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1、 反硝化除磷工艺原理以及研究进展 反硝化除磷将反硝化和除磷两个过程合二为一,一碳两用,达到了同步 脱氮除磷的目的。本文在简要介绍废水脱氮除磷研究领域发展现状 的基础上,分析了现有生物脱氮除磷工艺难以达到 N、P 同时高效去 除的原因,探讨了反硝化除磷工艺的发现以及证实过程,综合分析了几 种反硝化除磷工艺的原理、特点以及在国内外的研究进展。 关键词:反 硝化除磷,原理,研究进展 一.前言 1.1 脱氮除磷现状 近年来eau 发 现一些聚磷菌在缺氧状态下具有利用硝酸盐作为电子受体除磷的功 能,同时完成反硝化脱氮; 1987 年本论文来源于-Jespersen 通过试验 指出,聚磷菌由两部分组成,一
2、部分只能用氧作为电子受体,另一部分 既能利用氧也能用 NO3-N 作为电子受体,即反硝化聚磷菌 DPB(Denitrifying Phosphorus-removing Bacteria); 19951996 年, Smolders 等和 Kuba 等在 UCT 工艺中证实了中试规模的除磷脱氮系 统中除磷菌的反硝化功能。 目前,某些反硝化除磷工艺在欧美一些 国家已经应用于实际工程,并取得了良好的脱氮除磷效果。 二.反硝 化聚磷原理及特点 多数研究者认为聚磷菌包括两类菌属10,一类只 能以氧作为电子受体,被称作好氧聚磷菌,而另一类既能以氧又能以硝 酸盐作为电子受体,即反硝化聚磷菌 DPB。 DP
3、B 在缺氧条件下能以 硝酸盐代替溶解氧作为电子受体进行聚磷,同时将硝酸盐还原成 N2 或氮化物,将反硝化和除磷这两个过程合二为一,一碳两用,达到同步 脱氮除磷的目的。DPB 的厌氧释磷机理与好氧聚磷菌相同,即在分解 细胞内聚磷酸盐的同时产生 ATP,并利用 ATP 将污水中的低分子发 酵产物等有机物摄入细胞。缺氧吸磷机理与好氧聚磷菌吸磷的不同 之处在于产生能量的电子传递链的最终电子受体不同6: 好氧: NADH2+0.5O2ATP+H2O 缺氧: NADH2+0.4HNO3NATP+0.2N2+1.2H2O 、N 为好氧和缺氧产 能效率(molATP/molNADH2) 有文献表明11,充分利
4、用反硝化除磷 原理,可使 COD 需求量减少 50%,耗氧量减少 30%,剩余污泥量减少 50%。反硝化除磷的优点是12:氮、磷的去除率高,出水 TN5mg/L,正磷几乎为零;SVI 值低且稳定,一般在 8020 mL/g,能 有效减少曝气池及二沉池的容积;能有效利用碳源,在 C/N、C/P 值较 低时仍能良好运行;控制简单,通过 ORP 与 DO 可有效实现过程的稳 定控制;可使用生物除磷器获得富磷污泥,使磷的循环利用成为可能。 三.反硝化除磷工艺简介 目前常见的反硝化除磷工艺有单泥系统和 双泥系统之分。在单级工艺中,DPB、硝化菌以及非聚磷菌同时存在 于悬浮增长的混合液中,顺序经历厌氧/缺
5、氧/好氧三种环境,最具代表 性的是 BCFS 工艺。在双级工艺中,硝化菌独立于 DPB 单独存在于固 定膜生物反应器或好氧硝化 SBR 反应器中。在此类工艺中,反硝化除磷污泥在厌氧区吸收有机物合成 PHB 后,经泥水分离不经过好氧段 直接进入缺氧区,PHB 全部用于反硝化摄磷,保证了反硝化所需的碳 源13。而供氧仅用于硝化和反硝化除磷后剩余有机物的氧化,从而 减少了曝气量。主要有 Dephanox 工艺和 A2NSBR 工艺等。 3.1 BCFS 工艺 BCFS(Biologische-Chemische-Fosfaat -Stikstof verwijdering)工艺由荷兰 Delft 工
6、业大学 kluyver 生物技术实验室开发,现 已在欧美多个污水处理厂得到初步应用,脱氮除磷效果极佳。BCFS 实际上是 UCT 的变形工艺,包括厌氧池、缺氧池、好氧池,并增加了 接触池和混合池以及两个内循环 QB 和 QC12,见图 1。 原理 图 1 BCFS 工艺流程图 Fig.1 BCFS process flow 厌氧池:厌氧条件是通过 进水及从缺氧池回流的缺氧混合液(控制进入厌氧池的硝酸盐氮浓度 足够低)来维持的,以确保污水中的挥发性脂肪酸(VFA)只被用于除磷 菌释磷时所吸附。 接触 池:在该选择器中氧浓度为零,该池的设置一方面是为了阻止污泥膨胀,另 一方面 DPB 在该池中也同样发挥作用,此过程是厌氧池反应过程的 延续。ksO 论文，文交毕业百万文交文下 lw.n 毕业机毕.n，毕业 ksO 论文，毕业工科毕业论文,
