同步脱氮除磷工艺中的矛盾关系及
AO工艺同步脱氮除磷效能管窥
AO工艺同步脱氮除磷效能管窥【摘要】近些年，由于我国太过于注重经济发展，而没有注重环境问题，导致了环境被大肆破坏，尤其水资源严重被污染。
但随着经济的发展，人们开始追求生活的质量，这就要急需解决污染问题。
水资源主要是过量向水中排放氮、磷元素所导致的，所以要治理谁污染就要降低污水中氮、磷的排放。
本文探讨利用AO工艺同步脱氮除磷治理水污染。
【关键词】AO工艺；脱氮除磷；水力停留时间；内回流水资源是直接影响到我国国民生活的重要资源，但最近由于我国的过于重视经济的发展，忽视了对环境的保护，对水资源进行了大肆的污染。
根据世界卫生组织的调查表明，目前人类80%左右的疾病都是由水引起的。
所以目前我国要看重对环境的保护，要走可持续发展路线，只有这样才能真正提高人民的生活水平，从而实现社会主义和谐社会的目标。
1.水资源的主要破坏者“氮”、“磷”1.1“氮”、“氨”的主要来源氮元素主要通过动物粪便、蛋白质的氨氧化得来，另外在很多的工厂的污水中氮磷含量严重超标，例如食品加工场、化肥生产厂、钢铁厂、饲料厂等工厂。
并且皮革和动物孵化、排泄物等在水中也会将自身的大量有机氮氧化为氨氮。
磷元素主要通过含磷的洗涤用具和工业废水，主要是以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机的盐的形式存在污水中，并且磷元素还有一个有机磷和无机磷、可溶性磷和不可溶性磷进行相互转化，并且价位不变的特性。
1.2“氮”、“磷”元素给水带来的危害由于氮磷的过量排放，导致水中的氮磷含量超标，最终导致了水体富营养化。
进而导致了水体中的藻类进行大量的繁殖，最终导致水面已经被藻类覆盖，这就导致水体与外界环境隔离，继而导致水中的生物以及微生物由于缺少外界的氧气和阳光大量的死亡。
并且由于大量有机生物的死亡加重了水体富营养化的程度，使水体进一步恶化。
2.传统生物脱氮除磷工艺简介传统的生物脱氮除磷工艺具有很多的类型，下面主要介绍A/O工艺和A2/O 工艺。
2.1 A/O工艺A/O工艺又名厌氧-好氧工艺，该工艺早在20世纪70年代已经得到广泛应用，并且除磷的效果明显。
污水处理脱氮除磷工艺矛盾及对策
污水处理脱氮除磷工艺矛盾及对策摘要：污水中的氮磷脱除一般需涉及硝化，反硝化，微生物释磷和吸磷等过程，每个过程的目的不同，对微生物组成、基质类型及环境条件的要求也不同，所以脱氮和除磷存在矛盾，难以同时达到很好的去除效果。
针对这些矛盾产生的原因，提出了一些解决办法。
关键词：脱氮除磷矛盾对策1 生物脱氮除磷工艺污水生物脱氮在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐，再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中去除。
由此生物脱氮工艺大多将缺氧区和好氧区分开，形成分级硝化反硝化工艺。
污水生物除磷是通过厌氧段和好氧段的交替操作，利用活性污泥的超量吸磷特性，使细胞含磷量相当高的细菌群体能够在处理系统的基质竞争中取得优势，剩余污泥的含磷量达到3%-7%，进入剩余污泥的总磷量增大，处理出水的磷浓度明显降低。
生物脱氮除磷工艺有A2/O工艺、SBR生物脱氮除磷工艺、氧化沟生物脱氮除磷等。
2脱氮除磷的内在矛盾2.1碳源的矛盾在城市污水生物脱氮除磷系统中，在释磷和反硝化之间，存在着争夺易生物降解低分子有机物的矛盾，而硝化过程又存在着对碳源的排斥作用，在整个处理系统中，形成了碳源供需不平衡的矛盾关系。
2.2泥龄的矛盾硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在着矛盾，若泥龄太高，不利于磷的去除；泥龄太低，硝化细菌无法存活，且泥量过大也会影响后续污泥处理。
当两类微生物共用一个污泥回流系统时，整个系统的泥龄就不得不控制在一个很窄的范围。
这种调和虽然使系统具备同时脱氮除磷的效果，却不能使两类微生物发挥各自的优势。
