反硝化除磷理论、工艺及影响因素

探讨了反硝化除磷的基本理论及其运行过程中的影响因素，并介绍了单、双污泥反硝化除磷系统和生物膜反硝化除磷工艺。     

反硝化除磷过程中的影响因素探讨

反硝化除磷能够实现以相同的基质同时脱氮和除磷,是国外废水生物处理研究的一个热点.为此讨论了缺氧池NO-3负荷、溶解氧和好氧池与缺氧池体积比、废水pH值、NO-3与基质共存和NO-2等因素对反硝化除磷的影响及其模拟情况,为反硝化除磷过程的模拟、试验研究和实际的应用提供了参考和依据.     

国外反硝化聚磷菌除磷影响因素的研究

介绍了近年来国外对反硝化除磷系统的研究水平,对影响反硝化除磷的因素进行了分析,同时研究了反硝化除磷作用在运行过程中的影响,从而达到优化反硝化除磷工艺的目的。     

A2/O氧化沟反硝化除磷实践

反硝化除磷脱氮是利用反硝化聚磷菌,在缺氧环境下以NO3-作为电子受体来实现同步反硝化和过量吸磷作用,从而可以在低碳源情况下达到脱氮除磷目的。在此理论指导下,本文作者在A2/O微曝氧化沟工艺中进行了实践操作,得到较好的效果。     

Orbal氧化沟同时硝化/反硝化及生物除磷的机理研究

对６个采用分段,闭环沟道的Ｏｒｂａｌ氧化沟工艺运行数据进行了分析评定,以确定在该工艺中同时发生生物脱氮除磷的程度,较低的总氮出水浓度表明,同时硝化／反硝化在Ｏｒｂａｌ工艺中很易发生。由于泥龄较长并保持外沟道低溶解氧,有利于硝化菌的生长并提高脱氮效率;由于每个沟道处于相对均匀混合的状态,因此沟道内没有明显的好氧或缺氧段之分,表明产生反硝化的必要的缺氧环境可能发生在菌胶团内部。     

Carrousel氧化沟工艺对除磷脱氮作用的效果分析

分析了昆明市第一污水处理厂Carrousel氧化沟工艺的除磷，脱氮效果，指出较低的溶解氧造成硝化作用不充分，脱氮效果不理想，但由于缺（厌）氧）区的容积远大于好氧区容积，导致了高效的除磷作用。     

反硝化除磷技术及其影响因素研究进展

针对传统的生物脱氮除磷工艺存在的很多矛盾与不足,简述了反硝化除磷技术的原理,并分析了包括硝酸盐、亚硝酸盐、COD以及温度等在内的各个因素对反硝化除磷效果的影响,对实际的工程应用有一定的指导作用。     

不同城市污水处理厂反硝化除磷性能的比较研究

对采用不同工艺的3个城市污水处理厂的活性污泥进行了厌氧释磷、好氧聚磷及反硝化聚磷试验研究,以确定其反硝化除磷能力及差异性。3个污水处理厂采用的工艺分别为内设厌氧段的Carrousel氧化沟(A/O)、外设厌氧池的Carrousel氧化沟(A/C)和具有独立厌氧、缺氧及曝气池的A2/O工艺。结果表明,A/O工艺中活性污泥的释磷能力相对较强,A/C与A2/O工艺中活性污泥的释磷能力相当;A/C工艺中活性污泥的好氧聚磷和反硝化聚磷能力均优于其他两种工艺,好氧聚磷量和反硝化聚磷量分别为15.39和8.09 mgP/gVSS,活性污泥中存在数量可观的反硝化聚磷菌(DPB),反硝化聚磷菌与好氧聚磷菌的比例(DPB/PAO)为57.7%;A/O和A2/O工艺的活性污泥中同样存在DPB,但DPB/PAO值较低,分别为32%和27%。     

