中小城镇生活污水脱氮除磷工艺实施研究

摘要：在经济快速发展的推动下，我国城镇化建设取得了更进一步的发展，城镇规模扩大，人口数量增加，对污水厂工作的要求也日益提高。本文将针对污水中氮、磷的处理工艺以及工艺方法进行分析。

关键词：中小城镇生活污水;脱氮除磷工艺;研究

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.022

Absrtact：Driven by the rapid economic development，China's urbanization construction has achieved further development.The scale of urban areas has increased，the population has increased，and the requirements for the work of sewage plants have been increasing.This paper will analyze the treatment process and process methods of nitrogen and phosphorus in wastewater.

Key words：Domestic sewage in small and medium-sized cities;Nitrogen and phosphorus removal process;Research

当前，世界各国基本上被水體营养化的问题所困扰，产生水体富营养化主要的原因在于水体中含有较多的有机碳、磷、氮、钾等，对于这些元素来讲，有机碳能够通过科学的方法进行有效控制，水体富营养化对其需要含量较低，主要在于氮元素以及磷元素，其能够引起水中藻类的快速繁殖，因此，要想保证污水处理效果，首先应该保证脱氮除磷工艺的有效性。

1 生物脱氮除磷技术的概述

在生活污水中的氮物质以及磷物质，能够借助生物工艺对其进行消除，生物工艺通过将除氮流程、除磷流程以及除碳流程进行有机结合，借助细菌在有氧环境中，将其有机物进行分解，转化为水与二氧化碳，在分解过程中，只要保证氧元素以及生物量充足，就能够保证良好的除碳效果。对于生活污水的排放标准来讲，将总磷、总氮以及氨氮作为磷、氮控制指标。在实际的生物工艺中，对于总氮以及有机物的去除，需要借助延时曝气以及生物硝工艺[1]。之后通过反硝化工艺以及生物硝工艺，在好氧池前段进行缺氧段的设置，这样能够保证池中硝化盐混合液顺利回流，流入缺氧段，进而保证其发生有效的化学反应，进行氮气转化，达到消除总氮与有机物的目的。在开展除磷工作时，同样需要借助硝化工艺，在反应池前段增设厌氧段，同时在好氧段实现释放磷、超量吸收磷、氧化有机物等SBR工艺目标。

2 生活污水脱氮除磷工艺分析

2.1 SBR衍生工艺

在开展污水处理工作时，可以借助SBR工艺对污水进行处理，该工艺具有灵活的操作性，在实际应用中，能够通过调节其运行周期以及控制工序时间，达到脱氮除磷的目标，然而在实际运用中，常规工艺由于在占地面积以投资的限制下，使其无法适应中小城镇污水处理长的发展需求，然而SBR衍生工艺不仅具备常规工艺优点同时也改进了其缺点，提高了脱氮除磷效果。对于衍生工艺来讲，其涵盖不同的工艺方法，然而一些工艺方法的脱氮除磷效果无法达到要求，一些工艺方法运行成本较高，超出了中小城镇污水处理厂的承受能力。其衍生工艺中的SAST工艺能够与中小城镇污水处理厂相互适应，其在主反应前段设置预反应区，能够保证污泥通过回流流入预反应区中，并且与进水有着较高的融合效果，这样能够促使活性污泥快速吸附的作用得到充分利用，并对溶解性物质有着良好的去除效果，达到水解难以降解有机物的目的。对于污泥中的磷元素，能够在厌氧一半以下的条件下进行有效的释放。对于预反应区而言，能够有效抑制丝状菌的繁殖，保证污泥不会出现膨胀现象。在污水处理厂中应用CAST工艺能够提高出水质量，并其适应性较强，污泥活性相对较好，同时其具有低耗能的特点，进而减少运行成本。

2.2 A2/O工艺

在20世纪70年代，作为传统A2/O工艺，主要是以厌氧—缺氧工艺为基础，研发出的污水处理工艺，其具有生物脱氮除磷能力。在传统A2/O工艺中，污水流过功能不同的三个分区，借助微生物菌群，实现去除污水中磷、氮以及有机物的目标。需要对好氧池、厌氧池以及缺氧池进行严格分离，可以通过进水要求以及出水要求，对其进行控制。只要保证足够量的碳元素就能够保证污水脱氮效果。其优点在于，能够充分利用硝态氧对BOD5进行氧化，减少硝化反应对于氧元素的需求，在反硝化反应中，其产生的碱度能够缓解消化反应中对于碱度的消耗速度，因此，对于含氮浓度较低多的生活污水可以省略用碱调节pH值的环节。以系统的角度分析，该工艺相对简单，在总水力停留方面，与同流工艺相比其时间较短，在缺氧、好氧机进行交替运行时，丝状菌无法进行大量繁殖，保证污泥不会膨胀，提高污泥与后污水分离的处理效果，在其运行时，只需要对缺氧段以及厌氧段进行搅拌即可，污水处理成本低。传统A2/O工艺缺点在于，厌氧区相对靠前，因此，存在于回流污泥的硝酸盐会影响厌氧区运行效率。缺氧区居中，会对反硝化的碳源分配造成影响，进而影响A2/O工艺的脱氮效果。并且其具有内循环特点，导致常规工艺排放中的剩余污泥，只有一部分进行了完整的放磷处理与吸磷处理，其余部分在没有经过厌氧处理的情况下，经过缺氧区流入好氧区，对整个工艺系统的除磷效果造成影响[2]。