2.3硝酸盐的矛盾硝酸盐的存在是硝化的先决条件，是脱氮的必要中间产物，而在生物除磷工艺中，硝酸盐的去除又是除磷的先决条件。
因此，常规工艺中，由于污泥回流将不可避免的将一部分硝酸盐带入厌氧区，严重影响了聚磷菌的释磷效率，尤其当进水中挥发性有机物较少，污泥负荷较低时，硝酸盐的存在甚至会导致聚磷菌直接吸磷。
2.4 溶解氧的矛盾传统的脱氮除磷工艺将厌氧、缺氧、好氧各处理过程同处一个活性污泥系统，而活性污泥絮体对气泡有很强的吸附作用，这样就不可避免将溶解氧(D0)带入缺氧段和厌氧段。
城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策_华光辉
Ó城市给排水Ó城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策华光辉张波提要目前,城市污水处理厂的处理对象包括COD、BOD5、SS和氮、磷等营养物质。
就氮磷脱除而言,一般需涉及硝化、反硝化、微生物释磷和吸磷等过程。
由于各过程的要求不同,在同一污水处理工艺系统中就不可避免地产生了各过程间的矛盾关系。
针对泥龄问题、碳源问题、硝酸盐问题、系统的硝化和反硝化容量问题、释磷吸磷的容量问题进行了探讨。
关键词污水处理生物除磷脱氮工艺系统矛盾关系城市污水(生物)处理技术经历了三个发展阶段。
在污水处理技术发展初期,人们认识到有机污染对环境生态的危害,从而把好氧性的有机污染物(COD)和悬浮固体(SS)的去除作为污水处理的主要目标。
到六七十年代,随着常规二级生物处理技术在工业化国家的普及,人们发现仅仅去除COD和SS是不够的。
氨氮(NH3-N)的存在依然导致水体的黑臭或溶解氧降低,这一问题的出现使常规二级生物处理技术从单纯的有机物的去除发展到有机物和氨氮的联合去除,即污水的硝化处理。
到七八十年代,由于水体富营养化问题日益严重,污水氮磷去除的实际需要使二级生物处理技术进入了具有除磷脱氮功能的深度二级生物处理阶段。
所以,今天的城市污水处理厂的处理对象包括COD、BOD5、SS和氮、磷等营养物质。
这就要求在同一污水处理工艺系统中同时具备多种处理功能。
一般来说,只要污水中没有大量难降解有机物, COD的去除是比较容易实现的。
而氮磷脱除则比较复杂,一般需涉及硝化、反硝化、微生物释磷和吸磷等过程。
上述每一个过程的目的不一样,对微生物组成、基质类型及环境条件的要求也不一样。
例如,硝化需要长泥龄的硝化菌和好氧条件,反硝化则需要短泥龄的脱氮菌和缺氧条件;释磷需要短泥龄的聚磷菌和厌氧条件,而吸磷则需要好氧条件。
由于各过程的要求不同,在同一污水处理工艺系统中就不可避免地产生了各过程间的矛盾关系。
如何处理好这些矛盾关系,使各自所需的反应条件有机地结合起来从而达到处理目的,是一个重要而艰巨的课题。
城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策
城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策随着城市化的不断发展，城市的污水处理工艺变得越来越重要。
在污水处理中，除磷和脱氮是两个关键环节，对于保护水资源和减少污染具有重要意义。
然而，在城市污水生物除磷脱氮的工艺中，存在着一些矛盾关系，例如除磷效果和脱氮效果之间的冲突，以及能源消耗和环境负荷之间的冲突。
为了解决这些矛盾关系，有一些对策可以被采取。
首先，城市污水生物除磷脱氮中的矛盾关系之一是除磷效果和脱氮效果之间的冲突。
生活污水中的磷含量较高，如果完全除磷，则可能会影响脱氮效果。
这是因为磷除磷工艺中通常使用化学药剂来沉淀磷，但同时也会对脱氮微生物造成抑制。
解决这个矛盾关系的一种策略是采用生物脱氮工艺来达到脱氮效果。
生物除磷装置和生物脱氮装置可以结合在一起，通过合理的调控来平衡除磷效果和脱氮效果。
其次，能源消耗和环境负荷之间存在冲突。
城市污水处理需要消耗大量的能源，例如运行污水处理厂所需的电力和化学药剂等。
然而，这样的能源消耗会增加温室气体的排放，对环境产生负面影响。
为了应对这样的矛盾关系，可以采取一些对策。
