天津众迈厂家生物脱氮除磷原理、控制及异常总结

天津众迈厂家生物脱氮除磷原理、控制及异常总结

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NH3-N 、  和和，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 和 ,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。

生物脱氮除磷机理

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，将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将 转化为 和 。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将 （经反亚硝化）和 （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硝化——短程硝化： 

硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：  

 ○2反硝化——反硝化脱氮： 

反硝化——厌氧氨氧化脱氮：  

反硝化——厌氧氨反硫化脱氮： 

废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分。主要过程如下：氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮。其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌，以无机碳化合物为碳源，从 或 的氧化反应中获取能量。其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35℃，在土壤中为30-40℃，最佳pH值偏碱性。反硝化作用是反硝化菌（大多数是异养型兼性厌氧菌，DO<0.5mg/L）在缺氧的条件下，以硝酸盐氮为电子受体，以有机物为电子供体进行厌氧呼吸，将硝酸盐氮还原为N2或NO2-同时降解有机物。

生物除磷原理

磷在自然界以2种状态存在：可溶态或颗粒态。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。废水在生物处理中,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,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放。进入好氧环境后,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。将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的。

厌氧释放磷的过程

聚磷菌在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP，利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB。与此同时释放出于环境中。

好氧吸磷过程

聚磷菌在好氧条件下，分解机体内的PHB和外源基质，产生质子驱动力将体外的输送到体内合成ATP和核酸，将过剩的聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐（异染颗粒）。

生物脱氮除磷原理、控制及异常分析

废水生物除磷的方法有哪些

　　废水生物除磷包括厌氧释磷和好氧摄磷两个过程，因此废水生物除磷的工艺流程由厌氧和好氧两个部分组成。按照磷的最终去除方式和构筑物的组成，除磷工艺流程可分为主流程除磷工艺和侧流程除磷工艺。

　　主流除磷工艺的厌氧段在处理污水的水流方向上，磷的最终去除通过剩余污泥排放，典型的方法有厌氧/好氧(A/O)工艺，其他方法有厌氧/缺氧/好氧(A/2O)工艺、Phoredox工艺、UTC工艺、VIP工艺以及SBR工艺、氧化沟工艺等。

　　侧流工艺的厌氧段不在处理污水的水流方向上，而是在回流污泥的侧流上，具体方法是将部分含磷回流污泥分流到厌氧段释放磷，再用石灰沉淀去除富磷上清液中的磷。

　　3、除磷设施运行管理的注意事项

　　1)厌氧段是生物除磷最关键的环节，其容积一般按0.5~2h的水力停留时间确定，如果进水中容易生物降解的有机物含量较高，应当设法减少水力停留时间，以保证好氧段进水的BOD5含量。

　　2)如果磷的排放标准很高，而所选的除磷工艺不能满足出水要求，可以增加化学除磷或者过滤处理去除水中残留的低含量磷。

　　3)生物除磷工艺的机理是将溶解转移到活性污泥生物细胞中，通过剩余污泥的排放从系统中除去。在污泥的处理过程中，如果出现厌氧状态，剩余污泥中的磷就睡重新释放出来。

　　重力浓缩容易产生厌氧状态，有除磷要求的剩余污泥处理不能采用这种方法，而应当使用气浮浓缩、机械浓缩、带式重力浓缩等不产生厌氧状态的浓缩方法。如果只能选择重力浓缩时，必须在工艺流程中增设化学沉淀设施去除浓缩上清液中所含的磷。

　　4)泥龄是影响生物脱氮除磷的主要因素，脱氮要求越高，所需泥龄越长。而泥龄越长，对除磷越不利。尤其是在进水BOD5/TP小于20时，泥龄越短越好。

　　但如果进水BOD5偏低，活性污泥增长缓慢，就不可能将泥龄控制的太短，此时必须进行化学除磷。

但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是A-A-O系统工艺系统控制较复杂的主要原因。

1.F/M和SRT：*生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M(污泥负荷)越低,SRT(污泥龄)越高。脱氮效率越高,而生物除磷则要求高F/M低SRT。A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般应控制在0.1-0.18㎏BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般应控制在8-15d。

