污水厂提标面临脱磷除氮问题怎么改造？.docx

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1、一、基于SRT矛盾的复合式A20工艺在传统A2O工艺的好氧区投加浮动载体填料，使载体表面附着生长自养硝化菌，而PAOs和反硝化菌则处于悬浮生长状态，这样附着态的自养硝化菌的SRT相对独立，其硝化速率受短SRT排泥的影响较小，甚至在一定程度上得到强化。悬浮污泥SR1填料投配比及投配位置的选择不仅要考虑硝化的增强程度，还要考虑悬浮态污泥含量降低对系统反硝化和除磷的负面影响。载体填料的投配并不意味可大幅度增加系统排泥量，缩短悬浮污泥SRT以提高系统除磷效率；相反,SRT的缩短可能降低悬浮态污泥（M1SS）含量，从而影响系统的反硝化效果，甚至造成除磷效果恶化。研究表明，当悬浮污泥SRT控制为5d时，复

2、合式A20工艺的硝化效果与传统A20工艺相比，两者的硝化效果无明显差异，复合式A20工艺的载体填料不能完全独立地发挥其硝化性能；若再降低悬浮污泥SRT则因系统悬浮污泥含量的降低致使硝酸盐积累，影响厌氧磷的正常释放。二、基于“碳源竞争”角度的工艺解决传统A20工艺碳源竞争及其硝酸盐和DO残余干扰释磷或反硝化的问题，主要集中在3方面：-针对碳源竞争采取的解决策略，如补充外碳源、反硝化和释磷重新分配碳源（如倒置A20工艺）等；解决硝酸盐干扰释磷提出的工艺改革，如JHB.CT.MUCT等工艺；针对DO残余干扰释磷、反硝化的问题，可在好氧区末端增设适当容积的非曝气区。1、补充外碳源补充外碳源是在不改变原

3、有工艺池体结构及各功能区顺序的情况下，针对短期内因水质波动引起碳源不足而提出的应急措施。一般供选择的碳源可分为2类：1）甲醇、乙醇、葡萄糖和乙酸钠等有机化合物；2）可替代有机碳源，如厌氧消化污泥上清液、木屑、牲畜或家禽粪便及含高碳源的工业废水等。相对糖类、纤维素等高碳物质而言，因微生物以低分子碳水化合物（如，甲醇、乙酸钠等）为碳源进行合成代谢时所需能量较大，使其更倾向于利用此类碳源进行分解代谢，如反硝化等。任何外碳源的投加都要使系统经历一定的适应期，方可达到预期的效果。针对要解决的矛盾主体选择合适的碳源投加点对系统的稳定运行和节能降耗至关重要。一般在厌氧区投加外碳源不仅能改善系统除磷效果，而且

4、可增强系统的反硝化潜能；但是若反硝化碳源严重不足致使系统TN脱除欠佳时，应优先考虑向缺氧区投加。2、倒置A20工艺及其改良工艺传统A2/0工艺以牺牲系统的反硝化速率为前提，优先考虑释磷对碳源的需求，而将厌氧区置于工艺前端，缺氧区后置，忽视了释磷本身并非除磷工艺的目的所在。从除磷角度分析可知，倒置A20工艺还具有2个优势:饥饿效应，PAOs厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成的摄磷驱动力可以得到充分地利用。-群体效应。允许所有参与回流的污泥经历完整的释磷、摄磷过程。然而有研究者认为，倒置A2/0工艺的布置形式。3、JHB.UCT及改良UCT工艺与分点进水倒置A2/0工艺相

5、比，JHB(亦称A+A2/0工艺)和UCT工艺的设计初衷是通过改变外回流位点以解决硝酸盐、DO残余干扰释磷。JHB工艺中的氮素的脱除主要发生在污泥反硝化区和缺氧区，且两者的脱除量相当，污泥反硝化区的设置改变了氮素在各功能区的分配比例，使厌氧区能够更好地专注于释磷。与倒置A2/0工艺相同，对于低C/N进水而言，JHB工艺污泥反硝化区的设置可能会引起后续各功能区的碳源不足，为此也有必要采用分点进水方式。与倒置A2/0工艺不同,UCT工艺是在不改变传统A2/0工艺各功能区空间位置的情况下,污泥先回流至缺氧区，使其经历反硝化脱氮后，再通过缺氧区的混合液回流至厌氧区，避免了回流污泥中硝酸盐、DO对厌氧释