例如，可以优化污水处理工艺，减少运行能耗；引入可再生能源，例如太阳能和风能等，来替代传统能源；开展能源回收利用，将废水中的有机物转化为能源等。
此外，城市污水处理还面临着运营成本和技术工艺之间的矛盾关系。
现有的生物除磷脱氮工艺往往需要复杂的设备和高技术水平。
这使得运营成本较高，对于一些资源匮乏的地区来说可能难以承受。
为了解决这个矛盾，可以考虑采用简化的工艺流程、降低设备成本和培训操作人员等方式来降低运营成本。
总的来说，城市污水生物除磷脱氮工艺中存在着一些矛盾关系，并且这些矛盾关系会对污水处理的效果、能源消耗、环境负荷和运营成本等方面产生影响。
为了解决这些矛盾关系，我们可以采取一些对策，例如结合生物除磷装置和生物脱氮装置，优化污水处理工艺，引入可再生能源，开展能源回收利用，降低设备成本和培训操作人员等。
《生物处理技术理论与应用》思考题-07-答
《废水生物处理新技术理论与应用》思考题-07-答1.分析有机物的分子结构类型对其可生化性的影响。
有机物类型、分子量大小、特异官能团种类及其位置，对微生物营养的摄取、代谢反应、酶的作用和细菌细胞的破坏的有不同的影响。
天然有机物 > 合成有机物特异基（氯>硫>磺>硝>氨）取代有机物表面活性剂杂环化合物烷烃：1～6个碳 > 12个及其以上个碳 > 6个以上芳香族：－CL > －SO3H > －NO2> －NH2> －OCH3> －OH > －COOH脂肪族：醛 >酮 >醇 >多醇 >酸，饱和 >不饱和，大分子>小分子蛋白质：2.对于难生物降解有机废水一般如何预处理？化学氧化，零价铁氧化，内电解，超临界氧化，湿式氧化，臭氧氧化，高级氧化3.谈谈你对废水生化处理负荷的理解。
生化处理三要素：基质、微生物、环境条件负荷的决定因素：投配负荷：基质代谢负荷：基质、微生物处理负荷：基质、污泥性状、环境条件、设备构造负荷的表达方式：容积负荷、水力负荷、产气负荷4.谈谈你对同步硝化反硝化、同时脱氮除磷工艺中“同步（时）”的理解。
时间与空间水相与泥相处理设施分级与生物系统分级5. 请说明硝化、反硝化处理反应过程所需控制参数的同异。
营养参数：碳源、氮源、碱度、氧源环境条件：pH、DO、温度、泥龄、回流6.说明生物除磷的机理及影响除磷效果的因素。
厌氧释放磷，好氧吸收磷，排泥除磷基质类型厌氧区及其溶解氧，硝态氮及其反硝化菌的竞争温度PH值BOD/N泥龄7. 请简要说明主线除磷和辅线除磷。
水系统、泥系统8.分析同步脱氮除磷工艺脱氮与除磷的冲突及解决方法。
基质类型与基质竞争厌氧区及其溶解氧温度泥龄BOD/N9. 通过哪些技术方法可以控制生物污泥赋存状态？固定化、自固定、滞留、诱导10.生物污泥颗粒化对生化反应器的影响有哪些？流失性能、负荷能力、吸附性能、传质性能、净化能力与去除效率物理稳定性能与化学稳定性能11.活性污泥沉淀过程中造成污泥上浮的原因是什么？如何解决上浮问题？上浮与膨胀的区别原因：沉淀池的污泥腐化、反硝化对策：提高排泥量、回流污泥量，降低污泥龄，增大末段曝气量12.导致污泥膨胀的环境因素有哪些？水质与负荷因素（丝状菌特征与动力学分析）反应器型式环境因素：DO、PH、T13.请简要说明控制污泥膨胀的原理。
污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中的矛盾关系及对策
污水生物脱氮除磷在 DE 氧化沟工艺中的矛盾关系及对策摘要：在工业经济发展的新时期，水资源短缺与保护已经成为各国政府与社会密切关注的问题之一。
在这一背景下，人们对于污水处理产业的发展也提出了更新更高的要求，特别是针对出水中的氮、磷含量，要求也更加的严格。
但在城市污水处理的过程中，污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中却存在着一定的矛盾关系，不仅会影响到受纳水体的水质，同时也会降低水体质量，破坏水生环境结构，因此就需要制定出有效的解决对策。
关键词：污水生物脱氮除磷；DE氧化沟工艺；矛盾关系；对策在正常情况下，经过处理的城市污水不会含有过多的可降解有机物，此时就可以选择常规的处理技术来对污水实施充分的处理。
