污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中的矛盾关系及对策

污水生物脱氮除磷在 DE 氧化沟工艺中的矛盾关系及对策

赵晓丁

西安创业水务有限公司 陕西省西安市 710086

摘要：在工业经济发展的新时期，水资源短缺与保护已经成为各国政府与社会密切关注的问题之一。在这一背景下，人们对于污水处理产业的发展也提出了更新更高的要求，特别是针对出水中的氮、磷含量，要求也更加的严格。但在城市污水处理的过程中，污水生物脱氮除磷在DE氧化沟工艺中却存在着一定的矛盾关系，不仅会影响到受纳水体的水质，同时也会降低水体质量，破坏水生环境结构，因此就需要制定出有效的解决对策。

关键词：污水生物脱氮除磷；DE氧化沟工艺；矛盾关系；对策

在正常情况下，经过处理的城市污水不会含有过多的可降解有机物，此时就可以选择常规的处理技术来对污水实施充分的处理。但在具体处理的过程中，污水的脱氮除磷工作会涉及到多项复杂的工艺，且不同处理环节对工艺的要求也各不相同，这就会导致同一套污水处理系统中产生难以调和的矛盾关系，而要想实现各环节反应的无缝衔接，就要先将这些矛盾处理好，以此来大大增强污水的处理效果。同时这也是我国现阶段污水处理技术领域重点研究的内容与方向。

1泥龄矛盾关系及对策

硝化菌在硝化反应的过程当中，属于重要的参与主体。大多硝化细菌属于自养型细菌，它们包括两种不同的代谢群：即亚硝酸菌属和硝酸菌属。亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。在正常情况下，硝化菌的繁殖速度较慢，具有一定的专性，且世代时间也相对较长。在一般情况下，硝化菌需要5～8天左右的时间才可以完成一次世代繁殖^[1]。当泥龄<5d时，活性污泥的硝化速率就会明显下降。但对于多数聚磷菌来讲，其本身属于一种世代时间较短的微生物。与此同时，结合以往的研究结果可以进一步证实，除磷效果会随着泥龄的降低而明显提升，详细的数值见下表：

分析上表中的数据可知，采用聚磷微生物这种方法来进行除磷，实际所需的泥龄均相对较短，多数在3天左右时，系统的除磷率就相对较高。在生物除磷的过程中，唯一的方法就是把剩余污泥排出。为了保证除磷效果，就要大量的排放剩余污泥，此时系统中的泥龄就会明显降低。由此可以看出，硝化菌与聚磷菌在泥龄这一问题上就存在较大的矛盾。具体表现在泥龄过高时，水中的磷无法被有效的去除；泥龄过低时，硝化菌又无法生存，而污泥浓度在过高的情况下，也会大大增加后续处理的难度。为此，针对二者之间的泥龄矛盾，本次研究主要是对系统工艺进行了相应的改进与优化。主要是采用高效沉淀池完成化学除磷工作，这不仅可以满足脱氮除磷的实际需要，同时也能够有效解决泥龄与生物脱氮除磷之间的矛盾。而经过具体的实践表明，该种改进措施具有较强的可行性。

要想将系统除磷功能发挥到最大，本项目主要针对如下几点内容进行了改进：首先，在提标工程中选择应用高效沉淀池，进一步降低二沉池出水的SS。基于传统的沉淀技术，高效沉淀技术可以促使混凝、浓缩以及沉淀等工艺实现更加充分的融合，能够让污泥在回流的过程中，与水中悬浮物形成更大的絮凝体，增大颗粒的体积，以此来进一步增强沉淀效果。特别是在对TP与SS的处理上，沉淀效果更为显著。与此同时，要对投放药剂的投加量进行严格的控制，以此来降低沉淀过程的投入成本。在现阶段，为了实现高效除磷，大多都会在高效池中投放适量的PAC与PAM药剂。药剂中的Al³⁺与水中的PO4³⁺发生化学反应后，可以生成多核羟基络合物，形成污泥絮体，并且可以在相互聚集的过程中，实现系统沉淀除磷的目的^[2]。在控制药剂的投加量时，要依据进水量的大小以及化验后TP、SS的指标来合理确定与调整药剂的投放量，强化成本控制。

2碳源竞争矛盾关系及对策

在脱氮除磷的过程中，碳源的消耗是不可避免的。但根据城市污水的总体特点来看，多数污水均存在低碳源高氮磷的这一特点。根据相关理论来讲，当C/N≥2.86时，就可以进行脱氮，但依据以往的实际运用资料来看，当C/N≥3.5～6时，反硝化才可以顺利的进行。与此同时，结合以往的相关实验数据来看，当C/N处于2.0～3.0之间时，因考虑到生物除磷会在一定程度上增加碳源的消耗。因此在脱氮除磷这一过程当中，系统的释磷和反硝化作用就会在碳源的竞争上产生较大的矛盾。

为此，要想解决上述问题，就要从如下两点入手：第一，要通过使用与增加可降解COD的数量来应对碳源缺乏这一问题。例如，对初沉池实施酸化改装，或者是选择污泥消化液回流这种外部工艺；第二，要对内部工艺实施合理的改进。在具体实践中，由于传统工艺需要考虑到释磷需求，因此就会先实施厌氧处理。而这一过程中会影响反硝化的速率。在这种情况下，就要选择将缺氧池前置这种方法来增强脱氮效果，但采用后者明显会对生物释磷产生一定的影响。针对上述矛盾进行综合的考虑，在解决场地受限与控制土建成本的基础上，可以使用增设碳源投加车间，在DE氧化沟缺氧段投加辅助碳源乙酸钠

^[3]。其中，由于乙酸钠属于一种低分子的有机酸盐，因此可以被微生物充分的利用，以便反硝化菌在缺氧过程中可以与足够的碳源进行接触，进而大大提升其反硝化速率，摆脱与避免原有工艺厌氧区中，因聚磷菌释磷后碳源减少而导致缺氧区反硝化碳源不足的情况发生，促使污泥吸磷与释磷的过程更为完整，减少对除磷功效的不良影响。

结束语

总的来讲，要想有效减少城市污水所造成的污染问题，国家就要更加关注优良的工艺的研发。而脱氮除磷之所以成为污水处理厂当前重点考虑的问题，主要是因为我国现阶段的脱氮除磷水平整体还相对较低，再加上人们对污水处理过程中脱氮除磷的矛盾处理工作的认知不足，因此就要进一步加大在这一方面的研究力度，以此来充分挖掘微生物在脱氮除磷方面的潜力与优势，大大增强城市污水的处理效果。

参考文献

[1]刘东.城市污水处理厂生物脱氮除磷工艺的选择分析[J].科学与信息化,2020(7):106-107.

[2]邹光亮.低碳源污水处理生物脱氮除磷技术研究[J].消费导刊,2019(24):101.

[3]肖艳.南方某氧化沟工艺污水厂的提标改造和扩建设计[J].净水技术,2020,39(7):35-40,138.