SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺应用解析图文并茂

PAGE52PAGE1强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺的研究摘要：本文在总结国内外脱氮除磷工艺的基础上，提出了强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺并建立、启动了该工艺的试验装置。SBBR采用新型两格交替运行形式，强化了碳源保存和同步硝化反硝化脱碳效率；人工湿地选种的植物为菖蒲和矮生百慕大草，以进一步去除SBBR出水中的磷。通过测试分析，该工艺具有稳定的脱氮除磷能力，氮、磷的去除率分别能达到92%、91%，是一种新型的有效污水处理工艺。关键词污水处理脱氮除磷SBBR人工湿地AcombinedprocesswithenhancedSBBRfornitrogenremovalandconstructedwetlandsforphosphorusremovalABSTRACTThispapergivesareviewondevelopmentofnitrogenandphosphorusremovalprocessesintheworldandproposesacombinedprocesswithenhancedSBBRfornitrogenremovalandconstructedwetlandsforphosphorusremoval.ThisSBBRoperatedalternatelyintwosimilarpartsofthereactortoimprovesimultaneousnitrificationanddenitreification(SND).CalamusandBermudagrasswereplantedintwoconstructedwetlandsforfurtherphosphorusremoval.Accordingtotheexperimentaltestingandanalyzing,itdemonstratesthattheprocesshasagoodandstablenitrogenandphosphorusremovalcapability.Thenitrogenandphosphorusremovalratesreach92%,91%,respectively.Thisisanewtypeofeffectivewastewatertreatmentprocess.KeywordswastewatertreatmentnitrogenandphosphorusremovalSBBRconstructedwetland目录HYPERLINK"/rzeast-microwave/5449.htm"管理简单。污水处理技术选择应特别注重选用简便易行、运行稳定、维护HYPERLINK"/rzeast-microwave/5449.htm""/rzeast-microwave/5449.htm"管理方便，利用当地技术和HYPERLINK"/rzeast-microwave/5449.htm""/rzeast-microwave/5449.htm"管理力量能够满足正常运行需要的处理工艺。由对城乡污水处理的文献查阅和调研得出，厌氧处理方式因为节省动力消耗，产生清洁能源而备受关注，但厌氧处理也存在很多缺点，经厌氧处理后的污水往往不能达到排放的标准，需要后续处理；厌氧微生物对有毒物质较为敏感，若污水中含有了一些对厌氧微生物不利的有毒有害物质，可能会导致反应器运行条件的恶化；厌氧生物处理工艺可能因为散发臭气而造成二次污染。利用稳定塘处理污水可以充分利用地形，节约资金，并能够实现污水的资源化，但是占地面积大，处理效果易受气候影响，所以很难普及。活性污泥法和生物膜法工艺是最为广泛采用的小型生活污水处理工艺，具有运行安全可靠、投资省、施工安装方便、工期短、操作管理方便等特点。该类工艺主要包括物理处理、生物处理、消毒3大部分，其中物理处理工艺起到预处理作用,通常采用格栅、沉淀等工艺。生物处理部分是主要的处理工艺，采用生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和活性污泥法等工艺；后处理一般是消毒后回用或排放。综合以上因素并结合强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺的特点，在济较发达，环境要求较高的城乡区域；含有湖泊、河流等的生态修复区等，强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺拥有广阔的发展空间。强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺的开发应用出水经人工湿地停留后排入附近水体图4-1工艺流程图强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺设备主体采用改进的序批式生物膜反应器(SBBR)以及人工湿地。SBBR沿袭了序批式反应器(SBR)可控制非稳态技术特征，通过在SBR中添加载体作为微生物附着生长的基础，将间歇操作模式引入到生物膜反应器。SBBR的提出是为解决进水负荷波动过大及防止生长速率小的微生物从反应器系统中流失等问题，而人工湿地则是对SBBR在除磷方面的一个很好的补充。一方面SBBR可增加反应器中的污泥浓度，增大微生物和污水的接触面积，提高硝化菌的固着量与抵御外界环境变化的能力，防止生物量随悬浮污泥流失，强化脱氮；另一方面，利用人工湿地植物的吸收以及填料的物化吸附、沉淀作用来除磷，出水经人工湿地停留后排入附近水体图4-1工艺流程图进水首先经隔油隔渣池进入到调节池,这个单元设计成连续进水间歇排水的操作模式,完成污水预处理的功能。接下来水由水泵序批地送到SBBR池。SBBR完成各种操作后，水进入消毒池消毒后流经地表的人工湿地，进一步进行磷的去除后排放或回用。该系统能实现自动控制，控制设备安装在地表设备间。该系统的最大特点是：在对污水有效脱氮除磷的基础上，增加了生态自然景观，能够有效提升环境质量，促进人与自然的和谐发展。图4-2强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺设备系统图图4-3强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺设备立面布置图5.结论与建议结合国内外研究成果，介绍了利用强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺进行污水生物脱氮除磷的可行性。