但在具体处理的过程中，污水的脱氮除磷工作会涉及到多项复杂的工艺，且不同处理环节对工艺的要求也各不相同，这就会导致同一套污水处理系统中产生难以调和的矛盾关系，而要想实现各环节反应的无缝衔接，就要先将这些矛盾处理好，以此来大大增强污水的处理效果。
同时这也是我国现阶段污水处理技术领域重点研究的内容与方向。
1泥龄矛盾关系及对策硝化菌在硝化反应的过程当中，属于重要的参与主体。
大多硝化细菌属于自养型细菌，它们包括两种不同的代谢群：即亚硝酸菌属和硝酸菌属。
亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。
硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。
在正常情况下，硝化菌的繁殖速度较慢，具有一定的专性，且世代时间也相对较长。
在一般情况下，硝化菌需要5～8天左右的时间才可以完成一次世代繁殖[1]。
当泥龄<5d时，活性污泥的硝化速率就会明显下降。
但对于多数聚磷菌来讲，其本身属于一种世代时间较短的微生物。
与此同时，结合以往的研究结果可以进一步证实，除磷效果会随着泥龄的降低而明显提升，详细的数值见下表：泥龄/d3017 5.3 4.6除磷率/%405087.591分析上表中的数据可知，采用聚磷微生物这种方法来进行除磷，实际所需的泥龄均相对较短，多数在3天左右时，系统的除磷率就相对较高。
SBR工艺脱氮除磷的影响因素及研究进展
２００８ ＮＯ．０１ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ工 业 技 术丝头外观检验：丝头成型后，首先检查其外观质量，螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小应一致，无虚假螺纹、缺肉、瘦牙等缺陷，螺纹长度、公差尺寸应符合规定。
钢筋丝头有效检验：螺纹数量不得少于设计规定；标准型接头的丝头有效螺纹长度不小于连接套筒长度１／２，且允许误差为＋２Ｐ；其他连接形式应符合产品设计要求，用检验钢筋丝头的专用量具－螺纹环规进行检验，钢筋丝头要能够顺利通过螺纹环规，且丝头与螺纹环规要十分吻合才算合格。
抽检查频率为１０％。
钢筋丝头强度检验：对每批同规格钢筋随机抽样做静力强度试验（对有特殊要求的混凝土结构，可增做单向反复拉伸试验和疲劳性能试验），每一验收批钢筋接头数量不得超过５００个，且至少进行一组（三个试件）试验，如果有一个试件不合格，则要取双倍试件试验，如仍有不合格，则该批接头为不合格，禁止在工程中使用。
７ 钢筋剥肋滚压直螺纹资料控制钢筋质量保证书、产品性能检测报告，进场复验报告直螺纹连接套筒质量保证书、产品性能检测报告，进场复验报告剥肋钢筋滚压直螺纹接头强度检验试验报告加工、现场连接自检记录。
８ 经济效益比较分析对于直径２０以上的钢筋连接经济效果比较明显，同时可以大量缩短现场施工的时间。
以大营坡立交桥施工过程主桥第三联为列。
该工程共有Φ２５钢筋现场接头６０００多个，全部采用帮条单面焊接共需要１２０个台班。
该项目使用一台３１５的变压器，能够提供给焊接的额定电压为２００ＫＶＡ，只能同时使用６￣８台焊机。
焊接需要的时间为１５￣２０个工作日。
采用了直螺纹连接，只用了３￣４天就完成上述钢筋的连接，节约了１５个工作日，在综合费用上共节约了（４０￣５０）万元。
９ 结语在大营坡立交桥施工过程中，通过对剥肋钢筋滚压直螺纹连接中的应用，钢筋剥肋滚压直螺纹接头一次性验收通过率为１００％，且接头强度达到行业标准ＪＧ１０７－９６中Ａ级接头性能要求，接头位置不受受拉区和受压区的限制，充分发挥了剥肋钢筋滚压直螺纹的优点，降低了成本，节约了时间，确保了质量，加快了施工速度，而且还取得了良好的经济效益和社会效益。
城镇污水处理A2O工艺脱氮与除磷矛盾
A2O工艺脱氮与除磷矛盾A2O法又称AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
