污水脫氮除磷新工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第1頁，課件共66頁，創作于2023年2月⑵硝化反應在硝化菌的作用下，氨態氮進一步分解氧化，先后分兩個階段進行，首先在亞硝化菌的作用下，使氨轉化為亞硝酸鹽；然后，亞硝酸氮在硝化菌的作用，溶解氧充足的條件下，進一步轉化為硝酸氮。影響因素：1）混合液中有機底物含量不應過高；2）溶解氧；3）溫度；4）pH；5）污泥齡；6）重金屬及有害物質。（3）反硝化反應反硝化反應是指硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮的過程。包括兩個過程，同化反硝化和異化反硝化。影響因素有：1）碳源；2）pH；3）溶解氧；4）溫度Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第2頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.1.2硝化-反硝化新工藝關于生物脫氮的工藝很多，焦點主要集中在開發一些能耗和化學藥劑用量低、緊湊而高效、基建及運行費用低和脫氮效率高的工藝上。目前，有兩種方法可以實現這一要求。一是氮化合物通過亞硝酸鹽路徑去除，這也是所謂的短程硝化-反硝化。將氨氮氧化為亞硝酸鹽為止，通過選擇抑制性物質或限制硝酸鹽菌的活性，使亞硝酸鹽有一定的積累，然后對其進行反硝化。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第3頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第4頁，課件共66頁，創作于2023年2月此時需氧量和所需電子供體量將分別減少25%和40%。對亞硝酸鹽進行反硝化，其硝化速率要比對硝酸鹽進行反硝化速率快1.5～2倍。其二，最近的研究發現，在供氧受限或缺少有機碳源的厭氧條件下發生同步硝化反硝化，這一現象已經在純培養硝化基質、厭氧污泥混合基質以及生物膜系統中發現，這時氨和亞硝酸鹽分別充當電子供體和電子受體，致使曝氣能耗和有機碳源需求量大大減少。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第5頁，課件共66頁，創作于2023年2月根據短程硝化-反硝化的原理，1997年荷蘭戴爾夫特理工大學Helling等開發了一種新型工藝------SHARON（singlereactorhighactivityammoniaremovalovernitrite）在SHARON工藝中：根據在較高溫度下硝化菌的增長速率明顯地小于亞硝化菌的增長速率，利用亞硝化菌增殖快的特點，使硝化菌在競爭中失敗。此外，溫度高有利于提高細菌的比增長速率，這便在反應器中能夠波保持足夠的亞硝化細菌濃度，而無需污泥停留。在SHARON工藝中無污泥停留，意味著污泥齡完全等于水力停留時間。2.1.2.1SHARON工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第6頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第7頁，課件共66頁，創作于2023年2月因此，反應器的污泥排出率能控制在某一特定值，使亞硝化菌快速增長并停留在反應器中，而讓增殖慢的硝化菌排出系統SHARON工藝具有如下一些特點：1）開發了經亞硝酸鹽路線進行生物脫氮處理高濃度廢水的工藝。2）因溫度（30～40℃），反應器內微生物增殖速率快，好氧停留時間短。3）微生物活性高，出水濃度為每升幾十毫克，近、出水濃度無相關性，進水濃度高，去除率也高。4）因高溫下硝酸菌較亞硝酸菌增長慢，亞硝酸鹽氧化受阻。系統無生物體（污泥）停留（SRT=HRT），所以只需要簡單地限制SRT就能實現氨氧化而亞硝酸鹽不氧化。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第8頁，課件共66頁，創作于2023年2月5）因進水濃度高，有大量的熱量產生6）因工藝無污泥停留，排出水中懸浮固體不影響工藝運行7）只需單個反應器，使處理系統簡化。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第9頁，課件共66頁，創作于2023年2月厭氧氨氧化（anaerobicammonium

