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污水除磷技術(shù)的研究進(jìn)展

文檔作者：張杞蓉1 普曉晶2 文檔來源： 1武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年11月16日
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污7K除磷枝術(shù)白ll研究進(jìn)展
張杞蓉1普曉晶2
(1武漢市政X-．程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司湖北武漢430023
2武漢地產(chǎn)開發(fā)投資集團(tuán)有限公司湖北武漢430022)
摘要簡單介紹化學(xué)除磷技術(shù)及傳統(tǒng)的生物除磷工藝，分析生物除磷技術(shù)的發(fā)展趨勢，并對以反硝化除磷工藝為代表的
生物除磷新技術(shù)的工藝原理及特點(diǎn)做了介紹。認(rèn)為，以目前我國的經(jīng)濟(jì)和發(fā)展情況，生物與化學(xué)聯(lián)合除磷將是水處理技術(shù)的
發(fā)展趨勢．但化學(xué)除磷試劑對生物處理系統(tǒng)性能可能會(huì)產(chǎn)生影響．還需進(jìn)一步的研究以促進(jìn)其應(yīng)用和發(fā)展。
關(guān)鍵詞污水處理化學(xué)除磷生物除磷
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2014)04—074-03
磷作為生物生長所需的主要礦物元素．在生物化學(xué)過程
中起著重要的主導(dǎo)作用．是重要的調(diào)控中心。城市污水中所
存在的含磷物質(zhì)基本上都是不同形式的磷酸鹽。城市污水所
含的磷主要來源于人類活動(dòng)的排泄物及廢棄物、工商企業(yè)、
合成洗滌劑和家用清潔劑。
一般來說．造成水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象發(fā)生的主要營養(yǎng)成分
有有機(jī)碳、磷、氮、鉀、鐵等十幾種元素。其中有機(jī)碳物質(zhì)經(jīng)處
理后含量已大幅度降低．而除氮與磷以外的其它物質(zhì)在富營
養(yǎng)化發(fā)生過程中的需求量極低．氮和磷成為藻類生長的限制
性因素．其含量通常決定著藻類的收獲量?？刂频?、磷等營養(yǎng)
性物質(zhì)進(jìn)入水體是解決富營養(yǎng)化問題的根本途徑?。在現(xiàn)代
污水脫氮除磷工藝中主要有生物法、化學(xué)法．其中以生物法
應(yīng)用廣泛。
l化學(xué)除磷技術(shù)
(1)化學(xué)除磷技術(shù)的原理。化學(xué)沉淀除磷反應(yīng)可用下式
表示。由反應(yīng)平衡式可知．增加等式左邊磷的濃度可使反應(yīng)
向右移動(dòng)．形成羥基磷灰石沉淀[2]。
5Ca“+3P040+OH-=Ca5(P04)30H j
其他金屬離子。如鐵、鋁，對于除磷也是很有效的。在化
學(xué)沉淀除磷的實(shí)際應(yīng)用中．主要使用鐵鹽和鋁鹽做沉淀劑。
(2)單獨(dú)化學(xué)除磷工藝的缺點(diǎn)。以化學(xué)強(qiáng)化一級處理技
術(shù)為代表的化學(xué)法．不僅消耗大量化學(xué)合成的絮凝劑．而且
產(chǎn)生大量難以處理的化學(xué)污泥。此外．該技術(shù)雖能高效去除
污水中的懸浮物和磷．然而對可溶性COD和BOD的去除效
果卻不盡如人意．脫氮效果也不理想。因而。單獨(dú)的化學(xué)強(qiáng)化
一級處理技術(shù)很難使處理的污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．往往需要進(jìn)