在传统A2O工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程，就会发生各种矛盾冲突，比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧（DO）残余干扰等。
一、传统A2O工艺存在的矛盾1、污泥龄矛盾传统A2/O工艺属于单泥系统，聚磷菌（PAOs）、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中，而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同：1）自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比，硝化菌的世代周期较长，欲使其成为优势菌群，需控制系统在长泥龄状态下运行。
冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄（SRT）需控制在30d以上；即使夏季，若SRT＜5 d，系统的硝化效果将显得极其微弱。
2）PAOs属短世代周期微生物，甚至其最大世代周期（Gmax）都小于硝化菌的最小世代周期（Gmin）。
从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。
若排泥不及时，一方面会因PAOs的内源呼吸使胞内糖原消耗殆尽，进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚-β-羟基烷酸（PHAs）的贮存，系统除磷率下降，严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放；另一方面，SRT也影响到系统内PAOs和聚糖菌（GAOs）的优势生长。
在30℃的长泥龄（SRT≈10d）厌氧环境中，GAOs对乙酸盐的吸收速率高于PAOs，使其在系统中占主导地位，影响PAOs释磷行为的充分发挥。
2、碳源竞争及硝酸盐和DO残余干扰在传统A2/O脱氮除磷系统中，碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌的正常代谢等方面，其中释磷和反硝化速率与进水碳源中易降解部分的含量有很大关系。
一般而言，要同时完成脱氮和除磷两个过程，进水的碳氮比（BOD5 /ρ(TN)）＞4～5，碳磷比（BOD5/ρ(TP)）＞20～30。
污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中的矛盾关系及对策
污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中的矛盾关系及对策污水处理是环保领域的一个重要议题，其中生物脱氮和除磷技术在污水处理中起着至关重要的作用。
在DE氧化沟工艺中，生物脱氮和除磷往往会出现矛盾关系，需要我们制定对策来解决这一问题。
本文将就此问题展开讨论。
DE氧化沟工艺是目前被广泛应用的一种生物处理工艺，它通过在氧化沟中利用微生物将有机物氧化分解成无机物，并实现脱氮、除磷等功能。
虽然DE氧化沟工艺能够同时进行脱氮和除磷，但是在实际应用中，生物脱氮和除磷往往会出现矛盾关系，主要表现为生物脱氮和除磷效果难以兼得。
生物脱氮和除磷在DE氧化沟工艺中的矛盾关系主要表现在氧气分配上。
在DE氧化沟中，氧气是进行生物脱氮和除磷的必需气体。
在传统的DE氧化沟设计中，氧气的供给主要是面向生物脱氮的需求，而忽视了除磷的需氧量。
这样一来，就会导致氧气的不均匀分布和利用效率低下，从而影响了除磷效果。
由于氧气的不足，会导致DE氧化沟中存在缺氧区域，从而影响了生物脱氮的效果。
DE氧化沟中的生物脱氮和除磷微生物的竞争关系也是导致矛盾关系的重要原因。
在DE 氧化沟中，生物脱氮和除磷微生物对于氧气、有机物等资源的竞争很激烈。
传统的DE氧化沟设计中，往往只注重了生物脱氮微生物的生长，而忽视了除磷微生物的生长，导致了两者的竞争态势。
这样一来，就会导致除磷微生物的生长受到限制，从而影响了除磷效果。
