曝氣生物濾池脫氮除磷
1 曝氣生物濾池特點
曝氣生物濾池是在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒濾料，以提供微生物膜生長的載體，并根據污水的不同流向分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風曝氣，空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機物和填料表面生物膜通過生化反應得到去除，濾料同時起到物理過濾作用。曝氣生物濾池最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池和污泥回流，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化，曝氣生物濾池具有容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短、所需基建投資少、占地面積小、處理出水水質好等特點，又由于曝氣生物濾池沒有污泥膨脹問題，微生物不會流失，能保持較高的生物濃度，因此日常管理簡單。
2 硝化和反硝化工藝流程
2.1 除碳及硝化
對于去除氨氮，可采用兩段曝氣生物濾池，兩段法可在2座濾池中馴化不同功能的優(yōu)勢菌種，各負其責，提高生化處理效率。第一段生物濾池以去除污水中碳化有機物為主，在該濾池中，優(yōu)勢生長的微生物為異氧菌，沿濾池高度方向從進水端到出水端有機物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢，由于有機物降解速度較快，此時自氧微生物處于抑制狀態(tài)。第二段生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化，在該段生物濾池中，由于進水中有機物濃度較低，異養(yǎng)微生物較少，而優(yōu)勢生長的微生物為自養(yǎng)性硝化菌，將污水中的氨硝化成硝酸鹽或亞硝酸鹽。在濾池硝化時，氨氮的去除一定程度上取決于有機負荷，當BOD5有機負荷高于3•0kg/m3•d時，氨氮明顯受到抑制，采用曝氣生物濾池同步除碳和硝化時，必須降低有機負荷。因此在采用曝氣生物濾池工藝去除有機物時，首先必須根據同類污水處理出水的數(shù)據選擇適當?shù)娜莘e負荷，并在設計時留有一定的余量，同時除碳和硝化時，必須降低有機負荷，最好控制在2kg/m3•d以下。Boller等人根據中試研究提出硝化生物濾池，濾料適宜的表面負荷為0•4gNH3-N/m2•d。典型硝化流程見圖1。
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2.2反硝化典型反硝化流程見圖2、3。
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3 PASF工藝特點
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PASF工藝與常規(guī)生物脫氮除磷工藝相比，其硝化、反硝化和好氧吸磷都處于較理想的反應條件下，顯示出非常穩(wěn)定的硝化和脫氮除磷效果。其主要特點為：
(1)采用雙系統(tǒng)(積磷菌、反硝化菌共存于一個活性污泥系統(tǒng)，硝化菌為生物濾池系統(tǒng))可分別控制自養(yǎng)硝化菌和異養(yǎng)菌(積磷菌和反硝化菌)的泥齡，解決了自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌的不同泥齡之爭，有利于發(fā)揮反硝化脫氮除磷與硝化的各自優(yōu)勢。
(2)異養(yǎng)型兼性菌在理想的厭氧、缺氧、好氧交替的環(huán)境下進行反硝化和除磷，自養(yǎng)型專性好氧硝化菌可始終在曝氣環(huán)境中進行好氧硝化，同時克服傳統(tǒng)活性污泥絲狀菌膨脹等弊端，有利于污水處理廠的運行和管理。
(3)厭氧段活性污泥快速吸附或降解并用于厭氧釋磷，在缺氧狀況下，聚磷菌可快速反硝化脫氮，污泥泥齡短，去除單位質量磷耗用的BOD5少，提高了易降解有機物的利用率，改善了脫氮除磷效果，同時硝化系統(tǒng)CODCr濃度較低，有利于提高硝化作用。
(4)充分利用活性污泥法和曝氣生物濾池各自的優(yōu)點，具有較高的處理效率，達到低能耗、高處理效果的目的，同時能減少占地面積，有效節(jié)約工程造價。
5 結語
曝氣生物濾池是一種新型污水生物處理技術，與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、占地面積小、投資少、不會產生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質好等特點，采用曝氣生物濾池處理工藝與常規(guī)處理工藝相結合，對有機物、SS、氮及磷的去除具有良好的效果。
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