卫生院污水处理设备追求实用

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化，甚至影响人类健康，所以研究开发经济、高效的脱氮除磷新工艺是解决水体污染问题的关键。脱氮除磷方法主要有物理、化学、生物方法，但是物化法投入大，容易造成二次污染，而生物法投入小，成本低，无二次污染。故生物法将是今后污水处理的主流方法。

　　1、生物脱氮除磷原理

　　一般来说，生物脱氮过程分为三步：第一步是有机氮在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮。第二步是氨氮在硝化细菌的作用下，进一步分解、氧化为硝态氮。第三步是在缺氧状态下，反硝化菌将硝化过程中产生的硝态氮还原成气态氮，排放到大气中。有研究表明:在硝化和反硝化的过程中，有些细菌能利用亚硝酸根或硝酸根作为电子受体直接将氨态氮氧化为气态氮。这一发现将为新型脱氮工艺的研发奠定理论基础。

　　生物除磷是指聚磷菌在厌氧条件下吸收磷，在好氧条件下过量释放磷的一种生理变化现象，这一现象被称为luxuryuptake现象。有研究发现：有一种兼性反硝化细菌能将硝酸根做为电子受体，将

传统生物脱氮除磷工艺中存在的问题

　　传统的脱氮除磷工艺总的说来存在微生物混合培养问题、碳源问题、泥龄问题、回流污泥中硝酸盐问题等。单级SBR反应器在空间上是混合的，使得硝化菌，反硝化菌等混合在一起抑制了反应的进行且存在碳源不足的问题。A2/O工艺即厌氧/缺氧/好氧工艺具有内回流系统会将硝酸根带回缺氧池不利于聚磷菌聚磷，使得除磷效果不明显。其脱氮效果很难再通过改进的方式提高。氧化沟工艺是活性污泥法的一种变形，容易出现污泥膨胀造成污泥排量大，在同一沟中溶解氧浓度难以控制，故对脱氮能力有限而且除磷率较低。因此，为了获得更好的脱氮除磷效果需进一步对旧工艺进行改造或研发新工艺。

　　3.1 微生物的生长条件受限

　　污水的脱氮除磷是多种微生物共同作用的结果。传统的生物脱氮除磷工艺一般是单一的悬浮污泥生长系统，不能同时满足所有微生物(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等)的最佳生长条件，故系统的脱氮除磷难以到达理想效果。

　　3.2 碳源问题

　　系统中碳源的消耗主要在反硝化、聚磷菌的厌氧释磷及异养菌的代谢等方面。由于污水中易降解的有机物产生碳元素有限，而反硝化反应与厌氧释磷的反应速率都与碳源有着很大关系，要使脱氮除磷都达到良好效果还需进行深入研究。

　　3.3 泥龄问题

　　较长的泥龄是获得良好硝化效果的重要保证。而聚磷菌繁殖快，世代周期短，且生物除磷是通过排放剩余污泥实现的。如果泥龄过长，那么在硝化过程中活性污泥的活性就会降，而且会影响聚磷菌对磷的吸收。从而导致活性污泥中糖类物质的累积及非聚磷菌的的增长，使除磷效果大幅度降低。所以为了兼顾脱氮除磷对泥龄的要求，通常将系统控制在一个泥龄较窄的范围内运行，但实际运行中系统的脱氮除磷效果还是经常出现不稳定的情况。

　　3.4 回流污泥中的硝酸盐问题

　　在脱氮除磷系统中，硝化菌、反硝化菌、聚磷菌参与整个系统的循环运行并起着重要作用。常规工艺中，缺氧区设在好氧区前，故好氧区污泥回流不可避免地将部分硝酸盐带入缺氧区。而在缺氧区中反硝化菌会与聚磷菌竞争底物，从而无法满足聚磷菌的正常生长代谢，导致除磷效果降低。