2.水力停留时间：水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1-2h范围内,缺氧段水力停留时间1.5-2.0h,好氧段水力停留时间一般应在6h。

3.内回流与外回流：内回流比r一般在200-500%之间,具体取决于进水TKN浓度,以及所要求的脱氮效率。一般认为,300-500%时脱氮xiaolzuijia佳。内回流比r与除磷关系不大,因而r的调节*与反硝化工艺一致。

4.溶解氧(DO)：厌氧段DO应控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO应控制在0.5mg/L以下,而好氧DO应控制在2-3mg/L之间。因生物除磷本身并不消耗氧,所以A-A-O脱氮除磷工艺曝气系统的控制与生物反硝化系统一致。

5.BOD5/TKN与BOD5/TP：对于生物脱氮来说,BOD5/TKN至少应大于4.0,而生物除磷则要求BOD5/TP﹥20。运行中应定期核算入流污水水质是否满足BOD5/TKN﹥4.0,BOD5/TP﹥20。如果其中之一不满足,则应投加有机物补充碳源。为了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做补充碳源。为了提高BOD5/TP值,则宜投加乙酸等低级脂肪酸。

6.PH控制及碱度核算：A-A-O生物除磷脱氮系统中,污泥混合液的PH应控制在7.0之上;如果PH﹤6.5,应外加石灰,补充碱度不足。

工艺运行异常问题的分析与排除 ‍

传统活性污泥工艺的故障诊断及排除技术,一般均适用于A-A-O脱氮除磷系统。

如果某处理厂控制水质目标为:BOD5≦25mg/L;SS≦25mg/L;NH3-N≦3mg/L;NO3-N≦7mg/L;TP≦2mg/L。则当实际水质偏离以上数值时,属异常情况。

现象一:TP﹤2mg/L,NH3-N﹤2mg/L,NO3N﹥7mg/L。

其原因及解决对策如下:

1.内回流比太小，增大内回流。

2.缺氧段DO太高，如果DO﹥0.5mg/L,则首先检查内回流比r是否太大。如果太大,则适当降低。另外,还应检查缺氧段搅拌强度是否太大,形成涡流,产生空气复氧。

现象二:TP﹤2mg/L,NH3-N﹥3mg/L,NO3-N﹥5mg/L,BOD5﹤25mg/L。

其原因及解决对策如下:

1.好氧段DO不足，如果1.5﹤DO﹤2.0mg/L,则可能只满足BOD5分解的需要,而不满足硝化的需要,应增大供气量,使DO处于2-3mg/L。

2.存在硝化抑制物质，检查入流中工业废水的成分,加强上游污染源管理。

现象三:TP﹥2mg/L,NH3-N﹤3mg/L,NO3-N﹥5mg/L,BOD5﹤25mg/L。

其原因及解决对策如下:

1.入流BOD5不足。检查BOD5/TKN是否大于4,BOD5/TP是否大于20,否则应采取增加入流BOD5的措施,如跨越初沉池或外加碳源。

2.外回流比太小,缺氧段DO太高。检查缺氧段DO值,如果DO﹥0.5mg/L,则应采取措施,见“现象一"。外回流比太大,把过量的NO3-N带入了厌氧段,应适当降低回流比。

现象四:TP﹥2mg/L,NH3-N﹤3mg/L,NO3-N﹤5mg/L,BOD5﹤25mg/L。

其原因及解决对策如下:

1.泥龄太长，可适当增大排泥,降低SRT。

2.厌氧段DO太高，如果DO﹥0.2mg/L,则应寻找DO升高的原因并予以排除。首先检查是否搅拌强度太大,造成空气复氧,否则检查回流污泥中是否有DO带入。

3.入流BOD5不足，检查BOD5/TP值。如果BOD5/TP﹤20,则应外加碳源。