【正文】 ，同時(shí)出水BOD5也相應(yīng)升高。（九）其它生物處理方法其它生物處理方法還有生物脫氮除磷工藝、厭氧處理工藝等。這里主要講生物脫氮除磷工藝。傳統(tǒng)活性污泥工藝能有效地去除污水中的BOD5和SS，但不能有效地去除污水的氮和磷。如果含氮磷較多的污水排到湖泊或海灣等相對(duì)封閉的水體，則會(huì)產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水體水質(zhì)惡化或湖泊奶化，影響其使用功能。因此，在對(duì)污水中的BOD5和SS進(jìn)行有效去除的同時(shí)，還就根據(jù)需要考慮污水的脫氮除磷。采用化學(xué)或物理化學(xué)方法可以有效地脫氮除磷，如：折點(diǎn)加氯或砍脫工藝等可以有效地去除氨氮；采用混凝沉淀或選擇性離子交換工藝可以去除磷。但運(yùn)行費(fèi)用較高，不適于水量一般都很大的的城市污水處理。因此，城市污水的脫氮除磷大量采用的還是生物處理工藝。生物脫氮處理工藝主要由兩個(gè)反應(yīng)構(gòu)成：一是硝化反應(yīng)（在好氧條件下，DO控制在23mg/L）二是反硝化反應(yīng)（在缺氧條件下，）生物硝化工藝污水處理廠(chǎng)除BOD5和SS以外，對(duì)于氮來(lái)說(shuō)，只需去除有機(jī)氮和氨氮即可，在出水中允許氮以硝酸鹽的形式存在，此時(shí)，可在傳統(tǒng)活性污泥工藝的基礎(chǔ)上采用硝化工藝。（1）工藝原理及過(guò)程：生物硝化作用是利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過(guò)程。硝化作用由兩類(lèi)化能自養(yǎng)細(xì)菌參與，過(guò)程主要由以下兩步：A、亞硝化單胞菌首先將氨氮NH3N氧化成亞硝酸鹽NO2N；B、硝化菌再將亞硝酸鹽NO2N氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽NO3N。（2）生物硝化系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)及其影響因素①F/M和SRT生物硝化屬低負(fù)荷工藝，F(xiàn)/（kgMLVSSd）以下。負(fù)荷越低，硝化越充分。有時(shí)為了使出水氨氮非常低，甚至采用F/。與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的泥齡SRT一般較長(zhǎng)，這主要是因?yàn)橄趸?xì)菌增殖速度較慢，世代期長(zhǎng)，如果不保證足夠長(zhǎng)的SRT，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來(lái)，也就得不到硝化效果。實(shí)際運(yùn)行中，SRT控制在多少，取決于溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應(yīng)在8d以上。②回流比R與水力停留時(shí)間T生物硝化系統(tǒng)的回流比R比一般較傳統(tǒng)污泥工藝大?；亓鞅忍?，活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。生物硝化系統(tǒng)曝氣池的水力停留時(shí)間T一般也較傳統(tǒng)活性污泥工藝長(zhǎng)，至少應(yīng)在8h之上。③溶解氧DO，一般在23mg/L之間。當(dāng)DO小于2mg/L時(shí)，硝化將受到抑制；當(dāng)DO小于1mg/L時(shí)，硝化將受到完全抑制并趨于停止。一般情況下將每克NH3N轉(zhuǎn)化成NO3—，對(duì)于典型的城市污水，生物硝化系統(tǒng)的實(shí)際供氧量一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝高50%。④硝化速率硝化速度是指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮旺，一般用NR表示，單位為gNH3N/（gMLVSSd）。