oxedation,ANAMMOX)，指的是在厭氧條件下氨氮以亞硝酸氮作為電子受體直接被氧化成氮氣的過程。反應式如下：2.1.2.2厭氧氨氧化工藝從這一反應中所產生的吉布斯自由能甚至比好氧氧化（硝化）所產生的能量還高，所以能夠支持自養細菌的生長。這表明在這一工藝中的反硝化反應不需要外加碳源。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第10頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第11頁，課件共66頁，創作于2023年2月ANAMMOX菌的基本生理生化特征由于ANAMMOX菌生長緩慢，且只有在高濃度時才顯示出活性，用傳統的微生物培養方法,至今還沒有培養到ANAMMOX菌純培物。用現代分子生物學技術，無需純培養，已經鑒定出5個ANAMMOX菌種，它們是它們均屬于浮霉狀菌目(Planctomycetales)。傳統微生物培養方法了解到的只是ANAMMOX菌混培物的一些基本生理生化特征。ANAMMOX富集培養物優勢種是一類不發光的橢球形細茵，電鏡下具有不規則形狀，井顯示出古細茵的一些特征。ANAMMOX菌是革蘭陰性菌。是專性厭氧菌，微生物顏色為紅色。ANAMMOX菌具有較強的適應性。溫度在20、43℃之間，pH值在6.7－8.3之間時，厭氧氨氧化污泥均表現出一定的活性．在最適條件下，最大比氨氧化速率可達55nmol·min-1·（mgprotein）-1。

Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第12頁，課件共66頁，創作于2023年2月

Strous等對最早發現的厭氧氨氧化菌Candidatus“Brocadiaanammoxidans”的生理進行了深入的研究。這種菌是一種化能無機自養菌，實驗室條件下。倍增時間為11d，生物產率為0.13g干重·（gNH4+）-1，對基質NH4+和NO2-有很強的親和性。厭氧氨氧化菌屬光敏性微生物，光能抑制其活性。降低30%－50%的氨去除率。Jetten等的研究表明，氧氣、乙炔以及氯霉素、氨芐西林、氯化汞等化學藥品在一定濃度下對ANAMMOX菌具有較強的抑制作用。Strous等發現氧氣的抑制是可逆的。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第13頁，課件共66頁，創作于2023年2月ANAMMOX菌內部都有一個含有羥胺和聯氨氧化還原酶的厭氧氨氧化體（anam。oxosome），它是厭氧氨氧化分解代謝的場所，占細胞體積的30%以上。厭氧氨氧化體可以完整地從厭氧氨氧化菌中分離出來，幾乎沒有RNA或DNA，而只是被一種專門的不可滲透的膜包圍。ANAMMOX菌的菌核位于厭氧氫氧化體的外部。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第14頁，課件共66頁，創作于2023年2月這一現象是摩德爾等對一個使用硫化物做電子供體的流化床反應器自養菌反硝化運行工況仔細觀測和研究發現的。這一過程的微生物學過程性質已被證實，并且證實亞硝酸鹽是最好的電子受體。這一新的除氮過程明顯地縮短了傳統的氮循環過程。在ANAMMOX過程中，一個單位的亞硝酸根和一個單位的氨結合而釋放出氮氣。這意味著在應用中需要注意這個過程的兩個方面：在廢水中的氨需要有一半氧化成亞硝酸鹽（要防止全部氧化成亞硝酸鹽），并且需要對反應器進行適宜的設計，使其能有效地持留ANAMMOX菌群的生物量，以使ANAMMOX過程順利進行。由于ANAMMOX細菌的低生長速率和產率，使這一工藝特別適宜在溫度高于20℃和在自營養系統中運行。這種工藝多用于處理工業廢水，也可用于處理其它廢液，如污泥消化上清液.Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第15頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第16頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第17頁，課件共66頁，創作于2023年2月許多研究者特別研究了亞硝酸鹽的形成，因為亞硝酸鹽的形成，也將大大減少傳統的硝化-反硝化工藝中的需氧量和COD值，在SHARON工藝中，使用了一個被證明能夠穩定地將NH4+-N硝化成亞硝酸鹽的原理。因此，最近在SHARON-ANAMMOX組合工藝處理污泥消化廢液方面進行了很多的研究，研究結果證明了這一推薦工藝是經濟可行的。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第18頁，課件共66頁，創作于2023年2月該工藝稱為OxygenLimitedAutotrophichicnitrificationDenitrification（氧限制自養硝化反硝化），簡稱OLAND工藝，由比利時Gent微生物生態實驗室開發。該工藝的關鍵是控制溶解氧，使硝化過程僅進行到NH4+氧化為NO2-階段，由干缺乏電子受體，由NH4+氧化產生的NO2-氧化未反應的NH4+形成N2。該反應機理為由亞硝化（Nitrosomonas）催化的NO2-的歧化反應。2.1.2.3OLAND工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第19頁，課件共66頁，創作于2023年2月好氧除氨（aerobicde-ammonification）工藝，是由德國漢若威大學Hippen等提出的，它主要是用于處理高濃度的含氮廢水。其特點是在不需要化學計量那么多電子供體的條件下將氨轉化為氮氣。在這一工藝中，還未弄清楚其起因微生物。其要點是必須嚴格控制供氧（學者Muller等證明，自養硝化污泥在很低的氧壓下能產生氮氣）。此外，還有一些論文報道了高濃度含銨廢水通過硝化-反硝化進行好氧除氨。機理解釋：假定有一部分亞硝酸鹽是由NAD+還原的，而后者是由氨氮的氧化過程中產生的。2.1.2.4好氧除氨工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第20頁，課件共66頁，創作于2023年2月短程亞硝化脫氮工藝在國內首先由劉俊新等在處理焦化廢水中應用，該工藝提出了將生物膜法與活性污泥法相結合，在好氧和厭氧反應器內采用懸浮污泥，便于污泥齡的控制，有利于硝化菌和除磷菌的生長繁殖，缺氧反應器內安裝填料，反硝化菌附著生長其上，始終保持最佳生長狀態，且不需要污泥攪拌設備。該工藝布置靈活，既可用于污水的脫氮、除磷，也可用于僅含高濃度氨氮廢水的脫氮和現有污水生物處理設施的改造。其工藝流程的具體布置方案如圖所示：2.1.2.5生物膜/活性污泥法結合工藝中的短程亞硝化脫氮工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第21頁，課件共66頁，創作于2023年2月如果控制好氧池內只進行亞硝酸鹽型硝化反應，則在缺氧池內可充分利用原污水中有限的碳源進行反硝化，避免了NO2––N和NO3––N之間的無效循環，提高了反硝化效率，在好氧池內減少氧的需要量，降低了能耗；同時在缺氧池中也減少了需要的電子受體（有機碳源）量。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第22頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.1.2.6高鹽度短程硝化-反硝化哈爾濱工業大學于德爽、彭永臻等用SBR小試模型用青島城市污水通過投加海水考察了污水的鹽度對硝化的影響。研究發現，在一定范圍內的高鹽度能明顯抑制硝酸菌的增殖，而對亞硝酸菌則無抑制作用。試驗表明，海水占污水比例為20%、35%時，硝化過程結束時亞硝態濃度差別不大，但當海水比例達到70%時亞硝態氮濃度明顯下降，說明了鹽度過高時，不僅抑制了硝酸菌的生長，也抑制了亞硝酸菌的生長。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第23頁，課件共66頁，創作于2023年2月實驗觀察表明，活性污泥中某些嗜鹽細菌如亞硝酸單胞菌（N.europara）、硝化球菌（N.mobilis）和海洋亞硝化球菌（N.occanus）等能夠在海水于亞硝酸鹽環境中生存，而且這些嗜鹽球菌能隨著鹽度的提高逐步變化其適應能力，因此在高鹽度下仍能保持較高的氨氮去除率。這就為含海水污水的短程硝化脫氮處理提供了有利的理論依據。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第24頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.1.3脫氮研究的新方法利用硝化菌作為間接生物催化劑是一個新的概念，其原理就是硝化活性被認為首先與羥基自由基的產生有關；其次也于產生溶解性的微生物有關，它們能被用作異養微生物的副底物。某些實驗表明，通過硝化菌的作用，能夠使難降解的有機化合物進行間接可利用的食料。2.1.3.1間接生物催化劑（indirectbio-catalysis）Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第25頁，課件共66頁，創作于2023年2月最近報道了能夠用于強化硝化過程的化合物或產物。Vansever等證明，通過加入一種生物添加劑，即使在低溫條件下，硝化過程仍可以大為加強。Vandevivere等還證明，當硝化菌在用還原性硫化物抑制的情況下，通過使其與含Cu的表面或離子交換樹脂接觸便可有效地去除毒素。2.1.3.2生物添加劑（bio-supplement）Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第26頁，課件共66頁，創作于2023年2月在20世紀60年代北歐就采用了普通的污水除磷技術。那時就認識到污水中的營養物質是受納水體藻類過度繁殖、死魚、腥臭和生物多樣性減少的起因。磷被認為是藻類生長的限制性元素，只要從污水中除去磷，就可以解決水體的富營養化問題。在70年代，瑞典和挪威在全世界率先在它們的大多數大型污水處理廠中采用化學除磷技術。2.2除磷工藝與技術Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第27頁，課件共66頁，創作于2023年2月丹麥、挪威、瑞典和瑞士使歐洲廢水除磷處理比例最高的國家。歐洲除磷的總比例為13%，包括一些國家（如葡萄牙、希臘、英國和愛爾蘭）的除磷比例近于零，而瑞士和瑞典除磷比例為90%。2.2.1除磷現狀與發展趨勢Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第28頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.2.2.1