针对DE氧化沟工艺中生物脱氮和除磷的矛盾关系，我们需要采取相应的对策来解决这一问题。
我们可以通过合理设计DE氧化沟工艺，实现氧气的均匀分配和利用。
在设计DE氧化沟时，应该结合生物脱氮和除磷的需氧量，合理确定氧气的供给方式和位置，以确保氧气能够充分利用，提高生物脱氮和除磷的效果。
我们还可以引入一些先进的气体供氧设备，如曝气系统等，来提高氧气的利用效率。
我们可以通过调控DE氧化沟中的微生物群落结构，来优化生物脱氮和除磷过程。
在DE氧化沟的运行过程中，可以定期采集样品进行微生物群落分析，根据分析结果针对性地调整DE氧化沟的运行条件，促进除磷微生物的生长，提高除磷效果。
习题与思考题
习题与思考题习题与思考题第⼀章污⽔⽔质与污染指标1.列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。
2.⼀般情况下，⾼锰酸钾的氧化能⼒⼤于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为1.51V，后者为1.33V），为什么由前者测得的⾼锰酸盐指数值远⼩于由后者测得的COD值？3.通常COD>BOD20>BOD5>⾼锰酸盐指数，试分析原因。
4.含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。
⽣活污⽔的BOD5与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进⾏？第⼆章⽔体污染与⾃净1.怎样辨别河流的受污状况与⾃净能⼒？2.河流⽔体的主要⾃净机理是什么？氧垂曲线主要描述什么作⽤与过程？3.河流⾃净氧垂曲线⽅程式的⼯程意义是什么?应⽤时需注意什么问题?4.试验表明，T（℃）时的第⼀阶段⽣化需氧量L T与20℃时的第⼀阶段⽣化需氧量L20有如下关系：L T=（0.027+0.6）L20。
试问L为什么依温度的不同⽽异？5.某城镇废⽔量为500m3/h，服务的当量⼈⼝为19.2万，若每当量⼈⼝每天排出的BOD5为25g，试根据上题公式计算10℃（冬季）及24℃（夏季）时废⽔中BOD5的总量（kg/d），并略述其对处理负荷的影响。
6.在⽔体⾃净计算过程中，已确定出排污点处河⽔与污⽔完全混合后允许的有机物总量为11.20mg/L，已知混合后20℃时的耗氧速度常数为0.18，试求定排污点处允许的BOD5值。
7.⼀条⼤河的⾃净常数f=2.4，k1=0.23d-1，河⽔和废⽔混合在受污点的起始亏氧量为D a=3.2mg/L，起始L a=20.0mg/L。
试求：（1）距受污点1d流程处的亏氧量；（2）亏氧临界点的时间t c与亏氧量D c；（3）最⼤复氧速率点的时间t i与亏氧量D i。
第三章污⽔的物理处理1.城市污⽔常⽤的物理处理设备有哪些？各部分作⽤是什么？2.查阅资料和⼿册归纳总结格栅和筛⽹各⾃作⽤是什么？它们各适⽤于什么场合？3.试述格栅、沉砂池、初次沉淀池和⼆次沉淀池在污⽔处理中的功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同步脱氮除磷工艺中的矛盾关系及对策！
点击关注环保工程师昨天
undefined
环保工程师
专注于知识分享！
关注
1、泥龄问题
作为硝化过程的主休,硝化菌通常都属于自养型专性好氧菌.这类微生物的一个突出特点是繁殖速度慢,世代时间较长.在冬季,硝化菌繁殖所需世代时间可长达30d以上;即使在夏季,在泥龄小于5d的活性污泥中硝化作用也十分微弱.聚磷菌多为短世代微生物,为探讨泥龄对生物除磷工艺的影响,Rensink等(1985年)用表1归纳了以往的研究成果,并指出降低泥龄将会提高系统的除磷效率.
由表1可见聚磷微生物所需要泥龄很短。
