除磷效果污泥泥龄因素分析

污水除磷效果影响因素及其措施
一、影响污水除磷效果的主要原因
1.温度
聚磷菌也叫除磷菌、摄磷菌，这类细菌被广泛的用于生物除磷。

最合适的温度是15-25℃，温度过低会导致系统运行效果变差，不利于聚磷菌的生产，导致污水站磷反而比平常升高不少。

2.pH值
pH值在6-8时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH 值低于6.5时，吸磷率急剧下降。

3.溶解氧
厌氧除磷要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利于减少易降解有机质的消耗。

4.厌氧池硝态氮
厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。

5.泥龄
由于生物除磷系统主要通过排出剩余污泥实现除磷，因此剩余污泥量的多少决定系统的除磷效果，而泥龄长短对剩余污泥的排放量和污泥对磷的摄取作用有直接的影响。

污泥龄越小，除磷效果越佳。

6.COD/TP
一般认为，进水中COD/TP要大于15，才能保证聚磷菌有足够的基质，从而获得理想的除磷效果。

二、总磷超标的处理方法
1.调整工艺
通过调节污水温度、pH值、微生物营养比例、溶解氧、污泥浓度等因素，提高生化去除率；
2.投加化学药剂
直接在生化池后端投加化学除磷药剂。

污水经生化工艺后，总磷的浓度大幅度降低，除磷剂对此类含磷废水，能有较好的处理效果，稳定除磷至0.05mg/L以下。

原理运用了絮凝沉淀的方式，在废水中投加了除磷剂之后，快速中和水中胶体微粒表面的负电荷，又能在离子间起架桥、吸附、网捕作用，极易的与水中的磷离子结合产生沉淀物，从而除磷。

污水生物除磷的影响因素排放富含氮磷的污水会导致受纳水体的富营养化，特别是湖泊和流速较小的河流(Sundblad et al., 1994; Danalewich et al., 1998)。

目前，具有除磷功能的污水厂多数采用化学沉淀法，常用的混凝剂为硫酸铝或石灰(Stratful et al., 1999)。

生物除磷就是利用微生物超过其正常代谢需要地聚集磷酸盐(作为细胞内的聚磷)(Brdjanovic et al., 1998; Mino et al., 1998)。

BPR工艺的主要特征就是使活性污泥循环处于厌氧和好氧环境，并使进水进入厌氧区(Wagner and Loy, 2002)。

在厌氧区，必须有充足的易生物降解碳源，如VFAs，诱导除磷菌吸收酸并释放磷酸盐(Morse et al., 1998)。

在好氧区，发生超量吸磷，导致总磷去除率高达80-90% (Morse et al., 1998)。

通过排放富含磷的剩余污泥实现磷的高效去除(Mino et al., 1998)。

Mino et al.(1998)总结了BPR工艺的微生物学和生物化学过程。

此外，反硝化聚磷菌(DPAO=denitrifying P-accumulating organisms)也被广泛报道与讨论((Kerm-Jespersen and Henze, 1993; Rensink et al., 1997, Meinhold et al., 1999; Hu et al., 2002)。

Ekama and Wentzel(1999a)认为，在适宜的条件下，不同种类的PAO可以完成缺氧磷吸收，但除磷效果明显较低，而且与好氧吸磷PAO相比，其利用进水中易生物降解COD的效率也低。

1.1 污水水质要使BPR成功运行，污水进水越稳定越好，应避免进水量的剧烈波动。

可采取在较长时间内逐渐增加的办法来提高负荷率(Shehab et al., 1996)。

污水处理厂除磷效果影响因素分析李科【摘要】生物及化学协同除磷可以达到较好的除磷效果,本文分析了污水可生化处理条件并探讨了污水处理系统中生物/化学除磷的影响因素.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P47,54)【关键词】生物;化学;除磷;污水【作者】李科【作者单位】河南省焦作市环境保护局河南焦作454003【正文语种】中文生物除磷是利用聚磷菌在好氧条件下可以超量吸收污泥中磷并排出污泥，从而达到除磷效果。

其优点是处理工艺简单，运行成本低。

但生物除磷受限制因素较大，除磷效果并不稳定，且除磷与除氮的工艺条件相互抑制，其处理效果往往不尽人意；化学除磷是通过投加絮凝剂与污水中的多形式的磷酸盐反应生成难溶性的磷酸盐沉淀，然后用过滤等物理方法去除沉淀物，从而达到除磷的目的，去除效果稳定。