改良A2/O工艺，为了改善传统A2/O工艺，厌氧区靠前的缺点，在厌氧池前段增设了调节池，保证二沉池回流污泥以及10%进水流入缺氧池，并停留0.34—0.5h，微生物能够借助10%进水中的有机物，消除硝态氮，进而保证厌氧池的运行效果。虽然改良A2/O工艺能够消除回流硝酸盐影响放磷的效果，然而，其增加了占地面积与土建费用。城市生活污水处理厂在实际的工艺选择上，应该选择改良A2/O工艺，虽然增加了一些建设成本，然而其操作简单、污水处理效果更好，对生态环境以及居民健康能够提供更多保障。

2.3 氧化沟工艺

在生产发展中，氧化沟工艺是以活性污泥工艺为基础演变而来的生活污水处理工艺，其水力流态与活性污泥工艺之间存在差异，属于一种循环流模式。污水与污泥混合液需要一定的推进速度，保证污水、污泥传质作用稳定进行，与此同时还需要借助延时曝气，增强污水净化效果，稳定污泥状态。氧化沟工艺作为活性污泥工艺的改进模式，其脱氮除磷效果更加突出。传统曝气装置与之相比，其动力较小，导致充氧能力以及池深受到影响，增加了占地面积以及土建成本，使其无法得到广泛的推广、应用。A2/O氧化沟，A2/O氧化沟工艺是CARROUSEL氧化沟与传统A2/O工艺相结合形成的生活污水处理工艺，其对二者优点进行了充分结合，在传统氧化沟前部分增设循环沟式缺氧系统与厌氧系统，因此，其具备生物脱氮除磷处理能力。需要对好氧沟、厌氧沟以及缺氧沟进行严格分离。该工艺通过对氧化沟水力流态特点的运用，结合传统A2/O工艺，使其具备二者共同的优势，通过借助鼓风曝气装置，提升供养能力以及氧气利用效率，可以使水深加深至6m，减少氧化沟占地面积。通过氧化沟渠道的流动速度，能够达到硝化液高回流比的目的，提高脱氮效果。其运行管理相对方便，曝气头为调节方式布置，可以根据实际需求，切换运行方式以及控制方式[3]。

CARROUSEL氧化沟，其在曝气渠道的底部安装了低速表面曝气机，并在渠道中通过隔板进行分格，形成连续的渠道，表面曝气机就能够促使水流向曝气区推进，并在连续通过不同曝气区之后由堰口排除。CARROUSEL2000型将厌氧/缺氧/好氧与循环式曝气渠道进行有机结合，提高其调节能力以及脱氮除磷的处理效果，然而其设计相对更为复杂，并且其池深较浅，因此占地面积大，导致其土建成本相对较高。对于中小城镇来讲需要根据自身的实际情况选择科学、适用的处理工艺，以达到污水处理质量最大化与经济效益最大化的目的。

3 结语

综上多数，脱氮除磷工艺中包涵SBR工藝、A2/O工艺、脱氧沟工艺，以及其自身的衍生工艺等。对于污水处理中的脱氮除磷的处理工艺选择来讲，其涉及到多方面因素，因此，在污水处理的实际工作中，相关工作人员，应该对影响因素进行多方面考虑，权衡因素比重，比较处理工艺，尽量做到因地制宜，提高脱氮除磷的处理效果，进而提高污水处理厂的污水处理效果。

参考文献

[1]陈甜，王雨飞.关于中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺选择分析[J].科技创新与应用，2017（15）：177.

[2]袁鹰，刘明源.生活污水脱氮除磷的工艺设计[J].安徽化工，2015，41（3）：52-54.

[3]鲁青璐.城市污水处理厂脱氮除磷工艺的发展研究[J].资源节约与环保，2016（4）：51.

[4]李苏峰，李蓁.城市污水处理厂脱氮除磷工艺的应用[J].中国资源综合利用，2010，28（08）：61-62.

收稿日期：2019-02-27

作者简介：仝翠（1985-），女，汉族，硕士研究生，研究方向为环境保护。