泥龄在3.0d左右时,系统仍能维持较好的除磷效率.此外,生物除磷的唯一渠道是排除剩余污泥.为了保证系统的除磷效果就不得不维持较高的污泥排放量,系统的泥龄也不得不相应的降低.显然硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在着矛盾.若泥龄太高,不利于磷的去除;泥龄太低,硝化菌无法存活,且泥量过大也会影响后续污泥处理.针对此矛盾,在污水处理工艺系统设计及运行中,一般所采用的措施是把系统的泥龄控制在一个较窄范围内,兼顾脱氮与除磷的需要.这种调和,在实践中被证明是可行的。
为了能够充分发挥脱氮与降磷两类微生物的各自优势,可采取的其它对策大致上有两类。
第一类是设立中间沉淀池,搞两套污泥回流系统使不同泥龄的微生物居于前后两级(见图1),第一级泥龄很短,主要功能是除磷;第二级泥龄较长,主要功能是脱氮.该系统的优点是成功地把两类泥龄不同的微生物分开.但是,这类工艺也是存在局限性.第一,两套污泥回流系统,再加上中间沉淀池和内循环,使该类工艺流程长且比较复杂.第二,该类工艺把原来常规A2/O(见图25)工艺中同步进行的吸磷和硝化过程分离开来,而各自所需的反应时间又无法减少,因而导致工艺总的停留时间变长.第三,该工艺的第二级容易发生碳源不足的情况,致使脱氮效率大受影响.此外,由于吸磷和硝化都需要好氧条件,工艺所需的曝气量也可能有所增加。
第二类方法是在A2/O工艺好氧区的适当位置投放填料.由于硝化菌可栖息于填料表面不参与污泥回流,故能解决脱氮除磷工艺的泥龄矛盾.这种作法的优点是既达到了分离不同泥龄微生物的目的,又维持了常规A2/O工艺的简捷特点。
但是该工艺也必须解决好以下几个问题:①投放填料后必须给悬浮性活性污泥以优先的和充分的增殖机会,防止生物膜越来越多而MLSS越来越少的情况发生;②要保证足够的搅拌强度,防止因填料截留作用致使污泥在填料表面间大量结团;③填料投放量必须适中,投放量太少难以发挥作用,太多则难免出现对污泥的截留.此外,填料的类型和布置方式都应作慎重考虑。
2、碳源问题
碳是微生物生长需要要最大的营养元素.在脱氮除磷系统中,碳源大致上消耗于释磷,反硝化和异养菌正常代谢等方面.其中释磷和反硝化的反应速率与进水碳源中的易降解部分,尤其是挥发性有机脂肪酸(VFA)的数量关系很大. 一般来说,城市污水中所含的易降解COD的数量是十分有限的,以VFA为例,通常只有几十mg/L.所以在城市污水生物脱氮除磷系统的释磷和反硝化之间,存在着因碳源不足而引发的竞争性矛盾。
解决这一问题一般需要从两个方面来考虑.一是从工艺外部采取措施,增加进水易降解COD 的数量,例如取消初沉池,污泥消化液回流,将初沉池改为酸化池等都有一定作用,还可考虑外加碳源的方法.二是从工艺内部考虑,权衡利弊,更合理地为反硝化和释磷分配碳源,常规脱氮除磷工艺总是优先照顾释磷的需要,把厌氧区放在工艺的前部,缺氧区置后.这种作法当然是以牺牲系统的反硝化速率为前提.但是,释磷本身并不是脱氮除磷工艺的最终目的.就工艺的最终目的而言.把厌氧区前置是否真正有利,利弊如何,是值得进一步研究的.根据对厌氧有效释磷可能并不是好氧过度吸磷充分必要条件的新认识,倒置A2/O工艺(见图3)将缺氧区放在工艺最前端,厌氧区置后。
经过这种改变,脱氮菌可以优先获得碳源,反硝化速率得到大幅度提高.同时,原来困扰脱氮除磷工艺的硝酸盐问题不存在了,所有污泥都将经历完整的释磷和吸磷过程,除磷能力不仅未受影响,反而有所增强。
这种新的碳源分配方式对脱氮除磷工艺的实践和机理研究都有重要意义。
3、硝酸盐问题
在常规A2/O工艺中,由于厌氧区在前,回流污泥不可避免地将一部分硝酸盐带入该区.硝酸盐的存在严重影响了聚磷蓖的释磷效率,尤其当进水中VFA较少,污泥的含磷量又不高时,硝酸盐的存在甚至会导致聚磷菌直接吸磷.所以在常规A2/O工艺框架下,如何避免硝酸盐进入厌氧区干扰释磷一度成为研究热点,并围绕这一问题产生了诸如UCT工艺,JHB工艺,EASC工艺等,其中最著名的应属UCT工艺(如图4) 。
解决硝酸盐问题的关键是如何在回流污泥进入厌氧区之前,设法将其携带的硝酸盐消耗掉.一种方法是在回流污泥进入厌氧区之前,先进处一个附设的缺氧池,在这个缺氧池中回流污泥携带的硝酸盐利用污泥本身的碳源反硝化。
由于没有外加碳源, 这种反硝化实际上多属内源代谢, 因此反硝化速率不高。
