廣西柳州一體化污水處理設(shè)備傳統(tǒng)生物脫氮原理
污水經(jīng)二級生化處理，在好氧條件下去除以BOD5為主的碳源污染物的同時，在氨化細(xì)菌的參與下完成脫氨基作用，并在硝化和亞硝化細(xì)菌的參與下完成硝化作用;在厭氧或缺氧條件下經(jīng)反硝化細(xì)菌的參與完成反硝化作用。
廣西柳州一體化污水處理設(shè)備
新型生物脫氮除磷理論與技術(shù)
近年來，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，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)時間，因此實現(xiàn)與維持短程硝化反硝化具有實際工程應(yīng)用價值。實現(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反應(yīng)器中進(jìn)行，系統(tǒng)不需要明顯的缺氧時間或缺氧區(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S-BR、生物轉(zhuǎn)盤、移動床等。
廣西柳州一體化污水處理設(shè)備雖然厭氧氨氧化技工藝有諸多優(yōu)點，但其工程應(yīng)用受限于厭氧氨氧化菌極低的生長率(世代時間10d左右)，反應(yīng)器啟動時間極長。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存在細(xì)胞內(nèi)，同時NO3-轉(zhuǎn)化為N2。利用反硝化除磷菌實現(xiàn)生物除磷，對氮、磷的去除率高，同時可以減少剩余污泥，降低有機(jī)碳源的需求。
可持續(xù)生物脫氮除磷與碳中和運行
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，存在著能源浪費和資源浪費等問題，同時傳統(tǒng)的水處理工藝會占用大量土地。污水處理碳中和運行的實質(zhì)是實現(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)性和碳中和運行是大勢所趨。
生物處理的微生物
傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)主要依賴兩大類微生物，即異養(yǎng)型好氧微生物和異養(yǎng)型厭氧微生物。近幾十年來，科學(xué)家和工程師共同合作，對污水生物處理中的微生物進(jìn)行比較深入的研究，取得了很多成果，例如: 對活性污泥中細(xì)菌和原生動物的不同種類和特性及其協(xié)同作用的研究，推進(jìn)了AB法工藝的發(fā)展; 對于硝化、反硝化細(xì)菌的研究，以及聚磷菌特性的研究，推進(jìn)了具有脫氮功能的A/O法工藝以及具有脫氮除磷功能的A/A/O法工藝的發(fā)展; 對于厭氧微生物種群和特性的研究，以及發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物具有部分降解大分子合成有機(jī)物的能力，推進(jìn)了厭氧生物處理工藝以及用厭氧/好氧串聯(lián)流程處理含難降解有機(jī)物廢水的工藝發(fā)展; 對于高效菌的篩選、培養(yǎng)和固定化的研究，為進(jìn)一步提高污水生物處理的效能，特別是為難生物降解有機(jī)物的處理提供了有效途徑。
生物處理中的三大要素是微生物、氧和營養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長的場所，是微生物對污水中的污染物加以降解、利用的主要設(shè)備。
