環(huán)境污染和水體富營養(yǎng)化問題的尖銳化迫使越來越多的國家和地區(qū)制定嚴(yán)格的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)，這也使污水脫氮除磷技術(shù)一度成為污水處理領(lǐng)域的熱點和難點。因此，研究和開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的生物脫氮除磷工藝成為當(dāng)前城市污水處理技術(shù)研究的熱點。

　　1.污水生物脫氮除磷的基本原理

　　在好氧條件下通過硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開，形成分級硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨立進(jìn)行。

　　污水生物除磷是通過厭氧段和好氧段得交替操作，利用活性污泥的超量吸磷特性，使細(xì)胞含磷量相當(dāng)高的細(xì)菌群體能夠在處理系統(tǒng)的基質(zhì)競爭中取得優(yōu)勢，剩余污泥的含磷量達(dá)到3%-7%，進(jìn)入剩余污泥的總磷量增大，處理出水的磷濃度明顯降低。

　　2.生物脫氮除磷工藝的比較

　　2.1AAO工藝

　　傳統(tǒng)的AAO工藝流程是：污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧菌將水中的易降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成VFAS1回流污泥帶入的聚磷菌將體內(nèi)的聚磷菌分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧的環(huán)境下維持生存，另一部分共聚磷菌主動吸收VFAS，并在體內(nèi)儲存PHB。進(jìn)入缺氧區(qū)，反消化細(xì)菌就利用混合液回流帶入硝酸鹽及進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行反消化脫氮，接著進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解BOD外，主要分解體內(nèi)儲存的PHB產(chǎn)生的能量供自身生長繁殖。最后，混合液進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液作為處理水釋放，沉淀污泥的一部分回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。

　　AOO工藝流程圖

　　該工藝簡潔，污泥在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境中交替運行，絲狀菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。該處理系統(tǒng)出水中磷濃度科達(dá)到1mg/L以下，氨氮也可達(dá)到8mg/L以下。

　　該法需要注意的問題是，進(jìn)入沉淀次得混合液通常要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中反消化和污泥厭氧釋磷，但這會導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧回流污泥存在的硝酸鹽對厭氧釋磷過程也存在一定的影響，同時，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中。僅有的一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧的過程，影響了污泥的充分吸磷。系統(tǒng)污泥泥齡因為兼顧硝化菌的生長而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難以進(jìn)一步提高。

　　2.2改良Bardenpho工藝

　　Barnard公益在缺氧池之前增設(shè)了一個厭氧池，保證了磷的釋放，從而保證了聚磷菌好氧條件下有更強的吸收磷的功能，提高了除磷效率。該工藝進(jìn)水和回流污泥在厭氧池混合接觸，從而促進(jìn)發(fā)酵作用和磷釋放的進(jìn)行。[2]該工藝的缺點是污泥回流攜帶的硝酸鹽回到厭氧池會對除磷有明顯的不利影響。且受水質(zhì)影響較大，對于不同的污水除磷效果不穩(wěn)定。該工藝的意義在于首次把生物脫氮和除磷2種功能結(jié)合于1個系統(tǒng)，由此開創(chuàng)了生物同時脫氮除磷工藝研究的新時代。

　　Bardenpho工藝流程