清华大学《水处理工程2》— 第十二讲1

废水生物处理原理与工艺 第十二讲

第 5 页 第十二讲 ——又称“前置式反硝化生物脱氮系统”

——主要特征：

● 反硝化反应器在前，BOD 去除、硝化反应的综合反应器在后；反硝化反应以原废水中的有机物为碳源；含硝酸盐的混

合液回流到反硝化反应器；在反硝化反应过程中产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右；硝化曝气池在后，使反硝化残留的有机物得以进一步去除，无需增建后曝气池。

（3）氧化沟硝化脱氮工艺

（4）生物转盘硝化脱氮工艺

4-3 废水生物除磷技术

4-3-1 生物除磷过程

（1）磷在废水中的存在形式

● 通常磷是以磷酸盐（-42PO H 、-24HPO 、-34PO ）、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水中；细菌一般是从外部环境

摄取一定量的磷来满足其生理需要；有一类特殊的细菌——磷细菌，可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷，并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，如果从系统中排出这种高磷污泥，则能达到除磷的效果。

（2）除磷菌的过量摄取磷

好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD 5或体内贮存的聚β-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成A TP ，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。

（3）除磷菌的磷释放

在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生A TP ，并利用A TP 将废水中的有机物摄入细胞内，以聚β-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

——一般，在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。

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二、生物除磷过程的影响因素

①溶解氧：

● 在除磷菌释放磷的厌氧反应器内，应保持绝对的厌氧条件，即使是NO 3-等一类的化合态氧也不允许存在；在除磷菌吸

收磷的好氧反应器内，则应保持充足的溶解氧。

②污泥龄：

● 生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余污泥的多少对脱磷效果有很大影响，一般污泥短的系统产生

的剩余污泥多，可以取得较好的除磷效果；有报道称：污泥龄为30d ，除磷率为40%；污泥龄为17d ，除磷率为50%；而污泥龄为5d 时，除磷率高达87%。

③温度：

●

在5~30?C 的范围内，都可以取得较好的除磷效果； ④pH 值： ●

除磷过程的适宜的pH 值为6~8。 ⑤BOD 5负荷： ● 一般认为，较高的BOD 负荷可取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是BOD/TP = 20；有机基质的不同也会对除

磷有影响，一般小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。

⑥硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

●

硝酸盐的浓度应小于2mg/l ；当COD/TKN > 10，硝酸盐对生物除磷的影响就减弱了。 ⑦氧化还原电位： ●

好氧区的ORP 应维持在+40~50mV 之间；缺氧区的最佳ORP 为-160~± 5mV 之间。

4-3-2 生物除磷工艺

一、Phostrip 除磷工艺

——生物除磷和化学除磷相结合的工艺。

——工艺特点：

● 除磷效果好，处理出水的含磷量一般低于1mg/l ；污泥的含磷量高，一般为 2.1~7.1%；石灰用量较低，介于

21~31.8mgCa(OH)2/m 3废水之间；污泥的SVI 低于100，污泥易于沉淀、浓缩、脱水，污泥肥分高，不易膨胀。

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第 7 页 第十二讲 二、厌氧——好氧除磷工艺

——又称“A ——O 工艺”；工艺特点：水力停留时间为3~6h ；曝气池内的污泥浓度一般在2700~3000mg/l ；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l ；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；SVI 小于100，易沉淀，不易膨胀。

4-4 同步脱氮除磷工艺

一、Bardenpho 同步脱氮除磷工艺

——工艺特点：

● 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要功能，同时又兼有二、三项辅助功能；脱氮除磷的效果良好。

二、A ——A ——O 同步脱氮除磷工艺

——工艺特点：

● 工艺流程比较简单；厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌繁殖，无污泥膨胀之虞；无需投药，运行费用低。

三、UCT 工艺

——含NO 3---N 的污泥直接回流到厌氧池，会引起反硝化作用，反硝化菌将争夺除磷菌的有机物而影响除磷效果，因此提出UCT （Univercity of Cape Town ）工艺

四、Phoredox 同步脱氮除磷工艺

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——工艺特点： 在缺氧反应器之前再加一座厌氧反应器，以强化磷的释放，从而保证在好氧条件下，有更强的吸收磷的能力，提高除磷效果。

4-5 生物脱氮除磷的应用实例 一、国内某些废水处理厂 1、昆明兰花沟废水处理厂

2、广州大坦沙废水处理厂

二、国外某些废水处理厂

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