污水處理廠生物除磷技術(shù)探討

國(guó)內(nèi)污水處理廠將充分響應(yīng)今年和明年上半年的環(huán)保要求，逐步在不同區(qū)域污水處理廠出口安裝在線監(jiān)測(cè)總磷設(shè)備，開(kāi)始對(duì)污水處理廠出水總磷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)污水廠出水 標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002，總磷一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0.5毫克/升(2005年12月31日前建立的污水廠標(biāo)準(zhǔn)值為1毫克/升)。安裝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出口在線總磷設(shè)備，意味著 環(huán)保部門(mén)將污水處理廠監(jiān)測(cè)提高到一個(gè)新的水平，對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)，這是出水水質(zhì)達(dá)到全水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的階段要求。面對(duì)如此高的要求，我們的污水處理廠經(jīng)營(yíng)者應(yīng)如何調(diào)整和操作工藝，以達(dá)到總磷標(biāo)準(zhǔn)？如果我們踢開(kāi)磷門(mén)，我們?cè)趺茨苓M(jìn)球呢？

酸堿度，作為嘴的基本污水指標(biāo)，必然會(huì)成為供需熱點(diǎn)，這對(duì)于E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極等廣大制造商來(lái)說(shuō)是一大好處。美國(guó)BroadleyJames作為美國(guó)BroadleyJamesE-1312的老牌制造商，必將為中國(guó)的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們生產(chǎn)的pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，檢測(cè)準(zhǔn)確。廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)及污水處理過(guò)程中。

磷作為城市污水中的污染物之一，以多種形式存在于污水中。在城市污水中，磷作為污染物主要通過(guò)點(diǎn)源污染進(jìn)入水體。污水中的磷主要來(lái)自家用洗滌劑(洗衣粉)，特別是作為骨骼架成分引入合成洗衣粉的三磷酸(P3O105-0)。水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。污水中的磷通常以各種形式的磷酸鹽(H22PO4-、HPO24-2-4、PO34-3-4)、多磷酸鹽(poly-P)和有機(jī)磷存在。污水處理廠接收城鎮(zhèn)流入廠內(nèi)的磷后，可以通過(guò)生物除磷和化學(xué)除磷兩種方式進(jìn)行除磷。讓我們從生物除磷的機(jī)理談污水處理廠除磷。

*一種方法是生物除磷。作為采用大量微生物作為水質(zhì)凈化的人工強(qiáng)化處理設(shè)施，污水處理廠通過(guò)人工手段收集了大量降解自然界污染物的微生物。磷作為微生物有機(jī)體的一個(gè)組成部分，在這些微生物中占一定比例。這些微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中需要磷作為營(yíng)養(yǎng)元素。微生物生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的磷通過(guò)微生物同化作用被去除。活性污泥法中微生物的近似化學(xué)式，international國(guó)內(nèi)，有許多不同的表達(dá)方式，包括磷的化學(xué)式:C60H87O23N122P，它是根據(jù)微生物所需養(yǎng)分的比例來(lái)研究的:

但目前廣泛使用的是100: 5: 1，即活性污泥中微生物在維持其正常生長(zhǎng)的同化作用下消耗污水中有機(jī)碳源和氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的比例。根據(jù)這個(gè)比例，我們可以知道微生物的同化消耗相對(duì)較少的磷。對(duì)于一般城市污水廠，進(jìn)水的生化需氧量在100-200毫克/升之間。根據(jù)所有生化需氧量都轉(zhuǎn)化為活性污泥的有機(jī)物組成，所需磷約為1-2毫克/升.然而，生活污水中的磷含量為3 ~ 4毫克/升，有些地區(qū)甚至總磷含量高達(dá)6 ~ 7毫克/升，由于進(jìn)水中總磷的濃度如此之高，磷的完全利用不能靠微生物自身的同化來(lái)完成。生物除磷在這個(gè)比例下達(dá)到上限了嗎？

