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云南污水处理脱氮除磷基本原理


现在,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。

1.生物除磷原理

2.传统的厌氧-好氧除磷原理

在厌氧段,兼性细菌经过发酵效果,将污水中溶解性BOD转化为低分子发酵产品蒸发脂肪酸(VFA) 。聚磷菌此阶段分化体内的聚磷酸盐发生ATP,并使用ATP将水中的低分子发酵产品等有机物摄入细胞内,以聚-β-羟基丁酸 (PHB) 、聚-β-羟基链烷酸( PHA)及糖原等有机颗粒的方式储存于体内,所需的能量来自聚磷酸盐的水解及细胞内糖的酵解,一起还将分化聚磷酸盐所发生的磷酸开释到胞外,即厌氧放磷。在好氧段,聚磷菌又可以使用聚-β-羟基丁酸盐氧化分化所开释的能量来吸取污水中的磷,并把所吸取的磷组成聚磷酸盐储存于细胞内。一般来说,微生物增殖过程中,在好氧环境下所吸取的磷多于厌氧环境中所开释的磷,即好氧聚磷。此原理的本质是经过聚磷菌过量吸取污水中的磷酸盐,以不溶性的聚磷酸盐的方式堆集于胞内,经过排放富含磷的废弃污泥来去除污水中的磷。

一体化污水处理设备图(1)


3.反硝化除磷原理

反硝化除磷原理与传统的除磷过程相似,但其在吸磷阶段以硝酸盐替代氧气为电子受体进行缺氧摄磷,一起硝酸盐被复原成氮气而得以去除,到达一起脱氮除磷的意图,实现了“一碳两用”。 反硝化除磷机理可以借用PAOs开释和吸收无机磷酸盐的Comeau – Wentzel模式来解释。如图1 所示。在厌氧段,乙酸(以乙酸分子方式)经过被迫扩散穿过细胞膜。一旦进入到细胞内,即与ATP水解反响耦合,活化成为乙酰,一起发生ADP。细胞经过刺激多聚磷酸盐( Poly -Pn )到ATP的再组成,对ATP /ADP比例的下降做出响应。部分乙酰经TCA循环被代谢,提供组成PHB所需的复原力(NADH + H+ ) 。其他的乙酰被转化为PHB,约有90%的乙酸碳被储存在这种多聚物中。在缺氧段,污水中的无机磷酸盐丰富,而DPB 的多聚磷酸盐含量低。由于在缺氧区NOx – 是电子受体,所以DPB为了生长,使用储存的PHB作为碳源和动力,经过氧化磷酸化发生ATP,进行无氧呼吸。随着ATP /ADP比例添加,多聚磷酸盐的组成受到鼓励,因此可以从污水中去除磷酸根和相应的阳离子,在细胞内重新储存多聚磷酸盐。

一体化污水处理设备图(2)


A/O工艺是的生物除磷工艺,反响池划分为好氧区和厌氧区,进水与回流污泥在厌氧区进水端混合后流经多个反响格串联组成的厌氧区,随后是多个反响格串联组成的好氧区,混合液最后进入二沉池,经过固液分离,污泥从二沉池回流到厌氧区。部分富磷的污泥以废弃污泥的方式从体系中排出,实现磷的去除。其特征是负荷高、泥龄和水力逗留时间短。

4.反硝化除磷工艺

比较传统的专性好氧聚磷菌去除工艺,反硝化聚磷菌能分别节约约50%和30%的COD 和氧的消耗量,相应削减剩下污泥量50%,还可避免COD 单一氧化至CO2,使开释到大气中的CO2量明显下降。现在,研讨者在基于反硝化除磷的机理之上开发了许多新工艺。依据体系中微生物所处的环境可将反硝化除磷体系分为单污泥体系和双污泥体系。

一体化污水处理设备 (184).jpg

一体化污水处理设备图(3)



A2O工艺是一种结构上简单的同步脱氮除磷污水处理工艺。对A2O中的缺氧问题进行初步研讨,结果表明,和传统的A2O工艺相比,具有反硝化除磷功能的A2O工艺的污染物去除效率更高。采用52.5 L的A2O反响器处理实际污水,研讨A2O工艺中的反硝化除磷现象及影响要素。