中小城鎮(zhèn)污水處理廠生物脫氮除磷工藝選擇淺析

本文在說明當前中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)的必要性的基礎(chǔ)上，闡述生物脫氮除磷工藝機理、作用條件和選擇總則，并提出幾種適合中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)的脫氮除磷工藝。然后從出水水質(zhì)、總投資、占地和現(xiàn)場條件影響等方面進行分析，說明每種工藝的適用條件和優(yōu)缺點，最后通過實例解析脫氮除磷工藝選擇的方法并得出結(jié)論。

隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，我國農(nóng)村城市化的速度大大加快，大量的中小城鎮(zhèn)迅速興起。然而，因絕大多數(shù)中小城鎮(zhèn)沒有排水和污水處理設(shè)施，水污染嚴重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。又因中小城鎮(zhèn)往往處于大城市的上游，勢必影響大城市水污染治理的質(zhì)量。因此，中小城鎮(zhèn)的污水治理工作已經(jīng)得到各地政府的重視，污水處理廠的建設(shè)紛紛成為重點建設(shè)項目被提上日程。

我國的中小城鎮(zhèn)污水處理廠因規(guī)模與大城市大型污水處理廠差異較大，因此建設(shè)大型污水處理廠的經(jīng)驗只有借鑒的意義，所以探索適合中小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟實用的污水處理工藝，以最少的投資建設(shè)并以較低的費用運轉(zhuǎn)污水處理廠，是所有給排水工作者所面臨任務(wù)和挑戰(zhàn)。

pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

鑒于當前水體富營養(yǎng)化的加劇，國家環(huán)境保護總局于2002年底發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(以下簡稱《排放標準》)又對城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)提出了更高、更嚴格的要求，所采用是水處理工藝在滿足有機污染去除率達標的前提下，要同時兼具脫氮除磷的功能。綜合親身參與的十幾個城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)經(jīng)驗以及時刻對國內(nèi)外多個城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)和運行的關(guān)注，現(xiàn)謹就中小城鎮(zhèn)污水處理廠的生物脫氮除磷工藝淺析如下：

1生物脫氮除磷機理、作用條件和工藝選擇

生物脫氮除磷工藝一般都是除碳、脫氮和除磷三種流程的有機組合。除碳是利用細菌在有氧的條件下將有機物分解為二氧化碳和水的過程。在有充足的氧和生物量的條件下，除碳的過程可以很順利的進行。《排放標準》中氮和磷的控制指標分為氨氮、總氮和總磷?？偟ㄓ袡C氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

在實際的工程設(shè)計中，根據(jù)受納水體的要求和其它一些實際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次：

①去除有機物、氨氮，對總氮無要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時曝氣。

②去除有機物和總氮：因要去除總氮，應(yīng)采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應(yīng)池前增設(shè)一個缺氧段，將好氧池中的硝酸鹽混合液回流到缺氧段，保證在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮氣。

③去除有機物、氨氮、有機氮和總磷：應(yīng)采用除磷的硝化工藝，在好氧反應(yīng)地前增設(shè)一個厭氧段，在厭氧段內(nèi)完成磷的釋放，在好氧段內(nèi)實現(xiàn)磷的超量吸收、有機物的氧化、有機氮及氨氮的硝化。

④去除有機物、總氮和總磷：應(yīng)采用*的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應(yīng)池前既要增設(shè)一個厭氧段又要增設(shè)一個缺氧段，以同時實現(xiàn)生物除磷脫氮。

2中小城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝

中小城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝選擇的主要影響因素包括：進水水質(zhì)濃度和對出水水質(zhì)的要求、工藝流程長短、占地面積、建設(shè)投資、能耗和運行管理等。當然，出水水質(zhì)好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運行管理簡單的脫氮除磷工藝是工藝發(fā)展的總趨勢，我們需要根據(jù)污水處理廠的實際情況，認真比選，最終選擇出符合實際的，好的工藝。

由上述脫氮除磷機理分析，我們可以看出脫氮過程和除磷過程之間相互限制：脫氮*，意味著因大量的結(jié)合態(tài)氧進入?yún)捬醭厥钩姿璧?的厭氧環(huán)境受到破壞，除磷受限;磷的去除通過排放剩余污泥實現(xiàn)，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多，而生物硝化工藝卻需要較低的負荷，較長的泥齡，因此硝化受到影響，進而影響脫氮效果。

生物脫氮除磷工藝主要有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝、SBR工藝、BIOLAK等從活性污泥法派生出來的工藝，均可實現(xiàn)除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。

2.1 SBR衍生工藝

SBR工藝因其操作靈活性，使之易于引入脫氮除磷過程，通過調(diào)整運行周期以及控制各工序時間的長短，來達到脫氮除磷的目的。然而，在實際應(yīng)用中，常規(guī)SBR工藝往往因投資和占地面積等因素，限制其被采納，但其衍生工藝因在具備SBR工藝優(yōu)點的同時，又克服其缺點而將脫氮除磷的作用充分發(fā)揮出來而更具優(yōu)勢。

SBR衍生工藝有CAST工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和UNITANK工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續(xù)進水方式，使進水的控制系統(tǒng)變得簡單，但是因主反應(yīng)區(qū)前面缺乏一個厭氧段，因此除磷的效果不夠理想。DAT-IAT工藝的回流比比較大，運行費用偏高。因此，適合小城鎮(zhèn)污水處理廠的SBR工藝非CAST工藝莫屬。