行業(yè)動(dòng)態(tài)
污水脫氮除磷技術(shù)介紹
氮元素在新鮮污水中的存在形式主要有以下兩類，一是有機(jī)氮，例如蛋白質(zhì)、尿素、氨基酸、胺類化合物等;另一類是氨態(tài)氮，或，一般以前者為主。含氮化合物在污水中微生物的作用下會(huì)發(fā)生三大類反應(yīng)，一，氨化反應(yīng);二，硝化反應(yīng);三，反硝化反應(yīng)。
氨化反應(yīng)是指有機(jī)氮化合物在氨化菌的作用下，被分解成為氨態(tài)氮。硝化反應(yīng)是指氨態(tài)氮首先在亞硝化菌的作用下變?yōu)閬喯跛猁}氮，然后在硝酸菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬Ｏ趸磻?yīng)的進(jìn)行對(duì)環(huán)境變化極為敏感，所以硝化反應(yīng)的進(jìn)行必須滿足一定的外部條件。1，必須滿足一定的溶解氧即DO含量大于2.0mg/L，，2，硝化反應(yīng)中回釋放出，導(dǎo)致混合液中pH下降，因此混合液中必須保持足夠的堿度起緩沖作用。一般來(lái)說(shuō)，1g氨態(tài)氮需要堿度(以碳酸鈣計(jì))7.14g。3，BOD值不宜過(guò)高，一般控制在15-10mg/L以下。反硝化反應(yīng)是指硝態(tài)氮在反硝化菌的作用下被還原為或NO等的過(guò)程。反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的DO應(yīng)控制在0.5mg/L以下，pH為7.0-7.5.
通過(guò)一系列反應(yīng)最終使污水中的氮元素得以一定程度去除。
磷元素在污水中主要以有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷兩種存在形式。生物除磷是指利用聚磷菌等微生物在好氧條件下對(duì)磷元素過(guò)量攝取，在厭氧條件下釋放出來(lái)，使磷元素的含量得以降低。
(1)硝化-反硝化技術(shù)
硝化-反硝化技術(shù)可以分為一段硝化和兩端硝化。其中，一段硝化法是指在同一反應(yīng)池中進(jìn)行硝化-反硝化，硝化細(xì)菌比好氧異養(yǎng)菌的世代周期長(zhǎng)，所以一般要控制污泥停留時(shí)間在3d以上，另外，硝化反應(yīng)所需的BOD值較低只有有機(jī)負(fù)荷降低到一定程度才能反應(yīng)。現(xiàn)一般在曝氣池內(nèi)添加某種填料載體以固定硝化細(xì)菌使反應(yīng)周期縮短。兩段硝化法是指有機(jī)物的降解和脫氮反應(yīng)分別在兩個(gè)池中進(jìn)行。首先利用活性污泥法去除水中的BOD然后在其后面放置供脫氮反應(yīng)的反應(yīng)池。進(jìn)行脫氮反應(yīng)的區(qū)域一般都由兩部分構(gòu)成，一部分好氧區(qū)，一部分厭氧區(qū)。分別進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)以去除多余的氮元素。
(2)缺氧-好氧活性污泥法
在活性污泥工藝主體內(nèi)設(shè)置兩座反應(yīng)池，前面為反硝化反應(yīng)池，后為主體反應(yīng)池，在主體反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行BOD的去除和硝化反應(yīng)。主體反應(yīng)池內(nèi)處理過(guò)的水循環(huán)至反硝化反應(yīng)器。為控制反應(yīng)池的環(huán)境需要向注意反應(yīng)池內(nèi)投加一部分堿性物質(zhì)。設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，向前置的反硝化池回流反應(yīng)過(guò)的硝化液是此種處理工藝的主要特點(diǎn)。還可將兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域用隔板隔離合建在一個(gè)池中。
此種脫氮處理工藝流程簡(jiǎn)單，裝置少，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都比較低。不足之處為脫氮效果難以繼續(xù)提高，一般很難達(dá)到90%。
(1)厭氧-好氧除磷工藝
本工藝同厭氧-好氧脫氮工藝類似，由一個(gè)前置的厭氧池和一個(gè)宮BOD去除和吸收磷的好氧曝氣池組成。曝氣池后設(shè)置沉淀池，將沉淀池中的含磷污泥回流至厭氧池內(nèi)與原污水混合進(jìn)行厭氧釋磷。如此循環(huán)，后將沉淀池內(nèi)的高含磷污泥排出作為肥料。
