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含磷廢水的微生物除磷過程原理:本節主要講解汙水生物除磷原理以及汙水生物除磷工藝。
01、汙水生物除磷名詞解釋
汙水生物除磷指的是在活性汙泥法處理汙水時,通過排放聚磷菌較多的剩餘汙泥,去除汙水中磷的過程。
對於汙水中磷酸鹽有如下分類:
1.按物理性質,分為溶解態和顆粒態;
2.按化學性質分,分為正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機磷酸鹽。
對於汙水的除磷方法有以下兩種:
1.生物法,是指利用聚磷菌厭氧放磷,好氧吸磷的生理特性來除磷,除磷的方式是通過排放高富磷汙泥來除磷;
2.化學法,詳細方法見《室外排水設計規範》第6.7節,共有7點規定。
02、汙水生物除磷的原理
生物除磷主要是利用聚磷菌在厭氧條件下釋放磷和在好氧條件下蓄積磷的作用來完成的,根據活性汙泥化學組成經驗式估算,磷在活性汙泥中的量為2%左右,但是在經過厭氧-好氧處理後的活性汙泥找那個,磷含量高達3%~8%,這就是聚磷菌能夠吸磷的重要原因。
具體來說,聚磷菌在厭氧條件下首先釋放部分磷出來,同時合成ATP,吸收汙水中的有機物,以PHB的形式聚集在體內,值得注意的是生物除磷的環境是嚴格厭氧,也就是不僅沒有分子氧,還沒有硝態氮存在才行。經過厭氧釋磷吸收有機物後,在好氧條件下,聚磷菌會大量代謝有機物,同時過量吸收水中磷,積聚在體內,達到固定磷的目的。
▲聚磷菌釋放和吸收磷的代謝過程
在這裡對於新學者來說有一個比較難以理解的點,那就是厭氧過程的釋磷,這不就造成磷的流失了嗎?其實對於這個點,你可以這樣理解:假定聚磷菌是一個商人,做買賣的,磷就是錢,有機物就是貨物,在厭氧階段聚磷菌花了一部分的錢(也就是磷)來置辦大量的貨物(也就是有機物),等到了好氧階段,聚磷菌就把手上的貨物(也就是有機物)花了出去,掙到了比厭氧階段花出去的錢多好多倍的利潤(也就是超量吸磷)。通過這個形象的比喻,想必大家就能很好的明白聚磷菌厭氧釋磷好氧吸磷的作用了。
03、汙水生物除磷的影響因素
對於汙水生物除磷,有以下6點因素可能會影響到最終的處理結果,分別如下所示。
1.厭氧/好氧的交替條件,只有在工藝段上設置足夠的厭氧和好氧的膠體條件,才能夠使聚磷菌獲得選擇性增長;
2.硝酸鹽,因為硝酸鹽的存在,汙水中會變成缺氧狀態,而非嚴格厭氧,會影響聚磷菌的吸磷效果,為什麼?因為有硝酸鹽時,反硝化菌會大量增殖,反硝化菌和聚磷菌又都是異養型微生物,所以這兩種菌會形成競爭關係,競爭水中的低分子有機物,但是在有硝酸鹽的狀態下,聚磷菌是競爭不過反硝化菌的,所以要想達到很好的除磷效果,必須要求沒有硝酸鹽的存在;
3.H值與鹼度,好氧池的最佳pH值為6~8,能夠起到一定的緩衝作用,pH值在中性附近時,剩餘鹼度宜大於70mg/L;
4.BOD5/TP>17,假如BOD5/TP<17時,那就說明有機物不足,會發生無效放磷作用,也就是錢花出去了,卻沒買到充分的貨物,這對於生物除磷效果肯定是不利的。
5.汙泥齡,對於聚磷菌來說,其時代時間很短,所以要求其汙泥齡也要短,否則的話,汙泥齡過長會導致已經吸附的磷在次釋放出來。正常的汙泥齡大概在3.5~7d。
6.溫度,這個因素不必多說,所有的微生物都有自己最適合的溫度,聚磷菌也不例外,其最適合溫度為10~30℃。
04、本節總結
本節需要大家掌握的內容,主要有以下3個方面:
1.要清楚聚磷菌除磷的工作原理:先厭氧釋磷同時吸收有機物,再好氧分解有機物同時過量吸磷;
2.厭氧環境不僅要求沒有分子氧,也不能有硝態氮存在;
3.影響聚磷菌除磷的6點因素,尤其要注意其汙泥齡,聚磷菌屬於短汙泥齡微生物,和脫氮系列的菌種(需要長汙泥齡)正好相反。
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