廢水處理生物脫氮除磷技術二

       氮和磷是生物的重要營養源，在廢水中含量高，是引發水體富營養化的根本原因。廢水中氮元素主要有無機形態如硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽及有機氨氮等形態存在。隨著各國對環境保護的重視，治理廢水也取得了長足的進展，目前脫氮除磷的主流方法還是化學法和物理法，化學法脫氮除磷優點是效果穩定且效率高，但產生的污泥會對環境造成二次污染是其主要缺陷。物理法脫氮除磷對于基礎投入高，機械的技術高構造復雜，適用于大型的廢水處理。生物脫氮除磷技術因為涉及到微生物，微生物對所處的環境要求更加苛刻，往往在實驗室條件下理論值較好，但是實際應用到工程效果不佳且處理成本較前兩種更高，這嚴重制約了該技術的推廣與應用。然而生物脫氮除磷是環保、副作用小的，發展生物脫氮除磷方法從長遠來看，將成為解決水體富營養化問題的主流方案。

1、生物脫氮除磷原理

污水生物脫氮通過硝化作用和反硝化作用。硝化作用的細菌為好氧細菌，主要包括硝酸螺菌屬、亞硝酸桿菌屬、硝酸球菌屬等。硝化作用是在好氧條件下，利用硝化菌經歷復雜的生化反應，將氨氮化成亞硝酸鹽氮，然后再氧化成硝酸鹽氮。反硝化作用的反硝化菌在缺氧狀態下將亞硝氮和硝氮還原成氮氣，主要為兼性厭氧細菌。自然界具反硝化能力的細菌較多，如變形菌門的多個綱的細菌。

生物除磷是聚磷菌在厭氧環境中水解聚磷和糖原產生ATP，同時吸收污水中的揮發性脂肪酸。ATP是生物的能量載體，磷元素是ATP的組成之一，ATP儲存于體內用于供能微生物生長代謝，從而使聚磷菌成為優勢菌種，因此污水中的磷酸鹽被微生物大量吸收，最終通過排放剩余污泥達到除磷的目的。

2、廢水處理生物脫氮除磷工藝

現行主流的廢水生物脫氮除磷工藝主要可以按時間和空間分為2大類，其一是屬于按時間順序分布的間歇式活性污泥法工藝，典型代表是序批式反應器。其二是屬于按空間分布的典型代表有厭氧/缺氧/好氧工藝、南非開普敦大學UCT同步脫氮除磷工藝等。

(1)序批式反應器（SBR）

序批式反應器是一種運行按間歇曝氣方式的活性污泥污水處理工藝技術，序批式反應器工藝技術的核心結構為集生物降解池、初沉池等多種功能于一體的反應池，通過曝氣和攪拌交替運行，無污泥回流系統，在反應池生成缺氧/好氧/厭氧環境，在氧濃度變化的交替過程中，細菌完成富集氮、磷，釋放氮氣及儲能的過程。此類裝置具有占地面積小、結構簡單和運行成本低等優點。實際使用能達到較好的脫氮除磷效果，目前已在國內外廣泛應用。