中小城鎮污水處理廠生物脫氮除磷工藝選擇淺析

本文在說明當前中小城鎮污水處理廠建設的必要性的基礎上，闡述生物脫氮除磷工藝機理、作用條件和選擇總則，并提出幾種適合中小城鎮污水處理廠建設的脫氮除磷工藝。然后從出水水質、總投資、占地和現場條件影響等方面進行分析，說明每種工藝的適用條件和優缺點，最后通過實例解析脫氮除磷工藝選擇的方法并得出結論。

隨著我國城鄉經濟的發展，人民生活水平的顯著提高，我國農村城市化的速度大大加快，大量的中小城鎮迅速興起。然而，因絕大多數中小城鎮沒有排水和污水處理設施，水污染嚴重，已經影響到人民的生活和健康。又因中小城鎮往往處于大城市的上游，勢必影響大城市水污染治理的質量。因此，中小城鎮的污水治理工作已經得到各地政府的重視，污水處理廠的建設紛紛成為重點建設項目被提上日程。

我國的中小城鎮污水處理廠因規模與大城市大型污水處理廠差異較大，因此建設大型污水處理廠的經驗只有借鑒的意義，所以探索適合中小城鎮的經濟實用的污水處理工藝，以最少的投資建設并以較低的費用運轉污水處理廠，是所有給排水工作者所面臨任務和挑戰。

pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。

鑒于當前水體富營養化的加劇，國家環境保護總局于2002年底發布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(以下簡稱《排放標準》)又對城鎮污水處理廠的建設提出了更高、更嚴格的要求，所采用是水處理工藝在滿足有機污染去除率達標的前提下，要同時兼具脫氮除磷的功能。綜合親身參與的十幾個城鎮污水處理廠的建設經驗以及時刻對國內外多個城鎮污水處理廠建設和運行的關注，現謹就中小城鎮污水處理廠的生物脫氮除磷工藝淺析如下：

1生物脫氮除磷機理、作用條件和工藝選擇

生物脫氮除磷工藝一般都是除碳、脫氮和除磷三種流程的有機組合。除碳是利用細菌在有氧的條件下將有機物分解為二氧化碳和水的過程。在有充足的氧和生物量的條件下，除碳的過程可以很順利的進行。《排放標準》中氮和磷的控制指標分為氨氮、總氮和總磷。總氮包括有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

在實際的工程設計中，根據受納水體的要求和其它一些實際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次：

①去除有機物、氨氮，對總氮無要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時曝氣。

②去除有機物和總氮：因要去除總氮，應采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應池前增設一個缺氧段，將好氧池中的硝酸鹽混合液回流到缺氧段，保證在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮氣。

③去除有機物、氨氮、有機氮和總磷：應采用除磷的硝化工藝，在好氧反應地前增設一個厭氧段，在厭氧段內完成磷的釋放，在好氧段內實現磷的超量吸收、有機物的氧化、有機氮及氨氮的硝化。

④去除有機物、總氮和總磷：應采用*的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應池前既要增設一個厭氧段又要增設一個缺氧段，以同時實現生物除磷脫氮。

2中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝

中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝選擇的主要影響因素包括：進水水質濃度和對出水水質的要求、工藝流程長短、占地面積、建設投資、能耗和運行管理等。當然，出水水質好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運行管理簡單的脫氮除磷工藝是工藝發展的總趨勢，我們需要根據污水處理廠的實際情況，認真比選，最終選擇出符合實際的，好的工藝。

由上述脫氮除磷機理分析，我們可以看出脫氮過程和除磷過程之間相互限制：脫氮*，意味著因大量的結合態氧進入厭氧池使除磷所需的*的厭氧環境受到破壞，除磷受限;磷的去除通過排放剩余污泥實現，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多，而生物硝化工藝卻需要較低的負荷，較長的泥齡，因此硝化受到影響，進而影響脫氮效果。

生物脫氮除磷工藝主要有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝、SBR工藝、BIOLAK等從活性污泥法派生出來的工藝，均可實現除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。

2.1 SBR衍生工藝

SBR工藝因其操作靈活性，使之易于引入脫氮除磷過程，通過調整運行周期以及控制各工序時間的長短，來達到脫氮除磷的目的。然而，在實際應用中，常規SBR工藝往往因投資和占地面積等因素，限制其被采納，但其衍生工藝因在具備SBR工藝優點的同時，又克服其缺點而將脫氮除磷的作用充分發揮出來而更具優勢。

SBR衍生工藝有CAST工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和UNITANK工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續進水方式，使進水的控制系統變得簡單，但是因主反應區前面缺乏一個厭氧段，因此除磷的效果不夠理想。DAT-IAT工藝的回流比比較大，運行費用偏高。因此，適合小城鎮污水處理廠的SBR工藝非CAST工藝莫屬。