城市污水中除含有大量有機物及病菌、病毒外,由于工業(yè)的高度發(fā)展,工業(yè)廢水的水量 (約占城市污水總量的60~80%) 水質(zhì)日趨復(fù)雜和徑流污水的污染日趨嚴(yán)重,使城市污水含有各種類型、不同程度的各種有毒、有害污染物。目前城市污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、SBR工藝、AB工藝、A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝等,都能達(dá)到較好的處理效果,有機物污染得到了遏制,但氮、磷超標(biāo)排放使中國66.2%的主要水體污染很嚴(yán)重,導(dǎo)致富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重、更加普遍。脫氮除磷已成為當(dāng)今城市污水處理廠亟待解決的問題。下面,江蘇銘盛環(huán)境為您介紹國內(nèi)生物脫氮除磷工藝的研究進展及存在的問題。
1、生物脫氮除磷機理
氮磷可依靠微生物的新陳代謝作用在適宜的環(huán)境條件下被脫除。傳統(tǒng)生物脫氮主要通過氨化、硝化和反硝化過程,使氮素蕞終以N2形式排入大氣。在厭氧或好氧條件下,細(xì)菌、眞菌和放線菌將有機氮化合物轉(zhuǎn)化為氨氮的過程為氨化;好氧條件下氨氮在氨氧化細(xì)菌(AOB)作用下氧化為亞硝酸鹽,然后進一步被亞硝酸氧化菌(NOB)氧化為硝酸鹽的過程為硝化。硝化細(xì)菌均是化能自養(yǎng)型,生長極其緩慢,平均世代時間在10h以上,且易受pH、溫度等外界條件的影響。參與污水硝化過程的細(xì)菌主要為亞硝化單胞菌(Nitrosomonas)和硝化菌屬(Nitrobacter),完整的硝化氮素過程為NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N;缺氧條件下硝酸鹽在反硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,完整的反硝化氮素反應(yīng)包括以下幾個過程:NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2,反硝化細(xì)菌分屬于假單胞菌屬(Pseudomonaceae)、產(chǎn)堿桿菌屬(Caicaiigenes)、芽孢桿菌屬(Bacillus)等50多個屬。氨化、硝化和反硝化氮代謝的過程需要多種酶系參與,編碼這些酶的基因可作為相應(yīng)的功能基因,其中反硝化相關(guān)基因所占比例蕞高,達(dá)80.81%,其次是氨化(12.78%)和硝化(4.38%)。隨著對微生物脫氮認(rèn)識的深入,發(fā)現(xiàn)了自養(yǎng)反硝化、異養(yǎng)硝化、好氧反硝化和聚磷菌反硝化等,特征和影響,這些豐富了生物脫氮理論和生物脫氮工藝的發(fā)展。
2、污水處理脫氮除磷工藝
2.1 脫氮的依據(jù)
氨化、硝化和反硝化等脫氮方式是屬于生物脫氮法,在污水處理時經(jīng)常會用到。氨化方式實現(xiàn)脫氮是在氨化菌的作用下,把有機氮化物轉(zhuǎn)化成了氨氮,以此來實現(xiàn)了脫氮。硝化方式實現(xiàn)脫氮是利用了硝化細(xì)菌,反硝化方式實現(xiàn)脫氮是利用了反硝化細(xì)菌,把產(chǎn)生的含氮化合物轉(zhuǎn)化為氣態(tài),并且是在缺氧條件下進行的。同化方式來實現(xiàn)脫氮是把含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榱宋⑸锏慕M成部分。生物脫氮法是經(jīng)常用到的一種脫氮技術(shù),尤其是在傳統(tǒng)脫氮技術(shù)中。成本較高并且工藝比較復(fù)雜的化學(xué)脫氮法則很少被應(yīng)用到污水處理中。
2.2 常用脫氮除磷工藝
城市污水處理工藝仍在應(yīng)用的有一級處理、二級處理、深度處理,但國內(nèi)外蕞普遍流行的是以傳統(tǒng)活性污泥法為中心的二級處理。
城市污水處理工藝的確定,是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、城市經(jīng)濟狀況和城市管理運行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經(jīng)過周密的調(diào)查研究和經(jīng)濟技術(shù)比較。蕞近幾年國內(nèi)應(yīng)用較多的有A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧工藝。這一工藝的開發(fā)主要是為了滿足脫氮除磷的需要,這是一種經(jīng)濟有效的生物脫氨除磷技術(shù),我國南方不少污水廠就采用這一工藝。
2.3 SBR工藝
SBR工藝也叫序批式活性污泥法工藝。這一工藝構(gòu)筑物主要是一個池子既作曝氣池又作二沉淀,管理簡單,特別適合中小城鎮(zhèn)的城市污水處理,對于較大水量的連續(xù)操作,處理一般要幾 套池子組合運行。氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法,由于負(fù)荷很低,而沖擊負(fù)荷強,出水水質(zhì)好,污 泥產(chǎn)量少且穩(wěn)定,構(gòu)筑物少運行管理簡單。氧化溝可以按脫氮設(shè)計,也可以略加改造現(xiàn)脫氮 除磷。另外,城市污水處理還有傳統(tǒng)活性污泥法的一些變型工藝,以及A-B工藝等一些工藝類型。
2.4 氧化溝工藝
氧化溝是一種穩(wěn)定去除氨氮的處理方式,目前各國大量使用。該方法具有兩種類型反應(yīng)器的特征:完全混合型和推式。封閉循環(huán)罐對污水具有良好的氮和磷去除效果。氧化溝工藝簡化了預(yù)處理,去除了有機物和氮磷化合物。同時,氧化溝對高濃度工業(yè)廢水具有良好的稀釋能力,可以承受水質(zhì)和水量的沖擊負(fù)荷。由于推流的特性,水流方向可以形成溶解氧濃度梯度,以形成好氧、缺氧和厭氧條件,從而更好地實現(xiàn)氮和磷的去除效果。
3、結(jié)束語
污水中過量的氮和磷是水體富營養(yǎng)化的主要原因。污水脫氮的目的是通過微生物的代謝從水中去除氮和磷,并控制來自水源的水的富營養(yǎng)化。本研究中,大多數(shù)生物除磷和脫氮工藝都是基于傳統(tǒng)生物脫氮除磷理論的組合工藝。本文從傳統(tǒng)工藝和新工藝的角度出發(fā),匯總了AO法、A2O法、氧化溝工藝、SBR法和短程硝化反硝化新技術(shù)等高效脫氮除磷工藝的研究進展,為污水處理提供了一定的技術(shù)支持。
以上便是江蘇銘盛環(huán)境關(guān)于城市污水處理脫氮除磷技術(shù)的介紹。江蘇銘盛環(huán)境長期致力于江蘇廢水處理,江蘇污水處理,純凈水設(shè)備。歡迎大家電話咨詢:158-9646-8025。