化學沉淀機理化學沉淀法除磷生成羥基磷灰石反應可用下式表示:5Ca++3PO43-+OH-==Ca5(PO4)3OH-↓其他金屬離子,如鐵,鋁等對除磷也有很好的效果.當用正鐵離子除磷時,為形成磷酸鹽沉淀,理論上所需的Fe3+和PO43-物質的量比為1:1;用亞鐵離子除磷時,此比值為3:2.在實際應用中,鐵的投加量大于化學計量值,用鋁鹽除磷時也是如此.具體過量值需對要處理的廢水進行實驗確定,至少需要進行實驗室燒杯實驗.2.2.2

化學沉淀法除磷Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第29頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.2.2.2

不同化學沉淀工藝及除磷效果化學除磷,主要有四種工藝,包括直接或前置化學沉淀、同步化學沉淀、后置化學沉淀和后續接觸過濾。分別介紹如下：（1）直接或前置化學沉淀化學沉淀劑在初沉池之前投加，往往投加在曝氣沉砂池中，在一些污水處理廠中采用一級處理與化學混凝沉淀相結合的方法，稱為強化一級處理，當磷是受納水體富營養化的限制因素，而在有機負荷無關緊要時，這種流程是可行的。北歐諸國應用相當普遍。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第30頁，課件共66頁，創作于2023年2月（2）同步化學沉淀化學沉淀劑往往投加在曝氣池的進水中，在有些情況下，則投加于曝氣池中或回流污泥中；有的則投加于曝氣池出水中。化學混凝沉淀除磷與活性污泥法沉淀同時發生于二次沉淀池中，稱為同步化學沉淀。在德國和瑞士的污水處理廠中多采用同步化學沉淀去除磷，這種方法可使用最便宜的沉淀劑硫酸亞鐵，除磷效率達85%～90%。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第31頁，課件共66頁，創作于2023年2月（3）后置化學沉淀化學沉淀劑加入二次沉淀池之后的單獨絮凝-固/液分離器中，可以使用二價鐵、三價鐵、三價鋁鹽，并控制適宜的pH,能比前兩種處理方法達到更高的除磷效率，即90%～95%。在瑞典大多數污水處理廠采用化學沉淀除磷，其原因是鋁鹽對其低堿度廢水進行后置沉淀處理，可使出水達到很低的含磷濃度≦0.5mg/L。由此產生的含有鐵鹽的剩余活性污泥，經濃縮后進入消化池在厭氧消化過程中產生生物氣，其中的硫化氫與亞鐵鹽反應形成FeS，從而使生物氣得到凈化，可直接作為燃氣。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第32頁，課件共66頁，創作于2023年2月（3）后續化學沉淀后續過濾，通常接于后置化學沉淀之后。它一般與前置化學沉淀、同步化學沉淀或后置化學沉淀串聯應用，作為二步除磷法中的第二步來工作的，以使最后出水含磷達到很低的濃度；在第一步除磷中磷被大部分出去，出水一般含磷0.8～1.2mg/L，在第二步中將其進一步降至0.1～0.2mg/L。用微濾或超濾組件取代微絮凝接觸過濾，能達到更高的出水水質和更高的除磷效率，在適宜的鐵、鋁鹽投加下，在第二步中將其進一步降至0.1mg/L.Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第33頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.2.3生物除磷技術近年來除磷技術總的發展趨勢是化學沉淀尤其是前置和后置化學沉淀應用在逐漸下降，而生物除磷技術階段進行水解、的應用在迅速增長。生物除磷技術的推廣應用歸因于其諸多優點：節省化學藥劑；在厭氧酸化和氣化（在厭氧階段產生CH4、CO2和H2等氣體），可使污泥產量降低并具有良好的脫水性能，無需再進行消化處理，為此可取污泥消化池；生物除磷污泥的肥料價值高。很多研究應用圍藻類和水生植物除磷,但目前工藝應用主要是微生物除磷.Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第34頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.2.3.1生物除磷工藝機理聚磷菌(poly-pbacteria)：某些微生物在好氧時不僅能大量吸收磷酸鹽合成自身核酸和ATP，而且能逆濃度梯度過量吸磷合成貯能的多聚磷酸鹽顆粒（即異染顆粒）于體內，供其內源呼吸用，稱這些細菌為聚磷菌。這些顆粒可以占細胞干重的4％以上，最多可占15％。聚磷菌有不動桿菌(Acinetobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)、莫拉氏菌(Moraxella)、大腸埃希氏菌(且coli)、分枝桿菌(Mycobacterium)和貝日阿托氏菌(Beggiatoa)等。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第35頁，課件共66頁，創作于2023年2月（1）厭氧釋放磷的過程

