曝气生物滤池脱氮除磷

Posted 2023-01-12 生物

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1 曝气生物滤池特点

曝气生物滤池是在生物反应器内装填高比表面积的颗粒滤料，以提供微生物膜生长的载体，并根据污水的不同流向分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物和填料表面生物膜通过生化反应得到去除，滤料同时起到物理过滤作用。曝气生物滤池最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池和污泥回流，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化，曝气生物滤池具有容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、占地面积小、处理出水水质好等特点，又由于曝气生物滤池没有污泥膨胀问题，微生物不会流失，能保持较高的生物浓度，因此日常管理简单。

2 硝化和反硝化工艺流程

2.1　除碳及硝化

对于去除氨氮，可采用两段曝气生物滤池，两段法可在2座滤池中驯化不同功能的优势菌种，各负其责，提高生化处理效率。第一段生物滤池以去除污水中碳化有机物为主，在该滤池中，优势生长的微生物为异氧菌，沿滤池高度方向从进水端到出水端有机物浓度梯度处于递减，其降解速率也呈递减趋势，由于有机物降解速度较快，此时自氧微生物处于抑制状态。第二段生物滤池主要对污水中的氨氮进行硝化，在该段生物滤池中，由于进水中有机物浓度较低，异养微生物较少，而优势生长的微生物为自养性硝化菌，将污水中的氨硝化成硝酸盐或亚硝酸盐。在滤池硝化时，氨氮的去除一定程度上取决于有机负荷，当BOD5有机负荷高于3•0kg/m3•d时，氨氮明显受到抑制，采用曝气生物滤池同步除碳和硝化时，必须降低有机负荷。因此在采用曝气生物滤池工艺去除有机物时，首先必须根据同类污水处理出水的数据选择适当的容积负荷，并在设计时留有一定的余量，同时除碳和硝化时，必须降低有机负荷，最好控制在2kg/m3•d以下。Boller等人根据中试研究提出硝化生物滤池，滤料适宜的表面负荷为0•4gNH3-N/m2•d。典型硝化流程见图1。

2.2反硝化典型反硝化流程见图2、3。

3 PASF工艺特点

PASF工艺与常规生物脱氮除磷工艺相比，其硝化、反硝化和好氧吸磷都处于较理想的反应条件下，显示出非常稳定的硝化和脱氮除磷效果。其主要特点为：

(1)采用双系统(积磷菌、反硝化菌共存于一个活性污泥系统，硝化菌为生物滤池系统)可分别控制自养硝化菌和异养菌(积磷菌和反硝化菌)的泥龄，解决了自养菌和异养菌的不同泥龄之争，有利于发挥反硝化脱氮除磷与硝化的各自优势。

(2)异养型兼性菌在理想的厌氧、缺氧、好氧交替的环境下进行反硝化和除磷，自养型专性好氧硝化菌可始终在曝气环境中进行好氧硝化，同时克服传统活性污泥丝状菌膨胀等弊端，有利于污水处理厂的运行和管理。

(3)厌氧段活性污泥快速吸附或降解并用于厌氧释磷，在缺氧状况下，聚磷菌可快速反硝化脱氮，污泥泥龄短，去除单位质量磷耗用的BOD5少，提高了易降解有机物的利用率，改善了脱氮除磷效果，同时硝化系统CODCr浓度较低，有利于提高硝化作用。

(4)充分利用活性污泥法和曝气生物滤池各自的优点，具有较高的处理效率，达到低能耗、高处理效果的目的，同时能减少占地面积，有效节约工程造价。

5　结语

曝气生物滤池是一种新型污水生物处理技术，与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小、投资少、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等特点，采用曝气生物滤池处理工艺与常规处理工艺相结合，对有机物、SS、氮及磷的去除具有良好的效果。