⑤BOD5/TKN對(duì)硝化的影響TNK（凱氏氮）系指水中有機(jī)氮與氨氮之和。入流污水中BOD5與TKN之比是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。比值越大，活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小，硝化速率NR也就越小，在同樣運(yùn)行條件下硝化速率就越低；反之，NR越大，硝化速率就越高。典型城市污水的BOD5/TKN大約為56，很多處理廠(chǎng)的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/TKN值最佳范圍為23。⑥PH和堿度對(duì)硝化的影響硝化細(xì)菌對(duì)PH反應(yīng)很敏感，在PH為89的范圍內(nèi)，其生物活性最強(qiáng)，當(dāng)PH，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。在生物硝化系統(tǒng)中，應(yīng)盡量控制混合液的PH大于7，當(dāng)小于7時(shí)，硝化速率將明顯下降。，則必須向污水中加堿。⑦有毒物質(zhì)對(duì)硝化的影響某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子、氰化物以及一些有機(jī)物質(zhì)會(huì)干擾或破壞硝化細(xì)菌的正常生理活動(dòng)。⑧溫度對(duì)硝化的影響硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化也很敏感。在535攝氏度的范圍內(nèi)，硝化菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)，并隨溫度的升高，生物活性增大。在30攝氏度左右其生物活性增至最大，而在低于5攝氏度時(shí)，其生理活動(dòng)會(huì)完全停止。在冬季，為保證一定的硝化效果，可采用增大泥齡SRT的方法來(lái)應(yīng)付低溫對(duì)硝化的影響。（3）生物硝化系統(tǒng)的工藝控制由于生物硝化系統(tǒng)的工藝流程基本與傳統(tǒng)活性污泥工藝一致，因此其工藝控制方式也基本一致，只是具體控制參數(shù)不同。①曝氣系統(tǒng)的控制實(shí)際曝氣量的估算按以下公式：Qa={f0BOD5Q+f`0（TKNNH3N）Q}/300Ea式中： f0——硝化耗氧系統(tǒng)，TKN——入流污水中的TKN濃度NH3N——出水中TKN濃度BOD5——為曝氣池入流污水的BOD5值Q——為入流污水量Ea——為曝氣效率②回流污泥系統(tǒng)的控制傳統(tǒng)活性污泥工藝調(diào)節(jié)回流比的幾種方法原則上都適應(yīng)于生物硝化系統(tǒng)，依據(jù)污泥沉降曲線(xiàn)調(diào)節(jié)回流比是最佳的調(diào)節(jié)回流方法。生特硝化系統(tǒng)回流比傳統(tǒng)工藝大，主要是防止污泥在二沉池內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮，但并不是回流比越大越好。當(dāng)回流比太大時(shí)，一方面會(huì)縮短污水在曝氣內(nèi)的實(shí)際曝氣時(shí)間，降低硝化結(jié)果，另一方面還可能導(dǎo)致二沉池固體超負(fù)荷，同樣導(dǎo)致污泥流失。因此，實(shí)際回流比的確定，應(yīng)在保證污泥在二沉池內(nèi)完成沉淀和濃縮之后，迅速將污泥從二沉池排出，防止反硝化，并在這個(gè)前提下，使回流比盡量小。這樣確定出來(lái)的回流比，既能縮短污泥在二沉池的停留時(shí)間。③剩余污泥排放系統(tǒng)的控制傳統(tǒng)活性污泥工藝控制排泥的幾種方法原則上都適應(yīng)于生物硝化系統(tǒng)，但以用SRT控制排泥效果最佳。一方面是因?yàn)槟帻gSRT易于控制掌握，更重要的是SRT對(duì)硝化效果影響最大。