衛(wèi)生院污水處理設(shè)備追求實(shí)用

化，甚至影響人類健康，所以研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的脫氮除磷新工藝是解決水體污染問題的關(guān)鍵。脫氮除磷方法主要有物理、化學(xué)、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，無二次污染。故生物法將是今后污水處理的主流方法。

　　1、生物脫氮除磷原理

　　一般來說，生物脫氮過程分為三步：第一步是有機(jī)氮在氨化菌的作用下，分解、轉(zhuǎn)化為氨氮。第二步是氨氮在硝化細(xì)菌的作用下，進(jìn)一步分解、氧化為硝態(tài)氮。第三步是在缺氧狀態(tài)下，反硝化菌將硝化過程中產(chǎn)生的硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮，排放到大氣中。有研究表明:在硝化和反硝化的過程中，有些細(xì)菌能利用亞硝酸根或硝酸根作為電子受體直接將氨態(tài)氮氧化為氣態(tài)氮。這一發(fā)現(xiàn)將為新型脫氮工藝的研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

　　生物除磷是指聚磷菌在厭氧條件下吸收磷，在好氧條件下過量釋放磷的一種生理變化現(xiàn)象，這一現(xiàn)象被稱為luxuryuptake現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)：有一種兼性反硝化細(xì)菌能將硝酸根做為電子受體，將

傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝中存在的問題

　　傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝總的說來存在微生物混合培養(yǎng)問題、碳源問題、泥齡問題、回流污泥中硝酸鹽問題等。單級(jí)SBR反應(yīng)器在空間上是混合的，使得硝化菌，反硝化菌等混合在一起抑制了反應(yīng)的進(jìn)行且存在碳源不足的問題。A2/O工藝即厭氧/缺氧/好氧工藝具有內(nèi)回流系統(tǒng)會(huì)將硝酸根帶回缺氧池不利于聚磷菌聚磷，使得除磷效果不明顯。其脫氮效果很難再通過改進(jìn)的方式提高。氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形，容易出現(xiàn)污泥膨脹造成污泥排量大，在同一溝中溶解氧濃度難以控制，故對(duì)脫氮能力有限而且除磷率較低。因此，為了獲得更好的脫氮除磷效果需進(jìn)一步對(duì)舊工藝進(jìn)行改造或研發(fā)新工藝。

　　3.1 微生物的生長(zhǎng)條件受限

　　污水的脫氮除磷是多種微生物共同作用的結(jié)果。傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝一般是單一的懸浮污泥生長(zhǎng)系統(tǒng)，不能同時(shí)滿足所有微生物(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等)的生長(zhǎng)條件，故系統(tǒng)的脫氮除磷難以到達(dá)理想效果。

　　3.2 碳源問題

　　系統(tǒng)中碳源的消耗主要在反硝化、聚磷菌的厭氧釋磷及異養(yǎng)菌的代謝等方面。由于污水中易降解的有機(jī)物產(chǎn)生碳元素有限，而反硝化反應(yīng)與厭氧釋磷的反應(yīng)速率都與碳源有著很大關(guān)系，要使脫氮除磷都達(dá)到良好效果還需進(jìn)行深入研究。

　　3.3 泥齡問題

　　較長(zhǎng)的泥齡是獲得良好硝化效果的重要保證。而聚磷菌繁殖快，世代周期短，且生物除磷是通過排放剩余污泥實(shí)現(xiàn)的。如果泥齡過長(zhǎng)，那么在硝化過程中活性污泥的活性就會(huì)降，而且會(huì)影響聚磷菌對(duì)磷的吸收。從而導(dǎo)致活性污泥中糖類物質(zhì)的累積及非聚磷菌的的增長(zhǎng)，使除磷效果大幅度降低。所以為了兼顧脫氮除磷對(duì)泥齡的要求，通常將系統(tǒng)控制在一個(gè)泥齡較窄的范圍內(nèi)運(yùn)行，但實(shí)際運(yùn)行中系統(tǒng)的脫氮除磷效果還是經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

　　3.4 回流污泥中的硝酸鹽問題

　　在脫氮除磷系統(tǒng)中，硝化菌、反硝化菌、聚磷菌參與整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)行并起著重要作用。常規(guī)工藝中，缺氧區(qū)設(shè)在好氧區(qū)前，故好氧區(qū)污泥回流不可避免地將部分硝酸鹽帶入缺氧區(qū)。而在缺氧區(qū)中反硝化菌會(huì)與聚磷菌競(jìng)爭(zhēng)底物，從而無法滿足聚磷菌的正常生長(zhǎng)代謝，導(dǎo)致除磷效果降低。

　　4、生物脫氮除磷新工藝

　　基于傳統(tǒng)生物脫氮工藝存在的問題及

化氫(AR)、七水合)、重鉻酸鉀(AR)、磷酸(AR)。

　　1.3 分析方法

　　COD：測(cè)定根據(jù)《GB11914-2017水質(zhì)水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定-重鉻酸鉀法》。