反硝化除磷工艺的研究开发进展

介绍了国内外生物除磷工艺的研究进展，重点对应用反硝化除磷机理而开发的几种新工艺进行了评述，并指出了它们的特点和应用前景。     

内循环频次对氧化沟反硝化除磷的影响

以环状廊道前设置厌氧区、环状廊道内设置缺氧区和好氧区的改良氧化沟为研究对象,通过测定反硝化聚磷菌占总聚磷菌的比例（DPAOs/PAOs）以及水相和泥相的含磷量,对系统中的磷进行质量平衡分析,考察环状廊道内混合液的内循环频次（单位时间内混合液在环状廊道内循环流动的圈数,IRF）在0.52～18.74圈/h范围变化时对系统中污染物去除和磷转化途径的影响。结果表明,当IRF≤1.62圈/h时,有利于将更多的磷储存在细胞内形成胞内多聚磷酸盐;当IRF在3.36～7.53圈/h之间时,有利于反硝化除磷,且系统可获得较好的同步脱氮除磷效果,此时DPAOs/PAOs可达50%左右,COD、TN、TP的平均去除率分别可达到92%、80%和93%以上;当IRF≥11.35圈/h时,TN去除效果不佳,无法实现高效同步脱氮除磷。     

亚铁盐化学除磷在昆山港东污水处理厂的应用

江苏昆山港东污水处理厂的Carrousel2000型氧化沟工艺按A^2／O方式运行,当原水TP为6．2mg／L、BOD5／TP为11左右时,很难使出水TP≤0．5mg／L。在对上游排污企业采取限排措施后,原水TP降为2．65mg／L,但出水TP仍无法达标,为此开展了向曝气池投加亚铁盐进行化学除磷的生产性试验。结果表明,当FeSO4投药量控制在凡（Fe^2＋）：n（TP）≥1．5时,可使出水TP达标。     

颗粒污泥的反硝化除磷研究

借助SBR反应器,采用厌氧/好氧/缺氧的运行方式,对富集的以反硝化聚磷菌（DNPAOs）为优势菌的活性污泥进行颗粒化培养,约35 d后得到了较成熟的颗粒污泥.考察了该颗粒污泥的脱氮除磷性能,结果表明：当以厌氧/缺氧方式运行时系统具有良好的反硝化除磷性能,缺氧结束时除磷率＞96%,对氨氮的去除率为95%左右;外加NO3^- -N的浓度对缺氧段的反硝化吸磷速率有一定影响;颗粒污泥中的DNPAOs可以利用内碳源进行反硝化吸磷,从而实现了同步脱氮除磷.     

反硝化聚磷体系中颗粒污泥的特性生研究

为了考察反峭化聚磷颗粒污泥的形成过程,利用SBR在厌氧/好氧/缺氧(A/0/A)运行方式下、以人工配水培养驯化颗粒污泥,研究了颗粒污泥在形成过程中的特性变化.结果表明,在培养初期污泥呈褐色絮体,结构松散,污泥活性较差;在第二阶段,颗粒污泥开始出现,粒径范围为0.13～1.63 mm,沉降速率逐渐变大,SVI值下降,MLSS值上升;至第三阶段末,颗粒污泥呈致密的球形或椭球形,粒径范围为0.6～3.0 mm,沉降速率基本在0.5～1.5 cm/s,沉降速率与粒径的关系大致符合斯托克斯定律,MLSS值达到2 500 mg/L,SVI值约为90 mL/g,此时的颗粒污泥沉降性能良好、活性较强、生物量较大.     

反硝化聚磷污泥的培养驯化及关键参数研究

反硝化聚磷污泥的培养是反硝化除磷工艺运行的前提.采用厌氧/好氧诱导富集以PAOs、厌氧/缺氧诱导富集DPB、厌氧/缺氧连续流强化DPB的三阶段方式培养反硝化聚磷污泥,并考察了其关健参数.结果表明,采用该培养方式可成功培养出反硝化聚磷污泥;C/P是PAOs富集阶段的关键参数,其值宜控制在15-20;对于DPB的富集,C/N是关键参数,C/N为2-4时培养效果较好;而在连续流厌氧强化阶段,除C/N外,污泥回流比亦为关键参数,建议该阶段的污泥回流比取0.35-0.5.     