一步的生物處理．生物除磷技術(shù)由于操作方便及二次污染小
等優(yōu)勢．成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
2傳統(tǒng)生物除磷技術(shù)。
(1)傳統(tǒng)生物除磷機(jī)理。目前，普遍認(rèn)可的生物除磷原理
是聚合磷酸鹽累積微生物聚磷菌(Polv—Phosphate Ac—
cuma]ating Organism．簡稱PAO)的攝磷原理。就是利用聚磷
菌能夠過量地(在數(shù)量上超過其生理需要)。從外部攝取磷，
并將磷以聚合形式貯藏在菌體內(nèi)．形成高磷污泥．排出系統(tǒng)
外．達(dá)到廢水除磷的效果。
在厭氧條件下．以乙酸為碳源．聚磷菌釋磷以簡化的方
作者簡介：張杞蓉(1987～)，女，湖北武漢人．碩士研究生。
2014．No．4
式描述為：
C：H。0：+0．2(HPO，)(聚磷)+H20一(C5H402)：(貯存有機(jī)
物)+P043。+3H+
在好氧條件下．聚磷菌吸磷以簡化的方式描述為：
C2H402+0．16NH4*+1．202+0．2PO產(chǎn)一
0．16C5H7N02+1．2C02(HP03)(聚磷)+0．440H-+1．44H20限4 3
(2)生物除磷工藝。由于生物除磷需要在好氧、厭氧交替
的環(huán)境下才能完成除磷．因此要達(dá)到同時(shí)脫氮除磷目的，就
必須創(chuàng)造微生物需要的好氧、缺氧、厭氧3種生理環(huán)境。通過
變更3種環(huán)境的位置、改變進(jìn)水或回流方式等手段。主要的
代表性工藝運(yùn)行方式有A／O工藝、A2／O工藝、“五段”Barden—
Dho工藝、VIP工藝等。
這些工藝都是盡可能將除磷和脫氮過程分開以排除除
磷和脫氮過程的相互干擾．如硝酸鹽對釋磷的影響：反硝化與
釋磷對碳源的競爭．硝化菌和聚磷菌的泥齡不同等矛盾㈣。但
這些矛盾仍然不可避免地存在．為了解決脫氮除磷的矛盾，
國內(nèi)外學(xué)者通過研究．提出了～些新的理論與工藝，其中最
受重要的就是反硝化除磷技術(shù)。
3生物除磷技術(shù)新發(fā)展
3．1反硝化除磷機(jī)理
隨著污水除磷機(jī)理研究的不斷深入．人們發(fā)現(xiàn)一些聚磷
菌在缺氧條件下能夠以硝酸鹽作為最終電子受體，實(shí)現(xiàn)水中
磷的過量吸收。因此人們命名此種現(xiàn)象為反硝化除磷(den．
etrifiying phosphorus removing bacteria，DPB)。反硝化聚磷菌
被證明具有同PAO極相似的除磷原理。只是它們氧化細(xì)胞
內(nèi)貯存PHB時(shí)的電子受體不同而已(PAO為O：，而DPB為
N0x--N)。它吸磷的同時(shí)將NOx-一N轉(zhuǎn)變成為N2，也就是在無
溶解氧和只存在NOx--O的缺氧情況下，DPB細(xì)菌進(jìn)行反硝
化的同時(shí)，將污水中的磷以poly—P吸入細(xì)胞內(nèi)麗去除【6]。在
缺氧的條件下．表達(dá)式為：
C2H402+O．16NH4++o．96N03-+0．2P04s—+0．16C5H7N02+
1．2C02+0．2(HP03)(聚磷)+1．40H-+0．96H20+0．48N2‘7 3
因DPB可在缺氧環(huán)境下攝磷．這就使得攝磷和反硝化2
個(gè)過程借助同一種細(xì)菌在同一個(gè)環(huán)境下完成．將攝磷和反硝
化(脫氮)2個(gè)彼此獨(dú)立的生物過程合二為一。攝磷和脫氮的
結(jié)合不僅節(jié)省了脫氮對碳源的需要．而且攝磷在缺氧區(qū)內(nèi)完

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