作為一個(gè)收集大量活性污泥微生物的污水處理廠，活性污泥中的這些微生物有不同的形態(tài)，處理的污染物也不同。根據(jù)科學(xué)家的研究，有一大類(lèi)微生物對(duì)污水中的磷有生物效應(yīng)。這種微生物對(duì)土壤中磷的影響不同

根據(jù)聚磷反應(yīng)的不同電子受體，這種大型聚磷細(xì)菌PAO可進(jìn)一步細(xì)分為兩類(lèi)聚磷細(xì)菌。一種是常用的厭氧-好氧聚磷釋放效應(yīng)，它以氧原子為電子受體。這種細(xì)菌叫做APB。本發(fā)明涉及脫氮反應(yīng)中兼性磷的積累和釋放功能，利用NO3-在缺氧條件下完成磷的積累，細(xì)菌變成DPB。讓我們簡(jiǎn)單看看這兩種聚磷細(xì)菌是如何從污水中去除磷的。

*物種是在厭氧和好氧環(huán)境中變化的除磷效果。我們統(tǒng)稱(chēng)這種細(xì)菌為APB。除磷過(guò)程分為兩部分，即厭氧釋磷階段:在污水處理廠人工安排的生物處理厭氧階段，污水中攜帶的有機(jī)物通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VfA)，聚磷菌(APB)通過(guò)分解體內(nèi)的磷和糖原產(chǎn)生能量，將VfA吸收到細(xì)胞中，并將VfA轉(zhuǎn)化為內(nèi)部?jī)?chǔ)存。例如，聚β-羥基丁酸(PHB)是存在于許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的類(lèi)脂碳源儲(chǔ)存物質(zhì)，具有儲(chǔ)存能量、碳源和降低胞內(nèi)滲透壓等功能。所需的能量來(lái)自多磷酸鹽的水解，并以正磷酸鹽的形式將磷釋放到污水中。

好氧吸磷:在好氧段，以PHB形式儲(chǔ)存的碳源物質(zhì)被好氧段曝氣提供的氧氣氧化，氧化過(guò)程中釋放的能量被聚磷微生物APB利用，過(guò)量的正磷酸鹽從污水中被吸收，合成新的細(xì)胞，形成富磷活性污泥。這部分富磷活性污泥通過(guò)剩余污泥排出，進(jìn)入污泥處理并壓成泥餅，排出體外，完成污水除磷。

第二種是在一些研究中發(fā)現(xiàn)，除APB外，還有兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌———DPB，它也能在缺氧(無(wú)O2，無(wú)NO3)環(huán)境下吸收磷。在除磷過(guò)程中，除了氧化儲(chǔ)存在細(xì)胞中的PHA時(shí)電子受體是NO-3外，DPB和APB原理相似。DPB在厭氧條件下釋放正磷酸鹽，而在缺氧條件下，通過(guò)與反硝化細(xì)菌的相互作用吸收多余的磷，并通過(guò)排出多余的污泥達(dá)到污水除磷的目的。然而，由于這一反應(yīng)和生物脫氮相互交織并有許多限制，這部分在一般生物除磷中不被認(rèn)為是除磷的主要生物反應(yīng)。

以上是兩種聚磷細(xì)菌PAO的聚磷反應(yīng)。從這兩個(gè)聚磷反應(yīng)中，我們可以看出生物除磷分為兩個(gè)階段。利用聚磷菌釋磷和過(guò)量吸附磷的生物學(xué)特性，通過(guò)排放剩余污泥達(dá)到污水除磷的效果。在污水處理廠，特別是近年來(lái)設(shè)計(jì)和采用的污水處理工藝中，絕大多數(shù)工藝人為劃分生物池的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧和好氧的交替，為這種聚磷細(xì)菌PAO的生理功能提供了適宜的環(huán)境，并有利于這種細(xì)菌的生物除磷，從而實(shí)現(xiàn)污水處理的生物除磷工藝。作為污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)理，必須對(duì)生物除磷的基本概念和理論有一定的了解，以便在運(yùn)行中采用合理的運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)生物除磷的有效發(fā)揮。