沃雨环保|节能环保(多图)-芜湖硝化反应装置

反硝化除磷模块（通常集成在如A2/O、UCT或其改良工艺中）是一种创新的污水处理技术，其用途在于、节能地实现污水中氮（N）和磷（P）污染物的同步深度去除。其主要用途体现在以下几个方面：1.同步脱氮除磷，提升效率：*这是其的用途。传统生物脱氮除磷需要分别在好氧（硝化/吸磷）、缺氧（反硝化）和厌氧（释磷）环境中进行，步骤多且微生物种群（硝化菌、反硝化菌、聚磷菌）不同，存在竞争和矛盾（如碳源争夺、泥龄冲突）。*反硝化除磷模块利用一类特殊的微生物——反硝化聚磷菌（DPAOs）。这类细菌能在缺氧条件下，利用（NO??）或亚（NO??）作为电子受体，在完成反硝化脱氮（将NO??/NO??还原为N?）的同时，过量吸收污水中的磷并将其以聚磷酸盐形式储存在体内。这实现了“一菌两用”，将脱氮和除磷这两个关键过程在同一个缺氧反应器内耦合完成。2.显著节省碳源和能耗：*节省碳源：在传统工艺中，反硝化脱氮和聚磷菌的释磷都需要易生物降解的有机碳源（BOD）。反硝化除磷过程中，DPAOs利用细胞内储存的有机物（如PHB）作为反硝化和吸磷的能量和碳源，大大降低了对污水中外碳源的需求。这对于处理低碳氮比（C/N）或低碳磷比（C/P）污水尤为关键，可减少甚至避免昂贵的外加碳源（如、钠）费用。*节省曝气能耗：由于反硝化脱氮过程在缺氧区完成，与好氧硝化过程分离，显著减少了需要强曝气的好氧池体积和曝气时间。同时，DPAOs在缺氧条件下吸磷，也减少了好氧吸磷所需的曝气量。整体曝气能耗可显著降低（通常报道可节约20-30%以上）。3.减少污泥产量：*DPAOs利用内碳源（PHB）进行代谢活动，其生长速率通常低于传统好氧聚磷菌（PAOs）和异养反硝化菌。这种“一碳两用”（内碳源同时用于反硝化和吸磷）的模式，使得单位碳源产生的生物量减少，从而降低了剩余污泥的产量，有助于降低污泥处理处置成本。4.优化工艺流程，节省占地：*通过将脱氮和除磷过程在缺氧区耦合，减少了反应阶段的数量和反应器容积（特别是好氧池容积）。这使得工艺流程更紧凑，或者在相同处理能力下减少占地面积，或在相同占地条件下提升处理能力。总结来说，反硝化除磷模块的用途是：利用反硝化聚磷菌的代谢特性，在缺氧条件下同步完成反硝化脱氮和过量吸磷这两个关键污染物的去除过程，从而达到、节能（省碳源、省曝气）、低污泥产量地深度处理污水中氮磷营养盐的目的。它特别适用于进水碳源不足、需要深度脱氮除磷且对运行成本敏感的污水处理厂升级改造或新建项目，是实现污水资源化、节能减排的重要技术手段之一。

