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污水生物脫氮除磷研究現狀與展望
來源:http://www.turisticalperu.com2019-08-31 17:35:40

現在城市污水處理有兩大難題。第一污水脫氮除磷難。第二污水處理廠的優化和節能降耗。因為城市污水運營費用非常高,節能降耗是永恒的主題。另外隨著中國污水處理率的提高,黑臭水體的解決,氮磷超標排放日益嚴重,導致風險化日益普遍。風險化成為全球性的水污染問題??梢哉f脫氮除磷成為當今污水處理領域的重大問題,特別是城市污水。

隨著我國污水處理不斷提高,消除黑臭水體解決,由水體富營養問題日益嚴重。我們可以看到盡管是2015年的指標數據,現在也是這樣,我國重要大型湖泊水庫面臨非常嚴重的富營養化,至今沒有得到解決。中國污水處理廠主要矛盾從有機物去除轉到氮磷污染物的去除,特別是氮磷去除普遍不高,成為當今污水處理廠亟待解決的主要矛盾。

這是2002年頒布的標準,比較難以達標是總氮,還有總磷。主要圍繞氮磷沒有達標。我們看看澳大利亞,他們標準比我們還要嚴,總氮的標準是10,達標率90%不行,總氮小于10%,達標率90%不行,還要保證總氮小于5%,概率至少保證50%。非常嚴格的控制。

我們國家水污染中脫氮除磷存在的問題。我國大多數的污水處理廠都沒有達到一級A的排放標準,其中瓶頸問題是總氮沒有達標。我國的污水處理標準過嚴了,不是這樣,達到一級A的標準,仍然遏制不了富營養化的蔓延。我國應該針對敏感水環境區域制定更加嚴格的標準。太湖、環渤海周邊等要制定嚴于國家一級A標準的排放。

還有另外一種情況,有些地區流域真沒有必要到一級A的標準。臺灣不用搞脫氮除磷,臺灣周邊是公海,排點氮磷往海里一放,給海里增加到富營養化物質。黑龍江往往沒有必要脫氮除磷。還有一些區域實際上也沒有富營養化,從來沒有聽說特別大的河流有富營養化的問題。富營養化有幾個條件,氮磷、溫度、陽光、擾動,因此標準該嚴的嚴,該松的松。

下面是比較具體,第二個問題傳統污水生物處理工藝和問題。從全世界來看,在兩個世紀有固體沉淀,處理城市污水的懸浮物,上世紀20年代初,我記得上學到上海參加污水處理廠特別驚訝,20年代在上海建立一個活性污泥法污水處理廠。上世紀70、80年代,全世界脫氮除磷,富營養化在全世界爆發了。隨著BOD、脫氮除磷,使污水處理工藝越來越復雜,帶來很多技術問題,處理工程,包括機械儀表處理問題。脫氮除磷的問題納入處理流程之外,提出了非常多的科學問題。

再看看脫氮除磷的大問題,污水除磷可以通過生物除磷和化學除磷。污水脫氮,只有生物脫氮才是最經濟有效的,而且對于城市污水來講是唯一的,不僅是經濟有效而且是唯一的方法,到現在還沒有聽說哪個城市污水處理廠不用生物脫氮。原因是什么?混凝沉淀不能去除微濾、納濾口徑,區別不了水分子大小,只有反滲透才能區別水分子大小。反滲透處理是中水,對于城市污水處理來講生物脫氮是唯一選擇的。

城市污水總氮代表是關鍵難點。

生物脫氮反兩步,第一個硝化,第二個反硝化。一個電子供體,一個是電子受體,水中氨氮和有機氮從污水處理分離出來完成脫氮的問題,一個需要氧氣,一個需要有機碳源,這是關鍵點。

生物除磷,有除磷微生物和菌,沒有氧的條件下,把磷從細胞中釋放出來,可以使水中磷從3每升毫克達到幾十毫克,在耗氧和曝氣過程中,把水中磷聚集在細胞中,攝取磷,而且是過量的,把含有磷的污泥排除污水處理系統就完成了處理,就是這樣簡單。

這是我們用的工藝AN/O除磷工藝,釋放出磷,然后曝氣、好氧,然后沉淀池,然后處理水。還有反硝化反應器缺氧然后到硝化反應器好氧,然后到沉淀池,到處理水。這個兩個結合起來既除磷又脫氮,厭氧、缺氧和好氧。對小型的污水處理廠應用廣泛的是序批式活性污泥法,小于5萬噸的經常用這樣一種工藝。

我們看到什么問題,無論對A/O都存在這樣的問題。缺氧,有機物進來這個是氨氮,缺氧池沒有變化,在好氧池,此消彼漲形成硝態氮,用有機物還原硝態氮?;亓髦械南蹼A氮和出水的硝階氮相同,因為他們都來源于這個地方,就是說出水和回流污泥和剩余污泥中硝階氮、氨氮、總氨是一樣的,這種工藝很難徹底深度的脫氮。

 

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