渥雨|资质齐全(多图)-亳州污水处理厂脱氦除磷

污水生物除磷（BiologicalPhosphorusRemoval，BPR）的原理是利用一类特殊的微生物——聚磷菌（PAOs）或除磷菌（DPBs）——在特定环境条件下对磷的过量吸收和释放能力，终通过排放富含磷的剩余污泥来实现磷的去除。其基本流程主要包含两个关键阶段：1.厌氧释磷阶段：*污水与富含聚磷菌的活性污泥混合，进入严格厌氧环境（无溶解氧、无硝态氮）。*在此条件下，聚磷菌分解体内储存的聚磷酸盐（Poly-P），释放出正磷酸盐（PO?3?）到污水中。*释放磷酸盐产生的能量（ATP）和还原力（NADH?）被聚磷菌用来吸收污水中的易生物降解有机物（主要是短链挥发性脂肪酸VFAs），并将其转化为细胞内碳源储备物质——聚-β-羟基烷酸酯（PHA）（如PHB、PHV等）。*此阶段结束时，污水中溶解性磷浓度升高，而聚磷菌体内则储存了大量PHA。2.好氧（或缺氧）过量吸磷阶段：*混合液随后进入好氧（或有时为缺氧）环境。*聚磷菌利用体内储存的PHA作为碳源和能量来源进行生长繁殖。*分解PHA产生的能量（ATP）和还原力，驱动聚磷菌从污水中过量吸收溶解性正磷酸盐（PO?3?），并重新合成聚磷酸盐（Poly-P）储存在细胞内，其浓度远高于厌氧释放前的水平（通常可达细胞干重的6-8%甚至更高）。*同时，聚磷菌利用能量进行自身细胞合成（生长）。3.富磷污泥排放：*在好氧（或缺氧）阶段吸收了过量磷的聚磷菌，随着活性污泥进入二沉池进行泥水分离。*大部分污泥（富含高浓度聚磷菌及其细胞内聚磷）作为回流污泥返回厌氧区，维持系统内聚磷菌的浓度。*一部分污泥作为剩余污泥从系统中排出。这部分污泥含有大量体内储存了高浓度聚磷的聚磷菌细胞，磷因此被性地从污水处理系统中去除。关键要素：*严格厌氧环境：是驱动聚磷菌释磷并吸收VFAs合成PHA的前提，必须避免氧和硝态氮的干扰。*易生物降解有机物（VFAs）：厌氧段必须有足够的VFAs作为聚磷菌合成PHA的碳源，否则释磷和后续吸磷过程无法有效进行。*聚磷菌（PAOs/DPBs）：系统需要培养和维持足够数量的优势聚磷群。*污泥龄（SRT）：需要足够长的污泥龄以保证聚磷菌有足够的时间在好氧段完成过量吸磷和生长，但也不能过长导致污泥矿化而释放磷。总结：生物除磷本质上是利用聚磷菌在厌氧条件下“主动释放”磷以换取能量合成碳源储备（PHA），然后在好氧条件下“过量吸收”磷并储存（Poly-P）的能量代谢特性。通过巧妙设计厌氧-好氧（或缺氧）交替的运行环境（如A2/O，Phoredox，UCT，Bardenpho等工艺），并终排放富含高浓度磷的剩余污泥，实现污水中磷的去除。这种方法相比化学除磷更经济、可持续，且产生的污泥更易于后续处理。

