6.2.1 传统生物脱氮除磷工艺

由生物除磷原理可以看出：生物除磷几乎全为活性污泥法，生物膜法很少。作为生物膜法的一种工艺—Linpor-CN工艺，以缺氧-好氧两段式连续流运行的方式，既能有效去除有机物和总氮，又能有效去除磷，其除磷机理主要是其生物膜载体填料，1cm³的泡沫塑料小方块，在其表面形成生物膜后，从表面向内部存在溶解氧的梯度，相应处于好氧、缺氧和厌氧状态，致使每个泡沫塑料小方块都是一个微型生物反应器，污染物进入其中能进行好氧、缺氧和厌氧反应，从而能进行硝化、反硝化和生物除磷等过程，并达到相当高的脱氮除磷效率。王宝贞等研究开发的序批间歇式淹没生物膜工艺，在厌氧(3h)—好氧(6h)—沉淀(1h)周期的运行条件下，除磷效率达到90%，排出的剩余污泥含磷高达14%。对于连续流固定式淹没生物膜工艺，在无活性污泥回流或回流量很少的情况下，难以实现有效的生物除磷。

但是，在大多数情况下，生物除磷与生物脱氮同时发生在一个处理流程中。应用最广泛的生物脱氮、除磷工艺有A/O、A2/O、Bardenpho、UCT、Phoredox工艺(改良型巴顿普工艺)、氧化沟工艺和VIP工艺等，近年来用SBR及其各种改进型的工艺，如CASS(CAST)、MSBR、UNITANK等，由于其序批间歇式工序和间歇曝气的运行特点，在进水、曝气、沉淀和出水的运行周期中，形成溶解氧的浓度梯度变化，先后形成厌氧、缺氧和好氧环境，使聚磷菌、硝化菌和反硝化菌共存，都能有效地进行生物脱氮和除磷。

(1)A₂/O除磷脱氮工艺A₂/O(Anaerobic/Aerobic/Oxic)工艺的特点如下：厌氧、缺氧、好氧在不同环境条件和不同种类微生物菌群的有机结合，能同时去除有机物和除磷脱氮。A₂/O工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，并且不需外加碳源，厌氧、缺氧段只进行缓速搅拌，所以基建和运行费用都较低。

(2)UCT工艺 与A₂/O工艺不同之处在于沉淀池污泥是回流到缺氧池而不是厌氧池，同时增加了缺氧池到厌氧池的缺氧混合液回流。该运行方式可减少厌氧池的厌氧状态受回流污泥所携带的DO和NOx-N的影响，提高除磷效果。

(3)VIP除磷脱氮工艺 VIP(Virginia Initiative Plant)工艺具有以下特点：①厌氧、缺氧、好氧段的每一部分都是由两个以上较小的完全混合式反应格串联组成，在各反应段具有良好的基质浓度梯度分布，这可充分提高厌氧段磷的释放和好氧段磷的摄取速度；同时也有助于缺氧段的完全反硝化，保证了厌氧段严格的厌氧环境。②污泥龄短、负荷高，运行速率高，除磷效果好。

(4)MSBR工艺 MSBR是SBR和A₂/O工艺的组合，污水和脱氮后的活性污泥一并进入厌氧区，聚磷污泥在此充分放磷，然后泥水混合液交替进入缺氧区和好氧区，分别完成反硝化、有机物的好氧降解和吸磷作用，最后在SBR池中沉淀出水。

6.2.2 传统生物脱氮除磷工艺存在的问题

对于连续流工艺中的A₂/O工艺，很难避免污泥回流所携带的硝酸盐对厌氧释磷的不利影响、混合液回流过程中所携带的溶解氧对反硝化作用的不利影响，以及聚磷菌与反硝化菌在碳源上的竞争和异养菌与自养菌在泥龄上的矛盾。UCT工艺、MUCT工艺、VIP工艺都是A₂/O工艺的改良形式，通过改变污泥及混合液回流方式，从而在一定程度上减轻上述不利影响。而间歇曝气工艺中，由于各种不同营养类型的微生物共存于同一个反应器中，所以也存在同样的问题。

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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