6、磷的干扰。在进水C/N适中的情况下，缺氧区的反硝化作用可使回流至厌氧区的混合液中硝酸盐的含量接近于0；而当进水C/N较低时，UCT工艺中的缺氧区可能无法实现氮的完全脱除，仍有部分硝酸盐进入厌氧区，因此又产生了改良UCT工艺(MCT)o与UCT工艺相比，MUCT将传统A2/0工艺中的缺氧区分隔为2个独立区域，前缺氧区接受来自二沉池的回流污泥，后缺氧区接受好氧区的硝化液，从而使外回流污泥的反硝化与内回流硝化液的反硝化完全分离，进一步减少了硝酸盐对厌氧释磷的影响。无论UCT还是MUCT,回流系统的改变强化了厌氧、缺氧的交替环境，使其与JHB一样,缺氧区容易富集反硝化PAOs,实现同步脱氮除磷。三、兼

7、顾SRT矛盾及“碳源竞争”工艺1、新型双污泥脱氮除磷工艺新型双污泥脱氮除磷工艺（PASF）工艺也可谓是传统A2/0与曝气生物滤池（BAF）的组合工艺，是以分相培养为基础的双泥系统，能更好地满足各功能微生物对环境、营养物质及生存空间的最佳需求。在工艺设计及运行过程中，通过缩短前端A2/0工艺好氧区的HRT,将硝化过程从中分离而顺序”嫁接于二沉池后端的BAFo对于PAOs的厌氧释磷而言，因前端的污泥单元不承担硝化功能，在理想条件下外回流污泥中不含有硝酸盐，为PAOs释磷创造了良好的压抑环境，使其优先利用原水中的VFAs类物质合成PHAs并释放磷;再者，也因长SRT硝化菌以生物膜形式固着生长在填料表

8、面而短SRT的PAOs和反硝化菌呈悬浮态生长在前端的污泥单元，实现了硝化菌与反硝化菌、PAOs等功能微生物的SRT分离，缓解了SRT矛盾。决定缺氧区反硝化效果的因素主要有2个：进入缺氧区的优质碳源（VFAs和PHAS）含量及来自BAF的内回流硝化液中的硝酸盐含量。当进水C/N较高时，硝酸盐成为反硝化的限制因子，随着内回流比的增大缺氧区异养反硝化效果也相应提高，但升高幅度却呈递减趋势；而当进水C/N较低时，因碳源成为反硝化的限制因子，根据异养反硝化菌和反硝化PAOs对电子受体的竞争机制，适当提高内回流硝酸盐负荷的方式刺激反硝化聚磷菌（DPAOs）的优势生长，使其以硝酸盐为电子受体，并以PHAs为

9、电子供体进行同步反硝化脱氮除磷，实现一碳两用，同时可节省系统的能耗，减少污泥产量。2、双循环两相生物处理工艺双循环两相生物处理工艺（BICT）是在序批式活性污泥法的基础上，增设独立的生物膜硝化反应器，使自养硝化菌与反硝化菌、PAOs等异养菌分相培养,以克服脱氮与除磷间的SRT矛盾及硝酸盐、DO干扰释磷而开发的污水处理新工艺，其主体单元由厌氧生物选择器、序批式悬浮污泥主反应器、生物膜硝化反应器组成。该工艺正常运行时主要完成4个操作过程：1）进水、曝气搅拌+污泥回流原水与沉淀池的回流污泥在厌氧生物选择器内混合接触，借助高负荷梯度产生的选择压力”筛选出具有良好絮凝性的细菌，并使PAOs厌氧释磷。此时

10、，主反应器在曝气搅拌的作用下,完成COD的去除及PAOs的超量摄磷；2）缺氧搅拌+硝化液回流主反应器接受来自生物膜反应器的硝化液，在机械搅拌作用下，完成反硝化脱氮，同时被挤出的混合液进入沉淀池，经沉淀分离后上清液进入生物膜硝化反应器；3）再曝气（可选做）吹脱污泥中包裹的氮气以利于泥水分离，也可强化PAOs的好氧摄磷;4)静止沉淀、津水静止沉淀的同时排出富磷污泥。此工艺独立硝化反应单元的设置消除了SRT与硝化的高度关联性，SRT不再是影响系统脱氮效率的限制因子。3、BCFS工艺BCFS工艺(Bio1ogischeChemischeFosfaatStikstofVerwijdering)可实现磷的完全去除和氮的最佳脱除。与UCT工艺相比，BCFS工艺在主流线上增设2个反应区接触区和混合区。介于厌氧区与缺氧区之间的接触区相当于第2选择池，可以有效控制丝状菌的异常生长，防止污泥膨胀的发生；另外，也因回流污泥先回流于此进行反硝化脱氮反应，给PAOs厌氧释磷营造了良好的压抑环境。介于缺氧区与好氧区之间的混合区相当于一个机动单元，可通过曝气系统的启闭灵活地控制其前端好氧区和后端缺氧区的氧化还原电位，也可在低C/N条件下诱导反硝化PAOs成为优势菌群而发挥同步脱氮除磷，实现一碳两用。