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反硝化除磷工艺、影响因素及机理研究
发布日期:2018-05-15  来源:环境科学与技术   浏览次数:32
核心提示:摘要:综述了反硝化除磷脱氮的典型工艺并对其进行比较分析,同时概述了碳源种类、pH、NO3-和NO2-的质量浓度及污泥龄等因素对反硝化除磷技术的影响,并
摘要:综述了反硝化除磷脱氮的典型工艺并对其进行比较分析,同时概述了碳源种类、pH、NO3-和NO2-的质量浓度及污泥龄等因素对反硝化除磷技术的影响,并阐述了反硝化除磷脱氮技术的反应机理。综述分析结果表明:双污泥系统较单污泥系统具有更多优势;有机底物为乙酸,pH控制在7.0~8.0,厌氧时NO3-的质量浓度控制在10mg/L 以下,缺氧时NO3-的质量浓度控制在40mg/L左右,NO2-的质量浓度控制在30mg/L左右,污泥龄控制在15d时,反硝化除磷效果最为理想。
关键词:反硝化处磷;工艺;影响因素;机理
1.引言
反硝化除磷是用厌氧/缺氧交替的环境驯化出一类以氧气、亚硝酸盐、硝酸盐作为最终电子受体的反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus removing bacteria,简称DPB)为优势菌种代替传统的聚磷菌,通过它们的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程从而达到同时脱
收稿日期:2017-3-1
基金项目:基金项目:国家自然科学基金(51308354);辽宁省科技厅博士启动基金项目(201501069);住建部项目(2015-K7-007);辽宁省教育厅基金项目(LJZ2016014);沈阳建筑大学博士后基金项目(SJZUBSH201626).
通讯作者:李微(1982~),女,副教授,Email:liweilengjinyue@163.com。
氮除磷的双重目的[1],解决了碳源争夺问题,实现了一碳两用,降低了污泥产量,并缩短了反应时间,被认为是一种可持续的污水处理工艺。
本文综合分析反硝化除磷的典型工艺,对碳源、 硝酸盐和亚硝酸盐、pH、SRT等各影响因素的研究进展及反硝化除磷的反应机理,对于发现并解决各种反硝化除磷典型工艺存在的不足,创新并发明更加合理的工艺流程具有重要的理论和现实意义[4]。
2.反硝化除磷脱氮的典型工艺
反硝化除磷脱氮工艺分为单污泥系统除磷脱氮工艺和双污泥系统除磷脱氮工艺。在单污泥系统中同时存在反硝化聚磷菌、硝化菌以及其他异养菌,共同按顺序经过厌氧、缺氧和好氧的环境。而双污泥系统中,反硝化聚磷菌和硝化细菌单独都存在于固定膜生物反应器或好氧硝化SBR反应器中[1,2]。
2.1 单污泥系统除磷脱氮工艺
2.1.1 UCT工艺
南非开普顿大学在20世纪80年代基于传统生物脱氮除磷工艺通过改变回流方式避免回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响从而提高了生物除磷的效果[3,4],但增加的回流系统使操作运行变得复杂,运行费用也相应提高。其工艺流程图如图2.1所示。UCT工艺的缺点还有反硝化聚磷菌、硝化菌和普通反硝化异养菌共存,一起经历厌氧-缺氧-好氧交替时,菌群之间会存在不同程度的竞争[4]。
厌氧池:聚磷菌利用通过降解大分子有机物得到的分子量较小的VFA合成自身的细胞质大量繁殖。
缺氧池:反硝化菌利用好氧池回流液中的硝酸盐和污水中的有机基质进行反硝化反应,达到同时除磷脱氮的效果。
好氧池:聚磷菌利用污水中的残留基质并通过分解胞内贮存的PHB获得能量来维持自身生长,同时超量摄取环境中的溶解态的磷。硝化菌通过硝化反应将污水中的氨氮转化成硝酸盐。
作者:孙慧智
 
 
 
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