长沙中科成污水净化有限公司
摘要：污水处理实践注重，往往对所选工艺有特定要求，只有做好脱氮除磷生物处理工艺有效比选工作，才能够更好地处理城市污水。故而，本文主要采用文献资料检索方法，先检索国内外与污水处理、脱氮除磷等相关的研究报告、学术论文、图书杂志、文集文章等等，对相关研究成果进行系统化地梳理及总结分析，并围绕着污水处理当中脱氮除磷生物工艺科学选择开展深入研究及探讨。本次课题研究可谓是横跨了污水处理、生物学等各个领域，需运用到各种学科方法、基础理论及成果，并从整体入手综合研究本课题，以保证本次课题研究的客观性及精准性。
关键词：脱氮除磷；污水处理；生物；工艺选择
前言：
现代工业呈迅猛发展状态，增加了城市污水总量，对居民们日常的生活、生产危害性极大。故选定有效、快速城市污水高效处理、有效环保等手段，便于居民生活及城市发展之间矛盾加以处理。脱氮除磷生物处理工艺，属于污水处理实践中较为重要的一项工艺措施，需广大研究学者门予以高度重视起来，便于更好地选定及应用污水处理当中脱氮除磷生物工艺，实现污水高效化处理。
1、生物脱氮及除磷原理阐述
1.1 在生物脱氮层面
结合生物脱氮传统处理理论，生物脱氮整个处理过程内含三个节点，即氨化、硝化、反硝化。氨化处理节点具体内容为异养或者好氧类型微生物把污水当中富含氮质部分有机物予以氧化分解成氨氮；在硝化处理节点，其具体内容为氧化处理期间所产生氨氮，借助硝化菌予以转化成NO-3、NO-2；反硝化处理节点，其具体内容为硝化处理期间所产生氨氮，借助反硝化菌予以NO-3、NO-2还原成N2。生物脱氮处理工艺步骤，即传统脱氮处理、缺氧与好氧活性的污泥脱氮、活性污泥两级脱氮、氧化沟等处理工艺[1]。在一定程度上，硝化反应，内含亚硝化及硝化节点。亚硝化，需借助亚硝酸盐自养型细菌才可完成，而硝化则是通过硝酸盐自养类型细菌来完成。因两种不同硝化菌，其针对周边环境变化敏感度较高，以至于其对周边环境有着十分苛刻要求，如要求其好氧基础条件务必维持一定碱度范围，确保pH参值可维持稳定，以8.0-8.4最为适宜；硝化反应最适宜20℃-30℃稳定环境，15℃以下情况下，硝化反应呈减速状态，＜5℃情况下，完全停止硝化反应；硝化反应以20℃-30℃最适宜，15℃以下温度环境下，硝化反应呈高速下降状态，5℃以下情况下，则完全停止硝化反应；浸入水中所有有机物务必维持最适宜浓度；污泥龄应超过最小的世代时间，通常是3-10d；在反硝化的反应层面。反硝化菌处于代谢活动状态，NO-3、NO-2当中N途径以同化式反硝化、异化式反硝化为主。这种同化式反硝化产物，即有机的氧化物，属于菌体主要构成；异化式反硝化产物为有机氮气。对于硝化反应环境基础条件需求：污水内碳源需含污水内有机物及外加碳源。污水内C/N若超过3-5，则碳源充足，并不需要加入碳源，碳源若不足，需外加适量甲醇；酸碱参数值层面，pH适宜设6.5-7.5，低于或者超过该范围，则会对反硝酸率产生影响；在溶解氧层面，缺氧环境之下，反硝化菌会有反硝化的作用产生，故溶解氧需把控至0.5mg/L范围；20℃-40℃为最佳温度环境，15℃以下，会呈较低反应速率状态。
1.2 在生物除磷层面
在一定程度上，生物除磷最为重要的基本要素，即聚磷菌超量吸磷；厌氧环境之下，聚磷菌内有机磷可全部转化成无机磷，且逐步释放出来，通过该过程所产生能量，确保可从污水当中摄取到有机基质所合成的PHB颗粒。好氧环境下，聚磷菌通过降解PHB，获取磷元素实际所需能量，聚磷处理过程即可完成[2]。从这种可了解到，生物除磷处理期间，污泥是处于厌氧和好氧两者交替运行环境下，经释放磷、摄取磷这一过程，彻底排放处理剩余的污泥。生物除磷处理工艺优势在于少污泥量、低运行成本等，普遍运用至污水除磷处理工艺当中。结合生物除磷基础机理，处理工艺则是以厌氧释磷、好氧摄磷为主。