　　4、生物脱氮除磷新工艺

　　基于传统生物脱氮工艺存在的问题及

化氢(AR)、七水合)、重铬酸钾(AR)、磷酸(AR)。

　　1.3 分析方法

　　COD：测定根据《GB11914-2017水质水质化学需氧量的测定-重铬酸钾法》。

　卫生院污水处理设备追求实用　TOC：利用磷酸处理待测样品，去除水样中的无机碳，然后利用过硫酸钠将废水中的有机物氧化成二氧化碳，最后由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。

　　pH：测定根据《GB6920-86水质pH的测定-玻璃电极法》，pH值由测量电池的电动势而得。

　　BOD5：测定根据《HJ505-2009水质五日生化需氧量的测定-稀释与接种法》。

　　1.4 实验方法

　　pH：将100mL废水的pH调至2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，加入1.2g七水合和1mL30%双氧水，反应2h后，加入30%氢氧化钠将废水pH调至8~9，静置2h后，取其上清液测COD，上清液过0.45μm滤膜后测TOC。

　　双氧水投加量：将100mL废水的pH调至4.0，加入1.2g七水合，控制双氧水投加量为0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2mL，反应2h后，加入30%氢氧化钠将废水pH调至8~9，静置2h后，取其上清液测COD，上清液过0.45μm滤膜后测TOC。

　　七水合投加量：将100mL废水的pH调

一直增大，但是当七水合的投加量超过0.6g时，COD去除率基本不变。这是由于七水合投加量低于0.6g时，废水中过氧化氢是过量的，Fe2+作为催化剂远远不够，废水中所产生的·OH的量是由催化剂的量决定的。当七水合投加量超过0.6g时，废水中COD的去除率变化不明显，这是由于废水中Fe2+过量，继续加入Fe2+，对废水的去除效果影响较小，并且过量的Fe2+会被废水中的过氧化氢氧化成Fe3+，影响羟基自由基的产生，从而COD去除率会到达最大值后减小。随着废水中Fe3+的增加，Fe3+具有混凝沉淀效果，去除率废水中的胶体、悬浮颗粒物等，所以TOC去除率一直增大，最终可以得出0.6g是七水合的最佳投加量，即每升废水中的最佳七水合的投加量为6g。

　　2.4 不同反应时间对氟硅唑农药废水处理效果的影响

　　考察不同反应时间对氟硅唑农药废水处理效果的影响，结果如图4所示，由上图可知，废水中TOC去除率在30min后已经达到稳定状态，已经变化不明显。由于废水中过氧化氢和七水合的投加量都是相同的，所以废水中部分容易降解的含碳有机物在30min已经达到基本去除。然而COD去除率随着反应时间的增加而增加，当反应时间超过75min时，COD去除率变化已

至4.0，双氧水投加量为0.6mL，控制七水合投加量为0.4g、0.6g、0.8g、1.0g、1.2g，反应2h后，加入30%氢氧化钠将废水pH调至8~9，静置2h后，取其上清液测COD，上清液过0.45μm滤膜后测TOC。

　　反应时间：将100mL废水的pH调至4.0，加入0.6g的七水合，加入0.6mL双氧水，反应时间分别为30，45，60，75，90，120m

产生问题的原因，本着寻找高效、经济、适用工艺的原则，近年来新的生物脱氮除磷工艺不断被研发出来，如改进型DEPHANOX工艺、BCFS工艺、SHARON-ANAMMOX联合工艺等。改进型DEPHANOX工艺具有独立的硝化系统，将硝化，反硝化反应分开解决了碳源不足问题及微生物混合培养问题。BCFS工艺是一种改进的氧化沟组合工艺，污泥产生量大幅度减少，且提高了除磷率

硝酸根转化为气态氮，并产生生物除磷作用。总而言之，生物脱氮除磷就是利用微生物的代谢活动将有机氮及有机磷分解、转化。

　　2、传统生物脱氮除磷典型工艺

　　传统生物脱氮除磷工艺大体上可以分为2大类，一是按时间顺序分布的，如SBR工艺;二是按空间顺序分布的，如A2/0工艺。而氧化沟工艺既是按时间顺序分布的工艺，也是按空间顺序分布的工艺。这些工艺已被广泛研究并应用，同时取得了较好效果。

　　2.1 SBR工艺