④BOD5/TKN的控制前面已講過(guò)，是生物硝化系統(tǒng)的一個(gè)重要控制參數(shù)。如工藝流程內(nèi)設(shè)有初沉池，則通過(guò)調(diào)節(jié)污水在初沉池內(nèi)的停留時(shí)間，可達(dá)到調(diào)節(jié)BOD5/TKN的目的。當(dāng)BOD5/TKN太大而影響到生物硝化效果時(shí)可增開(kāi)剩余的初沉池，增大污水在初沉池的停留時(shí)間，降低進(jìn)入生物硝化系統(tǒng)內(nèi)的BOD5和SS，從而降低BOD5/TKN，提高硝化效率。⑤PH值控制及堿度核算控制PH，是生物硝化系統(tǒng)順利進(jìn)行的前提，而要準(zhǔn)確控制PH，首先應(yīng)進(jìn)行堿度核算。堿度核算應(yīng)考慮以下幾部分：入流污水中的堿度，生物硝化消耗的堿度，分解BOD5產(chǎn)生的堿度，以及混合液中應(yīng)保持的剩堿度。要使生物硝化順利進(jìn)行，必須滿(mǎn)足下式：原污水中的總堿量+分解BOD5過(guò)程中產(chǎn)生的堿量生物硝化消耗的堿量+混合液中應(yīng)保持的堿量。如堿度不足，要使硝化順利進(jìn)行，則必須投加石灰，補(bǔ)充堿度，投加的堿量按下式計(jì)算：投加堿量=生物硝化消耗的堿量+混合液中應(yīng)保持的堿量原污水中的總堿量分解BOD5過(guò)程中產(chǎn)生的堿量分解過(guò)程中產(chǎn)生的堿量與系統(tǒng)的SRT有關(guān)系，當(dāng)SRT大于20d，；當(dāng)SRT=1020d時(shí)，；當(dāng)SRT小于10d時(shí)。混合液中應(yīng)保持的堿量一般按曝氣池排出的混合液中剩余50mg/L堿度計(jì)算。⑥生物硝化系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度生物硝化系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度程序與傳統(tǒng)活性污泥工藝基本一致。存在的差別在于具體工藝參數(shù)的不同。另外，硝化系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度應(yīng)增加堿度核算的步驟，如果堿度不足，還應(yīng)確定投堿量。（5）異常問(wèn)題的分析與排除現(xiàn)象一：硝化系統(tǒng)混合液的PH降低，硝化效率下降，出水氨氮濃度升高。其原因及解決對(duì)策如下：①堿度不足，檢查二沉池出水中的堿度，如果小于20mg/L，則可判定系堿度不足所致，應(yīng)進(jìn)行堿度核算，確定投堿量。②入流污水中有酸性廢水排入。檢查入流污水的PH，如果太低，可說(shuō)明有酸性廢水排入，可采取石灰中的處理等臨時(shí)措施，并同時(shí)加強(qiáng)上游污染源管理?，F(xiàn)象二：混合液PH值正常，但硝化效率下降，出水氨氮濃度升高。其原因及解決對(duì)策如下：①供氧不足。檢查混合液的DO值是否小于2 mg/L，如果DO太低，可增曝氣量。②溫度太低。檢查入流污水或混合液的溫度是否明顯降低，影響了硝化效果。解決對(duì)策可以有增加投運(yùn)曝氣池?cái)?shù)量或提高混合液濃度MLVSS。③入流TKN負(fù)荷太高。檢查入流污水中的TKN濃度是否升高。如果升高，則應(yīng)增加投運(yùn)曝氣池?cái)?shù)量或提高曝氣池的MLVSS，并同時(shí)增大曝氣量。④硝化菌數(shù)量不足。首先檢查是否排泥過(guò)量，如果排泥量太大，則減少排泥量；其次，檢查是否由于某種原因?qū)е露脸仫h泥，造成污泥流失，并采取控制對(duì)策。如果非以上兩個(gè)原因，則檢查是否入流污水的BOD5/TKN太大，使MLVSS中硝化菌比例降低?？梢栽龃蟪醭脸赝Ａ魰r(shí)間，降低BOD5/TKN值，使MLVSS中硝化菌比例降低?？梢栽龃蟪醭脸赝Ａ魰r(shí)間，降低BOD5/TKN值?