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在污水處理中,脫氮和除磷的方法可以通過以下幾種方式配合使用:
一、A?/O工藝(厭氧/缺氧/好氧工藝)
工藝流程及原理
這是一種常用的同步脫氮除磷工藝。在厭氧池中,聚磷菌釋放磷,同時部分有機物被水解發酵菌分解為揮發性脂肪酸等小分子有機物。然后進入缺氧池,在缺氧條件下,反硝化細菌利用污水中的有機物作為碳源,將來自好氧池回流混合液中的硝酸鹽氮還原為氮氣,實現脫氮。然后進入好氧池,在好氧條件下,聚磷菌大量吸收磷,同時亞硝酸菌和硝酸菌將氨氮轉化為硝酸鹽氮(如果采用傳統A?/O工藝,后續可能還需要單獨的硝化 - 反硝化步驟來徹底脫氮),通過剩余污泥排放實現除磷。
配合優勢
這種工藝在一個反應池內順序實現厭氧、缺氧和好氧環境,通過合理的水力停留時間分配和污泥回流、混合液回流比控制,可以有效地實現脫氮除磷的協同作用。例如,通過調整回流比,可以使缺氧池中的硝酸鹽氮得到有效還原,同時好氧池中的聚磷菌在充足的碳源和溶解氧條件下吸收磷。
二、改良A?/O工藝
工藝改進及原理
例如,在傳統A?/O工藝基礎上發展出的改良型工藝,如UCT(University of Cape Town)工藝。UCT工藝通過調整進水的分配方式和增加內回流,優化了各反應區域的水質條件。在UCT工藝中,部分進水直接進入缺氧池,這有助于提高反硝化效率,因為這部分進水攜帶的硝酸鹽氮可以更快地被利用作為電子受體。然后再經過厭氧池、好氧池等流程,更好地協調脫氮除磷過程。
配合優勢
改良后的工藝能夠更準確地控制反應條件,使脫氮和除磷過程之間的相互干擾減小。如在提高反硝化效率的同時,也為聚磷菌在厭氧和好氧條件下更好地進行磷的釋放和吸收創造了更有利的條件,提高了整體的脫氮除磷效果。
三、SBR工藝(序批式活性污泥法)的脫氮除磷變型
工藝流程及原理
SBR工藝通過間歇式進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段來實現污水處理。在脫氮除磷方面,可以通過調整反應階段的運行模式。例如,在一個周期內先進行厭氧反應一段時間,使聚磷菌釋放磷并水解有機物;接著進行缺氧反應,利用進水中的有機物作為碳源進行反硝化脫氮;后進行好氧反應,在好氧條件下進行硝化和聚磷菌吸磷過程。
配合優勢
SBR工藝具有很強的操作靈活性,可以根據污水水質和處理要求靈活調整各階段的時長和反應條件。這種靈活性使得脫氮和除磷過程能夠更好地配合,如在缺氧階段可以根據進水的氮含量準確控制反硝化的程度,然后在好氧階段根據磷的濃度調整聚磷菌的吸磷時間。