　衛(wèi)生院污水處理設(shè)備追求實(shí)用　TOC：利用磷酸處理待測(cè)樣品，去除水樣中的無機(jī)碳，然后利用過硫酸鈉將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳，最后由數(shù)據(jù)處理把二氧化碳?xì)怏w含量轉(zhuǎn)換成水中有機(jī)物的濃度。

　　pH：測(cè)定根據(jù)《GB6920-86水質(zhì)pH的測(cè)定-玻璃電極法》，pH值由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得。

　　BOD5：測(cè)定根據(jù)《HJ505-2009水質(zhì)五日生化需氧量的測(cè)定-稀釋與接種法》。

　　1.4 實(shí)驗(yàn)方法

　　pH：將100mL廢水的pH調(diào)至2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，加入1.2g七水合和1mL30%雙氧水，反應(yīng)2h后，加入30%氫氧化鈉將廢水pH調(diào)至8~9，靜置2h后，取其上清液測(cè)COD，上清液過0.45μm濾膜后測(cè)TOC。

　　雙氧水投加量：將100mL廢水的pH調(diào)至4.0，加入1.2g七水合，控制雙氧水投加量為0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2mL，反應(yīng)2h后，加入30%氫氧化鈉將廢水pH調(diào)至8~9，靜置2h后，取其上清液測(cè)COD，上清液過0.45μm濾膜后測(cè)TOC。

　　七水合投加量：將100mL廢水的pH調(diào)

一直增大，但是當(dāng)七水合的投加量超過0.6g時(shí)，COD去除率基本不變。這是由于七水合投加量低于0.6g時(shí)，廢水中過氧化氫是過量的，F(xiàn)e2+作為催化劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，廢水中所產(chǎn)生的·OH的量是由催化劑的量決定的。當(dāng)七水合投加量超過0.6g時(shí)，廢水中COD的去除率變化不明顯，這是由于廢水中Fe2+過量，繼續(xù)加入Fe2+，對(duì)廢水的去除效果影響較小，并且過量的Fe2+會(huì)被廢水中的過氧化氫氧化成Fe3+，影響羥基自由基的產(chǎn)生，從而COD去除率會(huì)到達(dá)值后減小。隨著廢水中Fe3+的增加，F(xiàn)e3+具有混凝沉淀效果，去除率廢水中的膠體、懸浮顆粒物等，所以TOC去除率一直增大，最終可以得出0.6g是七水合的投加量，即每升廢水中的七水合的投加量為6g。

　　2.4 不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)氟硅唑農(nóng)藥廢水處理效果的影響

　　考察不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)氟硅唑農(nóng)藥廢水處理效果的影響，結(jié)果如圖4所示，由上圖可知，廢水中TOC去除率在30min后已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，已經(jīng)變化不明顯。由于廢水中過氧化氫和七水合的投加量都是相同的，所以廢水中部分容易降解的含碳有機(jī)物在30min已經(jīng)達(dá)到基本去除。然而COD去除率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而增加，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過75min時(shí)，COD去除率變化已

至4.0，雙氧水投加量為0.6mL，控制七水合投加量為0.4g、0.6g、0.8g、1.0g、1.2g，反應(yīng)2h后，加入30%氫氧化鈉將廢水pH調(diào)至8~9，靜置2h后，取其上清液測(cè)COD，上清液過0.45μm濾膜后測(cè)TOC。

　　反應(yīng)時(shí)間：將100mL廢水的pH調(diào)至4.0，加入0.6g的七水合，加入0.6mL雙氧水，反應(yīng)時(shí)間分別為30，45，60，75，90，120m

產(chǎn)生問題的原因，本著尋找高效、經(jīng)濟(jì)、適用工藝的原則，近年來新的生物脫氮除磷工藝不斷被研發(fā)出來，如改進(jìn)型DEPHANOX工藝、BCFS工藝、SHARON-ANAMMOX聯(lián)合工藝等。改進(jìn)型DEPHANOX工藝具有獨(dú)立的硝化系統(tǒng)，將硝化，反硝化反應(yīng)分開解決了碳源不足問題及微生物混合培養(yǎng)問題。BCFS工藝是一種改進(jìn)的氧化溝組合工藝，污泥產(chǎn)生量大幅度減少，且提高了除磷率

硝酸根轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮，并產(chǎn)生生物除磷作用。總而言之，生物脫氮除磷就是利用微生物的代謝活動(dòng)將有機(jī)氮及有機(jī)磷分解、轉(zhuǎn)化。

　　2、傳統(tǒng)生物脫氮除磷典型工藝

　　傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝大體上可以分為2大類，一是按時(shí)間順序分布的，如SBR工藝;二是按空間順序分布的，如A2/0工藝。而氧化溝工藝既是按時(shí)間順序分布的工藝，也是按空間順序分布的工藝。這些工藝已被廣泛研究并應(yīng)用，同時(shí)取得了較好效果。

　　2.1 SBR工藝