技术解析丨低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展 当前位置：首页 > 新闻动态 > 新闻动态 > 正文

随着社会经济的快速发展与人们生活水平的提高，用水量的增加使得污水处理厂中的有机物含量逐渐降低，而磷含量则较高，因而在污水脱氮除磷处理中，低碳源污水成为发展的瓶颈。COD含量的降低使得污水在采用生物法进行脱氮除磷处理时，微生物新陈代谢过程所需的碳源不足，进而对出水中氮磷含量造成影响，导致出水达不到相关标准。

在碳源不足的前提下，污水排放氮、磷不达标会使污水排放问题更为突出，因此亟须开发高效经济的污水处理技术，旨在提高氮、磷去除率。

目前，在我国城市及乡镇污水处理中，氮、磷含量较高，在对污水进行脱氮除磷处理中，排泥除磷与反硝化工艺均需要应用碳源，为了能够使出水的氮含量与磷含量达标，就需要投加额外的碳源，但该项费用较高，采用此方式会增加污水处理的成本。

我国生活污水属于非常典型的低碳源污水，因而对低碳源污水脱氮除磷技术的研究成为现阶段我国污水处理行业的热点。鉴于此，本文对一系列脱氮除磷技术，如外加碳源、取消化粪池以及磷回收等技术及效果进行分析，从而为低碳源污水处理提供有价值的参考意见。

01

低碳源污水的脱氮除磷技术

1.1补充外来碳源

在对有机物浓度较低的生活污水进行处理时，大部分的污水处理厂通过补充外来碳源方式进行处理，但碳源与药剂的增加会在很大程度上提高污水处理厂的运营成本。因此，这种方式无法满足低化学品投加与节能降耗的目标，也会显著提高经济成本。

相关人员在选择外加碳源的过程中，应尽可能选取溶解性或不溶性的易生物降解有机物，同时还要确保碳源价格低廉，简单易得。一般来说，溶解性有机碳主要呈现为乙醇、乙酸及葡萄糖等液态形式，这些容易降解液体的有机物极容易在处理时被利用，因此具有较高的氮磷去除率。

但由于甲醇具有一定毒性，而葡萄糖以及甲乙醇的价格较高，因而一部分污水处理厂在污水处理中采用化工生产的乙酸废液，具有较为明显的应用效果。

需要注意的是，在污水处理中通过投加外碳源的方式虽然能够在一定程度上强化生物脱氮除磷效果，但存在受温度影响大、运输困难以及甲醇毒性大等问题。同时投加外碳源的方式会增加运行管理费用，因而逐渐被弃用。

1.2优化进水方式

大部分的碳源在好氧段通过传统的进水方式会导致其被氧化成为二氧化碳，使其在缺氧反硝化阶段出现无碳源可用的状况。通常来说，对进水方式优化是将原污水中所含有的一部分有机碳应用于反硝化过程，从而提高脱氮效果，主要包括两种方式，分别是分段进水、周期性改变进水方向。

优化进水方式是通过应用后置缺氧UCT分段进水工艺，使氮磷去除率保持在75.3%左右。而周期性的改变进水方向仅需要将两个相同的反应器予以串联，然后将其作为定期进水的第一级反应器，改变每个反应器的周期性功能。

1.3取消化粪池

化粪池随着我国经济的发展，其弊端逐渐显现出来。主要体现在以下几个方面:第一，运行管理能力欠佳，通常在出现堵塞时才予以清理，影响周围环境。第二，化粪池的设置会导致占地以及其他管线布置困难等问题。第三，化粪池会去除一部分有机物，降低原污水中的有机碳源，影响污水厂的正常运行。

因此，建议取消化粪池，旨在提高污水中的有机成分，最终提高脱氮除磷效果。

1.4磷回收

从污水中采取磷回收措施能够将污水中的磷变废为宝。一般情况下，磷回收采取的是抽取工艺中的厌氧池上清液，通过结晶技术、化学沉淀以及离子交换等技术分离清液中的磷，剩余的上清液便将其回流至处理构筑物。这样不仅能显著减少污水中的磷负荷，同时也可将磷元素用在化肥生产中。

02

新技术

2.1同步硝化反硝化

同步硝化反硝化依赖的好氧反硝化菌以及异养硝化菌在溶解氧浓度梯度单级反应器中的溶氧较低，因而在处理过程中需要对曝气予以一定限制或实现精准曝气。该技术的特点与因进水碳源低而需要控制无效氧化的相关要求、节约动力消耗等具有一致性。

因此，在对低碳源污水处理中，同步硝化反硝化具有较为广阔的应用前景。

2.2厌氧氨氧化

厌氧氨氧化主要指的是细菌在溶氧浓度较低的前提下，通过细胞内的新陈代谢，促进亚硝酸盐与氨之间发生生物氧化的还原反应，从而使氮气脱除水。该种方式在实际应用过程中具有节省碳源、节约能耗以及细菌合成量少等特点，因而受到污水处理厂的关注。

厌氧氨氧化细菌主要是利用氨与亚硝酸根的化学反应而产生能源，并且空气中的二氧化碳作为碳素的细菌，不需要额外添加有机碳源，具有较为明显的应用价值。

但缺陷在于培养以及驯化厌氧氨氧化菌的过程较为困难，对环境要求非常严格，若能解决厌氧氨氧化工艺难题，便能在污水处理中得到广泛推广。

2.3生物除磷

对污水实行生物除磷的关键在于聚磷菌，聚磷菌在耗氧环境中能够从水中过量吸收磷，若在厌氧的环境下则会在水中释放磷。生物除磷技术依赖聚磷菌的特性，对磷予以反复吸放，从而使污水中磷以聚β羟基丁酸的形式存在于增殖的细菌中，并在好氧环境下分离并排放剩余的污泥，最终起到去除磷的目的。

