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在污水处理中,脱氮和除磷的方法可以通过以下几种方式配合使用:
一、A?/O工艺(厌氧/缺氧/好氧工艺)
工艺流程及原理
这是一种常用的同步脱氮除磷工艺。在厌氧池中,聚磷菌释放磷,同时部分有机物被水解发酵菌分解为挥发性脂肪酸等小分子有机物。然后进入缺氧池,在缺氧条件下,反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源,将来自好氧池回流混合液中的硝酸盐氮还原为氮气,实现脱氮。然后进入好氧池,在好氧条件下,聚磷菌大量吸收磷,同时亚硝酸菌和硝酸菌将氨氮转化为硝酸盐氮(如果采用传统A?/O工艺,后续可能还需要单独的硝化 - 反硝化步骤来彻底脱氮),通过剩余污泥排放实现除磷。
配合优势
这种工艺在一个反应池内顺序实现厌氧、缺氧和好氧环境,通过合理的水力停留时间分配和污泥回流、混合液回流比控制,可以有效地实现脱氮除磷的协同作用。例如,通过调整回流比,可以使缺氧池中的硝酸盐氮得到有效还原,同时好氧池中的聚磷菌在充足的碳源和溶解氧条件下吸收磷。
二、改良A?/O工艺
工艺改进及原理
例如,在传统A?/O工艺基础上发展出的改良型工艺,如UCT(University of Cape Town)工艺。UCT工艺通过调整进水的分配方式和增加内回流,优化了各反应区域的水质条件。在UCT工艺中,部分进水直接进入缺氧池,这有助于提高反硝化效率,因为这部分进水携带的硝酸盐氮可以更快地被利用作为电子受体。然后再经过厌氧池、好氧池等流程,更好地协调脱氮除磷过程。
配合优势
改良后的工艺能够更准确地控制反应条件,使脱氮和除磷过程之间的相互干扰减小。如在提高反硝化效率的同时,也为聚磷菌在厌氧和好氧条件下更好地进行磷的释放和吸收创造了更有利的条件,提高了整体的脱氮除磷效果。
三、SBR工艺(序批式活性污泥法)的脱氮除磷变型
工艺流程及原理
SBR工艺通过间歇式进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段来实现污水处理。在脱氮除磷方面,可以通过调整反应阶段的运行模式。例如,在一个周期内先进行厌氧反应一段时间,使聚磷菌释放磷并水解有机物;接着进行缺氧反应,利用进水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮;后进行好氧反应,在好氧条件下进行硝化和聚磷菌吸磷过程。
配合优势
SBR工艺具有很强的操作灵活性,可以根据污水水质和处理要求灵活调整各阶段的时长和反应条件。这种灵活性使得脱氮和除磷过程能够更好地配合,如在缺氧阶段可以根据进水的氮含量准确控制反硝化的程度,然后在好氧阶段根据磷的浓度调整聚磷菌的吸磷时间。