污水生物除磷机理

　　污水生物除磷是利用聚磷菌的超量磷吸收现象。聚磷菌在厌氧条件下，会释放出在好氧条件下吸收的磷。进入好氧区后，聚磷菌可将积贮的PHB好氧分解，释放出的大量能量可供聚磷菌生长繁殖。

　　微生物在好氧条件下吸收的磷大大超过在厌氧条件下释放的磷。由于系统经常排放剩余污泥，被细菌过量摄取的磷也将随之排出系统，因而可获得较好的除磷效果。

　　影响除磷的因素

　　1、溶解氧

　　首先必须在厌氧区控制严格的厌氧环境。这直接关系到聚磷菌的生长状况、释磷能力及利用有机基质合成PBH的能力。

　　其次是必须在好氧区提供充足的溶解氧。以满足聚磷菌对储存的PHB进行降解，释放足够的能量供其过量摄磷之用，以便有效的吸收废水中的磷。

　　一般厌氧段的DO要严格控制在0.2mg/L以下，二好氧段的DO要控制在2mg/L以上。

　　2、硝酸盐含量

　　硝态氮的存在也会消耗有机基质而抑制聚磷菌对磷的释放，进而影响好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另外，硝态氮的存在会被部分聚磷菌作为电子受体进行反硝化，从而影响其以发酵产物作为电子受体进行发酵产酸、抑制聚磷菌的释磷和摄磷能力及PBH的合成能力。

　　3、温度

　　一般来说，在5~30℃范围内，都可以收到较好的除磷效果

　　4、PH值

　　PH值在6~8时，磷的释放比较稳定

　　5、BOD5负荷和有机物性质

　　一般认为，进水BOD5/TP大于15，才可以获得理想的除磷效果。为此，可以采用部分进水和跨越初沉池的方法，获得除磷所需的BOD5量。

　　6、泥龄

　　一般以除磷为目的的生物处理系统的泥龄要控制在3.5~7d。

　　污水生物除磷工艺

　　除磷工艺流程可分为主流程除磷工艺和侧流程除磷工艺两类。

　　主流除磷工艺的厌氧段在处理污水的水流方向上，其代表工艺有A/O、A2/O、Bardenpho 工艺、Phoredox 工艺、UCT、改良型UCT、SBR以及氧化沟工艺。

　　测流除磷工艺的厌氧段不在水流方向上，而是在回流污泥的测流上。比如 Phostrip 工艺。

　　生物除磷工艺优点：表现出除磷效果好，并能改进污泥沉降性能，减少活性污泥膨胀现象等。下面列举几个常用工艺。

　　1、A2/O 工艺

　　A2/O工艺是在 A/O 工艺的基础上增加了一个缺氧阶段，使好氧区中的混合液回流至缺氧区使之反硝化脱氮，从而使除磷和脱氮相结合。缩小了曝气区的体积。

　　但是由于存在内循环，系统排放的剩余污泥中只有少部分经历了完整放磷吸磷过程，其余基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。而且为了降低回流污泥中的硝酸盐，必须提高混合液回流量，从而增加电耗。

　　2、Phostrip 工艺

　　该工艺把生物法和化学除磷法结合在一起，将一部分回流污泥 (约为进水流量的 10%～20%)分流到厌氧池除磷，污泥在厌氧池中通常停留 8～12 h，聚磷菌则在厌氧池中进行磷的释放，脱磷后的污泥回流到曝气池中继续吸磷。含磷上清液进入化学沉淀池，投加石灰生成沉淀。它除磷效率可达 90%以上，处理出水含磷量可低于 1mg·L-1，对进水水质波动的适应性较强，较少受进水 BOD 的影响，加之大部分磷以石灰污泥的形式沉淀去除，因此污泥处理不像高磷剩余污泥那样复杂。

　　3、氧化沟工艺

　　氧化沟工艺由于其特殊的运行方式，在空间上形成了缺氧、好氧的交替变化，达到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低负荷和较长的泥龄条件下运行，由于无需回流，比一般工艺节能 10% ～20%。若水量大或负荷高，则工艺占地面会很大。

　　所有的生物除磷系统都有以下几个特点：保证厌氧区真正处于厌氧状态，既不存在游离态的溶解氧，也不存在硝酸根等结合态氧，如通过改变污泥回流方式和路径以避免硝酸根进入厌氧区，而防止厌氧区的反硝化作用，对聚磷菌厌氧释放磷的竞争抑制作用;保证厌氧区进水中易生物降解有机物的含量，以使聚磷菌能在与其它细菌对食料的争夺中占优势，如可在进水中加入初沉污泥酸性发酵液等。

　　4、除磷处理设施运行管理的注意事项有哪些

　　(1)厌氧段是生物除磷最关键的环节，其容积一般按0.5~2h的水力停留时间确定，如果进水容易生物降解的有机物含量较高，应当设法减少水力停留时间，以保证好氧段进水的BOD5含量。

　　(2)如果磷的排放标准很高，而所选除磷工艺不能满足出水要求，可以增加化学除磷或过滤处理去除水中残留的低含量磷。

　　(3)在污泥处理过程中如果出现厌氧状态，剩余污泥中的磷就会重新释放出来。重力浓缩容易产生厌氧状态，有除磷要求的剩余污泥不能采用这种方法，而应当使用气浮浓缩、机械浓缩、带式重力浓缩等不产生厌氧状态的浓缩方法。如果只能选用重力浓缩时，必须在工艺流程中增设化学沉淀设施去除浓缩上清液中所含的磷。

　　(4)泥龄是影响生物脱氮除磷的重要因素。脱氮要求越高，所需泥龄越长，对除磷越不利。尤其是在进水BOD5/TP小于20时，泥龄要控制的越短越好。但如果进水BOD5偏低，活性污泥增长缓慢，就不可能将泥龄控制的太短，此时需要化学法除磷。