则生物除磷及生物脱氮当中存在着A/O工艺，但两两种工艺当中，A段区别较为突出，生物除磷处理A段为厌氧处理节点，生物脱氮所在A段则为缺氧处理节点。工艺运行具体方式层面，生物脱氮所处O段需确保硝化长度足够，且需满足于回流的硝化氮实际需求；生物除磷所处O段需确保硝化长度相对短一些，确保污泥较高负荷情况下，维持较短泥龄状态，将剩余大量污泥排除，确保获取优良除磷效果。
2、方案比选
2.1 在A2/O处理工艺层面
脱氮除磷处理工艺当中，应用最为广泛的则是A2/O处理工艺，实际处理工艺步骤为：原废水排放至厌氧反应装置，实现磷氨化释放，进入缺氧反应装置实施脱氮处理，经内循环2Q后，再经好氧反应装置，实现对磷的硝化及吸收处理，将BOD去除掉，再排放至沉淀池变成处理水，最终处理好剩余污泥及含磷污泥。厌氧池污泥实际回流量会对生物除磷整体效果产生必然影响。A2/O传统处理工艺党组织，自沉淀池逐渐回流至厌氧池所有污泥会掺杂部分NO-x。污泥若为较大回流量，则NO-x会过多带入，对于厌氧池内聚磷菌释放磷会产生抑制作用，对系统总体除磷效果影响极大；污泥若呈小回流状态，则厌氧池内聚磷菌必然呈减少状态，对系统除磷整体能力也有着影响。故需从处理工艺层面上，将污泥实际回流量把控到位，污泥的回流量需把控至进入流量0.5-1.0倍范围。
2.2 在UTC处理工艺层面
相比较A2/O处理工艺，UTC处理工艺是基于A2/O处理工艺，将沉淀池内污泥逐渐回流至缺氧区域，实施UTC工艺开发，详细步骤为：厌氧、内回流、缺氧、内回流、污泥回流、好氧、二沉池、剩余污泥这些处理步骤。相比较A2/O处理工艺，UTC处理工艺与COD/TKN比例更为贴切，缺氧区域反硝化这一作用之下，厌氧区域会慢慢回流转至污泥内部，硝酸盐实际含量会与零较为接近。COD/TKN呈低比例状态下，缺氧区域完全脱氮难以实现，以致于硝酸盐有部分会进入至厌氧区域，该环境下实施UTC处理工艺优化处理，便会有UTC全新处理工艺逐步形成[3]。
2.3 在MUTC处理工艺层面
MUTC处理工艺，经优化后MUTC处理工艺，此工艺以两个不同的缺氧池，首个缺氧池负责接收源自二沉池所回流的污泥；另外个缺氧池则负责接收好氧区域硝化的混合液，有效分离污泥脱氮及混合液脱氮处理，确保厌氧池内进入硝酸盐可能性降低到最小范围内。
2.4 在方案确定层面
那么，经上述三种不同脱氮除磷生物处理工艺细致分析可了解到，所有处理工艺均有着各自优劣势，但它们均能同步实施污水的脱氮除磷各项处理工作。文中所需处理污水源自工业废水，经对比工艺、经济比选后，确定选定UTC优化后处理工艺，其污水处理呈良好效果状态，技术的现金度较为成熟，有着极为灵活运行方式，可维持其可靠、稳定且高效的运行状态。
3、结语
从总体上来说，脱氮除磷同步生物处理工艺，对污水处理整体的效率和质量提升均可起到积极作用，有害物实际排放量得以减少，城市环境可避免再次污染。同时可实现高新环保科技合理优化，劳动强度及污水的处理成本均可得以降低，表明此项工艺在生态、社会、经济层面效益上可获取突出效益。
参考文献：
[1]李燕.污水处理脱氮除磷工艺的研究进展[J].中国资源综合利用,2020,28(017):330-331.
[2]潘龙,张瑞斌,潘卓兮,等.太湖流域污水处理设施尾水深度脱氮除磷工艺[J].中国环保产业,2020,10(002):501-503.
[3]高斌雄.某污水处理厂CASS工艺脱氮除磷效果分析[J].广东化工,2020,16(006):188-189.