废水增强生物除磷

废水增强生物除磷第1页，共29页，2023年，2月20日，星期一1随着人类环保意识的不断深入，特别是水体富营养化的出现使得科研工作者重视对污水中磷去除的研究。

所谓富营养化是指大量营养盐类进入水体，导致一次生产者的异常增长。第2页，共29页，2023年，2月20日，星期一2一般认为，将污水中磷的浓度控制在0.5mg/l可以有效防止磷所引起的水体富营养化。第3页，共29页，2023年，2月20日，星期一3磷去除的常用方法

化学法

生物处理法第4页，共29页，2023年，2月20日，星期一4化学法除磷是通过控制pH，使磷与Ca、Fe、Al等离子发生反应并沉淀，从而实现从废水中除磷的目的。

第5页，共29页，2023年，2月20日，星期一5铝盐的混凝沉淀

Al2(SO4)3+6H2O----2Al(OH)3+3SO42-+6CO2

Al2(SO4)3+2PO4----2AlPO4+3SO42-

在pH为6.0—6.5的条件下，每1mol的磷需要加铝1.5-3.0mol。如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3沉淀。

第6页，共29页，2023年，2月20日，星期一6铁盐的混凝沉淀

Fe2(SO4)3+3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2

Fe3++PO43----FePO4

每1mol磷需要加铁（Fe3+)1.5—3mol，最佳pH为5.0。

对磷含量为5mg/l左右的二级处理水，通过投加100－200mg/l的氯化铁（FeCl3.6H2O)就可以得到90％以上的磷去除率。第7页，共29页，2023年，2月20日，星期一7石灰的混凝沉淀

5Ca2++4OH-+3HPO42----Ca5OH(PO4)3+3H2O

为使磷的去除率达到90％以上，需要把pH值调到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比为2.2:1以上。第8页，共29页，2023年，2月20日，星期一8生物除磷的原理

微生物摄取磷的机理比较复杂，不仅摄取构成微生物体本身及代谢所必须的磷，而且在某种特殊的条件下，在细胞内能积累相当过量的磷－－磷的过剩摄取。这是细菌及藻类等一类微生物所具有的特殊现象。第9页，共29页，2023年，2月20日，星期一9生物法除磷

氧化塘(藻类)除磷

投加混凝剂的活性污泥法除磷

厌氧－好氧增强生物除磷

第10页，共29页，2023年，2月20日，星期一10氧化塘(藻类)除磷

利用藻类生长繁殖时，能够消耗水中N、P等元素，同时水中的溶解氧也能保持在一个较高的水平。

一般经过二级处理的处理水，再经过藻类处理，不仅可以降低水中的生化需氧量，而且能除去水中的营养物质，这对防止接纳处理水的水体富营养化和防止水体老化都是有意义的。第11页，共29页，2023年，2月20日，星期一11投加混凝剂的活性污泥法除磷

在曝气池中直接投加混凝剂的一种方法。它是使污水中的磷酸盐与铝及铁化合而变成不溶性状态之后去除沉淀物。这可以认为是活性污泥法的一种改良法，而且可以同时进行生物处理和化学处理，所以也称为生物－化学同时处理法。

缺点：在曝气池中直接投加混凝剂，铝和铁可能对活性污泥中的微生物产生不良影响。第12页，共29页，2023年，2月20日，星期一12厌氧－好氧增强生物除磷

目前一般认为，厌氧条件下聚磷微生物利用分解胞内聚磷（同时释放磷）产生的能量吸收废水中的有机物（主要是短链脂肪酸）并在胞内合成聚羟基丁酸；在随后的好氧条件下聚磷菌利用分解胞内聚羟基丁酸产生的能量吸收磷。在运行稳定的生物除磷系统中，微生物的好氧吸磷量将超过厌氧释磷量，通过排泥可达到除去污水中磷的目的。

因为二次污染小、操作费用低等特点成为近二十多年来国内外研究的热点。第13页，共29页，2023年，2月20日，星期一13二、增强生物除磷的基本概念、机理及工艺第14页，共29页，2023年，2月20日，星期一14增强生物除磷的厌氧阶段