反硝化聚磷菌工艺：污水处理的“双效”节能先锋反硝化聚磷菌工艺（DPB工艺）是一种利用特殊微生物群体——反硝化聚磷菌（DPAOs）在同一缺氧反应段内，同步完成反硝化脱氮和过量吸磷两项任务的创新污水处理技术。它突破了传统生物脱氮除磷工艺中脱氮（需缺氧）与除磷（需好氧吸磷）在空间或时间上分离的限制，实现了协同。原理在于DPAOs的代谢能力：1.厌氧释磷摄碳：在厌氧段，DPAOs与其他聚磷菌类似，分解体内储存的聚磷酸盐释放能量，利用此能量大量吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFAs）等易降解有机碳源，并以聚羟基烷酸酯（PHAs）的形式储存在体内，同时释放磷酸盐到水中。2.缺氧反硝化吸磷：关键步骤！在缺氧段（无溶解氧，但存在），DPAOs利用体内储存的PHAs作为能量和碳源，以（NO??）替代氧气作为电子受体进行反硝化反应（将NO??还原为N?气体），并在此过程中产生大量能量。这些能量不仅用于维持生命活动，更驱动其从污水中过量吸收磷酸盐，合成新的聚磷酸盐储存起来。一碳两用，同步完成脱氮与除磷。该工艺的显著优势在于：*碳源利用：同一份有机碳源（PHAs）同时驱动了反硝化脱氮和生物除磷两个过程，显著降低了对污水中有限碳源的需求，尤其适合处理低碳氮比污水。*能耗大幅降低：缺氧吸磷过程利用而非氧气作为电子受体，省去了传统除磷所需的大量曝气能耗（好氧吸磷），运行成本显著下降。*减少污泥产量：缺氧环境下的生长速率通常低于好氧环境，理论上可减少剩余污泥产量。*简化工艺流程：可在一定程度上缩短工艺流程或减少反应池容积（如将缺氧池同时用于脱氮和吸磷），节省基建投资。*降低碱度消耗：反硝化过程产生的碱度有助于补偿硝化过程的消耗，系统更稳定。应用与形式：DPB工艺并非独立存在，而是巧妙地融入或改造现有主流工艺，如：*改良AAO及其变体（如倒置AAO、UCT）：通过调整各反应区顺序、污泥回流点和内回流点，创造有利于DPAOs富集和发挥作用的厌氧-缺氧环境序列。*SBR及其变体：通过时间序列控制，在同一个反应器内创造厌氧和缺氧阶段，实现DPB作用。总而言之，反硝化聚磷菌工艺通过微生物的“一菌双效”特性，在缺氧条件下同步实现深度脱氮与除磷，优势在于显著节省碳源需求和曝气能耗。它代表了污水处理领域向资源节约、能源回收和可持续方向发展的关键技术之一，尤其适用于碳源紧张、能耗控制要求高的污水处理厂升级改造或新建项目。

反硝化除磷装置（DenitrifyingPhosphorusRemoval，简称DPR）是一种创新的污水处理技术，其作用是在单一反应器内，利用特定微生物（反硝化聚磷菌，DPB）同步地去除污水中的氮（主要以形式）和磷（磷酸盐）污染物。其主要作用和优势体现在：1.同步脱氮除磷：*传统生物脱氮除磷通常需要多个独立的好氧、缺氧、厌氧反应区段，分别进行硝化、反硝化和好氧吸磷/厌氧释磷过程，流程长且存在碳源竞争矛盾。*DPR装置的关键在于利用DPB菌。这类微生物在缺氧条件下（而非传统的好氧条件），能够利用（NO??）作为电子受体，同时完成：*反硝化（脱氮）：将NO??还原为氮气（N?）逸出。*过量吸磷（除磷）：在此过程中吸收并储存污水中的磷酸盐（PO?3?）。*这实现了在同一个缺氧反应器内，一个代谢过程同时去除两种主要污染物，大大提高了处理效率和空间利用率。2.显著节省碳源需求：*在传统工艺中，反硝化脱氮和聚磷菌的厌氧释磷都需要易生物降解的有机碳源（如COD）作为电子供体，两者存在激烈竞争，常导致碳源不足而影响脱氮或除磷效率，需要额外投加碳源（如）。*DPR工艺中，DPB菌利用同一种碳源（污水中的有机物）同时驱动反硝化和吸磷过程，“一碳两用”，极大地优化了碳源利用效率，显著降低甚至完全避免了对外加碳源的需求，降低了运行成本。3.降低能耗：*传统好氧除磷需要大量曝气提供氧气作为电子受体，曝气能耗是污水处理厂的主要能耗来源。*DPR工艺主要在缺氧条件下运行，对曝气（供氧）的需求大大降低。虽然前端通常仍需要好氧区进行硝化反应（将氨氮转化为），但整体系统的曝气能耗显著低于传统工艺。4.减少剩余污泥产量：*DPR工艺中微生物（DPB）在缺氧条件下同时完成吸磷和生长，其能量利用效率较高，硝化反应装置，理论上可以产生比传统工艺更少的剩余污泥量，降低了污泥处理处置的成本和环境影响。5.简化工艺流程与节省占地：*通过将脱氮和除磷两个过程整合在单一缺氧反应器内完成，可以简化污水处理流程，减少反应池的数量和容积，从而节省基建投资和占地面积。总结来说，反硝化除磷装置的作用是利用反硝化聚磷菌（DPB）在缺氧环境下的代谢能力，实现污水氮、磷污染物的同步去除。其优势在于显著节省了碳源消耗和曝气能耗，降低了运行成本，同时简化了工艺流程，是污水处理领域向更、更节能、更可持续方向发展的重要技术之一。