碳基脱氮除磷填料的用途碳基脱氮除磷填料凭借其的多孔结构与生物可利用碳源，成为污水深度处理的关键材料，主要服务于以下场景：1.污水厂深度脱氮除磷强化：*反硝化滤池/生物滤池：在缺氧环境下，填料自身缓慢释放的有机碳（如纤维素、木质素等）为反硝化菌提供必需电子供体，驱动/亚转化为氮气逸出，尤其适用于处理低碳氮比废水（如工业废水、部分城市污水尾水），克服了传统外加液态碳源（如）成本高、操作复杂、安全风险大的缺点。*强化生物除磷(EBPR)系统：在厌氧区，填料释放的碳源被聚磷菌(PAOs)优先摄取，促进其体内聚磷酸盐水解并释放磷，同时储存碳源（如PHAs）；在后续好氧区，PAOs利用储存的碳源超量吸收溶解性磷。碳基填料能稳定提供易被PAOs利用的碳源，优化“厌氧释磷-好氧吸磷”循环，提升除磷效率。2.人工湿地系统基质优化：*作为人工湿地（表面流、潜流）的填充基质或部分替代传统填料（砾石、沸石），碳基填料显著提升系统脱氮除磷能力。其提供的碳源强化了湿地内部缺氧/厌氧微区的反硝化作用；同时，其巨大的比表面积促进微生物（包括PAOs）附着生长形成生物膜，并可通过吸附、沉淀等作用辅助除磷，污水处理厂脱氦除磷，克服了传统人工湿地对氮磷去除效率不足的瓶颈。3.黑臭水体与受污染河道治理：*在河道治理工程中，碳基填料可填充于生态浮岛、河道旁侧净化槽、河床渗透反应墙等装置内。其持续释放的碳源能水体或底泥中的土著微生物群落，促进原位反硝化脱氮，并辅助磷的固定化，有效削减导致水体富营养化的氮磷负荷，改善水质。4.分散式污水处理装置：*在小型一体化设备或农村分散式处理设施中，碳基填料常作为生物填料应用于缺氧或厌氧单元。其“一材多用”的特性（同时提供碳源、微生物附着载体、过滤介质）简化了系统设计，降低运维难度，特别适合处理水量波动大、碳源不足的分散源污水。优势：碳基填料通过内源缓释碳源，解决生物脱氮除磷工艺中碳源不足或比例失调（低C/N）的关键痛点，同时提供优良的生物附着载体，强化微生物活性与处理效能，是提升污水深度处理、水体修复及生态治理中氮磷去除效率的重要技术手段。

污水处理厂脱氮除磷：守护水体的关键防线污水处理厂的任务不仅是去除悬浮物和有机物，更肩负着削减氮、磷营养盐的重任，以防止水体富营养化（藻类爆发、缺氧）。这主要通过生物法与化学法协同实现：1.脱氮：硝化与反硝化的精妙协作*硝化（好氧环境）：氨氮（NH??）在好氧池中被亚硝化菌、硝化菌逐步氧化为亚（NO??）和终产物（NO??）。需要充足的氧气、适宜温度和较长停留时间。*反硝化（缺氧环境）：（NO??）在缺氧池中被反硝化菌转化为无害的氮气（N?），释放到大气中。此过程需要有机碳源（BOD）作为电子供体。常见的工艺如A2/O、氧化沟、SBR都通过创造交替的好氧/缺氧环境实现这一循环。2.除磷：聚磷菌的“摄取”与化学沉淀*生物除磷（厌氧/好氧交替）：是利用聚磷菌（PAOs）的特殊代谢。在厌氧池，它们分解体内储存的聚磷酸盐释放磷获取能量，同时吸收并储存污水中的挥发性脂肪酸（VFAs）。在随后的好氧池，它们利用储存的VFAs大量过量吸收污水中的溶解性磷，合成新的聚磷酸盐储存在体内。通过排放富含聚磷菌的剩余污泥（生物污泥）实现磷的去除。工艺如A2/O、Phoredox（五段Bardenpho）专为此设计。*化学除磷（辅助或强化）：向污水（通常在生物处理末端或二沉池前）投加铝盐（如硫酸铝）、铁盐（如氯化铁、）或石灰。这些药剂与溶解性磷酸盐反应生成不溶性的磷酸铝、磷酸铁或羟基磷灰石沉淀，通过沉淀分离去除。此法效果稳定快速，但会增加药剂成本和污泥量。实践与挑战：现代污水厂常采用生物与化学相结合的策略（如A2/O+化学辅助除磷），以应对水质波动并满足日益严格的排放标准（如我国一级A标准：TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L）。关键挑战在于优化碳源分配（脱氮除磷竞争碳源）、控制污泥龄、管理化学药剂投加量及处置含磷污泥。脱氮除磷是污水处理厂深度净化的环节，通过模拟并强化自然界的微生物过程，结合化学手段，有效遏制了氮磷污染，为保护河流、湖泊、海洋的生态健康构筑了至关重要的技术屏障，对实现“水十条”等国家水环境治理目标意义重大。（字数：约460字）