反硝化聚磷菌除磷工艺

01 反硝化除磷机理

反硝化除磷是在厌氧/缺氧交替环境下，容易富集一类兼性厌氧微生物，兼具反硝化和除磷功能，聚磷菌能以NO3-为电子受体，通过自身代谢同时完成过量磷的吸收和反硝化过程。

最大限度减少碳源需求，实现能源和资源的双重节约。脱氮除磷可节省COD约50%，节省氧气约30%，减少剩余污泥量约50%。

02 脱氮除磷工艺

该技术对城市污水，特别是低C/N比的污水有很好的处理效果。目前，满足DPB所需环境和基质的工艺有单级和双级两种。单级工艺中DPB菌、硝化细菌和非聚磷酸异养细菌同时存在于悬浮生长混合液中，依次经历厌氧/缺氧/好氧三种环境，最具代表性的是BCFS工艺。双级工艺中硝化细菌独立于DPB存在于反应器中，最具代表性的为Dephanox工艺和A2N工艺。

1. BCFS 流程

BCFS 流程是基于 UCT 流程和原则开发出来的。

工艺流程如图1所示，改进之处是增加了两个反应池，一个接触池、一个混合池；增加了两个混合液循环Q1、Q3。

接触池的作用是将回流污泥与厌氧池出来的混合液在池内充分混合，吸附剩余的COD，并有效防止污泥膨胀。

混合池的作用为：在不影响反硝化或除磷的情况下，最大程度保证污泥再生；容易控制SVI；最大限度利用DPB，获得最少的污泥产量。

混合液循环Q1的作用是增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3的作用是协助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮。

BCFS结合了生物和化学除磷工艺，是将生物除磷和化学除磷相结合进行在线磷分离和离线磷沉淀，充分利用反硝化聚磷酸盐菌的脱氮脱氮双重效应，达到完全除磷和最佳脱氮的效果。由于BCFS工艺中充分利用了污泥龄，容易满足硝化细菌生长所需的生长条件，因此污泥产量相对较低。荷兰BDG公司和WGS工程咨询公司联合开发设计了BCFS技术的同心圆反应池，实现了计算机自动控制。但该工艺回流系统相对复杂，总回流比高，同时工艺流程也相对复杂。污水处理厂通常采用同心圆配置，运行管理相对复杂，运行费用较高。

2. Delphanox 工艺

Dephanox工艺在厌氧池与好氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应器，固定膜反应器的作用是避免有机碳源因氧化而损失，稳定系统的硝酸盐浓度。

污水在厌氧池中释磷，在沉淀池中实现泥水​​分离，含有较多氨氮的上清液进入固定膜反应器进行硝化，沉淀出来的污泥与固定膜反应器中的NO一起进入缺氧段，完成反硝化吸磷。

该工艺优点在于可解决除磷系统反硝化碳源不足的问题，降低系统能耗，减少剩余污泥量，COD消耗低。

3. A2N 流程

在不同的污泥系统中培养硝化细菌和反硝化聚磷细菌称为双污泥系统，简称A2N工艺。A2N连续流反硝化除磷双污泥系统利用DPB中PHB的“一碳两用”作用，实现脱氮除磷。

A2N-SBR工艺是一种新兴的双污泥反硝化除磷工艺，由AAO-SBR反应器和N-SBR反应器组成。AAO-SBR主要作用是去除COD和脱氮除磷；N-SBR反应器主要起硝化作用。这两个反应器的活性污泥是完全分开的，只交换每次沉淀后的上清液。

连续流双泥浆反硝化除磷系统特点：A2N双泥浆系统使硝化细菌和反硝化聚磷细菌在各自的最佳环境中生长，有利于系统高效、稳定的反硝化除磷，当C/N比提高到6.49时，TN、TP、COD的去除率分别为92.7%、97.95%、95%。

A2N工艺在实际应用中面临的主要问题是当缺氧段硝酸盐量不足时，磷的过量摄入受到限制，而当硝酸盐量过大时，硝酸盐会随回流污泥进入厌氧段，干扰磷的释放和聚磷菌PHB的合成。反硝化除磷技术将反硝化和生物除磷结合在一起，是一种可持续的生物污水处理工艺。

废水除磷技术进展

01 物理化学除磷与生物除磷相结合技术

目前，物化处理与生物处理相结合的城市污水处理工艺应用较为广泛，其最显著的特点是在工艺过程中加入化学混凝剂，其余与普通活性污泥法类似，通过加入化学沉淀可提高生物除磷的工艺稳定性。

国外很多二级污水处理厂在曝气池中添加混凝剂辅助除磷，使得原本设计具有脱氮除磷功能的污水处理厂的除磷功能更加有效发挥。对于一些已建成的二级生物污水处理厂，在生物处理的基础上采用物理化学方法，可以大大提高出水水质。

将生物除磷与化学除磷相结合，可以充分利用生物除磷成本低和化学除磷出水中磷浓度较低且相对稳定的优势。

02 利用微生物固定化技术处理含磷废水

微生物固定化技术通常用于难降解有机废水、含有氨氮的有机废水等。在PVA-硼酸法固定化以假单胞菌为优势菌的活性污泥除磷研究中，固定化污泥具有较高的活性和除磷效率，初始磷的质量浓度为87.5mg˙L-1，6h内可降至44mg˙L-1。