短程反硝化除磷系统的驯化及除磷特性研究

依据反硝化除磷(DBP)原理,采用批式试验,以城市污水为处理对象,研究了以NO_2~-为电子受体的反硝化除磷菌的筛选与富集,并对其反硝化除磷性能进行了考察.结果表明:NO_2~-对传统EBPR系统的抑制作用明显高于以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷系统;对以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷污泥用NO_2~-进行驯化,经过52个周期,缺氧吸磷量由0.3 mg/L升高到9.1mg/L,短程反硝化除磷系统驯化成熟;驯化成熟的短程反硝化除磷系统仍能以氧和NO_3~-作为电子受体进行吸磷并维持较高的吸磷速率,以亚硝酸盐为电子受体的除磷菌占总除磷菌的58.82%,说明短程反硝化除磷菌存在于传统除磷系统中,且能够很好地利用氧和硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷.     

A~2/O工艺的反硝化除磷特性研究

为了解传统A2/O工艺中反硝化除磷的作用及强化缺氧吸磷对系统同步脱氮除磷的贡献,以实际生活污水为处理对象,系统研究了缺氧段的反硝化除磷特性及其强化措施,并通过序批式试验考察了除磷微生物种群比例的变化.试验结果表明:稳定运行的A2/O系统中存在反硝化除磷现象,通过提高缺氧段的NO-3-N负荷,可使缺氧除磷贡献率从33.3%提高到53.3%,且系统的除磷率维持在95.4%以上;同时,好氧段的曝气量从400 L/h减少到260 L/h,节约了近35%;反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例由35.4%提高到51.3%左右,微生物种群得到了优化.强化A2/O工艺的反硝化除磷功能,对提高低C/N值污水的脱氮除磷效率及降低运行能耗具有重要的意义.     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥。第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势。硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5%以上。硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0002 4 h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0740 g/(L·h-1)。利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A 2N-SBR试验,结果表明：在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、725 mg/L时,去除率分别为93.5%、76.7%和941%,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果。     

单污泥SBR工艺的反硝化除磷特性

利用单污泥SBR工艺处理模拟生活污水,考察了该工艺对有机物、总氮、PO3-4-P的去除特性,以及NO-2-N积累对工艺性能的影响.结果表明:单污泥SBR工艺可以稳定高效地去除水中的有机污染物和总氮,对其平均去除率分别为81.49%和93.07%;但除磷效果不稳定,对此可采用实时控制策略加以解决.在单污泥SBR工艺的前好氧段发生了NO-2-N的积累,平均积累率为21.25%,此积累现象未对反硝化产生抑制作用,并可使工艺进一步节省碳源和曝气量.     

污泥回流比对A_2N反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响

以城市生活污水为研究对象,探讨了不同的超越污泥和回流污泥回流比对A2N工艺脱氮除磷的影响.在超越污泥回流比与回流污泥回流比相同且分别为0.3、0.4和0.6的条件下,A2N工艺对COD的平均去除率分别为92.5%、90.3%、91.6%,相应的出水COD为20.3、28.4、25.3 mg/L;对总氮的平均去除率分别为87.1%、90%、84.9%,出水总氮分别为6.75、5.43、6.95mg/L;对磷的平均去除率分别为99.5%、99.6%和99.0%,出水磷浓度分别为0.02、0.02、0.05mg/L.当回流比为0.4时,A2N系统的除污效果最好.研究还发现,超越污泥流量直接决定了未经硝化而直接进入缺氧池的氨氮量,进而影响出水氨氮浓度.因此,在保证缺氧池有足够污泥的前提下,应尽可能减小超越污泥流量,以降低出水氨氮浓度.