污水处理的传统生物脱氮原理的发展和应用
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可继续生物脱氮除磷工艺的技术基础是反硝化除磷技术和厌氧氨氧化技术。利用兼性反硝化细菌,将反硝化脱氮和生物除磷合二为一,降低有机碳源和O2消耗量,相比激进专性好氧除磷菌能节约50%有机碳源和30%O2同时减少50%剩余污泥量。厌氧氨氧化菌使得NH4+以NO2-为电子受体而被直接转化为N2这一过程无需有机碳源和O2相比激进全程硝化反硝化工艺大限度的减少了有机碳源和O2消耗。通过在生物脱氮除磷过程中对有机碳源的节约,为剩余COD不经过传统的氧化稳定(至CO2而进行甲烷化并发生能量发明条件;同时,对O2消耗量的减少,降低了曝气量,间接地减少了为污水处置提供能源而燃烧化石能源排放的CO2
基于上述技术基础,研究提出了一种可继续生物脱氮除磷工艺,该工艺以A/B为基础架构并结合了BCFS@工艺和CA NON工艺,突出了COD甲烷化(能源化)磷酸盐回收和处置水回用等可持续性目标的实现。进水经格栅、沉沙预处置后进入AB法的A段,采用很短的污泥龄使细菌快速增值,原水中70%-80%COD合称为细菌细胞;经A段沉淀池分离后,常州水处理设备,上清液进入BCFS@工艺进行脱氮除磷处理;BCFS@工艺排出的高磷含量污泥与A段排出的污泥一起进入污泥消化池,发生CH4和高磷、高NH4+污泥消化液,消化液通过投加镁化物形成磷酸按镁化合物沉淀后分离并回收磷;磷回收后的消化液采用CA NON工艺脱除高浓度的NH4+;CA NON工艺出水与BCFS@工艺出水混合后排放。经此工艺处理的生活污水仅需经过简单的深度处置即可达到中水回用标准。
可继续生物脱氮除磷工艺与激进生物处置工艺相比,氧消耗量减少了约45%节约了约70%有机碳源,减少了25%剩余污泥量,减少了18%CO2释放量,同时每公斤COD发生了0.28kaCH4并回收了49%磷。
2.碳中和运行
研究标明,受限于我国市政污水处置厂进水COD较低,剩余污泥厌氧消化回收的CH4能量)仅能提供污水处置厂50%能量消耗,南京纯水设备间接减少了50%CO2排放量。这一限制决定了国污水处置碳中和运行必需走“开源”节流”偏重的道路,除了通过研究、开发新型的污水处置理论、工艺,还需要利用水源热泵、空气源热泵、风能、太阳能、微生物燃料电池等非传统能源。
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