脫氮除磷在污水處理廠升級改造中的認識誤區

脫氮除磷在污水處理廠升級改造中的認識誤區

脫氮除磷是污水處理廠升級改造的核心內容。長期以來，我國在技術應用時普遍存在認識偏差、甚至是錯誤的，使得污水處理工藝路線選擇常常走偏，導致脫氮除磷運行時難以達標排放。在日益嚴格的排放標準以及嚴肅的環保監管形勢下，升級改造成為必然。

pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。

在這個問題上，采用新技術、延長流程似乎已經成為升級改造的趨勢，很少有人回過頭來琢磨既有工藝的“天生"缺陷。其實，我們對歐洲國家已研究、應用了20多年的反硝化除磷（DPB）作用仍停留在學術重復和改名階段，深思熟慮的工程應用幾乎不復存在，以至于A2/O成為脫氮除磷的主流工藝。

事實上，A2/O工藝本身便可聚集DPB，只不過效果較UCT要差。因此，變型為UCT便可將反硝化除磷（與硝化細菌并不存在泥齡矛盾）發揚光大，無需向無助于生物除磷的多級A/O、MBR、MBBR等方向發展，也可以棄用生物脫氮+化學除磷的常規處理模式。

我國對脫氮除磷技術應用的時間應該說幾乎與歐洲同步，A/O、A2/O、甚至倒置A2/O等工藝應用從20世紀末就已經開始，以至于到目前形成了以A2/O及其變型為主的脫氮除磷工藝。然而，在實際應用中發現，A2/O在脫氮方面還較為滿意，但生物除磷普遍不靈，出水很難達到TP<1.0mgP/L，不得不靠后端化學除磷方式滿足TP<0.5mgP/L這樣的嚴格排放標準。

對此，國內工程界甚至學術界形成了各種各樣的認識和論點，像“脫氮與除磷存在泥齡矛盾"、“生物脫氮簡單、化學除磷容易"、“多級AO好于A2/O"、“MBR（A2/O+膜分離）可產生優質出水"、“MBBR適合升級改造"等等，還有懷疑生物除磷理論不成熟的偏激觀點。

其實，上述論點都是基于對脫氮除磷（特別是反硝化除磷）理論的表觀認識或片面理解，仍然將脫氮與除磷分離看待的結果。基于反硝化除磷理論，脫氮與除磷是一體的，是一種細菌（DPB，可以NO3-或O2分別作為電子受體）在缺氧環境下發生的同步脫氮除磷現象，可謂“一石兩鳥。

生物除磷通過排泥去除細胞內多聚磷酸鹽（poly-P）固然需要較短的污泥齡（SRT），而硝化受細菌世代時間限制必須采用長SRT。但在工程應用中，其實磷細菌與硝化細菌所需要的SRT并無多大差別。MBR和MBBR在生物凈化機理上根本無助于生物除磷。

針對國內學術、工程界上述有關脫氮除磷的錯誤論點，本文將逐一通過既有理論、實驗數據、數學模擬予以詳細解釋并予以澄清。

1脫氮與除磷存在泥齡矛盾

傳統觀點認為，硝化菌（AOB/NOB）所需最小SRT要比磷細菌（PAOs/DPB）長；如果SRT滿足硝化細菌生長條件，磷細菌則不能較多地排出系統，導致除磷效果變差。這其實就是所謂脫氮除磷存在泥齡矛盾的認識出發點。但是之前通過對BCFS反硝化除磷系統各溫度下磷細菌與硝化菌最小SRT模擬實驗時發現，雖然反硝化工藝磷細菌（PAOs/DPB）所需最小SRT比硝化菌要短，但兩者差別不大，也就僅有1d之差，如圖1所示。

換句話說，工程上可將磷細菌與硝化菌最小SRT視為一致，即不存在什么泥齡矛盾，這與Brdjanovic等人實驗發現十分相符。這就是說，同步脫氮除磷系統中，SRT并不能取的太短，否則，連磷細菌也生長不起來，低SRT排泥除磷也就失去意義。

脫氮除磷

圖1反硝化除磷系統中硝化菌與磷細菌最小SRT比較

可見，脫氮與除磷存在泥齡矛盾其實是一種主觀臆斷，是僅從兩種細菌各自世代時間比較而得出的錯誤判斷。這也是為什么獨立于反硝化除磷的硝化雙污泥A2N系統在荷蘭只實驗演示而沒有實際工程應用的主要原因。