含磷废水的微生物除磷过程原理 污水生物除磷工艺
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含磷废水微生物除磷原理:本节主要讲解污水生物除磷的原理和过程。
01.污水生物除磷术语解释
污水生物除磷是指采用活性污泥法处理污水时,通过排出含有大量聚磷菌的剩余污泥来去除污水中磷的过程。
污水中的磷酸盐分类如下:
1、按物理性质分为溶解状态、颗粒状态;
2、按化学性质可分为正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐。
去除污水中的磷有两种方法:
1、生物法是指利用聚磷菌厌氧释磷、好氧吸磷的生理特性来除磷,除磷的方法是外排高磷富集污泥来去除磷;
2.化学方法。详细方法可参考《室外排水设计规范》第6.7节,共7条规定。
02.污水生物除磷原理
生物除磷主要是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷、在好氧条件下积累磷的作用来实现的。根据活性污泥化学组成的经验公式,活性污泥中含磷量约为2%,但经过厌氧-好氧处理后的活性污泥中,磷含量却高达3%~8%,这是聚磷菌能吸收磷的重要原因。
具体来说,聚磷菌在厌氧条件下首先释放部分磷,同时合成ATP,吸收污水中的有机物,以PHB的形式在体内积累。值得注意的是,生物除磷环境是严格厌氧的,即不仅没有分子氧,也没有硝酸盐氮。经过厌氧释磷和吸收有机物后,聚磷菌在有氧条件下会代谢掉大量的有机物,同时吸收水中过量的磷,在体内积累,达到固磷的目的。
▲聚磷菌释放和吸收磷的代谢过程
这里有一个点是新学者比较难理解的,那就是厌氧过程中磷的释放,这难道不造成磷的流失吗?其实对于这一点,你可以这样理解:假设聚磷菌是一个商人,做生意,磷是钱,有机物是货物。在厌氧阶段,聚磷菌花掉一部分钱(也就是磷)去收购大量的货物(也就是有机物),到了好氧阶段,聚磷菌花掉手头上的货物(也就是有机物),赚的利润比在厌氧阶段花的钱(也就是过量的吸磷)要多很多倍。通过这个形象的比喻,相信大家就能很好的理解聚磷菌在厌氧释磷和好氧吸磷中的作用了。
03.影响污水生物除磷的因素
对于污水生物除磷而言,以下六个因素可能会影响最终的处理结果,如下所示。
1.厌氧/好氧交替条件。工艺段只有设置足够的厌氧、好氧胶体条件,聚磷酸菌才能实现选择性生长;
2、硝酸盐。硝酸盐的存在,会使污水由严格的厌氧变为缺氧,影响聚磷酸盐菌的吸磷效果。为什么呢?因为有硝酸盐存在时,反硝化细菌会大量增殖。反硝化细菌和聚磷酸盐细菌都是异养微生物,所以这两种细菌会形成竞争关系,争夺水中的低分子有机物。但在硝酸盐存在的情况下,聚磷酸盐细菌无法与反硝化细菌竞争。因此,要达到好的除磷效果,就要求没有硝酸盐存在;
3、H值与碱度。好氧池最佳pH值为6~8,能起到一定的缓冲作用,pH值接近中性时,残余碱度应大于70mg/L;
4、BOD5/TP>17。如果BOD5/TP<17,说明有机物不足,会出现不充分的释磷现象。也就是说,花了钱却没买够货,肯定不利于生物除磷效果。
5、泥龄。对于聚磷菌来说,泥龄很短,所以泥龄也要短,否则泥龄过长,会造成吸附的磷再次释放。正常泥龄约为3.5~7天。
6、温度。这个因素就不用多说了,所有的微生物都有自己最适宜的温度,聚磷菌也不例外,最适宜的温度是10~30℃。
04. 本节总结
本部分需要掌握的内容主要包括以下三个方面:
1、了解聚磷菌除磷的工作原理:先厌氧释放磷,同时吸收有机物,然后好氧分解有机物,同时吸收过量的磷;
2.厌氧环境不仅要求不存在分子氧,而且要求不存在硝酸盐氮;
3、影响聚磷菌除磷的六大因素,特别是泥龄。聚磷菌是短泥龄微生物,与反硝化系列细菌(需较长泥龄)正好相反。