环境工程（论文）脱氮除磷工艺.doc

　　1 前言　　　　随着水体富营养化问题的日益尖锐化和社会发展对环境要求的提高，污水脱氮除磷技术已经成为污水处理领域的热点和难点。目前，污水厂广泛采用的脱氮除磷工艺有：A2/O，SBR，氧化沟等。而传统工艺存在基建投资大（池容大）、运行费用高（硝化充氧能耗高、市政污水厂需投加碳源和碱等）、能量浪费等一系列问题。此外，传统工艺的脱氮效率受进水水质的影响，低碳源污水在不投加外碳源的情况下，其脱氮效率低。因此，研究和开发高效、经济的脱氮工艺成为当前城市污水处理的热点。随着污水处理技术的不断发展，出现了一批低能耗、低投资，管理简单的处理工艺[1-4]。　　　　　　2 生物脱氮除磷新工艺　　　　2.1 ECOSUNIDE 工艺　　本工艺是以张雁秋[5-10]等人提出的统一动力学理论、动力学负荷理论、回流污泥浓度优化理论为依据，创造出在特殊工艺条件下，提高了活性污泥中的硝化菌的比例，突破了传统活性污泥法硝化速度慢，实现了短时高效脱氮，最终研发出城市污水高效脱氮处理新工艺。该工艺与传统生物处理工艺比较，主要是根据统一动力学理论发现了生物因子非线性反应增长现象，即生物浓度较高时，反应速度与生物浓度之间呈非线性关系（增加生物浓度时反应速度增加较少），增加活性污泥浓度，相对提高硝化菌在生物相中所占的比例。　　根据以上提出的几种理论，可以归纳出：高污泥浓度对硝化有利；控制动力学负荷可以控制硝化微生物与脱碳微生物之间的营养竞争关系，造成低底物浓度环境，进一步促进硝化；依据回流比影响回流污泥浓度及系统内底物浓度理论，通过计算机寻优找出最佳回流比；通过控制溶解氧浓度实现同步硝化反硝化。　　该工艺的最大特点是通过分点-多点特殊配水造成的高污泥浓度， HYPERLINK /xuanti/jiaoyu/180.html 中学生物系统长期处在高污泥浓度及低营养状态下工作，使硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌的繁殖处于生长优势，提高了脱氮效率，同时使得生物反应池总停留时间减短，减少生化池的总容积，进而缩短占地面积，与传统工艺相比可减少投资20%。该工艺结合了节能集成技术、高效曝气技术、无内回流技术、高污泥浓度梯度污泥减量技术、高污泥浓度高效捕集气泡技术，池内无搅拌器、无回流泵、污泥减量使脱水系统设备减少30%，节约了运行费用。　　ECOSUNIDE 工艺在实际中也有广泛高效的应用。张雁秋等人通过该工艺对临沂市污水处理厂原先的氧化沟工艺进行改造，比使用传统工艺改造节约了2700 万元，以较低的投资和运行费用，实现了高效脱氮除磷。排水水质由原先的仅达到城镇污水处理厂排放标准（GB18918-2002）二级标准到改造后的达到一级标准，一些主要指标达到了一级（A）标准[11]。　　　　2.2 生物倍增工艺　　生物倍增（Bio—Dopp）污水处理工艺是德国恩格拜环保技术公司在多年来的科学研究和实践经验基础上开发出的一项先进的污水处理技术。该工艺主要是通过特殊材料制成的可防止堵塞的曝气系统、生物除磷系统、空气提升系统及快速澄清装置，将生物脱氮除磷、有机物的氧化去除、污泥的硝化稳定等各工艺全部协调在同一反应池内同时进行[12]。　　Bio-Dopp 工艺把现有污水生物处理工艺的优点理想地结合起来，把曝气池与二沉池组合在单池内，池内各部分顺次完成污水处理的各个工艺过程，包括有机物的需氧降解、同时硝化反硝化生物脱氮、使用特殊设计的斜管实现泥水分离、控制低氧环境实现污泥低增长低产出、反硝化生物除磷、使用碱性物质强化对污染物的去除。该工艺把功能微生物去除过程集中在单一池内协同进行，并在池内设澄清区（相当于二沉池）。采用连续进水，连续运行。　　在 Bio-Dopp 反应器中污水进入设有特殊曝气器（平直和波纹聚丙烯软管，充气直径为65 mm 易进行反冲洗，不易堵塞）的反应器核心区，反应区按奇数列、偶数列设2 组曝气管，混合液进入设有多层斜管的快速澄清装置的廊道，经澄清后尾水至消毒池，消毒后达标排放，沉淀污泥由空气随回流混合液提升至曝气池内循环。Bio-Dopp 反应器采用壁厚1.5 mm 曝气管道，管道均匀分布在池底，采用专用框架固定。池内污泥浓度高达9g/L，污泥可在池内任何点位排除。整个反应器由一在线DO 控制仪与鼓风机相联系，由专门人员操作。　　Bio—Dopp 工艺所采用的特殊的Bio-Dopp 曝气器使微生物泡在水中的停留时间增加1倍，可达3-4s，且上升过程中不会出现常规曝气装置存在上升聚为更大气泡而降低溶解氧率的现象，所以，在低溶解氧环境下（0.1-0.3 mg/L）该工艺不会出现有机物氧化、氨氮硝化供氧量不足的情况。此外，Bio-Dopp 的独立设计有利于曝气管的维护和检修，即使曝气管堵塞，仅需关闭1 个阀门即可解决问题，特殊设计的拉环可以在不停