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生产废水生物法脱氮除磷实现升级改造

工业生产废水总氮总磷超标,生物法脱氮除磷是效果最好工艺方法。传统生物法利用硝化和亚硝化细菌等厌氧环境下,完成废水脱氮除磷工艺。此生物法处理处理成本较高,会产生较多的过量吸磷的状况。而今天介绍的新型生物法除磷,可以有效解决这个问题。
  

  一、新型生物脱氮除磷理论与技术


工业废水除氮磷

  
  近年来,生物脱氮除磷过程中出现了超出传统生物脱氮除磷理论的现象,据此提出了一些新的脱氮除磷工艺,如:短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺。
  
  1.短程硝化反硝化工艺
  
  传统生物脱氮理论为全程硝化反硝化过程,即以NO3-为反硝化过程的电子受体;而短程硝化反硝化利用NO2-为反硝化过程的电子受体。
  
  短程硝化反硝化相对全程硝化反硝化节省了25%的曝气量、节省了40%的有机碳源并缩短了反应时间,因此实现与维持短程硝化反硝化具有实际工程应用价值。实现短程硝化反硝化的关键在于硝化反应过程中氨氧化菌相对于亚硝酸盐氧化菌优势增殖,即氨氧化菌积累。短程硝化反硝化的影响因素主要有温度、pH、溶解氧(DO)浓度、游离氨(FA)浓度、污泥龄(SRT)、有机物浓度等。
  
  具有代表性的短程硝化反硝化工艺为SHARON工艺,该工艺利用高温(30-36℃)抑制亚硝酸盐氧化菌增殖、实现氨氧化菌积累,从而控制硝化反应维持在NO2-阶段,随后进行反硝化。
  
  2.同步硝化反硝化工艺
  
  同步硝化反硝化工艺是指硝化和反硝化过程在同一个反应器中进行,系统不需要明显的缺氧时间或缺氧区域而能将总氮去除的工艺。利用固定化微生物技术将包埋有硝化细菌的微生物载体投入好氧池,氨氮去除率达到90%以上,处理效果有明显提高。硝化细菌载体投加方便、抗冲击负荷能力较强、运行管理方便、成本较低、处理效果较好,具有良好的应用前景。
  
  3.厌氧氨氧化工艺
  
  厌氧氨氧化工艺是指在厌氧条件下,以NO2-作为电子受体,将NH3转化为N2的工艺,反应过程中无需有机碳源和O2的介入。从工程角度看,厌氧氨氧化工艺较传统生物脱氮工艺有明显优势,这一过程可以摆脱对传统电子供体(有机碳源)的束缚,又可以省去硝化过程的需氧量,从而减少了剩余污泥,又节约了能源。此外,将厌氧氨氧化菌以颗粒污泥的形式富集于反应器中,可以充分利用垂直空间,减少占地。当然,厌氧氨氧化工艺的反应器形式不仅可以是颗粒污泥形式,也可以是SBR、生物转盘、移动床等。
  
  虽然厌氧氨氧化技工艺有诸多优点,但其工程应用受限于厌氧氨氧化菌极低的生长率(世代时间10d左右),反应器启动时间极长。目前,该工艺主要针对高NH4+、低COD且有一定余温的污废水,如厌氧消化液、垃圾渗滤液等。
  
  4.反硝化除磷工艺
  
  反硝化除磷的机理与传统生物除磷机理类似,其反应主要依靠反硝化除磷菌,该类微生物以O2或NO3-为电子受体吸磷,并以聚磷酸盐形式储存在细胞内,同时NO3-转化为N2。利用反硝化除磷菌实现生物除磷,对氮、磷的去除率高,同时可以减少剩余污泥,降低有机碳源的需求。
  
  二、可持续生物脱氮除磷与碳中和运行
  
  传统的污水处理理论将水作为主要产品,其他物质作为处理废物以废气和污泥的形式排出,存在着能源浪费和资源浪费等问题,同时传统的水处理工艺会占用大量土地。污水处理碳中和运行的实质是实现处理过程所需能源的自给自足,从而解决“以能消能”和“污染转嫁”的问题。在这一过程中,不仅是能源的“开源”,更要考虑处理工艺的“节流”。污水处理的可持续性和碳中和运行是大势所趋。
  

  新型生物法脱氮除磷可以充分利用反硝化细菌,把脱氮和除磷两者结合在一起,减少过程中碳源和氧气的消耗。这一工艺技术的改进可以减少50%碳源和30%的氧气消耗,为能源的可持续利用提供了多种可能性。安峰环保在工业废水氮磷处理上已经采用新型工艺,在市场上取得很好的效果。把水源热泵、风能和各种非传统能源利用到极致。


废水脱氮除磷处理

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