此種工藝流程簡(jiǎn)單，不需投藥，建設(shè)投資費(fèi)用較低，運(yùn)行費(fèi)用也不高。混合液的污泥沉降性能好，不發(fā)生污泥膨脹。但也存在一些問(wèn)題，例如除磷效果難以進(jìn)一步提高，當(dāng)污泥在沉淀池內(nèi)停留的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生污泥厭氧釋磷的現(xiàn)象，造成處理效果變差，因此要注意污泥及時(shí)排出。
(1)Bardenpho工藝
本工藝由第一厭氧反應(yīng)器、第一好氧反應(yīng)器、第二厭氧反應(yīng)器、第二好氧反應(yīng)器及沉淀池構(gòu)成。污水進(jìn)入第一厭氧反應(yīng)器，與第一好氧反應(yīng)器1回流的經(jīng)過(guò)硝化反應(yīng)的污水以及經(jīng)過(guò)好氧吸磷后靜置的回流污泥混合，在此區(qū)域內(nèi)發(fā)生反硝化反應(yīng)以及厭氧釋磷，經(jīng)第一厭氧反應(yīng)器處理過(guò)的混合液進(jìn)入第一好氧反應(yīng)池，在這個(gè)池內(nèi)主要進(jìn)行BOD的去除和硝化作用以及少部分的好氧吸收磷。不過(guò)，后兩者的作用并不十分明顯。然后進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行發(fā)起反硝化和厭氧釋磷，主要以反硝化為主，去除氮元素。然后進(jìn)入第二好氧反應(yīng)器，主要作用是吸收磷，其次為硝化作用，并且有一定的去除BOD的作用。
本種工藝設(shè)置的反應(yīng)數(shù)目較多，運(yùn)行比較繁瑣，成本較高，但處理效果好，脫氮率達(dá)百分之九十以上，除磷率可達(dá)百分之九十七。
(2)A-A-O工藝
本工藝亦稱工藝，從本質(zhì)上來(lái)講，把它叫做厭氧-缺氧-好氧工藝更為貼切。反應(yīng)的系統(tǒng)依次設(shè)置厭氧反應(yīng)器，缺氧反應(yīng)器，好氧反應(yīng)器，沉淀池。從沉淀池中回流的含磷污泥與原污水混合，在厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行釋磷作用，然后進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，在此主要進(jìn)行的是脫氮作用，其中硝態(tài)氮由好氧反應(yīng)器內(nèi)回流進(jìn)入，經(jīng)過(guò)處理后的混合液進(jìn)入好氧反應(yīng)器，在其中進(jìn)行BOD的去除，硝化反應(yīng)以及磷的好氧吸收，然后回流至缺氧反應(yīng)器。沉淀池的作用是進(jìn)行泥水分離，經(jīng)沉淀分離出的泥回流至厭氧反應(yīng)器。
此工藝可稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝 并且不會(huì)發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，運(yùn)行費(fèi)用低。但脫氮除磷效果難以繼續(xù)提高，適用于氮磷含量不高的廢水處理。
(3)UCT工藝
UCT工藝與A-A-O工藝相似，有兩處不同，一是污泥回流到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)，使得進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽含量減少，改善了厭氧區(qū)磷的吸收;二是內(nèi)循環(huán)是從缺氧區(qū)回流至厭氧區(qū)，為增加厭氧區(qū)對(duì)有機(jī)物的利用提供了保證經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了脫氮除磷效果，并且縮短了水力停留時(shí)間。
(4)生物轉(zhuǎn)盤(pán)脫氮除磷工藝
經(jīng)預(yù)處理的污水，在經(jīng)兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理后，BOD已得到一定講解，隨著轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)交替出現(xiàn)缺氧厭氧好氧環(huán)境對(duì)氮磷進(jìn)行去除，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但總體效果不太好處理量小。
污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，總磷仍不達(dá)標(biāo)或有一些其他要求下可采用化學(xué)除磷法，向含磷污水中投加鋁鹽、鐵鹽或者石灰使之與磷發(fā)生反應(yīng)生成沉淀是磷去除，是典型的化學(xué)沉淀法，應(yīng)滿足一定的環(huán)境條件。