研究对象,考察其在硝酸盐或亚硝酸盐存在下的反硝化除磷特性。结果表明,好氧聚磷污泥在在未经厌氧/缺氧驯化条件下已具有良好反硝化聚磷特性。好氧聚磷污泥可利用硝酸盐作为电子受体进行脱氮除磷,在硝酸盐耗尽后停止聚磷,在一定的浓度范围内聚磷量与硝酸盐消耗量具有线性关系。在以亚硝酸盐作为电子受体的条件下,好氧聚磷污泥与反硝化聚磷污泥具有相似特点:在初始亚硝酸盐浓度较低情况下可少量聚磷,在其浓度较高时聚磷受到抑制。亚硝酸盐有可能为解偶联剂,在其还原的过程中并不耦合发生聚磷。反硝化速率随着其硝酸盐或亚硝酸盐初始浓度的升高而降低。     

污水处理厂中反硝化除磷工艺的应用

综述了反硝化除磷技术的原理和实现反硝化脱氮除磷的主要工艺。该工艺是根据反硝化聚磷菌(DPB)的摄磷特点而开发的新型生物脱氮除磷工艺,以其特有的"一碳两用"和"双泥系统",有效解决了常规生物脱氮除磷工艺的碳源供求矛盾和泥龄控制问题,可同时获得较高的除磷和脱氮效率。目前常见的主要工艺有A2N-SBR工艺、BCFS工艺和DEPHANOX工艺。     

A2O工艺中反硝化除磷及过量曝气对生物除磷的影响

如何有效提高城市污水厂除磷效率一直是研究的热点,而反硝化除磷菌可以在碳源不足的条件下,通过“一碳两用”的方式同时实现反硝化脱氮和吸磷作用,是一种新型高效的技术.试验以啤酒废水为研究对象,验证了厌氧-缺氧-好氧（A²O）工艺中反硝化除磷现象的存在及其对系统脱氮除磷的影响.试验结果表明,A²O系统稳定运行时,反硝化聚磷菌在缺氧区可利用在厌氧段储存的PHB大量吸磷,同时氮也得到去除,计算表明缺氧除磷量可占厌氧总释磷量的71.3%,另外可节约曝气能耗25%.无论系统进水COD浓度从200 mg•L^-1变化为400 mg•L^-1,COD、总氮和总磷去除率总能保持较高水平,平均出水总氮和总磷浓度分别小于10 mg•L^-1和0.30 mg•L^-1.另外发现,过量曝气对系统除磷具有明显的影响,导致除磷效率降低,甚至会产生不吸磷现象,系统需要经过约一个污泥龄时间才能恢复其吸磷能力,所以应加强系统曝气的控制.     

厌氧段HRT对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响

为了考察厌氧段水力停留时间（HRT）对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响，采用连续流双污泥反硝化除磷脱氮装置以生活污水为处理对象，研究了厌氧段在不同HRT时系统的除磷脱氮效果，以及厌氧段不同HRT对系统处理过程的影响。结果表明，厌氧段是A2N工艺实现反硝化除磷脱氮的关键阶段。当厌氧段的HRT过长时，虽然溶解性PO4^3-的总释放量增加，但是后续的缺氧吸磷量和总氮的去除量并没有相应地增加。厌氧段的HRT时间过短，反硝化聚磷菌（DPB）在此对进水中易降解COD（CODRB）吸收不完全，导致后续缺氧吸磷量下降，同时影响了系统的除磷和脱氮效果。在处理实际生活污水水质时，厌氧段的HRT为2h即可满足除磷和脱氮要求。