生物除磷机理透析

张金流　 尹必霞
（巢湖市污水处理厂，安徽巢湖　 238000）

　　摘要：针对巢湖市污水处理厂运行情况，试验主要几种因素（厌氧时间、污泥浓度、温度、硝酸盐浓度）对除磷效果的影响。
　　关键词：氧化沟　 生物除磷　 影响因素

Analysis on biological phosphorus removal

Zhang JinLiu , Yin BiXia
( Wastewate Treatment Plant ChaoHu 238000,China)

　　Abstract: In accordance with the practical treatment process Of Chaohu Wastewate Treatment Plant ，Test biological phosphorus removal Connection with several main factors,those factors are HRT、MLSS、Temperature and NO₃^-Key words: Oxidation ditch　 biological phosphorus removal　 affecting factor

1、巢湖市污水处理厂简介

　 　　巢湖市污水处理厂筹建于1998年，2002年7月正式进水试生产，它采用传统的卡罗赛尔除磷脱氮氧化沟活性污泥处理工艺，设计处理能力60000吨/天，其工艺流程图如图1：

　　针对影响生物除磷几种主要因素，在巢湖市污水处理厂试运行阶段，本厂做了一系列试验过程，为正式生产确定准确工艺参数，也为污水处理厂平稳运行，达标排放奠定了基础。

2、生物除磷机理和方法

　　生物法除磷近二十年来受到了广泛的重视和研究。它是利用微生物在好氧条件下对污水中的溶解性磷酸盐的过量吸收，然后沉淀分离而除磷。含有过量磷的污泥少部分以剩余污泥的形式排出系统，大部分和污水一起进入厌氧状态(厌氧池)，此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量部分供聚磷菌生存。另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB（聚β羟基丁酸）的形式储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧放磷。进入好氧状态(氧化沟中)后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释放大量能量,大部分供聚磷菌增殖，一部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。由于活性污泥在运行中不断增殖，为了系统的稳定运行，必须从系统中排除和增殖量相当的活性污泥，也就是剩余污泥。剩余污泥中包含过量吸收的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。这就是厌氧和好氧交替的生物处理系统除磷的本质。(见图2)

3、试验过程

3.1厌氧试验
　　生物除磷的前提是聚磷菌在厌氧环境下的抑制释磷，然后方可在好氧环境下大量吸磷；从理论上讲，厌氧时间越长，释磷越多，储存的基质（聚ß羟基丁酸，PHB）越多，从而在好氧池中吸磷越多，除磷效果越好。但在实际生产中不可能无限制延长厌氧时间，为确定实际可接受时间，针对巢湖污水处理厂的实际，我们做了以下试验：
　　在温度适宜（25℃左右）污泥浓度定为2500mg/l，（根据污泥负荷F/M确定），调节进水变频泵流量，每隔10min取样一次，分析水中TPs含量，以此确定最佳厌氧时间，分析结果如图3：

2.2污泥浓度试验
　　根据2.1试验结果，控制厌氧时间为90min，调节回流泵流量和进水流量，控制生化池中污泥浓度MLSS分别为1000mg/l、1500mg/l、2000mg/l、2500mg/l、3000mg/l进行试验，分析厌氧池中TPs含量及进出水水质，统计磷的去除率，所得结果如图4：

　　在总结2.1和2.2试验后，我们做了两者交差试验，结果如下表：

表1　　 厌氧混合试验结果
Tab.1　 Connection between HRT、MLSS and Phosphorus removal

2.3 水体温度试验
　　我们统计分析了2003、2004年巢湖污水处理厂两年进出水溶解性磷TPs情况，再根据当月平均温度，统计分析了温度与磷的去除情况如图5：

2.4 硝酸盐浓度试验
　　经回流泵回流至厌氧池中的硝酸盐对聚磷菌有明显的抑制作用，因为硝酸盐在厌的情况下促进反硝化菌的生长，从而和聚磷菌争夺碳源，抑制聚磷菌合成PHB，从而抑制聚磷菌在好氧段吸磷，影响去磷效果，我们通过启动氧化沟中转碟台数，根据BOD₅实际情况，调节二沉池中NO₃^-浓度，再经回流泵回流作用，从而控制厌氧池中NO₃^-浓度，为了增加NO₃^-浓度，我们也可人为地向厌氧池中投加硝酸盐。根据不同的NO₃^-浓度，分析进出水水质，从而确定厌氧池中所允许最大NO₃^-浓度，结果如图6：

3、小结

　　从以上诸试验结果来看，要保持较好的除磷效果，可以从以下几个方面来综合考虑：
　　（1）调节变频进水泵流量，使厌氧时间控制在90min左右；
　　（2）调节回流泵流量，使生化池中MLSS在1500--2000mg/l左右，根据污泥负荷F/M适当调整；
　　（3）在10℃--30℃之间，随温度上升，除磷效果明显上升，在冬春季节气温较低时，可适当延长厌氧时间、降低污泥负荷；
　　（4）针对硝酸盐对聚磷菌的抑制作用，在保证其它污染物去除的情况下，控制二沉池中硝酸盐含量，使回流硝酸盐在厌氧池中浓度小于0.5mg/l；
　　（5）另外实践表明提高污泥负荷，也可提高除磷效果；
　　（6）在实际生产中，要综合考虑各因素交差作用，上述参数可适当调整。
　　（7）以上只做了影响除磷效果的几个主要因素试验，但实际上影响除磷的因素很多，在此不能一一叙述。

作者地址：安徽省巢湖市岗岭路市污水处理厂
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