微生物除磷反应与生物除磷工艺

微生物除磷反应与生物除磷工艺•一概述•二生物除磷原理•三生物除磷影响因素•四生物除磷工艺•五同步脱氮除磷工艺1概述•磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。•危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。•水中磷是以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷三种形态存在。生活污水中聚磷酸盐和有机磷占总磷的70%左右，约10％左右以固体形式存在。1概述一般城市污水水质与排放要求项目进水水质/（mg·L-1）国家排放标准/（mg·L-1）一级A一级BCODcr250~3005060BOD5100~1501020SS150~2001020TKN(NH3-N)35（25）5（8）8（15）TP5~611.51概述•如何去除磷以达到排放标准？•1、常规活性污泥法的微生物同化和吸附；•2、生物强化除磷；•3、投加化学药剂除磷。1概述•普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干重的1.5%~2.0%，通过同化作用可去除磷12%~20%。常规活性污泥法的微生物同化和吸附observe015.0dBODdTPy1概述•生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥中磷含量占到干重5%~6%。•如果还不能满足排放标准，就必须借助化学法除磷。生物强化除磷工艺2生物除磷原理厌氧环境中：污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧释磷。2生物除磷原理•进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。•剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。•普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本可满足排放要求。好氧环境中：2生物除磷原理厌氧环境好氧环境有机基质产酸菌P乙酸P聚P聚PPHBPHB聚P聚P聚磷菌聚磷菌聚磷菌聚磷菌生物除磷机理3生物除磷影响因素•（1）厌氧环境条件：•（a）氧化还原电位(ORP)：Barnard、Shapiro等人研究发现，在批式试验中，反硝化完成后，ORP突然下降，随后开始放磷，放磷时ORP一般小于100mV；•（b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸，也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；•（c）NOx-浓度：产酸菌利用NOx-作为电子受体，抑制厌氧发酵过程，反硝化时消耗易生物降解有机质。3生物除磷影响因素•（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放磷及其速率影响极大，传统水质指标很难反映有机物组成和性质，ASM模型对其进一步划分为：•（a）1987年发展的ASM1:•CODtot=SS+SI+XS+XI•（b）1995年发展的ASM2:•溶解性与颗粒性：SA+SF+SI+XS＋XI•S表示溶解性组分，X表示颗粒性组分；下标S溶解性，I惰性，A发酵产物，F可发酵的易生物降解的。3生物除磷影响因素•（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量的磷须同时耗用更多的BOD。•Rensink和Ermel研究了污泥龄对除磷的影响，结果表明：SRT=30d时，除磷效果40%；SRT=17d时，除磷效果50%；SRT=5d天时，除磷效果87%。•同时脱氮除磷系统应处理好泥龄的矛盾。3生物除磷影响因素•（4）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调节。•（5）温度：在适宜温度范围内，温度越高释磷速度越快；温度低时应适当延长厌氧区的停留时间或投加外源VFA。•（6）其他：影响系统除磷效果的还有污泥沉降性能和剩余污泥处置方法等。4、生物除磷工艺•（1）A/O生物除磷工艺•A/O法是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统。4、生物除磷工艺•(2)Phostrip去除磷工艺流程：5、同步脱氮除磷工艺•（1）A2/O工艺5、同步脱氮除磷工艺•（2）改进的Bardenpho工艺5、同步脱氮除磷工艺•（3）UCT工艺5、同步脱氮除磷工艺•（4）MSBR脱氮除磷工艺污泥回流混合液回流泥序批池预水厌厌缺好缺分氧氧氧氧出水氧离池池池池序批池进水剩余污泥M排泥泵搅拌器序批池Ⅰ1#内循环回流混合液回流混合液回流进水Q缺氧池一泥水分离池厌氧池缺氧池二主曝气池3#2#4#5#6#上清液出水Q序批池Ⅱ7#出流混合液QM时段单元1单元2单元3单元4单元5单元6单元7时段1搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段2曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段3预沉浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段4沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气搅拌时段5沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气曝气时段6沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气预沉MSBR池平面图MSBR单元工作状态