污水处理脱氮除磷新工艺与原理探究

王合利 司丽丽

摘 要：在人们的日常生产生活中经常会产生大量污水，而通过对此类污水进行有效处理，不仅有利于实现这一资源的充分利用，同时也可以避免对水体环境以及周围生态环境造成污染与破坏。在这一背景下，本文将重点针对污水处理脱氮除磷新工艺与工艺原理进行简要分析研究，以期能够为相关研究人员提供必要理论指导。

关键词：污水处理；脱氮除磷；工艺原理

1 污水处理脱氮除磷工艺原理

1.1 生物脱氮原理

在污水处理脱氮除磷中使用较为广泛的一种工艺方法便是生物法，其主要是通过利用微生物特有的可以快速代谢氮磷生物的优势特性，从而令各形态的氮磷可以在水、污泥以及大气间进行自由迁移与转化，达到去除污水中氮磷的效果。而在生物脱氮中，有机物在受碳化作用生成水、二氧化碳的同时，有机氮也在水中逐渐转化为无机氨态氮[1]。在好氧状态下，因同时受到硝化细菌与亚消化细菌的作用影响，氨态氮将会自动转化成硝酸盐氮与亚硝酸盐氮。而在缺氧情况下，硝态氮因受到反硝化细菌的作用影响，经过还原反应将会转化成氮气并直接释放至大气中。

1.2 生物除磷原理

在进行污水生物除磷的过程中，以分别在厌氧和好氧状态下磷释放与聚磷过程为主。首先，在厌氧状态下，因缺乏充足的氧气，聚磷菌的生长速度将会有所减慢，在菌体代谢有机质需要相应能量的现况下，细胞中的聚磷酸盐将会被释放出来，从而形成一个完整的磷释放过程。而在好氧状态下，因氧气充足菌体可以保持较高的活力，此时通过利用有机基质进行细胞能量的合成，便可以逐渐摄取诸多污水中的溶解态正磷酸盐，进而有效完成聚磷 [2]。

2 污水处理脱氮除磷新工艺及成效分析

2.1 MBBR技术与A2O法联合

在污水处理脱氮除磷中先后出现了许多新工艺，其通过依托出三通的生物脱氮除磷工艺，通过对其进行优化与改进，或是进行原有工艺技术的优化整合，从而获得全新的污水处理脱氮除磷工艺，并有效实现提升污水生物处理氮磷去除率，获得理想的污水处理脱氮除磷效果。例如现阶段出现的一种将传统生物膜法和多级活性污泥法相互联合，形成的新污水处理脱氮除磷工艺。具体来说，该项工艺建立在A20系统各构筑物的基础上，将生物膜工艺技术引入其中，污水在进入厌氧池并进行相应处理后，将会自动分流，分别进入到第一与第二缺氧池中。流入第一缺氧池中的污水将会直接进入到好氧池中，在好氧状态下此时污水将会进行硝化与同化作用，随后污水将会流入到第二缺氧池中，与之前被直接分流进入到第二缺氧池中的污水汇合。在该缺氧池中污水将会统一进行反硝化作用，而后直接流入MBBR池即生物膜池[3]。在MBBR池中，生物流化床将会发挥自身作用处理污水，随后将一部分污水回流至第一缺氧池硝化液回流管道中。其他MBBR池中的污水将在处理后流入沉淀池中。并在沉淀池中进行2到4小时的静置沉淀处理，此时沉淀后的污水上清液将会直接被作为出水排出，而沉淀物与污泥等则将会排入到预浓缩池中。同样需要经过30分钟到1小时的静置沉淀，其上清液将会经由预浓缩池顶部回流至第二缺氧池中。位于预浓缩池底的回流管道将会把沉淀后的浓缩污泥全部排入预缺氧池中。利用预缺氧池将其回流至厌氧池中进行循环处理。在此过程中，污泥停留在预缺氧池中的时间需要控制在10分钟到30分钟之间，经由预浓缩池回流至预缺氧池中的浓缩污泥的流量，在沉淀池污泥回流总量中的占比则需要控制在30%到60%之间。而为了使得污水脱氮除磷中具有高硝化效率，在MBBR池内还将根据污水密度适当添加与其密度基本相同的填料，并適当增加曝气量，使得整个系统能够获得更为理想的脱氮除磷成效。

2.2 工艺成效

由于该项新工艺通过将A2O系统与生物膜工艺技术进行优化整合，因而具备较高的应用成效。其通过对现有曝气池中部分区域进行缺氧池改造，同时适当增加搅拌设备，在将适量生物填料加入到好氧区域中，并新增一个回流污泥预浓缩池及其相连的预缺氧池，可以在避免污水处理占用过多土地面积的同时，使部分污泥泥龄可得到相应延长。而通过充分发挥污泥预浓缩池的应有效用，则可以有效控制污水处理系统流量以及回流到厌氧区的污泥量，对进水VFA的稀释能够实现有效控制。有利于防止出现回流污泥中硝酸盐过浓而影响稀释作用的情况，使得厌氧池生物除磷效果实现优化。而在将MBBR技术和多级AO技术进行联合使用的过程中，生物膜中及脱落生物膜中将会出现大量自氧菌硝化，活性污泥混合液则负责去除异氧BOD。进入到活性污泥混合液当中的脱落生物膜在消化污泥接种作用下，有助于污水处理系统始终可以稳定地抗冲击负荷。

根据相关统计数据显示，在使用此项污水处理脱氮除磷新工艺中，总投资可至少节省20%，污水处理脱氮除磷率则可以达到99%以上。又因曝气系统与出水装置并不需要经常运维管理，所使用的生物填料本身也具有结实耐用等使用优势，因此使得污水厂只需对鼓风机、仪器仪表等进行日常运维管理即可。

3 结束语

通过本文的分析研究可知，污水脱氮除磷中通过借助微生物特有的对氮磷生物代谢这一优势特点，可以在水、污泥等之间实现各形态氮磷的有效迁移转化，从而去除污水中的氮磷。而通过将MBBR技术与A2O工艺进行有机结合，也为创新污水处理脱氮除磷工艺提供了新方向。未来我国还需要继续加强对污水脱氮除磷工艺的创新与研究力度，探寻更多高性能的工艺技术，以便可以更好地完成污水处理工作。

参考文献

[1]张杨明稼，谯华，方振东，郑雅伟，谢应权.基于填料技术的村镇生活污水脱氮处理研究进展[J].当代化工，2019，48（01）：107-110.

[2]袁书林.三段进水对3AO-MBBR一体化生活污水处理设备脱氮除磷效率的影响研究[J].中国资源综合利用，2018，36（12）：14-17.

[3]崔凯.低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展[J].黑龙江科学，2018，9（22）：136-137.

作者简介：

王合利，男，1988.10.01，山东省新泰市人，本科，毕业于山东建筑大学生物工程专业，无职称，研究方向，污水处理