廢水增強(qiáng)生物除磷

廢水增強(qiáng)生物除磷第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一1隨著人類環(huán)保意識(shí)的不斷深入，特別是水體富營養(yǎng)化的出現(xiàn)使得科研工作者重視對(duì)污水中磷去除的研究。

所謂富營養(yǎng)化是指大量營養(yǎng)鹽類進(jìn)入水體，導(dǎo)致一次生產(chǎn)者的異常增長。第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一2一般認(rèn)為，將污水中磷的濃度控制在0.5mg/l可以有效防止磷所引起的水體富營養(yǎng)化。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一3磷去除的常用方法

化學(xué)法

生物處理法第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一4化學(xué)法除磷是通過控制pH，使磷與Ca、Fe、Al等離子發(fā)生反應(yīng)并沉淀，從而實(shí)現(xiàn)從廢水中除磷的目的。

第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一5鋁鹽的混凝沉淀

Al2(SO4)3+6H2O----2Al(OH)3+3SO42-+6CO2

Al2(SO4)3+2PO4----2AlPO4+3SO42-

在pH為6.0—6.5的條件下，每1mol的磷需要加鋁1.5-3.0mol。如果水顯堿性，在加鋁之前應(yīng)先降低pH以減少Al(OH)3沉淀。

第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一6鐵鹽的混凝沉淀

Fe2(SO4)3+3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2

Fe3++PO43----FePO4

每1mol磷需要加鐵（Fe3+)1.5—3mol，最佳pH為5.0。

對(duì)磷含量為5mg/l左右的二級(jí)處理水，通過投加100－200mg/l的氯化鐵（FeCl3.6H2O)就可以得到90％以上的磷去除率。第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一7石灰的混凝沉淀

5Ca2++4OH-+3HPO42----Ca5OH(PO4)3+3H2O

為使磷的去除率達(dá)到90％以上，需要把pH值調(diào)到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比為2.2:1以上。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一8生物除磷的原理

微生物攝取磷的機(jī)理比較復(fù)雜，不僅攝取構(gòu)成微生物體本身及代謝所必須的磷，而且在某種特殊的條件下，在細(xì)胞內(nèi)能積累相當(dāng)過量的磷－－磷的過剩攝取。這是細(xì)菌及藻類等一類微生物所具有的特殊現(xiàn)象。第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一9生物法除磷

氧化塘(藻類)除磷

投加混凝劑的活性污泥法除磷

厭氧－好氧增強(qiáng)生物除磷

第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一10氧化塘(藻類)除磷

利用藻類生長繁殖時(shí)，能夠消耗水中N、P等元素，同時(shí)水中的溶解氧也能保持在一個(gè)較高的水平。

一般經(jīng)過二級(jí)處理的處理水，再經(jīng)過藻類處理，不僅可以降低水中的生化需氧量，而且能除去水中的營養(yǎng)物質(zhì)，這對(duì)防止接納處理水的水體富營養(yǎng)化和防止水體老化都是有意義的。第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一11投加混凝劑的活性污泥法除磷

在曝氣池中直接投加混凝劑的一種方法。它是使污水中的磷酸鹽與鋁及鐵化合而變成不溶性狀態(tài)之后去除沉淀物。這可以認(rèn)為是活性污泥法的一種改良法，而且可以同時(shí)進(jìn)行生物處理和化學(xué)處理，所以也稱為生物－化學(xué)同時(shí)處理法。

缺點(diǎn)：在曝氣池中直接投加混凝劑，鋁和鐵可能對(duì)活性污泥中的微生物產(chǎn)生不良影響。第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一12厭氧－好氧增強(qiáng)生物除磷

目前一般認(rèn)為，厭氧條件下聚磷微生物利用分解胞內(nèi)聚磷（同時(shí)釋放磷）產(chǎn)生的能量吸收廢水中的有機(jī)物（主要是短鏈脂肪酸）并在胞內(nèi)合成聚羥基丁酸；在隨后的好氧條件下聚磷菌利用分解胞內(nèi)聚羥基丁酸產(chǎn)生的能量吸收磷。在運(yùn)行穩(wěn)定的生物除磷系統(tǒng)中，微生物的好氧吸磷量將超過厭氧釋磷量，通過排泥可達(dá)到除去污水中磷的目的。

因?yàn)槎挝廴拘　⒉僮髻M(fèi)用低等特點(diǎn)成為近二十多年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一13二、增強(qiáng)生物除磷的基本概念、機(jī)理及工藝第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一14增強(qiáng)生物除磷的厭氧階段

