中小城镇污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择浅析
陈甜 王雨飞
摘 要：近年来我国加快了城镇化建设进程，随着城镇规模的不断扩大，城市人口数量增加，这也对城镇污水处理工作提出了更高的要求。对于中小城镇污水处理来讲，由于与大城市中的一些大型污水处理厂存在较大的差异，因此大型污水处理厂污水处理工艺并不适宜中小城镇污水处理厂。因此需要探索出一条适宜我国的中小城镇污水处理厂的污水处理工艺。当前中小城镇污水中氮、磷含量较多，因此需要选择适宜的脱氮除磷工艺，以此来实现对城镇环境的有效保护。文章从生物脱氮除磷工艺概述入手，分析了中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺。
关键词：中小城镇；污水处理；脱氮除磷；SBR；CAST；氧化沟；BIOLAK
前言
当前在城镇化快速发展过程中，城镇污水排放中氮、磷含量不断增加，这对环境带来了较大的破坏。虽然排放标准越来越严格，但当前中小城镇污水处理厂在污水处理中脱氮除磷的效果并不理想，因此需要选择适宜中小城镇污水处理厂应用的脱氮除磷工艺，有效的实现对污水的净化，使污水达到国家标准的排放要求，实现对城镇水体环境的有效保护。
1 生物脱氮除磷工艺概述
对于污水的氮、磷物质，可以利用生物工艺来清除，这种工艺是将除碳、脱氮及除磷等三种流程有效结合在一起。即通过利用细菌在有氧条件下将有机物分解为二氧化碳和水，在这个过程中，在氧和生物量充足的情况下除碳效果非常明显。在污水排放标准中将氨氮、总氮和总磷作为氮和磷的控制指标。因此在实际生物除磷脱氮工艺中，首先，在对有机物和氮氨去除过程中需要应用生物硝工艺和延时曝气。然后，需要运用生物硝化和反硝化工艺，在好氧反应池前设置缺氧段，这样就能够使好氧池中的硝酸盐混合液实现回流，进入到缺氧段内，从而转化为氮气，实现对有机物和总氮的清除。在除磷过程中也需要运用硝化工艺，并将一个厌氧段增设在好氧反应池前，磷的释放、磷的超量吸收、有机物氧化、有机氮和氨氮的硝化等都好氧段内实现。最后，通过在好氧反应池前增加一个厌氧段和缺氧段，采用完全的生物除磷脱氮工艺来去除有机物、总氮和总磷，从而实现除磷脱氮的目的。
2 中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺
当前中小城镇污水处理厂在对污水中的氮、磷进行处理过程中，对于所选择的工艺，需要综合考虑污水处理厂进水水质和出水水质要求、同时还要对工艺流程、占地、投资、消耗及运行管理等多方面进行考虑，从而选择适宜的脱氮除磷工艺。在具体工艺选择过程中，需要针对污水处理厂的实际情况，对各种工艺进行认真对比，从而选择出与实际情况最符合的脱氮除磷工艺。但在实际脱氮和除磷过程中，脱氮与除磷过程中存在相互制约性，即在脱氮完全时，会破坏除磷所需的完全厌氧环境，从而使除磷效果受到影响。而在除磷过程中，需要通过排放污泥实现，即排放污泥量越多，除磷量也就越多，但生物硝化工艺则需要较长的泥龄，除磷时会影响到硝化，因此必然会对脱氮效果带来不利影响。
生物脱氮除磷工艺具有较多种工艺方法，而且多数是以活性污染法为基础而产生出来的，多数工艺都有效的结合了除碳、脱氮和除磷的流程，具有较好的脱氮除磷的效果。
2.1 SBR衍生工艺
在脱氮除磷过程中，可以引入SBR工艺，由于该工艺操作十分灵活，在具体应用过程中通过对其运行周期进行调整，并对各工序时间进行控制，从而完成脱氮除磷工作。但在具体应用时，常规SBR工艺受制于投资和占地面积，往往在中小城镇污水厂中很难予以采用。但SBR衍生工艺兼具了常规工艺的优点和规避了其缺点，能够更好的发挥脱氮除磷的重要作用。
在SBR衍生工艺中还包括许多种工艺方法，但其中部分工艺方法无法同时达到脱氮除磷的效果，部分工艺运行费用较高也无法在小城镇污水处理厂中进行应用。在SBR衍生工艺中CAST工艺最适宜应用在小城镇污水处理厂中。在CAST工艺中，预反应区设置在主反应区之前，这样污泥从主反应区回流到预反应区内，并与进水有效混合，这样能够有效的利用活性污泥的快速吸附作用，而且能够有效的去除掉溶解性物质，实现对难降解有机物进行水解。而且污泥中的磷在厌氧一半下能够有效释放。在预反应区内，可以对丝状菌的大量繁殖起到有效的抑制作用，防范污泥膨脹现象发生。将CAST工艺在中小城镇污水处理厂中进行应用，不仅具有较好的出水水质，而且具有较强的抗冲击适应性，同时污泥活性较好，运行过程中能耗不高，投资具有较好的经济性。
2.2 氧化沟工艺
在当前我国中小城镇污水处理厂中，氧化沟工艺应用十分广泛，在氧化沟工艺中，其具备三层沟渠结构，利用沟渠内的溶解氧量来确保具有较大的溶解氧梯度，从而构成厌氧-缺氧-好氧的环境，以此来达到良好的脱氮除磷的效果。但在实际氧化沟工艺应用过程中，通常需要与各中小城镇污水处理厂的实际情况进行有效结合，对氧化沟工艺进行改良，可以将厌氧池和缺氧池增设在氧化沟主体结构之前，并与A2/O工艺有效结合，确保出水水质的质量。在改良后的氧化沟工艺中，曝气设备主要以表曝装置为主，这其中包括倒伞曝气机和微孔曝气头，水体流动主要利用推动器或是搅拌机来实现，因此在实际应用中选择哪种组合方式需要通过计算进行权衡。
2.3 合建式BIOLAK工艺
BIOLAK工艺是一种具有除磷脱氮功能的采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。该工艺采用铺设有HDPE防渗膜的土池结构来避免地下水污染，采用悬挂曝气链曝气避免了穿孔安装曝气设备。合建式BIOLAK池前端的厌氧池和反应池中的波浪式曝气所形成的环境使污水中的氮和磷高效去除。
在BIOLAK工艺中，其利用土池作为反应池，这有效的实现了投资的节约，而且通过利用曝气链曝气系统，提高了氧转移的效率，实现了运行费用的降低，使处理效果更为理解。而且澄清池后稳定池内又进行二次曝气，这也使出水水质得到了较好的保证。而且该工艺运行过程中，剩余污泥数量较少，同时其性质也更为稳定。而且在BIOLAK工艺中不需要水下固定件，更易于维修。可以说在中小城镇污水处理厂中，BIOLAK工艺最为适宜。
3 结束语
在当前中小城镇污水处理厂对污水处理过程中，对于选择哪种脱氮除磷工艺则涉及到较多的因素。因此在实际工作中，需要设计人员要综合多种情况、对各种因素比重进行权衡，并对重要工艺进行比较，因地制宜选择最适宜的脱氮除磷处理工艺，从而达到较好的脱氮除磷效果，提高污水处理厂对污水处理的能力，确保所排放的污水与国家相关排放标准要求相符，实现对城镇生态环境的有效保护。
参考文献
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