厌氧条件下聚磷微生物利用分解胞内聚磷产生的能量吸收废水中的有机物（主要是短链脂肪酸－SCFA），并在胞内合成聚羟基烷酸（PHA)，同时释放磷。

在合成PHA时需要有还原力（NADH2)，它可由SCFA通过三羧酸（Tri-carboxylicacid,TCA）循环或由糖原经EMP(Embden-Meyerhof-Parnas)或ED(Entner-Doudoroff)途径提供。第15页，共29页，2023年，2月20日，星期一15增强生物除磷的好氧阶段

随后的好氧条件下聚磷菌利用分解胞内PHA产生的能量用于吸收磷、合成糖原及细胞生长。

在运行稳定的生物除磷系统中，微生物的好氧吸磷量将超过厌氧释磷量，通过排泥可达到除去污水中磷的目的。第16页，共29页，2023年，2月20日，星期一16何为增强生物除磷

微生物的好氧吸磷量将超过厌氧释磷量及微生物正常生长所需的磷。

第17页，共29页，2023年，2月20日，星期一17何为聚磷菌

(PhosphorusAccumulatingOrganisms-PAO)

PAO指的是生物除磷系统中一类微生物，它们在厌氧条件下吸收废水中的有机物并在胞内合成PHA，同时分解胞内糖原和聚磷并释放磷；在好氧时分解胞内PHA，吸收磷，合成糖原。

在PAO占优势的生物除磷系统中，有明显的厌氧磷释放和好氧磷吸收，并且磷的吸收量大于释放量。第18页，共29页，2023年，2月20日，星期一18何为聚糖菌

(GlycogenAccumulatingOrganisms-PAO)

GAO指的是生物除磷系统中除了PAO以外的另一类微生物，它们在厌氧条件下吸收废水中的有机物并在胞内合成PHA，同时分解胞内糖原但不释放磷；在好氧时分解胞内PHA用于合成糖原和细胞生长。

在GAO占优势的生物除磷系统中，没有明显的厌氧磷释放和好氧磷吸收，无磷的去除。第19页，共29页，2023年，2月20日，星期一19增强生物除磷的主要工艺

A/O

Bardenpho

Phoredox

A/A/O

第20页，共29页，2023年，2月20日，星期一20A/O工艺

缺氧池好氧池沉淀池第21页，共29页，2023年，2月20日，星期一21Bardenpho工艺

两级A/O工艺。缺氧好氧缺氧好氧沉淀第22页，共29页，2023年，2月20日，星期一22Phoredox工艺

在Bardenpho工艺的前面增加了一个厌氧池。厌氧缺氧好氧缺氧好氧沉淀第23页，共29页，2023年，2月20日，星期一23A/A/O(Anaerobic-anoxic-Oxic)工艺

厌氧缺氧好氧沉淀第24页，共29页，2023年，2月20日，星期一24影响生物除磷的因素

1、溶解氧

一般认为，要取得较高的生物除磷效果，厌氧区内必须控制严格的厌氧条件，即没有分子态氧，也没有NO3-等化合态氧，以保证系统内的除磷菌吸收有机物并释放磷；好氧区内要供给充足的氧，以维持细菌的好氧呼吸，有效地吸收废水中的磷。

第25页，共29页，2023年，2月20日，星期一252、氧化态氮

硝酸盐和亚硝酸盐的存在会抑制细菌释放磷，从而影响好氧条件下磷的吸收。但当COD/TKN大于10时，NO3-N对生物除磷的影响较小。第26页，共29页，2023年，2月20日，星期一263、污泥泥磷

由于生物除磷系统主要通过排除剩余污泥去除磷，因此剩余污泥量的多少将决定系统的脱氮效果。一般污泥龄较短的系统产生较多的剩余污泥，可以取得较高的除磷效果。

有报道，泥龄为30天时的除磷率为40％；年龄为17天时除磷率为50％；年龄为5天时的除磷率可提高到87％。第27页，共29页，2023年，2月20日，星期一274、BOD负荷和有机物性质

较高的BOD负荷可取得较好的除磷效果。一般认为，BOD/TP＝20是正常进行生物除磷的低限。

不同有机物为基质时磷的厌氧释放和好氧