天津眾邁污水處理設備工藝生物除磷原理

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天津眾邁污水處理設備工藝生物除磷原理

污水處理工藝流程是用于某種污水處理的工藝方法的組合。通常根據(jù)污水的水質和水量，回收的經濟價值，排放標準及其他社會、經濟條件，經過分析和比較，必要時，還需要進行試驗研究，決定所采用的處理流程。一般原則是:改革工藝，減少污染，回收利用，綜合防治，技術，經濟合理等。在流程選擇時應注重整體優(yōu)，而不只是追求某一環(huán)節(jié)的優(yōu)。

生物除磷原理
磷常以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在于廢水中，生物除磷就是利用聚磷菌，在厭氧狀態(tài)釋放磷，在好氧狀態(tài)從外部攝取磷，并將其以聚合形態(tài)儲藏在體內，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，達到從廢水中除磷的效果。
生物除磷主要是通過排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對除磷效果產生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。有報道稱，當泥齡為30d時，除磷率為40%，泥齡為17d時，除磷率為50%，而當泥齡降至5d時，除磷率達到87%。
大量的試驗觀測資料已經*證實，再說橫無除磷工藝中，經過厭氧釋放磷酸鹽的活性污泥，在好氧狀態(tài)下有很強的吸磷能力，也就是說，磷的厭氧釋放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厭氧釋放都能增強污泥的好氧吸磷，磷的厭氧釋放可以分為兩部分：有效釋放和無效釋放，有效釋放是指磷被釋放的同時，有機物被吸收到細胞內，并在細胞內儲存，即磷的釋放是有機物吸收轉化這一耗能過程的偶聯(lián)過程。無效釋放則不伴隨有機物的吸收和儲存，內源損耗，PH變化，毒物作用引起的磷的釋放均屬無效釋放。

在除磷系統(tǒng)的厭氧區(qū)中，含聚磷菌的會留污泥與污水混合后，在初始階段出現(xiàn)磷的有效釋放，隨著時間的延長，污水中的易降解有機物被耗完以后，雖然吸收和儲存有機物的過程基本上已經停止，但微生物為了維持基礎生命活動，仍將不斷分解聚磷，并把分解產物(磷)釋放出來，雖然此時釋磷總量不斷提高，但單位釋磷量所產生吸磷能力隨無效釋放量的加大而降低。
一般來說，污水污泥混合液經過2小時厭氧后，磷的釋放已經甚微，在有效釋放過程中，磷的釋放量與有機物的轉化量之間存在著良好的相關性，磷的厭氧釋放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厭氧釋放1mgP，在好氧條件下可吸收2.0~2.24mgP，厭氧時間加長，無效釋放逐漸增加，平均厭氧釋放1mgP，所產生的好氧吸磷能力降至1mgP以下，甚至達到0.5mgP。
因此，生物除磷并非厭氧時間越長越好，同時在運行管理中要盡量避免PH的沖擊，否則除磷能力將大幅度下降，甚至*喪失，這主要是由于PH降低時，會導致細胞結構和功能損壞，細胞內聚磷在在酸性條件下被水解，從而導致磷的快速釋放。
生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧環(huán)境并有充足營養(yǎng)的條件下，受到壓抑而釋放出體內的磷酸鹽，產生能量以吸收快速降解有機物，并轉化為PHB(聚β烴丁酸)儲存起來。
當這些聚磷菌進入好氧條件下時就講解體內儲存的PHB產生能量，用于細胞的合成和過量吸磷，形成高磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達到除磷的目的。生物除磷的優(yōu)點在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。
缺點是未了避免剩余污泥中的磷再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。在厭氧階段釋放1mg的磷吸收儲存的有機物，經好氧分解后產生的能量用于細胞合成、增殖，能夠吸收2~2.4mg的磷。
因此磷的吸收取決于磷的釋放，而磷的釋放取決于污水中存在的課快速降解的有機物的含量，有機物與磷的比值越大，除磷效果就越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.5~2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統(tǒng)活性污泥法2~3倍，在設計中往往采用2~4%。
生物除磷工藝的前提是聚磷菌必需在厭氧條件下優(yōu)勢增長，而后進入好氧階段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的處理工藝必需在曝氣池前段設置厭氧段，并對污泥中糖的含量進行控制。生物除磷工藝對磷的去除可以達到出水含磷1.0mg/L以下;輔以化學除磷的話，可以保證出水水中磷濃度不高于0.5mg/L。

DAT-IAT系統(tǒng)是傳統(tǒng)SBR工藝的一種改進型式，整個系統(tǒng)繼承了SBR工藝的優(yōu)點，同時在進水形式和運行方式設計上作了改進，使系統(tǒng)操作、管理和維護更加簡化。整個系統(tǒng)具有以下特點：
⑴該系統(tǒng)為一組集調節(jié)、曝氣、沉淀功能于一體反應池，整體結構緊湊簡單，無需復雜的管線傳輸，系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性。
⑵易產生污泥膨脹的絲狀細菌在SBR反應池中因反應條件的不斷的循環(huán)變化，而得到有效的抑制。而污泥膨脹問題是其它活性污泥方法中很常見且很難控制的問題之一。
⑶增加了工藝處理的穩(wěn)定性
DAT池起到了水力均衡的作用，并防止連續(xù)進水對出水水質的影響，特別是在處理高濃度和水質波動較大的工業(yè)廢水時；DAT連續(xù)曝氣加強了系統(tǒng)對難降解有機物的降解，相對縮短了運行周期；DAT池連續(xù)曝氣也使整個系統(tǒng)更接近了*混合式，更有利于消除高濃度工業(yè)廢水中毒性物質或COD濃度過高積累而帶來的不良影響。
⑷提高了池容的利用率
對于曝氣池和二沉池合建的污水處理構筑物來說，在保留沉淀分離效果前提下，應盡可能提高曝氣容積比。與傳統(tǒng)SBR法及其它變型方法來比，DAT池連續(xù)曝氣，使該工藝的曝氣容積比更高。

⑸提高了設備的利用率
由于DAT池連續(xù)進水，因此不需要順序進水的閘閥及自控裝置：DAT池連續(xù)曝氣，減少整個系統(tǒng)的曝氣強度，提高了曝氣裝置的利用率，所需鼓風機的額定風量和功率也相應減少。
⑹增加了系統(tǒng)的靈活性：DAT-IAT系統(tǒng)可以根據(jù)進、出水水量、水質變化來調節(jié)DAT池的工作狀態(tài)和IAT池的運轉周期，使之處于工況；同時也可根據(jù)脫氮除磷要求，調整曝氣時間，創(chuàng)造缺氧或厭氧環(huán)境。
在DAT-IAT工藝基礎上前置一個缺氧池(A)，即形成了A/DAT-IAT工藝，由缺氧池、DAT池和IAT池三部分串聯(lián)而成的。 
A/DAT-IAT工藝的反應機理及污染物的去除機理與傳統(tǒng)活性污泥法、SBR法基本相同，僅是構筑物的構成方式和運行操作不同。它是在一組反應池中，在時間上進行各種目的不同的操作。