在厭氧條件下，細菌從聚磷酸鹽水解獲得能量并吸收碳基質以PHB形式貯存，同時跨膜調節pH梯度，這樣可以釋放無機磷。除丙酸以外，C2-C5揮發性酸(如乙酸)均可被微生物利用，以PHB形式在胞內貯存（如下圖A）Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第36頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第37頁，課件共66頁，創作于2023年2月（2）好氧吸收磷的過程在好氧條件下，以貯存物(如PHB)或外源碳源獲得能量，產生質子驅動力，將體外的P043-輸送到體內合成ATP和核酸，將過剩的無機磷以聚磷酸鹽形式貯存(圖B)。毒物如2,4-二硝基苯酚和H2S都可干擾好氧下的磷吸收。

Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第38頁，課件共66頁，創作于2023年2月生物除磷新思路污水生物除磷是通過厭氧段和好氧段的交替操作，利用活性污泥的超量吸磷特性，使細胞含磷量相當高的細菌群體能夠在處理系統的基質競爭中取得優勢，剩余污泥的含磷量為3%～7%。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第39頁，課件共66頁，創作于2023年2月近年來，研究者發現了一種“兼性厭氧反硝化除磷細菌”(DPB)，它可以在缺氧條件下利用NO3-作為電子受體氧化細胞內貯存的PHA，并從環境中攝磷，實現同時反硝化和過度攝磷。兼性反硝化菌生物攝/放磷作用的確認，不僅拓寬了除磷的途徑，而且更重要的是這種細菌的攝/放磷作用將反硝化脫氮與生物除磷有機地合二為一。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第40頁，課件共66頁，創作于2023年2月該工藝具有處理過程中COD和O2消耗量較少、剩余污泥量小等特點，并且利用DPB實現生物除磷，能使碳源得到有效利用，使該工藝在COD/(N+P)值相對較低的情況下仍能保持良好的運行狀態，并使除磷的化學藥劑量大大減少，同時除磷器內可獲得富含磷的污泥，使磷的循環利用成為可能。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第41頁，課件共66頁，創作于2023年2月2.2.3.2廢水生物除磷處理工藝美國的Levis和Shapiro于1965年發表了關于活性污泥釋放和過量攝取磷的調研報告，并于1972年開發了Phostrip工藝。美國和南非20世紀70年代初期相繼進行了生物除磷工藝的研究、開發。此后．人們又研究、開發了不少新工藝.這些工藝在去除廢水中磷的同時，還能有效地去除有機物和進行硝化或脫氮作用。按運行方式，現有工藝則可以分為連續式和間歇式(序批式)生物處理兩類。所采用方法大都為活性污泥法,用生物膜法進行生物除磷的研究和實踐很少.最近,作為生物膜法的一種工藝---Linpor-CN工藝,以缺氧-好氧兩段式連續流運行的方式,研究表明既能有效地去除有機物和總氮,又能有效地去除磷.Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第42頁，課件共66頁，創作于2023年2月根據生物除磷原理，在生物除磷工藝中，可使污泥處于厭氣的壓抑條件下，使積磷細菌體內積累的磷充分排出；再進人好氣條件下，使之把過多的磷積累于茵體內；然后使含有這種積磷細菌菌體的活性污泥立即在二沉池內沉降，上清液即已取得良好的除磷效果而可排出，留下的污泥中磷含量可占干重的6％左右，其一部分以剩余污泥形式排放后可作為肥料，另一部分回流至曝氣池前端。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第43頁，課件共66頁，創作于2023年2月一、Phostrip工藝該工藝是一種生物作用與化學沉淀相結合的除磷工藝，活性污泥混合液中的微生物在曝氣池中攝取磷后，在二沉他內沉淀分離，一部分沉淀污泥直接回到曝氣池，另一部分則進入在厭氧狀態下進行的解吸池(厭氧放磷他)使除磷菌進行磷釋放，多余的污泥作為剩余污泥排走。解吸池上清液中的溶解性磷則用石灰沉淀法去除，而解吸池的已經釋放出磷的沉降污泥重新回流到曝氣池重復上述的過量吸磷的過程，這就是生物除磷和旁流化學除磷相結合的Phostrip的工藝流程。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第44頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第45頁，課件共66頁，創作于2023年2月

