6.3.2.2 A2N-SBR双污泥脱氮除磷系统

基于缺氧吸磷的理论而开发的A₂N(Anaerobic Anoxic Nitrification)-SBR连续流反硝化除磷脱氮工艺，是采用生物膜法和活性污泥法相结合的双污泥系统(见图6-5)。在该工艺中，反硝化除磷菌悬浮生长在一个反应器中，而硝化菌呈生物膜固着生长在另一个反应器中，两者的分离解决了传统单污泥系统中除磷菌和硝化菌的竞争性矛盾，使它们各自在最佳的环境中生长，有利于除磷和脱氮系统的稳定和高效。与传统的生物除磷脱氮工艺相比较，A₂N工艺具有“一碳两用”、节省曝气和回流所耗费的能量少、污泥产量低以及各种不同菌群各自分开培养的优点。A₂N工艺最适合碳氮比较低的情形，颇受污水处理行业的重视。

图6-5 A₂N反硝化除磷脱氮工艺

6.3.2.3 Dephanox工艺

当进水碳氮比较高时，需要在A₂N工艺的缺氧池后添加曝气池，这就形成了Dephanox工艺。

6.3.2.4 AOA-SBR脱氮除磷工艺

AOA-SBR法就是将厌氧/好氧/缺氧(简称AOA)工艺应用于SBR中，充分利用了DPB在缺氧且没有碳源的条件下能同时进行脱氮除磷的特性，使反硝化过程在没有碳源的缺氧段进行，不需要好氧池和缺氧池之间的循环，达到氮磷在单一的SBR中同时去除的目的。采用此工艺处理碳氮质量比低于10的合成废水可以得到良好的脱氮除磷效果，平均氮磷去除率分别为83%、92%。此工艺不仅可以富集DPB，而且使DPB在除磷脱氮过程中起主要作用。试验结果显示在AOA-SBR工艺中DPB占总聚磷菌的比例是44%，远比常规工艺A/O-SBR(13%)和A₂O工艺(21%)要高。AOA-SBR工艺有2个特点：

①在好氧期开始时加入适量碳源以抑制好氧吸磷，此试验中好氧期加入最佳碳源量是40mg/L；

②在此工艺中，亚硝酸盐可以做吸磷的电子受体。

6.3.2.5颗粒污泥脱氮除磷

颗粒污泥脱氮除磷目前还处在研究阶段。与普通污泥法相比，好氯颗粒污泥沉降性能较好，生物浓度高，污泥含水率低。随着颗粒污泥的应用，存在于普通污泥中的(诸如污泥膨胀、处理构筑物占地面积大、澄清池二次释磷等)问题都可以被克服。而且好氧颗粒污泥具反硝化除磷能力，由于颗粒污泥独特的结构以及氧扩散梯度的存在为聚磷菌、硝化菌、DPB提供了共存的环境，大量DPB与硝化菌在颗粒污泥中富集。

6.3.2.6内循环气升式序批式生物膜法(内循环气升式SBBR)

主要是为除磷脱氮一体化而设计的。文献表明内循环气升式SBBR可以得到稳定的氮磷去除率，COD、N、P在最佳填料密度和有机负荷下的去除率分别为95.3%±3.3%、94.6%±4.1%、73.1%±8.3%。反应器被隔板分为2个区——好氧区和回流区，硝化菌和好氧聚磷菌主要存在于好氧区，DPB存在于回流区。厌氧期，处于回流区的DPB和好氧区的聚磷菌吸收有机基质；好氧/缺氧期，处在好氧区的硝化菌产生NO₃^-、NO₂^-以提供DPB吸磷的电子受体，这样氨磷就被去除了。排泥是影响磷去除的重要因素，这点可以通过调节纤维填料密度来实现。

目前国内外对反硝化除磷技术的研究已取得了初步成果，反硝化除磷技术也已从基础性研究发展到工程应用阶段。但是我们对反硝化除磷系统中微生物群落结构和功能方面的知识还了解甚少，目前我们需要将反硝化除磷系统的微生物学与工程紧密联系通过对微生物检测和生态学研究，来分析和确定系统中DPB的数量和群体结构，了解工程中操作参数是怎样影响聚磷菌、硝化菌、DPB等的菌群特性、种群密度分布及空间分布，从而实现人工强化反硝化除磷系统，优化处理过程，加强新工艺的开发和应用。

总之目前，废水生物脱氮除磷技术的发展主要集中在以下4个方面。

(1)开发不同营养类型微生物独立生长的新工艺，主要体现在不同工艺之间的相互组合，如改进A²/O工艺、BICT工艺等。而改进A²/O工艺更适合于对现有城市污水厂进行改造。例如改进A²/O工艺，在二级好氧池采用生物接触氧化法，可提高硝化细菌的生物量，进一步提高改进A²/O工艺的整体性能。优化生物脱氮除磷组合工艺将是今后研究的热点。

(2)在新的微生物学和生物化学理论基础上开发出的新型工艺。随着反硝化除磷、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同时硝化及反硝化等脱氮除磷原理的发现与深入研究，基于新原理的新技术不断出现，有些新技术都已经运用于实践中，但这些新技术的原理、工艺还不够成熟，其原理、工艺及其影响因素还有待于进一步的研究。

(3)基于处理设施高度简化的新工艺。这些新工艺的处理构筑物高度简化且集多种功能于一体，投资费用低，具有较大的市场潜力。

(4)生物脱氮除磷工艺也理应结合可持续污水处理的理念，最大限度地减少COD氧化，降低CO₂释放，减小剩余污泥产量，实现富磷污泥有效利用和处理水回用，这将是今后污水处理领域发展的方向。

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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