作为对第一种方法的改进, 另一种方法通过投加外加碳源或引入一部分污水来提高附设缺氧池的反应速率。
UCT 工艺另辟蹊径, 把常规A2/ O 工艺的缺氧区分为前后两个部分( 如图4) 。
内循环1 将硝化液从好氧区( O) 回流至缺氧区( A2) , 内循环2将A2区前部的混合液循环至A1区, 回流污泥不是直接进入A1区, 而是先进入A2区前部。
这种作法实际上是划出一个小的缺氧区专门消耗回流污泥中的硝酸盐, 故避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的冲击,改善了聚磷
菌的释磷环境。
但是, 进入A2区前部的回流污泥实际上只有一小部分由内循环2运至A1区, 其余大部分未经释磷直接进入后续工艺。
也就是说, 在所排除的剩余污泥中只有一小部分经历了完整的释磷、吸磷全过程, 其实际除磷效果可能因此而大受影响。
常规A2/O工艺实际上也存在类似缺陷。
4、系统的硝化和反硝化容量问题
硝化和反硝化是生物除磷脱氮系统密不可分的两个过程。
硝化不充分, 出水氨氮必然升高, 反硝化能力也发挥不出来; 反硝化不充分出水硝酸盐就会上升。
怎样配置恰当的硝化和反硝化容量, 充分发挥它们的潜力, 是脱氮除磷工艺设计和运行的一个重要问题。
系统的硝化和反硝化能力首先是决定于各自相应区域的水力停留时间( 或有效容积) 。
对于城市污水来说, 一般夏季的反硝化和硝化分别需要1~ 2h和3~ 4h, 考虑冬季低温的影响通常确定反硝化时间为2~3h, 硝化时间为5~ 6h。
决定硝化和反硝化能力的第二个因素是工艺布置形式。
例如和常规A2/O工艺相比, 缺氧区前置的倒置A2/ O工艺可明显提高系统反硝化能力。
而在好氧区适当投放填料则会提高系统的硝化能力。
通过改变运行参数也可以对系统的硝化和反硝化能力进行调整。
延长泥龄, 加强曝气和搅拌, 有利于提高好氧区的硝化能力; 适当缩短泥龄, 降低溶解氧水平, 则有利于提高系统的反硝化能力。
对于前置反硝化来说, 内循环比是十分重要的运行参数, 对硝化、反硝化以及释磷、吸磷都有重要影响。
表面上, 内循环是把硝化液从硝化区回流至反硝化区。
在一定范围内, 内循环比越大, 出水硝酸盐越少。
但是, 内循环给系统带来的一个不可忽视的问题是, 硝化液中的溶解氧对缺氧环境具有破坏作用。
当存在溶解氧时, 脱氮菌总是优先利用游离氧作为电子受体氧化有机物, 反硝化过程因而被阻碍。
而且, 随着内循环加大, 系统中的短流现象也会越来越明显。
所以即使不考虑动力消耗, 内循环比也不宜过大。
此外, 对于常规A2/ O 工艺, 若内循环比过大, 则参与释磷吸磷过程的污泥比例将会严重减少, 影响除磷效率。
因此, 对于一定的工艺系统,内循环比应有一个恰当的范围, 并随水质、水量和温度的变化而适当调整。
5、释磷与吸磷的容量问题
释磷和吸磷是相互关联的两个过程。
一般认为, 聚磷菌只有经过充分的厌氧环境并释磷才能更好地吸磷, 而且, 也只有吸磷良好的聚磷菌才会在厌氧或缺氧条件下大量释磷。
关于释磷、吸磷的机理至今还有许多方面尚未研究清楚。
对于运行良好城市污水生物脱氮除磷系统来说, 一般夏季的释磷和吸磷时间分别需要115~ 215h和2~ 3h, 冬季低温环境下两者所需的时间均应适当延长。
在A2/O工艺中, 吸磷和硝化是同步进行的, 而硝化时间较长, 故吸磷容量通常不成问题。
从系统的角度看, 微生物的厌氧释磷过程似更为关键。
以往关于厌氧释磷过程时间的确定, 多是就释磷本身以释磷曲线为依据进行研究的。
但是, 释磷并不是处理系统的最终目的, 当把释磷和吸磷过程以及最终的除磷效果联系起来进行考察时就会发现, 单纯按照上述方法来确定厌氧区的HRT是不充分的。
根据有关厌氧历时对除磷效率影响的研究表明: 在一定范围内, 适当延长厌氧反应时间, 降低厌氧区氧化还原电位, 可以明显提高系统的除磷效率。
因此, 脱氮除磷工艺厌氧区的HRT 还应进一步延长, 例如夏季采用2~3h, 冬季采用3~4h。
—— END ——
戳“阅读原文”加入“污托邦”
阅读原文阅读1548 在看8 广告
活动推广。