| 缺氧池：该池的设置一是通过反硝化以获得不含硝酸盐的污泥，进而提高厌氧池的释磷效率；其次是利用好氧池中的硝酸盐来反硝化除磷，既强化了反硝化除磷菌从而达到真正的同步生物脱氮除磷的目的，同时也降低了对碳源的要求。
缺氧/好氧混合池：正常情况下该池可不充氧，缺氧条件通过好氧池回流的混合液来维持，可进一步进行反硝化。
好氧池：与常规处理工艺中功能相同，其主要作用是去除COD、BOD及进行硝化。
内循环QA：缺氧池到厌氧池的循环，可使进入厌氧池的硝酸盐浓度足够低，使污水中的VFA完全用于生物除磷。
内循环QB：好氧池到缺氧池的循环，可以辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸氮。
内循环QC：好氧池到混合池的循环，增加硝化或同时反硝化的机会，有利于降低出水氨氮。
BCFS工艺一方面将好氧吸磷、缺氧吸磷及富磷上清液的离线化学沉淀有机结合起来，去除1mgP只需2mgCOD，出水TP≤0.2mg/L；另一方面将传统生物脱氮、同时硝化反硝化、反硝化除磷结合起来，出水TN≤0.5mg/L；另外，通过ORP和DO在线监测可方便地进行过程控制。
3.2 Dephanox工艺
Wanner在1992年开发出以厌氧污泥中PHB为反硝化碳源的工艺，取得良好脱氮除磷效果。之后据此提出了具有硝化和反硝化除磷双泥回流系统的Dephanox脱氮除磷工艺[7]，见图2。
图2 Dephanox工艺流程图
Fig.2 Dephanox process flow
回流污泥在厌氧池中完成释磷和PHB的储备后，在沉淀池进行泥水分离。分离后的上清液进入固定膜反应池进行硝化，而污泥则直接进入缺氧池进行反硝化除磷（不经好氧阶段，聚磷菌体内PHB未被消耗，全部用于反硝化聚磷，保证了反硝化所需的碳源）。随后进入好氧池再生污泥（氧化细胞内残余的PHB），使其在下一个循环中发挥最大的释磷和PHB储备能力。该工艺供氧仅用于硝化和反硝化除磷后剩余有机物的氧化，减少了曝气量。
该工艺最大的优点是使附在生物膜上的敏感的硝化菌不暴露在缺氧条件下，而传统的活性污泥系统则做不到这一点。经证实该工艺能耗低、污泥产量低且对有机基质的利用非常有效，解决了反硝化菌和聚磷菌对有机基质的竞争问题，同时也解决了活性污泥中异养菌和硝化细菌的竞争问题[14]。但是，磷的去除效果很大程度上取决于缺氧段硝酸盐的浓度，当硝酸盐量不足时会限制磷的过量摄取，富余时硝酸盐又会随回流污泥进入厌氧段，干扰磷的释放和聚磷菌PHB的合成。实际应用时进水中氮磷比是很难恰好满足缺氧摄磷的要求的，这给系统的控制带来了困难。
3.3 A2NSBR工艺
A2NSBR工艺由厌氧/兼氧序批式反应器(Anaerobic/aerobic SBR)和硝化序批式反应器(SBR for Nitrification)组成。A2/O-SBR反应器主要功能是去除COD和进行反硝化除磷，N-SBR反应器主要起硝化作用。这两个反应器的活性污泥完全分开，只将各自沉淀后的上清液相互交换，见图3。
图3 A2NSBR工艺流程图
Fig.2 A2NSBR process flow
进水和回流污泥完全混合后进入厌氧池，在此聚磷菌吸收易于降解的有机物进行PHB储备，同时释磷；随后混合液进入中间沉淀池，泥水分离：一部分是富集氨氮的上清液，进入侧流好氧固定生物膜反应池进行硝化反应；另一部分是含有大量PHB的DPB沉淀污泥，同好氧固定生物膜反应池流出的硝化液一起进入主流缺氧反应池，在此利用氧化PHB放出的能量，以硝态氮作为电子受体进行反硝化除磷。
与Dephanox工艺一样，A2NSBR可分别控制聚磷菌和反硝化菌的泥龄，有利于反硝化除磷与硝化的各自优化。两个反应器的沉淀上清液相互交换，保证了原水中85%~90%的COD在A2/O-SBR的厌氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于该段厌氧释磷和缺氧段反硝化，提高了有机物利用率。在N/P比最优的情况下，比传统工艺节省50％的COD，除磷率接近100％，脱氮率约90％[15]。
A2NSBR工艺的缺点是脱氮效率不高，主要原因是DPB污泥中残存NH4+，厌氧结束后只是上清液转移至硝化反应器，而污泥中残存的NH4+进入缺氧段，只有当缺氧段的NH4+与DPB生长所需的NH4+浓度相持平时，N的去除率才能达到100％，实际中很难达到，从而使出水中含有部分NH4+。
四．反硝化除磷研究进展
近年来，国内外关于反硝化除磷的研究越来越多，自从1986年，Comeant首次将传统生物除磷工艺的除磷菌生化代谢模型应用到反硝化除磷菌中以来，反硝化除磷工艺得到了迅速的发展，1995年，Kuba等又将Smolders提出的A/O工艺生物除磷菌代谢模型经过修正，应用到了反硝化除磷代谢模型中。随后，新加坡的J.Y.Hu[16]等人提出了3种聚磷菌学说，并且他认为：亚硝酸盐在聚磷阶段并不是一种抑制因素，反而是可以取代O2与NO3--N的电子受体。目前，荷兰BDG与WGS工程咨询公司对BCFS技术合作开发设计出同心圆反应池，实现了计算机自动控制。
国内对反硝化除磷也有一些研究，2002年，广州市政工程设计研究院的隋军发明了新型反硝化聚磷一体化设备[17]，较常规工艺节省了85%的回流液，反应器与沉淀池体积可减少30%；2004年，上海市政设计研究院的邹伟国开发了活性污泥法与曝气生物滤池相结合的PASF双泥工艺[18]，现已应用于上海曲阳污水处理厂改建工程；2006年，任南琪提出了连续流HITNP双泥工艺[19]，流程简单、易于控制、出水水质较好；2005年，李勇智和王爱杰[20]均提出可利用NO2--N为电子受体完成反硝化除磷，并可联合sharon工艺，实现短程硝化反硝化聚磷，进一步节省耗氧量和碳源，减少剩余污泥量；随后，任南琪、王爱杰采用A/A-SBR反应器，证实了厌氧/缺氧条件下以NO2--N为电子受体的反硝化聚磷工艺的可行性。
五．结语
目前，反硝化除磷技术已从基础性研究发展到了工程应用阶段。实践表明它对城市污水，特别是C/N值较小的污水有很好的处理效果。反硝化除磷工艺首先要考虑DPB的富集，因此，在反硝化除磷的机理和影响因素、改进反硝化除磷工艺和开发更合理的数学模型等方面仍需进一步研究。另外，如何更稳定和有效地处理污水及协调好处理过程中各菌种间的矛盾也是今后值得研究的问题。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
