根据生物除磷的原理可知,废水生物除磷包括厌氧释磷和好氧摄磷两个过程。按照磷的去除方式和构筑物的正常,现有的除磷工艺可分为主流除磷工艺和侧流除磷工艺两类。(1)主流除磷有多个系列,包括A/O及在此基础上为了提高除磷效率而发展起来的A2/O、UCT、Bardenpho等,主流工艺厌氧池在污水水流进口方向上,磷的去除通过剩余污泥排放。
(2)侧流除磷工艺一Phostrip工艺为代表,结合生物除磷和化学除磷,将部分回流污泥分流到厌氧池释磷并用石灰沉淀,释磷污泥直接进入好氧区摄磷。厌氧池不在污水主流方向上,而在回流污泥的侧流中。
A/O工艺系统由厌氧池、好氧池和二沉池构成,污水和污泥顺次经厌氧和好氧交替循环流动。回流污泥进入厌氧池可吸收降解一部分有机物,在间断有机物诱导下,污泥中聚磷菌释放出体内的磷,异养菌分解含磷有机物,同时放出部分无机磷。进入好氧池废水中有机物得到好氧降解,释放无机磷,同时污泥将过量摄取废水中的磷,完成聚磷菌的合成与增殖部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出,实现磷的去除。
A/O工艺流程简单,不需要另加化学药品,基建和运行费用低。厌氧池在好氧池之前,不仅有利于抑制丝状菌的生长,防止污泥膨胀,而且厌氧状态有利于聚磷菌的选择性增殖,污泥的含磷量可达到干重的6%。A/O工艺运行负荷高,泥龄和停留时间短。A/O工艺的典型停留时间设计值为厌氧区0.5-1.0h,好氧区1.5-2.5h,MLSS为2000-4000mg/L。由于泥龄短,系统往往得不到硝化,回流污泥也就不会携带硝酸盐回到厌氧区。
污水生物除磷工艺设计要点:
(1)在厌氧池中必须严格控制厌氧条件,使其既无分子态氧,也无NOx等化合态氧,当水中存在NOx时,将优先发生脱氮反应,阻碍释磷。可以保证聚磷菌吸收低分子有机物并释放磷。好氧池中要保证DO不低于2mg/L,以供给充足的氧,保持好氧状态,维持微生物菌体对有机物的好氧生化分解,并有效的吸收污水中的磷。
(2)污水中的BOD5/TP应大于15,BOD5/TP失调除磷效果将下降,聚磷菌对磷的释放和摄取在很大程度上取决于起到诱导作用的有机物。
(3)污水中的COD/TKN≥10,否则NO3—N浓度必须≤2mg/L,才不会影响除磷的效果。
(4)泥龄短对除磷有利,生物除磷系统的除磷效果与排放的剩余污泥量相关,剩余污泥来个有取决于系统的泥龄,一般生物除磷系统的泥龄取5-10d。
(5)水温一5-30℃为宜。
(6)pH值6.5-8.0。
(7)BOD 污泥负荷Ns>0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)。为维持厌氧状态,应去除NOx-N及DO对聚磷菌生理活动的干扰,所以污水中BOD浓度至少保持一基准值。通常去除1mgDO需要消耗2-3mgBOD,去除1mgNOx-N消耗2.5mgBOD。
(8)在保证进水BOD5/TP>15的前提下,厌氧池水力停留时间一般可取1h左右,且厌氧池与好氧池的容积比采用(1:3)~(1:2.5)为宜。