摘要：簡(jiǎn)單介紹了目前在城市污水處理幾種常用的污水脫氮除磷處理工藝及其發(fā)展改進(jìn)的工藝。
　　關(guān)鍵字：脫氮除磷論文，氧化溝，A/A/O，SBR，BAF，VertiCel-BNR工藝
　　污水處理的生物脫氮除磷工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同過程的交替循環(huán)。按照構(gòu)筑物的組成形式、運(yùn)行性能以及運(yùn)行操作方式的不同，又分為懸浮性活性污泥法和固著性生物膜法兩大類論文
　　應(yīng)用于城市污水廠的懸浮性活性污泥法污水處理工藝主要有三個(gè)系列：（1）氧化溝系列；（2）A/O系列；（3）序批式反應(yīng)器（SBR）系列。各個(gè)系列不斷的發(fā)展、改進(jìn)，形成了目前比較典型的工藝有：A/A/O工藝、改良A/A/O工藝、UCT工藝、改良UCT工藝、CARROUSEL-2000氧化溝工藝、雙溝式DE氧化溝工藝、三溝式T型氧化溝工藝、VIP工藝、CASS工藝、MSBR工藝、Unitank工藝等。應(yīng)用于城市污水處理廠的固著性生物膜法工藝主要有生物濾池工藝。
　　1、氧化溝工藝論文
　　目前在國(guó)內(nèi)外較為流行的氧化溝有：卡羅塞爾氧化溝、奧伯爾氧化溝、雙溝式氧化溝、三溝式氧化溝。
　　氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。
　　（1）卡羅塞爾氧化溝是荷蘭DHV公司開發(fā)的。該工藝在曝氣渠道端部裝有低速表面曝氣機(jī)。在曝氣渠內(nèi)用隔板分格，構(gòu)成連續(xù)渠道。為了保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機(jī)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。
　　（2）雙溝式（DE型）氧化溝和三溝式（T型）氧化溝是丹麥克魯格公司開發(fā)的。DE型氧化溝為雙溝組成，氧化溝與二沉池分建，有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，DE型氧化溝可按除磷脫氮等多種工藝運(yùn)行。雙溝式氧化溝是由兩個(gè)容積相同，交替運(yùn)行的曝氣溝組成。三溝式氧化溝集曝氣沉淀于一體，工藝更為簡(jiǎn)單。三溝交替進(jìn)水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運(yùn)行，不需二沉池及污泥回流設(shè)備，同DE型氧化溝相同，需要的自動(dòng)化程度高。
　　（3）奧伯爾（Orbal）氧化溝是氧化溝類型中的重要形式，橢圓型的，通常有三條同心曝氣渠道（也有兩條或更多條渠道）。污水通過淹沒式進(jìn)水口從外溝進(jìn)入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。奧伯爾氧化溝具有同時(shí)硝化、反硝化的特性，在氧化溝前面增加一座厭氧選擇池，便構(gòu)成了生物脫氮除磷系統(tǒng)。污水和回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬踹x擇池，停留時(shí)間約1小時(shí)，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進(jìn)入氧化溝進(jìn)行硝化、反硝化，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。
　　2、A/A/O工藝
　　A/A/O工藝是一種典型的脫氮除磷工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC(厭氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段組成，其典型工藝流程見圖3.1.3.3-1。這是一種推流式的前置反硝化型BNR工藝，其特點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為的創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足（TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4）便可根據(jù)需要達(dá)到比較高的脫氮率。
　　常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。該布置在理論上基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對(duì)于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。
　　
　　圖1A/A/O工藝流程圖
　　為了達(dá)到更好的脫氮除磷處理效果，以及降低運(yùn)行成本，在傳統(tǒng)的A/A/O工藝上不斷地發(fā)展改進(jìn)，形成了一下幾種常用的工藝：(1)改良A/A/O工藝，(2)UCT工藝，(3)MUCT工藝，(4)分點(diǎn)進(jìn)水倒置A/A/O工藝.