但需要投加大量的絮凝剂，从而大大增加了处理成本。

因此，协同生物及化学两种处理技术运用于污水除磷项目中，既能实现稳定高效的除磷目的，又可节约成本。

在设计过程中，由于对除磷影响因素的认识不清，难以达到理想效果，因此就生物/化学除磷的影响因素进行探讨。

1 污水可生化性分析污水能否采用生化处理，特别是否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。

1.1 BOD5/COD比值BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，采用BOD5/COD比值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。

一般情况下，BOD5/COD值越大，说明污水可生物处理性越好。

1.2 碳磷比（BOD5/总磷）该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。

生物除磷是活性污泥中聚磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。

污水处理氨氮、总氮、总磷超标缘由分析及把握措施脱氮除磷工艺越来越多的应用到污水处理当中，但是在实际运行过程中，出水氮磷含量超标的状况常常困扰着水厂的工作人员。

因此，厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以把握，能够很好的保证系统的正常运行，出水氮磷含量达标。

一、氨氮超标缘由及把握1、污泥负荷与污泥龄生物硝化属低负荷工艺，F/M-般在0. 05〜0. 15kgB0D/ kgMLVSS-do负荷越低，硝化进行得越充分，NH- N向N0二N转化的效率就越高。

与低负荷相对应，生物硝化系统的SRT般较长，由于硝化细菌世代周期较长，假设生物系统的污泥停留时间过短，污泥浓度较低时，硝化细菌就培育不起来，也就得不到硝化效果。

SRT把握在多少，取决于温度等因素。

对于以脱氮为主要目的生物系统，通常SRT可取11~ 23do2、回流比与水力停留时间生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大，主要是由于生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐，假设回流比太小，活性污泥在二沉池的停留时间就较长，简洁产生反硝化，导致污泥上浮。

通常回流比把握在50s 100%o生物硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺长，至少应在8h以上。

这主要是由于硝化速率较有机污染物的去除率低得多，因而需要更长的反响时间。

3、B0D5/TKNBOD5/TKN越大，活性污泥中硝化细菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同样运行条件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。

很多城市污水处理厂的运行实践觉察，BODJTKN值最正确范围为2〜3左右。

4、溶解氧硝化细菌为专性好氧菌，无氧时即停止生命活动，且硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多，假如不保持充分的氧量，硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。

因此，需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上，特殊状况下溶解氧含量还需提高。

5、温度与pH硝化细菌对温度的变化也很敏感，当污水温度低于15。

除磷效果污泥泥龄因素分析
活性污泥除磷原理
在生物除磷方法的除磷过程中，通过排除含有大量磷酸盐的污泥来达到除磷的目的。

所以污泥的排放量影响着污水处理除磷效果是否好的一个衡量标准。

微生物在好氧条件下大量吸收磷酸盐，形成多聚物高磷污泥进行排出，达到除磷的效果。

由于大量污泥及时排出，致使污泥的泥龄较短，这又与好氧条件下的好氧菌（硝化菌）的存活条件相矛盾,无法存活，且会导致增加剩余大量污泥处理难度。

但是泥龄如果很高，因为排泥过慢，降低了生物除磷的效果。

污泥泥龄对除磷效果影响
排泥除磷主要是通过排放能够大量吸收磷酸盐的聚磷菌污泥与微生物有机体的同化除磷污泥。

聚磷菌内有很高的含磷量，且又属于世代周期非常短的微生物，且在污泥中它含有较高的比例。

因为聚磷菌的周期短所以需要泥龄短。

泥龄越短，其反硝化的速度就越快，使
得除磷的效果就越好。

短泥龄的活性污泥的活性要比长泥龄的活性要高，及时的排泥使得聚磷菌的及时排除，使得泥龄短要比泥龄长的除磷效果要好，但对其它有机污染物的去除则不一定。

所以泥龄短要比泥龄长的除磷效果要好。

污水处理厂除磷分析除磷指的是去除污水中的磷。

磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能，污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。

污水除磷技术有：使磷成为不溶性的固体沉淀物，从污水中分离出去的化学除磷法；使磷以溶解态为微生物所摄取，与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。

1）厌氧条件下释磷在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将可溶性B0D5转化为低分子挥发性有机酸VFA。

聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA,并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB,所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。

2）好氧条件下摄磷好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量, 用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。

3）富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。

从能量角度来看，聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。

除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物，即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。

这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。

这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖, 避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。

除磷工艺流程可分为主流程除磷工艺和侧流程除磷工艺两类。

主流除磷工艺的厌氧段在处理污水的水流方向上，其代表工艺有A/0、A2/0、BardenPhO 工艺、PhoredOX 工艺、UCT、改良型UCT、SBR以及氧化沟工艺。

