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廢水處理系統(tǒng)
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生產(chǎn)廢水生物法脫氮除磷實(shí)現(xiàn)升級改造

工業(yè)生產(chǎn)廢水總氮總磷超標(biāo),生物法脫氮除磷是效果最好工藝方法。傳統(tǒng)生物法利用硝化和亞硝化細(xì)菌等厭氧環(huán)境下,完成廢水脫氮除磷工藝。此生物法處理處理成本較高,會(huì)產(chǎn)生較多的過量吸磷的狀況。而今天介紹的新型生物法除磷,可以有效解決這個(gè)問題。
  

  一、新型生物脫氮除磷理論與技術(shù)


工業(yè)廢水除氮磷

  
  近年來,生物脫氮除磷過程中出現(xiàn)了超出傳統(tǒng)生物脫氮除磷理論的現(xiàn)象,據(jù)此提出了一些新的脫氮除磷工藝,如:短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化工藝、反硝化除磷工藝。
  
  1.短程硝化反硝化工藝
  
  傳統(tǒng)生物脫氮理論為全程硝化反硝化過程,即以NO3-為反硝化過程的電子受體;而短程硝化反硝化利用NO2-為反硝化過程的電子受體。
  
  短程硝化反硝化相對全程硝化反硝化節(jié)省了25%的曝氣量、節(jié)省了40%的有機(jī)碳源并縮短了反應(yīng)時(shí)間,因此實(shí)現(xiàn)與維持短程硝化反硝化具有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化的關(guān)鍵在于硝化反應(yīng)過程中氨氧化菌相對于亞硝酸鹽氧化菌優(yōu)勢增殖,即氨氧化菌積累。短程硝化反硝化的影響因素主要有溫度、pH、溶解氧(DO)濃度、游離氨(FA)濃度、污泥齡(SRT)、有機(jī)物濃度等。
  
  具有代表性的短程硝化反硝化工藝為SHARON工藝,該工藝?yán)酶邷?30-36℃)抑制亞硝酸鹽氧化菌增殖、實(shí)現(xiàn)氨氧化菌積累,從而控制硝化反應(yīng)維持在NO2-階段,隨后進(jìn)行反硝化。
  
  2.同步硝化反硝化工藝
  
  同步硝化反硝化工藝是指硝化和反硝化過程在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行,系統(tǒng)不需要明顯的缺氧時(shí)間或缺氧區(qū)域而能將總氮去除的工藝。利用固定化微生物技術(shù)將包埋有硝化細(xì)菌的微生物載體投入好氧池,氨氮去除率達(dá)到90%以上,處理效果有明顯提高。硝化細(xì)菌載體投加方便、抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)、運(yùn)行管理方便、成本較低、處理效果較好,具有良好的應(yīng)用前景。
  
  3.厭氧氨氧化工藝
  
  厭氧氨氧化工藝是指在厭氧條件下,以NO2-作為電子受體,將NH3轉(zhuǎn)化為N2的工藝,反應(yīng)過程中無需有機(jī)碳源和O2的介入。從工程角度看,厭氧氨氧化工藝較傳統(tǒng)生物脫氮工藝有明顯優(yōu)勢,這一過程可以擺脫對傳統(tǒng)電子供體(有機(jī)碳源)的束縛,又可以省去硝化過程的需氧量,從而減少了剩余污泥,又節(jié)約了能源。此外,將厭氧氨氧化菌以顆粒污泥的形式富集于反應(yīng)器中,可以充分利用垂直空間,減少占地。當(dāng)然,厭氧氨氧化工藝的反應(yīng)器形式不僅可以是顆粒污泥形式,也可以是SBR、生物轉(zhuǎn)盤、移動(dòng)床等。
  
  雖然厭氧氨氧化技工藝有諸多優(yōu)點(diǎn),但其工程應(yīng)用受限于厭氧氨氧化菌極低的生長率(世代時(shí)間10d左右),反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間極長。目前,該工藝主要針對高NH4+、低COD且有一定余溫的污廢水,如厭氧消化液、垃圾滲濾液等。
  
  4.反硝化除磷工藝
  
  反硝化除磷的機(jī)理與傳統(tǒng)生物除磷機(jī)理類似,其反應(yīng)主要依靠反硝化除磷菌,該類微生物以O(shè)2或NO3-為電子受體吸磷,并以聚磷酸鹽形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi),同時(shí)NO3-轉(zhuǎn)化為N2。利用反硝化除磷菌實(shí)現(xiàn)生物除磷,對氮、磷的去除率高,同時(shí)可以減少剩余污泥,降低有機(jī)碳源的需求。
  
  二、可持續(xù)生物脫氮除磷與碳中和運(yùn)行
  
  傳統(tǒng)的污水處理理論將水作為主要產(chǎn)品,其他物質(zhì)作為處理廢物以廢氣和污泥的形式排出,存在著能源浪費(fèi)和資源浪費(fèi)等問題,同時(shí)傳統(tǒng)的水處理工藝會(huì)占用大量土地。污水處理碳中和運(yùn)行的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)處理過程所需能源的自給自足,從而解決“以能消能”和“污染轉(zhuǎn)嫁”的問題。在這一過程中,不僅是能源的“開源”,更要考慮處理工藝的“節(jié)流”。污水處理的可持續(xù)性和碳中和運(yùn)行是大勢所趨。
  

  新型生物法脫氮除磷可以充分利用反硝化細(xì)菌,把脫氮和除磷兩者結(jié)合在一起,減少過程中碳源和氧氣的消耗。這一工藝技術(shù)的改進(jìn)可以減少50%碳源和30%的氧氣消耗,為能源的可持續(xù)利用提供了多種可能性。安峰環(huán)保在工業(yè)廢水氮磷處理上已經(jīng)采用新型工藝,在市場上取得很好的效果。把水源熱泵、風(fēng)能和各種非傳統(tǒng)能源利用到極致。

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