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廢水生物除磷工藝技術

文章出處:未知發表時間:2022-10-26 13:43:35

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磷是一種生物體內十分重要的營養元素,它在生物圈的循環過程較為特殊,與碳和氮的循環過程有較大的不同。在廢水中,磷通常以正磷酸鹽、聚磷酸鹽以及有機磷等形式存在,并且由于廢水來源的差異,磷的形式及含量也會有較大的差別。目前,大多數工業污水處理廠使用以下2種除磷方法:生物除磷法和化學除磷法。文中著重介紹了廢水生物除磷技術。

 

生物除磷是通過聚磷菌在好氧條件下能過量的攝取磷,而厭氧條件下又會將磷釋放出來,最后通過排放富含磷的剩余污泥,達到除磷效果。

 

生物除磷的基本原理可以分為2大類:第1類是以聚磷菌為主;第2類是以反硝化聚磷菌為主。以聚磷菌為主的除磷過程,主要是通過聚磷菌在厭氧條件下,通過吸收廢水中溶解性的有機物合成β-羥基丁酸(PHB)等,此過程所利用的能量是通過體內聚磷酸鹽的分解產生的,因此會釋放磷;好氧條件下,通過細胞內PHB的分解產生能量,聚磷菌可以過量吸收廢水中的磷酸鹽,磷酸鹽在細胞內發生一系列反應會轉化為聚磷酸鹽,最后通過排放富磷污泥達到除磷目的。如圖1所示為聚磷菌除磷原理圖。以反硝化聚磷菌為主的除磷過程,厭氧階段與聚磷菌在厭氧階段過程一致,在缺氧階段,反硝化聚磷菌通過反硝化除磷,它以NO3-O2-為電子受體,利用體內的PHB作能源和碳源,分解成乙酰CoA,一部分用于細胞合成,大部分進入三羧酸循環和乙醛酸循環,產生氫離子和電子;從PHB分解過程中也產生氫離子和電子,這2部分氫離子和電子經過電子傳遞產生能量,產生的能量一部分供聚磷菌正常的生長繁殖,另一部分供其主動吸收環境中的磷,并合成聚磷,故而反硝化聚磷菌從廢水中過量攝取磷,磷同樣可以通過排放富磷污泥除去。如圖2所示為反硝化聚磷菌除磷原理圖。12  

 

方振東等在研究生物除磷的過程中發現,相較于細菌細胞,胞外聚合物(EPS)對生物除磷的影響明顯更大,并證明了EPS既是生物除磷的中轉站,還參與了除磷的過程。王冬波等研究了利用序批式反應器(SBR)對模擬生活廢水除磷的效果,研究表明,即使在無厭氧段、無PHB合成階段,直接進行好氧曝氣,廢水中的磷仍能被聚磷菌富集去除,并且磷的去除效果十分可觀。Wang等也做了類似研究得出了一致結論。利用生物法除磷的研究已有幾十年,但生物法除磷仍有其局限性,在低磷濃度的廢水方面效果較好,濃度較高時需要輔助以化學除磷方法。劉鈺等在研究生物除磷與化學除磷的關系的時候,通過在生物除磷的厭氧階段添加一定量的氯化鐵,發現生物除磷效應與化學除磷效應產生了協同作用,除磷效率大大提高。李子富等在生物除磷工藝(A2O)后增加化學藥劑深度除磷,研究表明PAC(聚合氯化鋁)的投加使出水含磷濃度遠低于0.5mg/L,達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級A類標準。由此可見,在未來污水除磷技術的研究中,生物除磷與化學除磷的聯用將是具有前景的發展方向。

 

 


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