如何除去廢水中的磷?生物法除磷
污水生物除磷的原理就是人為創(chuàng)造生物超量除磷過程,實現(xiàn)可控的除磷效果。整個過程必須通過創(chuàng)造厭氧環(huán)節(jié)利用厭氧微生物的作用來實現(xiàn)生物除磷過程。
1)厭氧條件下釋磷
在沒有溶解氧或硝態(tài)氮存在的條件下,兼性細菌通過發(fā)酵作用將可溶性BOD5轉化為低分子揮發(fā)性有機酸VFA。聚磷菌吸收這些發(fā)酵產(chǎn)物或來自原污水的VFA,并將其運送到細胞內,同化成胞內碳能源儲存物質PHB,所需的能力來源于聚磷的水解以及細胞內糖的酵解,并導致磷酸鹽的釋放。
2)好氧條件下攝磷
好氧條件下,聚磷菌的活力得到恢復,并以聚磷的形式存儲超過生長所需的磷量,通過PHB的氧化代謝產(chǎn)生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能鍵的形式捕集存儲,磷酸鹽從水中被去除。
3)富磷污泥的排放
產(chǎn)生的富磷污泥通過剩余污泥的形式排放,從而將磷去除。從能量角度來看,聚磷菌在無氧條件下釋放磷獲取能量以吸收廢水中溶解性有機物,在好氧狀態(tài)下降解吸收溶解性有機物獲取能量以吸收磷。
除磷的關鍵是厭氧區(qū)的設置,可以說厭氧區(qū)是聚磷菌的生物選擇器。聚磷菌能在短暫的厭氧條件下,由于非聚磷菌吸收低分子基質并快速同化和儲存這些發(fā)酵產(chǎn)物,即厭氧區(qū)為聚磷菌提供了競爭優(yōu)勢。
這樣一來,能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統(tǒng)中得到選擇性增殖,并可通過排除高含磷量的剩余污泥達到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一好處是抑制了絲狀菌的增殖,避免了產(chǎn)生沉淀性能較差的污泥的可能,因此厭氧/好氧生物除磷工藝一般不會出現(xiàn)污泥膨脹。
生物除磷的影響因素:
1)溶解氧
首先必須在厭氧區(qū)嚴控制的厭氧環(huán)境,這直接關系到聚磷菌的生長狀況、釋磷能力及利用有機基質合成PHB的能力。其次是必須在好氧區(qū)供給足夠的溶解氧,以滿足聚磷菌對儲存的PHB進行降解,釋放足夠的能量供其過量攝磷。一般厭氧段的DO要嚴格控制在0.2mg/L以下,而好氧段的DO要嚴格控制在2mg/L以上。
2)厭氧區(qū)硝態(tài)氮
硝態(tài)氮包括硝酸鹽和亞硝酸鹽,硝態(tài)氮的存在也會消耗有機基質而抑制聚磷菌對磷的釋放,從而影響好氧條件下聚磷菌對磷的吸收。另外,硝態(tài)氮的存在會被部分聚磷菌作為電子受體進行反硝化,從未影響其以發(fā)酵產(chǎn)物作為電子受體進行發(fā)酵產(chǎn)酸、抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。
3)溫度
一般來說,在5~30℃范圍內,都可以收到較好的除磷效果。
4)pH值
pH值在6~8范圍內,磷的釋放比較穩(wěn)定。
5)BOD負荷和有機物性質
一般認為,進水中的BOD5/TP要大于15,才能保證聚磷菌有足夠的基質,從而獲得理想的除磷效果。為此,可以采用部分進水和跨越初沉池的方法,獲得除磷所需的BOD5量。
6)泥齡
一般以除磷為目的的生物處理系統(tǒng)的泥齡控制在3.5~7d。