通过强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺试验装置处理污水的试验结果分析，发现该工艺在脱氮除磷方面具有优越性和稳定性，并得出以下几点结论与建议，希望能够对强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺做进一步的改进和完善。5.1结论（1）为了解决传统脱氮除磷工艺中同步脱氮除磷效果不理想，出水水质不稳定的缺点，本研究提出了强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺。该工艺同步脱氮除磷效果良好，TN去除率达到92%，PO43--P去除率达到91%。（2）强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺利用两格交替运行序批式生物膜反应器有效地储存了碳源，在好氧阶段发生同步硝化和反硝化来实现强化脱氮。由于操作方式的改变和生物膜的特性，既利用了原水中的部分碳源作为电子受体，又利于产生缺氧区，这样可以在发生硝化的同时来完成反硝化而实现在好氧阶段脱氮。利用人工湿地植物的吸收以及填料的物化吸附、沉淀去除磷，由于有机负荷低，能有效减少湿地的堵塞现象。（3）强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺为成熟工艺的改良工艺，系统配备控制系统，减少操作管理强度，便于维护保养。其中强化SBBR脱氮设备可以埋于地下，几乎不占用地面的空间体积，地表的人工湿地可以作为绿化用地美化环境，同时该工艺可以有效地减小SBBR反冲洗频率，节约能源。强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺是一种节能、环保的新型污水处理工艺。（4）强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺在满足当前达标处理与今后再生利用需要的基础上，又具有经济技术适用、操控简单等特点，能够满足经济较发达，环境要求较高地区污水处理的需要，同时也适用于含有湖泊、河流等的生态修复区，具有广阔的应用前景。5.2建议（1）强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺的研究还有待于进一步的深入，需要在SBBR反冲洗频率，人工湿地水力负荷以及其他方面做更具体的探讨，完善该工艺以获得更好的脱氮除磷效果，增强其实际运用价值。（2）强化SBBR脱氮与人工湿地除磷联合工艺的研究中，进水采用的是人工配水，而不是实际的污水，因此需要在现有的基础上，进一步研究采用真实污水后该工艺的处理效果，并根据实际情况对工艺参数做相应的调整。参考文献[1]杨丽华,卓奋.湖泊水体磷污染及其防治对策[J].污染防治技术,1996,9(1/2):47-49.[2]世界经济合作与发展组织.水体富营养化监测评价与防治[M].北京:中国环境科学出版社,1989:11.[3]张英雄,许淑华,李晶.磷对环境的污染及防治对策[J].化工环保,2002,22(2):68-70.[4]徐亚同.废水中氮磷的处理[M].上海:华东师范大学出版社,1996:5.[5]LaaneRWPM,BrockmannU,VanLiereL,etal.Immissiontargetsfornutrients(NandP)incatchmentsandcoastalzones:aNorthSeaassessment[J].Estuarine,CoastalandShelfScience,2005,62(3):495-505.[6]刘全凤.浅谈氮循环及氮污染[J].现代农业科技.2007,12:189.[7]李圭白,张杰.水质工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[8]陈清后,李飞,等.一种新型短程同步硝化反硝化生物膜工艺[J].环境科学与管理.2007,32(10):87-89.[9]陈辅强,李亚新.同步硝化反硝化研究进展[J].科技情报开发与经济.2005,15(18):173-175.[10]孙洪伟,彭永臻,王淑莹,等.厌氧氨氧化生物脱氮技术的演变机理及研究进展[J].工业用水与废水,2008,39(1):7-11.[11]田淑媛,王景峰,杨睿,等.厌氧下的PHB和聚磷酸盐及其生化机理研究[J].中国给水排水,2000,16(7):5-7.[12]郭杰,曾光明,张盼月,等.污水处理厂污泥中磷的回收[J].环境科学与技术,2006,29(9):88-89.[13]GerardJJJ,Kortstee,KlassJA,etal.Biologyofpolyphos-phate-accumulatingbacteriainvolvedinenhancedbiologicalphosphorusremoval[J].FEMSMicrobReviews,1994,15:137-153.[14]SatohH,MinoT,MatsuoT.Uptakeoforganicsubstratesandaccumulationofpolyhydroxyalkanoateslinkedwithglycolysisofintracellularcarbohydratesunderanaerobicconditionsinthebiologicalexcessphosphateremovalprocesses[J].WaterSciTechnol,1992,26:933-942.[15]Lemos,Viana,Salgueiro,etal.Effectofcarbonsourceontheformationofpolyhydroxyalkanoates(PHA)byaphos-phate-accumulatingmixedculture[J].EnzymeMicrobTech-nol,1998,22:663-671.[16]赵耘挚,刘振鸿.SBR工艺脱氮除磷研究进展[J].中国给水排水.2003,19(3):33-36.[17]GoronszyMC.Cyclicactivatedsludgesystemwastewatertreatmenttechnology[J]1Informationpackage,transenviro,Inc,20021.[18]黄勇,李勇,潘杨.双循环两相(BICT)生物处理工艺脱氮除磷研究[J].中国给水排水,2003,19(10):1.[19]沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术(第二版)[M]1北京:中国环境科学出版社,2006(1).[20]曹昉,王增长.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