污水反硝化脱氮除磷工艺的主要影响因素研究

　　摘要：目前，反硝化脱氮除磷技术已经从基础性研究发展到了工程应用阶段，成为当前污水脱氮除磷技术研究的重点和热点。为更好的使污水厂出水达到国家一级标准，本论文对影响生物反硝化除磷的主要影响因素，如溶解氧，pH，，，碳源种类和污泥龄等进行了分析。如能严格控制这些影响因素，将会大大提高生物脱氮除磷效率，降低处理费用。
　　关键词：污水处理；反硝化脱氮除磷；影响因素
　　
　　随着我国工、农业的快速发展，水体富营养化的现象越来越严重，造成恶化水质、增加水处理难度和成本等。氮磷营养盐是造成水体富营养化的元凶。因此，控制水体中的氮、磷含量具有非常重大的实际意义。目前，城市污水处理厂大多采用生物法进行脱氮除磷，但都没有从根本上解决脱氮和除磷两者之间的矛盾。反硝化聚磷（DPB)的发现不仅解决了聚磷菌与反硝化菌对COD的竞争问题，也从各个方面降低了城市污水处理的费用，成为倍受关注的污水脱氮除磷新方法[1]。但是，影响反硝化除磷的因素也是相当多且复杂的。
　　1反硝化脱氮除磷的微生物机理
　　目前，大部分学者都普遍倾向于认为DPB由一类细菌组成，这类细菌既能在厌氧/缺氧/好氧条件下生长也能在厌氧/缺氧条件下生长。反硝化脱氮除磷机理和传统A/O法除磷机理极为相似[2]。厌氧条件下，DPB释磷过程和传统除磷工艺中PAO基本是一致的，分解胞内多聚磷酸盐，释放正磷酸盐所获得的能量来合成反硝化聚磷菌的胞内物质(PHA)；缺氧条件下，DPB以硝酸盐氮或亚硝酸盐氮作为电子受体，利用降解厌氧段储存于体内的PHB产生能量ATP，部分用于过量摄取水中的无机磷酸盐；同时硝酸盐或亚硝酸盐被还原为氮气，实现同步反硝化和除磷。
　　2反硝化脱氮除磷的影响因素
　　2.1溶解氧和pH值
　　在反硝化除磷工艺中，需严格控制释磷的厌氧条件（<0.2mg/L），常用氧化还原电位（ORP）来度量。当ORP值为正值时，聚磷菌不释磷；当ORP值为负值时，其绝对值越高释磷能力越强，一般应把ORP值控制在-200~-300mV。pH值对厌氧释磷和缺氧吸磷都会产生重要影响。缺氧吸磷时，若pH>8，由于化学沉淀作用，磷浓度大幅下降，无法判断磷是通过化学沉淀去除还是通过生物作用去除；厌氧释磷时，若pH值在6～8，释磷量会随着pH值的升高而增加。但当pH>8时，由于存在化学沉淀作用，释磷量反而会有所下降。因此，在反硝化除磷过程中，pH应该控制在适宜的范围内。
　　2.2和
　　厌氧段的存在会使反硝化菌优先利用碳源进行反硝化而抑制聚磷菌的释磷。同时，缺氧段的吸磷量也和硝酸盐的含量有关，其投加方式也对反硝化除磷产生一定的影响。在缺氧吸磷过程中，可代替O2和作为电子受体。但也有研究表明，的积累会对除磷起抑制作用[3]。因此，应针对各自的污水水质及现有的试验条件，选择适宜的工艺和试验方法，以实现高效经济的脱氮除磷效果。
　　2.3碳源种类
　　在反硝化除磷系统中，释磷、反硝化和异养菌正常代谢等方面都需要消耗碳源。研究资料也表明，利用不同碳源的过程中，聚磷菌释磷速率和PHA合成的种类均存在着明显的差别：在厌氧段投加丙酸、乙酸、葡萄糖等简单有机物能诱发磷的释放，其中以乙酸的效果最佳。因此，可以在厌氧段投加乙酸等易降解的低分子有机物来提高释磷量，增加其体内有机物贮存，为缺氧段超量吸磷创造条件。另外，对不同的反硝化除磷工艺，C:N:P的最佳比值也各不相同，需进一步研究。
　　2.4污泥龄
　　反硝化除磷系统的泥龄长短会影响污泥含磷量及剩余污泥排放量，从而影响到系统的脱氮除磷效果。泥龄越长，污泥含磷量越低，每去除单位重量磷须消耗较多的BOD。在生物脱氮除磷系统中，泥龄越短，污泥含磷量越高，但到目前为止还不清楚生物污泥最大含磷量可有多少。不同的处理工艺，最佳泥龄也各不相同。同时，污泥龄的选择还与其它运行参数有关，应根据各自的要求来确定。
　　3结论
　　随着环境的不断恶化，必须控制水污染，保护城市水环境和保障人体健康，污水须经处理达标后排放。因此，作为一种可持续性生物脱氮除磷工艺，反硝化除磷技术将越来越受到学者的重视。并且，随着微生物学及生物化学的深入发展和研究，人们对反硝化除磷机理及影响因素有了更加清楚的认识。反硝化脱氮除磷技术将有更为广阔的应用前景。
　　
　　参考文献
　　[1]M.Merzouki,N.Bernet,etal.BiologicaldenitrifyingPhosphorusRemovalinSBR:EffectofAddedNitrateConcerntrationandSludgeRetentionTime[J].Wat.Sci.Tech.2001,3(43):191~194.
　　[2]A.Tremblay,R.D.Tyagi,SR.Y.UramPalli.EffectofSRTonNutrientRemovalinSBRSystem.PracticePeriodicalofHazardous,Toxic,andRadioactiveWasteManagement.1999,(Oct):183~190.
　　[3]黄荣新，张杰，李相昆等.电子受体亚硝酸氮在反硝化除磷过程中的作用[J].环境科学学报.2007,27(7):1141~1144.