　　3、MSBR(改良型SBR)
　　MSBR是80年代后期發(fā)展起來的技術(shù)，目前其中的專利技術(shù)歸美國(guó)芝加哥附近的ApuaAEROBICSYSTEM.Inc所有。MSBR是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的反應(yīng)器，其實(shí)質(zhì)是A/A/O系統(tǒng)后接SBR，因此具有A/A/O的生物脫氮除磷功能和SBR的一體化、流程簡(jiǎn)潔、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。
　　MSBR系統(tǒng)原理圖見圖2。
　　
　　圖2MSBR工藝流程圖
　　
　　(2)CAST工藝
　　CAST（CyclicActivatedSludgeTechnology）工藝是在傳統(tǒng)SBR工藝和ICEAS（IntermittentCyclicExtendedAerationSystem）工藝（周期循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)論文。
　　每組CAST系統(tǒng)通常由四個(gè)池子組成，每池輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，分別完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、閑置和出水工序。在每個(gè)池子前設(shè)有一個(gè)厭氧捕捉器（預(yù)反應(yīng)區(qū)），部分污泥回流至該區(qū)。每個(gè)運(yùn)行周期總時(shí)間為4h，每天運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)周期。從表3-3可以發(fā)現(xiàn)，在每一個(gè)循環(huán)周期中，始終有2個(gè)池子處于進(jìn)水/曝氣狀態(tài)，另外兩個(gè)分別處于沉淀/閑置和撇水狀態(tài)，沉淀和撇水過程均需停止充水和曝氣，這樣運(yùn)行方式可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)出水。
　　4、BAF工藝
　　曝氣生物濾池是在生物接觸氧化基礎(chǔ)上，引入自來水處理過濾工藝原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝，可用于去除污水中的有機(jī)物，也可通過硝化和反硝化除氮。在80年代初出現(xiàn)在歐洲，主要是在一級(jí)強(qiáng)化處理基礎(chǔ)上將生物氧化與過濾結(jié)合在一起，濾池后可不設(shè)二次沉淀池，通過反沖洗再生，實(shí)現(xiàn)濾池周期運(yùn)行。由于其性能良好，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，至90年代已日趨成熟，在污水二、三級(jí)處理領(lǐng)域中BAF曝氣生物濾池發(fā)展很快，其中向上流生物濾池是近年來在歐洲發(fā)展起來的新一代生物膜污水處理技術(shù)。
　　BAF工藝屬生物膜法，生物膜法主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化。采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)結(jié)合污水充氧。溶解的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成生物膜，生物膜經(jīng)反沖洗脫落下來，從系統(tǒng)中去除。
　　
　　圖3曝氣生物濾池工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
　　5、VertiCel-BNR工藝
　　VertiCel-BNR工藝是西門子水處理事業(yè)部污水處理專利技術(shù)，這一工藝具有高效的脫氮功能，在美國(guó)已有幾十項(xiàng)成功的應(yīng)用業(yè)績(jī)。VertiCel生物反應(yīng)池由一個(gè)曝氣缺氧的VLR立環(huán)氧化溝和2級(jí)微孔曝氣池組成。
　　圖4VertiCel-BNR工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
　　該工藝把生物處理工序分成了三段，在每一段中保持溶解氧的濃度不同，在不同階段采用近似的0、1、2mg/L的溶解氧分布。
　　VertiCel-BNR的主要設(shè)計(jì)理念是缺氧曝氣。影響需氧量的關(guān)鍵因素是設(shè)計(jì)中采用的DO值，使得需氧量大大降低，氧傳遞效率大大提高。另外，對(duì)于缺氧曝氣，通常人們擔(dān)心這將降低反硝化能力，事實(shí)相反，通過預(yù)反硝化和同時(shí)硝化-反硝化，有助于提高反硝化能力。該工藝更多的是同時(shí)反應(yīng)而非循環(huán)反應(yīng)，氨硝化成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽直接反硝化，而省略了轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，這種短程反應(yīng)減少了反硝化1/3的需碳量，當(dāng)BOD:N較高時(shí)，這種短程反應(yīng)顯示不出優(yōu)越性，但當(dāng)BOD：N≤4：1時(shí)，這種短程反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來了，可以不投加碳源或少投加碳源。
　　VertiCel前半部分采用機(jī)械曝氣，后半部分采用微孔曝氣。這種混合曝氣的方式能夠最大程度的提高曝氣效率，從而節(jié)能。
　　以上幾種脫氮處理工藝目前廣泛運(yùn)用于城市污水廠，均能達(dá)到穩(wěn)定的處理效果。