該工藝的主流部分為常規的活性污泥法曝氣池。回流污泥的一部分(約為進水流量的10%一20%)旁流人一個厭氧池。污泥在厭氧他中通常停留8一12h，積磷細菌可吸收發酵產物而放磷，也可因菌體自溶而放磷。脫磷后的污泥回流人曝氣池以繼續吸磷，富含磷的上清液進入化學沉淀池后以石灰處理，石灰劑量取決于廢水的堿度，使溶磷轉化成不溶性的磷酸鈣沉淀，然后從系統內棄去。由于Phostrip工藝僅將處理流程中的一部分回流污泥通入旁路的厭氧放磷池，并以化學的方法除磷，所以列人旁流除磷工藝。污泥的吸放磷仍然遵循生物過量吸放磷的機理，因此是一種生物法和化學法共同起作用的除磷方法。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第46頁，課件共66頁，創作于2023年2月然而，同其他化學除磷工藝相比，由于只占總流量一小部分的廢水需加藥處理，故大大地減少了化學藥物的投加量和化學污泥量。同其他主流生物除磷工藝相比，對進水TBOD和BOD/P的要求不嚴格，在進水BOD不高，但處理操作合理時，出水TP可低于1mg/L。該工藝屬單純除磷、不能去氮的廢水處理工藝。為了提高放磷他的效率，可將化學沉淀池或二沉池的上清液導入放磷池進行淘洗，也可使放磷池中污泥循環回流，以加速磷從菌體內到上清液中的轉移。該工藝適合已建成污水處理廠的改造。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第47頁，課件共66頁，創作于2023年2月

1.工藝流程

A/O工藝是使微生物順次厭氧和好氧交替循環流動的方法。早在20世紀70年代初，美國即采用A/O工藝專利，但其主要目的是為了獲得沉降性能好的污泥，而增加除磷效果是該專利的次要優點。在進水端，進水與回流污泥混合進入一個推流式的厭氧接觸區。為了防止氧氣擴散人厭氧混合液中。可在厭氧區上方加蓋。厭氧區內設有混合器，緩慢攪拌使污泥保持不沉。有時厭氧區還被分閑成幾個室。厭氧區后面是曝氣的好氧區，最后進入沉淀池使泥水分離。其工藝流程如下圖:二、A／O除磷工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第48頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第49頁，課件共66頁，創作于2023年2月

2.工藝特點該A/O工藝的特點是速率高、水力停留時間短，在典型設計的厭氧區停留時間為0.5—1.0h，好氧區為1—3h，系統的泥齡亦短，因此系統往往達不到硝化，回流污泥中也就不會攜帶NO3-至厭氧區。這里的A段為厭氧段，該工藝屬只除磷、不脫氮的生物除磷工藝。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第50頁，課件共66頁，創作于2023年2月

