范路煌

【摘要】最近幾年，我國社會經(jīng)濟(jì)取得了較為顯著的發(fā)展成效，隨之而來的是越來越嚴(yán)峻的污水處理問題。由于大部分污水中的氮磷元素含量較大，對環(huán)境的負(fù)面影響較為嚴(yán)重，如果沒有及時處理好污水就會給人們的生存環(huán)境造成負(fù)面影響，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的問題?；诖?，我們應(yīng)該認(rèn)真研究污水處理工藝，并重點探究污水脫氮除磷工藝，充分發(fā)揮污水處理工藝的自身作用才能為人們提供良好的水源環(huán)境。本文主要從污水處理工藝角度對污水脫氮除磷工藝進(jìn)行了相關(guān)的探討，展望了污水處理工藝的未來發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】污水處理；脫氮除磷；技術(shù)工藝；研究

一、引言

在實際生活過程中，污水處理工作是一種比較常見的工作，污水的主要來源就是生活污染、農(nóng)業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)過程中造成的污染。大量氮磷元素進(jìn)入水體，導(dǎo)致水體自凈能力難以有效完成，從而破壞了城市水域的生態(tài)環(huán)境。因此，污水排人城市水域前，必須嚴(yán)格清除污水中所含的氮磷元素，以促使城市水環(huán)境保持同時，回收氮磷元素，最終達(dá)到循環(huán)利用的目的。

二、生物脫氮除磷工藝的原理

生物脫氮除磷工藝的原理主要可以分成三大類，一類是氨化作用，一類是硝化作用，還有一類是反硝化作用。首先，是將污水中的蛋白氮、有機(jī)氮在好氧條件下，經(jīng)氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮，此即氨化作用；其次，在硝酸菌作用下持續(xù)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，此即硝化作用；最后，在缺氧條件下，經(jīng)反硝化細(xì)菌作用之下，促使硝酸鹽氮還原為氮氣自污水中溢出，此即缺氧反硝化作用；經(jīng)過上述三個層次配合，一個完整的脫氮循環(huán)過程即告形成。而從生物除磷層面來講，主要是利用污水之中的聚磷菌類微生物，在厭氧條件下，相繼釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量吸收快速降解的有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為聚β羥丁酸儲存起來；而當(dāng)此類聚磷菌進(jìn)入好氧條件時，便可自動降解體內(nèi)存儲的聚β羥丁酸產(chǎn)生能量，用作細(xì)胞合成及磷元素吸收，形成高磷污泥排出系統(tǒng)外，達(dá)到污水除磷的效果。

三、當(dāng)前的污水脫氮除磷工藝研究分析

（一）AB工藝的相關(guān)研究

這種污水處理工藝主要是利用生物吸附以及生物降解的方法進(jìn)行活性污泥處理，AB工藝對污水中氨氮元素的去除率相應(yīng)高于傳統(tǒng)活性污泥法，但此工藝對氮磷深度清理的能力較差，所以需給予改進(jìn)，以便達(dá)到水質(zhì)凈化的標(biāo)準(zhǔn)要求。主要改進(jìn)措施可采取增加污泥回流裝置，強(qiáng)化C源利用率，以充分清理污水中的氮磷。筆者實踐發(fā)現(xiàn)經(jīng)改進(jìn)后的AB工藝，在當(dāng)前多數(shù)污水處理廠均較為適用。

（二）A/0工藝的相關(guān)研究

這類污水處理工藝的主要原理就是借助聚磷菌在好氧和厭氧條件下的反應(yīng)實現(xiàn)去除磷元素的任務(wù)，是最基礎(chǔ)的生物脫氮除磷工藝，工藝操作所需設(shè)備簡單，操作要求也相應(yīng)較低。但是不可置否傳統(tǒng)A/0工藝處理后的出水水質(zhì)相對較差，對于高濃度污水氮磷元素的去除效果。筆者結(jié)合近期研究發(fā)現(xiàn)，通過分段進(jìn)水A/0工藝能夠?qū)ι鲜鋈秉c作出解決，相繼清除高濃度水中的氮磷元素，但具體應(yīng)用中可能出現(xiàn)絲狀菌污泥膨脹情況，有待進(jìn)一步改善消除此類局限性問題。