2.4短程硝化反硝化

在传统理论中主要依靠的是亚硝化细菌和硝化细菌两种微生物转化氨氮。若需要对两种方式进行生态选择，需要在污泥中使亚硝化细菌转变成为优势菌群，并淘汰或减少硝化细菌数量，在亚硝化阶段充分发挥硝化作用，然后直接对其进行反硝化处理，该种方式能够显著缩短脱氮的反应进程。该工艺在实际应用中能够有效节省能源，与传统工艺相比，减少大约40%左右的碳源。

03

结语

随着我国城市生活用水量的增加，污水排放量也随之增加，低碳源污水是生活污水排放的主要组成成分，对其进行脱氮除磷处理已经引起水处理专家的重点关注，当务之急在于提高脱氮除磷效果，确保污水达标排放。

在低碳能耗与绿色环保的背景下，我国污水处理厂正面临着升级改造的转折点，其所采用的脱氮除磷技术措施应尽可能符合经济节能的要求。其中同步硝化反硝化、厌氧氨氧化技术、生物除磷以及短程硝化反硝化等技术在实际应用中因具有耗能低、有机物少等特点，成为未来污水处理的主要发展方向。

综上所述，无论污水处理厂采用何种技术提高低碳源污水脱氮除磷的效果，均需要有效掌握工艺运行管理技术，最大限度地发挥该技术的优势，实现绿色环保的目的。

来源：黑龙江科学

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各有关单位：

治理好水污染是一项功在当代、惠及子孙的事业。随着城市化进程的加快，城市的地位和作用更加突出，城市污水处理对改善环境质量、促进城市的健康与生产力的持续发展、更好地满足人民群众物质文化生活需要，具有十分重要的意义。

TP与TN是我们污水处理排放核心关注的焦点。环境污染和水体富营养化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准，这也使污水脱氮除磷技术成为污水处理领域的热点和难点。为进一步提升污水处理技术发展水平，实现排污氮磷总量控制和水资源有效再利用。中国环保机械行业协会水污染防治装备专业委员会联合神美科技有限公司、《亚洲环保》、巴安水务、等行业相关机构将于2019年9月20日—22日在山东省威海市召开“污水处理脱氮除磷优化技术研讨会”。现将会议有关事项通知如下：

一、会议组织

主办单位:

中国环保机械行业协会水污染防治装备专业委员会

联合主办单位：

神美科技有限公司、《亚洲环保》

天津大学环境学院生态环境校友会

上海巴安水务股份有限公司

支持机构

哈工大排水与污水处理高级研修班

中国土木工程学会水工业分会

北控水务集团有限公司

山东兆盛天玺环保科技有限公司

中国市政工程中南设计研究总院

中国市政工程东北设计研究总院

持续更新中……

二、会议内容

（一）政策及氮磷地标关注。拟邀请行业有关部门领导，知名专家学者介绍污水处理行业有关工作最新动向与政策解读，污水处理氮磷排放的总量控制发展的政策标准要求。

（二）行业案例关注。具有示范意义的城市规模化污水处理厂氮磷排放的良好实践经验分享、示范性污水处理脱氮除磷创新工艺结合高排放标准要求的实践案例交流分享。

（三）技术创新关注。氮磷总控制高标准要求下的污水处理厂主流工艺应用案例剖析介绍，污水处理厂脱氮除磷的方法路线和关键产品选择，行业新工艺、新技术路线、新产品推介交流。城市污水处理未来氮磷排放控制趋势分析及国外同行经验案例分享。

三、会议时间与地点

2019年9月20—22日（9月20日全天报到）

威海春竹国际大酒店（会议价格：标准间400元/天、含双早，威海经济开发区杨家滩环岛东南角，电话：0631—5937888）

四、会议安排

9月20日 报到

9月21日 全天会议

9月22日 威海水务集团污水处理厂参观考察学习

拟邀请专家：（排名不分先后）

彭永臻

中国工程院院士

北京工业大学/教授

张 悦

中国土木工程学会水工业分会/会长

杨向平

中国环保机械行业协会水污染防治装备专业委员会/主任

杭世珺

北控水务集团有限公司/顾问总工

郑兴灿

中国市政工程华北设计研究总院/总工

杨 冬

天津大学环境科学与工程学院/党委副书记、副院长

李 军

北京工业大学/教授、博导、

万年红

中国市政工程中南设计研究总院/副总工

姚 波

威海水务投资有限责任公司/总经理、

石伟杰

神美科技有限公司/董事长、

持续更新中……（欢迎优秀技术公司参与协办）

五、会议嘉宾与代表

排水与污水处理行业管理运行单位代表、城市污水处理厂技术工艺运行与设备管理等代表、有关专业科研设计研究院校所及装备制造、工艺技术研发等企事业单位技术和管理人员。

六、会议报名

会务费1200元/人（含会务、资料、场地、用餐、参观考察等费用），以下条件免收会务费（限每单位2个名额，超额可享受半价参会费优惠）：①中国环保机械行业协会会员单位；②排水业主单位可免2人参会费（限前100名，业主单位包括各地排水管理处、水务局、排水公司、污水处理厂等单位）；③哈工大排水与污水处理高级研修班学员。“参会回执表”见附件；会议期间住宿统一安排，费用自理。请参会代表将参会回执表及所需要开具《增值税专用发票》开票信息内容按照要求填写完整后发送至53228239@qq.com邮箱报名。请参会人员务必于9月12日前将参会回执发电子邮件至会务组邮箱。

七、会议联系

联系人：

高 飞 13811934032

杨 雷 13811151163

吴小齐 13683296492