3．設計要點①在厭氧池中必須嚴格控制厭氧條件，使其既無分子態氧，也無NO3-等化合態氧，以保證除磷菌吸收有機物并釋放磷。好氧他中，要保證DO不低于2mg/L，以供給充足的氧，保持好氧狀態，維持微生物菌體對有機物的好氧生化分解，井有效地吸收污水中的磷。②污水中的BOD5/TP比值應大于20-30，否則其除磷效果將下降。聚磷菌對磷的釋放和攝取在很大程度上決定于起誘導作用的有機物o③污水中的COD/TKN≥10，否則NO3-—N≤2mg/L，才不會影響除磷效果④泥齡短對除磷有利，一般3.5—7d。⑤水溫在5—30℃之間o⑥pH＝6—8。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第51頁，課件共66頁，創作于2023年2月三、BCFS工藝反硝化除磷菌應用的代表性工藝是荷蘭DelfT大學開發的BCFS(Biologisch-Chemische-Fosfaat-StikstofVervijdering，反硝化及生物—化學沉淀除磷組合工藝)工藝(見下圖)。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第52頁，課件共66頁，創作于2023年2月據報道，該工藝中50%的磷均由DPB去除。該工藝由5個功能相對專一的反應器組成，通過控制反應器之間的3個循環來優化各反應器內細菌的生存環境。其充分利用了DPB的缺氧反硝化除磷作用，實現了磷的完全去除和氮的最佳去除；充分利用了磷細菌對磷酸鹽的親和性，將生物攝磷與富磷上清液(來自厭氧釋放)離線化學沉淀有機結合，使系統在穩定的SVI(SVI<120mL/g)下能獲得良好的出水水質(總磷<0.2mg/L,總氮<5mg/L)。

Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第53頁，課件共66頁，創作于2023年2月一、Bardenpho工藝(帶雙循環回流的除氮磷工藝)

南非的Barnard報道，在開發脫氮的Bardenpho工藝時，發現該工藝不僅能有效地去除有機物和脫氮(90％一95％)．而且有時其除磷率也高達97％。該工藝流程由4個完全混合活性污泥反應區串聯而成，其中第1、3區不曝氣，設混合器緩慢攪拌以防污泥沉淀；第2、4區好氧曝氣；第2區停留時間長，已達完全硝化，混合液并不回流至第1區，而是進入第3區，混合液中的NO3-被反硝化細菌通過內源反硝化而還原成氮氣；隨后進入第4區使DO足夠高以驅走氮氣泡，避免形成浮渣，同時避免污泥在沉淀池中厭氧放磷。之所以能得到較好的除磷效果可能是第l缺氧區部分地出現厭氧狀態。所謂缺氧是指水中存在氧化態氮，而無溶解氧；所謂厭氧是指水中既不存在氧化態氮，也無溶解氧。2.2.4污水脫氮除磷工藝Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第54頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第55頁，課件共66頁，創作于2023年2月二、Phoredox工藝

1975年Barnar發現在Bardenpho工藝中，第1個缺氧區不能保持嚴格厭氧，從而影響了除磷效果。為了有效地除磷，他建議在Bardenpho工藝的初級缺氧反應區前加1個厭氧發酵區，從二沉池回流來的污泥在厭氧區中與進水相混，好氧區中污泥混合液回流僅進入缺氧區；只要后面4段硝化、反硝化控制得當，氮去除率高。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第56頁，課件共66頁，創作于2023年2月同時控制二沉池污泥至厭氧區的回流污泥比，那么通過回流污泥而攜帶至厭氧區的硝酸鹽將是很少的，比原Bardenpho工藝中缺氧區較易保持厭氧。在南非及歐洲將這種改進的Bardenpho工藝稱為5階段Phoredox工藝，在美國稱之為改良型Bardenpho工藝。其工藝流程見圖所示。Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第57頁，課件共66頁，創作于2023年2月Sino-DutchDemonstrationResearcherandTrainingCentreforWaterTreatment第58頁，課件共66頁，創作于2023年2月從對Phoredox工藝的發現中，Marais和他的研究小組得出這樣的結論：如不考慮過量磷吸收的其他影響因素，最重要的一個影響因素是回流污泥中的硝酸鹽。如果回流污泥中硝酸鹽的含量可以控制在低濃度，那么就可以得到較好的除磷效果；如果出水NO3-濃度變低，使間流污泥NO3-濃度低或回流比低，那么可期望得到較好的除磷效果。

三、UCT工