测流除磷工艺的厌氧段不在水流方向上，而是在回流污泥的测流上。

环保小知识：关于活性污泥法生物除磷的一些影响因素，欢迎学习01 碳源种类废水中有机物的成分，尤其是它的可生物降解性，会明显影响除磷工艺的性能。

由生物除磷机理可知，生物除磷要满足聚磷菌厌氧段释磷的需要就必须有充足的碳源，当废水中可被聚磷菌降解的有机物不足时，就会出现无效释磷，也不合成胞内聚合物，并且无效释磷是不能去除的。

只有聚磷菌在厌氧段有效释磷越多，其好氧吸磷量才会越大。

因此，厌氧段碳源的种类和浓度是影响除磷效果的重要因素。

聚磷菌对小分子易降解的有机物易于利用，因为其诱导磷释放的能力比高分子难降解的有机物要强很多。

挥发性有机酸（VFA）的来源有两种废水本身含有的或者由兼性异养微生物降解底物发酵而产生的。

对VFA的吸收是一个快速过程，而发酵过程则进行较缓慢。

理想的状态就是废水本身就含有高比例的，或者应该含有足够高浓度的可发酵有机物来产生。

目前的大多数研究都还是集中在简单有机物，如在厌氧段投加乙酸、丙酸、葡萄糖等且释磷过程中释磷速率乙酸、丙酸优于葡萄糖。

02 温度温度是生物除磷过程中的一个复杂影响因素，目前温度的变化对除磷过程的影响还没有很清楚的认识。

温度对活性污泥的影响主要表现在以下个方面：1.影响微生物的状态，如聚磷菌（PAO）的活性。

温度在15~20℃时，有助于PAO获得生长的竞争优势，提高系统的除磷效率，温度高于30℃时，有助于GAO（聚糖菌）获得生长的竞争优势，导致系统的除磷效果降低甚至恶化；2.影响污泥的种群，如在硝化和酸化过程中活性污泥中聚磷菌的含量，在20℃时，系统中的PAO为优势菌种，而在30℃时，GAO为优势菌种，所以低温使得系统的除磷效果更好；3.影响可能存在的化学和物理过程，如化学沉淀过程等。

03 pHpH对生物除磷过程特别是厌氧释磷的影响比较明显，因为pH会影响乙酸盐进入细胞的过程，低pH将会降低乙酸盐的吸收速率和释磷速率。

这就意味着，在低pH情况下，释放单位质量的磷需要更多的乙酸盐，同时，聚磷酸盐分解释放的能量不是用于聚-β-羟基丁酸(PHB)的合成和贮存，而是用于运送乙酸盐通过细胞膜进入细菌体内。

导致生物除磷出水总磷超标的原因1、污泥负荷与污泥龄厌氧-好氧生物除磷工艺是一种高F/M低SRT系统。

当F/M较高，SRT较低时，剩余污泥排放量也就较多。

因而，在污泥含磷量一定的条件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。

/kgMLSS·d，SRT 对于以除磷为主要目的生物系统，通常F/M为0.4～0.7kgBOD5为3.5～7d。

但是，SRT也不能太低，必须以保证BOD5的有效去除为前提。

/TP2、BOD5要保证除磷效果，应控制进入厌氧区的污水中BOD/TP大于20。

由于聚磷酸菌属5不动菌属，其生理活动较弱，只能摄取有机物中极易分解的部分。

因此，进水中应保证BOD的含量，确保聚磷酸菌正常的生理代谢。

但许多城市污水处理厂实际5/TP值无法满足生物除进水存在碳源偏低，氮、磷等浓度较高等现象，导致BOD5磷的需要，影响了生物除磷的效果。

3、溶解氧厌氧区应保持严格厌氧状态，即溶解氧低于0.2mg/L，此时聚磷菌才能进行磷的有效释放，以保证后续处理效果。

而好氧区的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。

因此，对于厌氧区和好氧区溶解氧的控制不当，将会极大影响生物除磷的效果。

另外，有些污水处理厂的进水为河道水，污水中溶解氧含量较高，若直接进入厌氧区，则不利于厌氧状态的控制，影响了聚磷菌放磷效果。

4、回流比厌氧-好氧除磷系统的的回流比不宜太低，应保持足够的回流比，尽快将二沉池内的污泥排出，防止聚磷菌在二沉池内遇到厌氧环境发生磷的释放。

在保证快速排泥的前提下，应尽量降低回流比，以免缩短污泥在厌氧区的实际停留时间，影响磷的释放。

在厌氧-好氧除磷系统中，若污泥沉降性能良好，则回流比在50～70%范围内，即可保证快速排泥。

5、水力停留时间污水在厌氧区的水力停留时间一般在1.5～2.0h的范围内。

停留时间太短，一是不能保证磷的有效释放，二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地将污水中的大分子有机物分解成低级脂肪酸，以供聚磷菌摄取，从而也影响了磷的释放。