厭氧條件下聚磷微生物利用分解胞內(nèi)聚磷產(chǎn)生的能量吸收廢水中的有機(jī)物（主要是短鏈脂肪酸－SCFA），并在胞內(nèi)合成聚羥基烷酸（PHA)，同時(shí)釋放磷。

在合成PHA時(shí)需要有還原力（NADH2)，它可由SCFA通過三羧酸（Tri-carboxylicacid,TCA）循環(huán)或由糖原經(jīng)EMP(Embden-Meyerhof-Parnas)或ED(Entner-Doudoroff)途徑提供。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一15增強(qiáng)生物除磷的好氧階段

隨后的好氧條件下聚磷菌利用分解胞內(nèi)PHA產(chǎn)生的能量用于吸收磷、合成糖原及細(xì)胞生長。

在運(yùn)行穩(wěn)定的生物除磷系統(tǒng)中，微生物的好氧吸磷量將超過厭氧釋磷量，通過排泥可達(dá)到除去污水中磷的目的。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一16何為增強(qiáng)生物除磷

微生物的好氧吸磷量將超過厭氧釋磷量及微生物正常生長所需的磷。

第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一17何為聚磷菌

(PhosphorusAccumulatingOrganisms-PAO)

PAO指的是生物除磷系統(tǒng)中一類微生物，它們在厭氧條件下吸收廢水中的有機(jī)物并在胞內(nèi)合成PHA，同時(shí)分解胞內(nèi)糖原和聚磷并釋放磷；在好氧時(shí)分解胞內(nèi)PHA，吸收磷，合成糖原。

在PAO占優(yōu)勢的生物除磷系統(tǒng)中，有明顯的厭氧磷釋放和好氧磷吸收，并且磷的吸收量大于釋放量。第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一18何為聚糖菌

(GlycogenAccumulatingOrganisms-PAO)

GAO指的是生物除磷系統(tǒng)中除了PAO以外的另一類微生物，它們在厭氧條件下吸收廢水中的有機(jī)物并在胞內(nèi)合成PHA，同時(shí)分解胞內(nèi)糖原但不釋放磷；在好氧時(shí)分解胞內(nèi)PHA用于合成糖原和細(xì)胞生長。

在GAO占優(yōu)勢的生物除磷系統(tǒng)中，沒有明顯的厭氧磷釋放和好氧磷吸收，無磷的去除。第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一19增強(qiáng)生物除磷的主要工藝

A/O

Bardenpho

Phoredox

A/A/O

第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一20A/O工藝

缺氧池好氧池沉淀池第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一21Bardenpho工藝

兩級(jí)A/O工藝。缺氧好氧缺氧好氧沉淀第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一22Phoredox工藝

在Bardenpho工藝的前面增加了一個(gè)厭氧池。厭氧缺氧好氧缺氧好氧沉淀第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一23A/A/O(Anaerobic-anoxic-Oxic)工藝

厭氧缺氧好氧沉淀第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一24影響生物除磷的因素

1、溶解氧

一般認(rèn)為，要取得較高的生物除磷效果，厭氧區(qū)內(nèi)必須控制嚴(yán)格的厭氧條件，即沒有分子態(tài)氧，也沒有NO3-等化合態(tài)氧，以保證系統(tǒng)內(nèi)的除磷菌吸收有機(jī)物并釋放磷；好氧區(qū)內(nèi)要供給充足的氧，以維持細(xì)菌的好氧呼吸，有效地吸收廢水中的磷。

第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一252、氧化態(tài)氮

硝酸鹽和亞硝酸鹽的存在會(huì)抑制細(xì)菌釋放磷，從而影響好氧條件下磷的吸收。但當(dāng)COD/TKN大于10時(shí)，NO3-N對(duì)生物除磷的影響較小。第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一263、污泥泥磷

由于生物除磷系統(tǒng)主要通過排除剩余污泥去除磷，因此剩余污泥量的多少將決定系統(tǒng)的脫氮效果。一般污泥齡較短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，可以取得較高的除磷效果。

有報(bào)道，泥齡為30天時(shí)的除磷率為40％；年齡為17天時(shí)除磷率為50％；年齡為5天時(shí)的除磷率可提高到87％。第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一274、BOD負(fù)荷和有機(jī)物性質(zhì)

較高的BOD負(fù)荷可取得較好的除磷效果。一般認(rèn)為，BOD/TP＝20是正常進(jìn)行生物除磷的低限。

不同有機(jī)物為基質(zhì)時(shí)磷的厭氧釋放和好氧