污水生物除磷機理
污水生物除磷是利用聚磷菌的超量磷吸收現象。聚磷菌在厭氧條件下，會(huì )釋放出在好氧條件下吸收的磷。進(jìn)入好氧區后，聚磷菌可將積貯的PHB好氧分解，釋放出的大量能量可供聚磷菌生長(cháng)繁殖。
微生物在好氧條件下吸收的磷大大超過(guò)在厭氧條件下釋放的磷。由于系統經(jīng)常排放剩余污泥，被細菌過(guò)量攝取的磷也將隨之排出系統，因而可獲得較好的除磷效果。
影響除磷的因素
1、溶解氧
首先必須在厭氧區控制嚴格的厭氧環(huán)境。這直接關(guān)系到聚磷菌的生長(cháng)狀況、釋磷能力及利用有機基質(zhì)合成PBH的能力。
其次是必須在好氧區提供充足的溶解氧。以滿(mǎn)足聚磷菌對儲存的PHB進(jìn)行降解，釋放足夠的能量供其過(guò)量攝磷之用，以便有效的吸收廢水中的磷。
一般厭氧段的DO要嚴格控制在0.2mg/L以下，二好氧段的DO要控制在2mg/L以上。
2、硝酸鹽含量
硝態(tài)氮的存在也會(huì )消耗有機基質(zhì)而抑制聚磷菌對磷的釋放，進(jìn)而影響好氧條件下聚磷菌對磷的吸收。另外，硝態(tài)氮的存在會(huì )被部分聚磷菌作為電子受體進(jìn)行反硝化，從而影響其以發(fā)酵產(chǎn)物作為電子受體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸、抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PBH的合成能力。
3、溫度
一般來(lái)說(shuō)，在5~30℃范圍內，都可以收到較好的除磷效果
4、PH值
PH值在6~8時(shí)，磷的釋放比較穩定
5、BOD5負荷和有機物性質(zhì)
一般認為，進(jìn)水BOD5/TP大于15，才可以獲得理想的除磷效果。為此，可以采用部分進(jìn)水和跨越初沉池的方法，獲得除磷所需的BOD5量。
6、泥齡
一般以除磷為目的的生物處理系統的泥齡要控制在3.5~7d。
污水生物除磷工藝
除磷工藝流程可分為主流程除磷工藝和側流程除磷工藝兩類(lèi)。
主流除磷工藝的厭氧段在處理污水的水流方向上，其代表工藝有A/O、A2/O、Bardenpho 工藝、Phoredox 工藝、UCT、改良型UCT、SBR以及氧化溝工藝。
測流除磷工藝的厭氧段不在水流方向上，而是在回流污泥的測流上。比如 Phostrip 工藝。
生物除磷工藝優(yōu)點(diǎn)：表現出除磷效果好，并能改進(jìn)污泥沉降性能，減少活性污泥膨脹現象等。下面列舉幾個(gè)常用工藝。
1、A2/O 工藝
A2/O工藝是在 A/O 工藝的基礎上增加了一個(gè)缺氧階段，使好氧區中的混合液回流至缺氧區使之反硝化脫氮，從而使除磷和脫氮相結合?？s小了曝氣區的體積。
但是由于存在內循環(huán)，系統排放的剩余污泥中只有少部分經(jīng)歷了完整放磷吸磷過(guò)程，其余基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧區進(jìn)入好氧區，這對于系統除磷是不利的。而且為了降低回流污泥中的硝酸鹽，必須提高混合液回流量，從而增加電耗。
2、Phostrip 工藝
該工藝把生物法和化學(xué)除磷法結合在一起，將一部分回流污泥 (約為進(jìn)水流量的 10%～20%)分流到厭氧池除磷，污泥在厭氧池中通常停留 8～12 h，聚磷菌則在厭氧池中進(jìn)行磷的釋放，脫磷后的污泥回流到曝氣池中繼續吸磷。含磷上清液進(jìn)入化學(xué)沉淀池，投加石灰生成沉淀。它除磷效率可達 90%以上，處理出水含磷量可低于 1mg·L-1，對進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)的適應性較強，較少受進(jìn)水 BOD 的影響，加之大部分磷以石灰污泥的形式沉淀去除，因此污泥處理不像高磷剩余污泥那樣復雜。
3、氧化溝工藝
氧化溝工藝由于其特殊的運行方式，在空間上形成了缺氧、好氧的交替變化，達到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低負荷和較長(cháng)的泥齡條件下運行，由于無(wú)需回流，比一般工藝節能 10% ～20%。若水量大或負荷高，則工藝占地面會(huì )很大。
所有的生物除磷系統都有以下幾個(gè)特點(diǎn)：保證厭氧區真正處于厭氧狀態(tài)，既不存在游離態(tài)的溶解氧，也不存在硝酸根等結合態(tài)氧，如通過(guò)改變污泥回流方式和路徑以避免硝酸根進(jìn)入厭氧區，而防止厭氧區的反硝化作用，對聚磷菌厭氧釋放磷的競爭抑制作用;保證厭氧區進(jìn)水中易生物降解有機物的含量，以使聚磷菌能在與其它細菌對食料的爭奪中占優(yōu)勢，如可在進(jìn)水中加入初沉污泥酸性發(fā)酵液等。
4、除磷處理設施運行管理的注意事項有哪些
(1)厭氧段是生物除磷最關(guān)鍵的環(huán)節，其容積一般按0.5~2h的水力停留時(shí)間確定，如果進(jìn)水容易生物降解的有機物含量較高，應當設法減少水力停留時(shí)間，以保證好氧段進(jìn)水的BOD5含量。
(2)如果磷的排放標準很高，而所選除磷工藝不能滿(mǎn)足出水要求，可以增加化學(xué)除磷或過(guò)濾處理去除水中殘留的低含量磷。
(3)在污泥處理過(guò)程中如果出現厭氧狀態(tài)，剩余污泥中的磷就會(huì )重新釋放出來(lái)。重力濃縮容易產(chǎn)生厭氧狀態(tài)，有除磷要求的剩余污泥不能采用這種方法，而應當使用氣浮濃縮、機械濃縮、帶式重力濃縮等不產(chǎn)生厭氧狀態(tài)的濃縮方法。如果只能選用重力濃縮時(shí)，必須在工藝流程中增設化學(xué)沉淀設施去除濃縮上清液中所含的磷。
(4)泥齡是影響生物脫氮除磷的重要因素。脫氮要求越高，所需泥齡越長(cháng)，對除磷越不利。尤其是在進(jìn)水BOD5/TP小于20時(shí)，泥齡要控制的越短越好。但如果進(jìn)水BOD5偏低，活性污泥增長(cháng)緩慢，就不可能將泥齡控制的太短，此時(shí)需要化學(xué)法除磷。
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