，F(xiàn)象三：活性污泥沉降速度太慢其原因及解決對(duì)策如下：①污泥中毒。檢查活性污泥的耗氧速率SOUR及硝化速率NR是否孤低。如果降低了太多，則確認(rèn)污泥中毒，應(yīng)尋找污水中毒物來(lái)源，強(qiáng)化上游污染源管理。②污泥膨脹。污泥膨脹是活性污泥常見(jiàn)的一種病態(tài)現(xiàn)象，指活性污泥由于某種因素的改變，產(chǎn)生沉降性惡化，不能在二沉池內(nèi)進(jìn)行正常的泥水分離。現(xiàn)象四：二沉池出水渾濁并攜帶針狀絮體。其原因及解決對(duì)策如下：①二沉池出水渾濁是由于活性污泥中硝化細(xì)菌比例太高所致，可適當(dāng)提高BOD5/TKN值，但以不影響硝化效果為宜。②由于生物硝化是低負(fù)荷或超低負(fù)荷工藝，活性污泥沉降速度太快，不能有效地捕集一些游離的細(xì)小絮體，因此出水中攜帶針絮是不可避免的，控制針絮的有效措施是增大排泥，降低SRT，但這勢(shì)心影響硝化效果，使出水氨氮超標(biāo)，實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)道先權(quán)衡解決針絮問(wèn)題重要還是保持高效硝化重要，再采取運(yùn)行控制措施。（6）分析測(cè)量與記錄生物反硝化工藝污水處理廠(chǎng)除有效去除BOD5和SS，并通過(guò)生物硝化去除有機(jī)氮和氨氮以外，還要求去除硝酸鹽，即不允許出水存在任何形式的氮。此時(shí)，應(yīng)在生物硝化工藝的基礎(chǔ)上，采用生物反硝化工藝。（1）工藝原理及過(guò)程生物反硝化是指污水中的硝酸鹽，在缺氧條件下，被微生物還原為氮?dú)獾纳磻?yīng)過(guò)程。參與這一生化反應(yīng)的微生物是反硝化細(xì)菌，這一類(lèi)大量存在于活性污泥中的兼性異養(yǎng)菌。在有氧存在的好氧狀態(tài)下，反硝化菌能進(jìn)行好氧生物代謝，氧分解有機(jī)污染物，去除BOD5；在無(wú)分子氧存在硝酸鹽的條件下，反硝化細(xì)菌能利用NO3中的氧（又稱(chēng)為化合態(tài)或硝態(tài)氧），繼續(xù)分解代謝有機(jī)污染物，去除BOD5，并同時(shí)將NO3中的氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)釴2，這個(gè)過(guò)程可用下式表示： 反硝化細(xì)菌NO3+有機(jī)物—————— N2↑+N2O+OH原污水中的氮幾乎全部以有機(jī)氮和氨氮形式存在，首先必須通過(guò)生物硝化將其轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，然后利用生物反硝化將其轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖莩鑫鬯?，以達(dá)到脫氮的目的。因此，生物脫氮工藝是生物硝化和生物反硝化的綜合，常用的單段生物脫氮工藝流程如圖所示。AO生物脫氮工藝流程在曝氣池前端設(shè)一缺氧段，不曝氣，只攪拌，使污泥保持縣浮狀態(tài)，在后邊好氧段中則供給充足的氧。在好氧段，污水中的TKN被硝化成NO3，通過(guò)內(nèi)回流再回到前端的缺氧段，被反硝化成N2，逸出污水。同時(shí)，不管在缺氧段還是在好氧段，都進(jìn)行著對(duì)BOD5的有效去除。上述工藝稱(chēng)為缺氧好氧脫氧工藝或AO脫氧工藝。（2）生物反硝化系統(tǒng)的工藝參數(shù)及其影響因素①F/M和SRT由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得高效而穩(wěn)定的反硝化。因而，AO脫氮系統(tǒng)也必須采用低負(fù)荷或超低負(fù)荷，并采用高污泥齡。②內(nèi)回流比內(nèi)回流比系指混合液回流量與入流污水量之比，一般用γ表示，典型開(kāi)設(shè)的污水脫氧工藝常采用300—500%。③回流比生物反硝化系統(tǒng)的回流比R較單純生物硝化系統(tǒng)要小些。