（三）A2/0工藝的相關(guān)研究分析

這種污水處理工藝的脫氮除磷水平較高，還能有效除去污水中的有機(jī)物，特別適用于濃度較高的生活污水及工業(yè)廢水處理工作中。但是此工藝實施有著較高的C源要求，普遍存在脫氮及除磷兩者間的碳源矛盾。當(dāng)前在A2/（]工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的倒置A2/0工藝，通過以兩點進(jìn)水，降低初沉池停留時間，增加進(jìn)水碳源有機(jī)物，也對C源不足問題予以了初步解決，但仍有待持續(xù)優(yōu)化。從適用范圍來講，此工藝流程有著操作簡潔、投資能耗較少、運行穩(wěn)定等顯著優(yōu)點，較為適用于老污水廠改造范疇。

（四）氧化溝工藝的相關(guān)研究

這種污水處理工藝出現(xiàn)的較早，主要是借助污水硝化、反硝化反應(yīng)來完成污水處理任務(wù)。近些年，國內(nèi)開始廣泛應(yīng)用奧貝爾氧化溝工藝，具體是采取外溝道中同時實施硝化反硝化反應(yīng)，有效減少反應(yīng)設(shè)備數(shù)量、尺寸、氧氣供給量，同時能夠大幅降低碳源的投加，從而節(jié)省較多的工藝操作費用，在節(jié)能降耗背景下完成污水脫氮除磷工作。

（五）SBR工藝與SBR改進(jìn)工藝的相關(guān)研究

這種污水處理工藝便于操作，加之其具有較強(qiáng)的脫氮除磷效果，因此得到了人們的廣泛關(guān)注。較適用在常規(guī)濃度的污水處理范疇，工藝控制便捷，目前在國內(nèi)中小型污水處理廠得到了極為廣泛的應(yīng)用。但該項工藝也非完美，尚存在著總?cè)莘e利用率低、脫氮除磷效果欠缺持續(xù)穩(wěn)定等缺點不足，此類缺點極大限制了SBR工藝發(fā)展。目前，基于活性污泥轉(zhuǎn)移改進(jìn)后的SBR工藝，相應(yīng)彌補(bǔ)了上述缺點不足，強(qiáng)化了氮磷清除效率，但仍面臨設(shè)備改進(jìn)工藝較為復(fù)雜的情況，難以作出大范圍的應(yīng)用推廣。除卻上述方法之外，目前國內(nèi)城市污水處理廠應(yīng)用的脫氮除磷工藝還有CAST工藝、OCO工藝、百樂卡工藝等，但均因各類條件、技術(shù)限制，尚未得到大范圍的應(yīng)用推廣，有待在后續(xù)發(fā)展中作出持續(xù)優(yōu)化完善，因而本文中即不作逐一贅述。

四、未來污水處理技術(shù)的運用

污水處理技術(shù)的未來發(fā)展局勢較為廣闊，因此其運用范圍也較廣。前瞻性污水處理技術(shù)的應(yīng)用需要格外重視適應(yīng)性的原則，工藝的適應(yīng)性簡言之就是具有足夠的靈活性能夠在相當(dāng)長的時間內(nèi)適應(yīng)污水處理各種可能的方向發(fā)展。未來污水處理廠的適應(yīng)性首先需要體現(xiàn)在對水力性能方面，污水處理廠需要能夠適應(yīng)最低流量、峰值流量的波動，一方面由于節(jié)水意識和措施的深入，未來污水處理廠的最低流量可能會比歷史上的任何時期都低，另一方面由于氣化變化導(dǎo)致的極端天氣，雨季的峰值流量又會比以往更高，如何適應(yīng)未來水量的這種變化是未來污水處理廠不容忽視的一個問題。其次，工藝的適應(yīng)性還體現(xiàn)在如何利用現(xiàn)有設(shè)施來應(yīng)用新的技術(shù)。例如主流厭氧氨氧化的應(yīng)用需要有碳分離過程，做到傳統(tǒng)工藝與發(fā)展中的工藝（主流厭氧氨氧化）在應(yīng)用上的有效銜接，無疑對于如何走向未來至關(guān)重要。

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