這主要是入流污水中的氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO3N濃度不高，相對(duì)來(lái)說(shuō)，二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險(xiǎn)性已很小。另一方面，反硝化系統(tǒng)的污泥沉速較快，在保證要求的回流污泥濃度的前提下，可以降低回流比，以便延長(zhǎng)污水在曝氣池內(nèi)的停留時(shí)間。運(yùn)行良好的處理廠(chǎng)，R可控制在50%以下。④反硝化速度反硝化速率指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量，一般用DNR表示，單位為gNO3N/（gMLVSSd）。DNR與溫度等因素有關(guān)，— gNO3N/（gMLVSSd）。⑤缺氧段溶解氧“缺氧”的準(zhǔn)確含義，目前理論界尚不統(tǒng)一。在實(shí)際運(yùn)行管理中，即可理解為“缺氧狀態(tài)”。因此，對(duì)反硝化來(lái)說(shuō)，希望DO盡量低，最好是零，這樣反硝化細(xì)菌可以“全力”進(jìn)行反硝化，提高脫氧效率。綜上所述，在AO脫氧工藝的缺氧段中，應(yīng)使混合液的DO盡量低，DO越低，脫氧效率越高。大量處理廠(chǎng)的運(yùn)行實(shí)踐證明：，即可得到良好的脫氧效果，脫氧效率明顯下降。⑥BOD5/TKN對(duì)反硝化的影響因?yàn)榉聪趸?xì)菌是在分散有機(jī)物的過(guò)程中進(jìn)行反硝化脫氮的，所以進(jìn)入缺氧段的污水中必須有充足的有機(jī)物，才能保證反硝化的順利進(jìn)行。從理論上講，在污水的BOD5/TKN，有機(jī)物即可滿(mǎn)足需要。但由于BOD5中的一些有機(jī)物并不能被反硝化細(xì)菌利用或迅速利用，而且另一部分細(xì)菌在好氧階段不進(jìn)行反硝化時(shí)，也需要有機(jī)物。因此，實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)控制BOD5/TKN大于4。否則，就外加碳源，補(bǔ)充有機(jī)物的不足。常用的是一業(yè)用甲醇，因?yàn)榧状际且环N不含氮的有面物，正常濃度下對(duì)細(xì)菌也沒(méi)有抑制作用。⑦PH和堿度對(duì)反硝化的影響反硝化細(xì)菌對(duì)PH變化不如硝化細(xì)菌敏感，在PH為69的范圍內(nèi)，均能進(jìn)行正常的生理代謝。，補(bǔ)充堿源不足。反硝化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分堿度，把每gNH3—N轉(zhuǎn)化成N2，這樣可以補(bǔ)充生物硝化所消耗的堿度的一半左右。由此，很多本應(yīng)外加三源才能順利進(jìn)行硝化的污水，可以不再需要加堿。⑧溫度對(duì)生物反硝化的影響反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那樣敏感，但反硝化效果也會(huì)隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率也越高，低于15攝低度時(shí)，反硝化速率將明顯降低；至5攝低度時(shí)，反硝化將趨于停止。因此，在冬季要保證脫氮效果，就必須增大SRT，提高污泥濃度或增加投運(yùn)池?cái)?shù)。（3）生物反硝化系統(tǒng)的功效設(shè)計(jì)及運(yùn)行良好的生物反硝化系統(tǒng)，一般可得到75%以上的脫氮率，把75%以上以各種形式存在的氮從污水中脫去。（4）生物反硝化系統(tǒng)的工藝控制①曝氣系統(tǒng)的控制在生物反硝化系統(tǒng)中，實(shí)際供氧量計(jì)算應(yīng)考慮三部分：分解BOD5的需氧、硝化需氧以及反硝化產(chǎn)氧。②回流污泥系統(tǒng)的控制當(dāng)采用反硝化工藝時(shí)，大部分的氮被脫去，進(jìn)入二沉池的混合液中NO3—N濃度較單純生物硝化已大