欧洲城市污水处理技术新概念 ———可持续生物除磷脱氮工艺

(

下

)

郝晓地　汪慧贞　钱　易　

Mark van Loosdrecht

3 荷兰皇家科学院荷

中合作研究计划

(99CDP016 ;01CDP003) ;

北

京教委科技发展计划项目

(01 KJ - 059)

。

4 　可持续生物除磷脱氮推荐工艺

11 　推荐工艺

以 BCFS

gµ

工艺为代表的反硝化除磷 , 及

CANON 工艺为代表的厌氧氨氧化作为可持续除磷

脱氮关键技术的蓝本 ,荷兰

Ο中国大学间合作研究提

出了一针对城市污水处理的可持续除磷脱氮推荐工

艺 ,如图 7 所示。这个推荐工艺突出 COD 甲烷化、
磷酸盐回收以及处理水回用等与可持续性密切相关
的内容。

图

　可持续城市污水处理脱氮除磷推荐工艺

为了有效转换污水中过剩 COD 为甲烷 ,早年德

国人开发的 AB 法

[ 42 ]

中 A 段被推荐用于浓缩 COD 。

A 段采用很短的污泥龄 ( 8～25 h) ; 以这种方式 ,细

菌快速繁殖 ,约 70 %～80 %的悬浮状和溶解状的进
水 COD 能被合成为细菌细胞。在 A 段后生物污泥
被沉淀分离 ,然后被送往污泥消化池进行消化、转
化。与来自二沉池的生物污泥相比较 ,由 A 段产生
的污泥有着较好的可消化性 ,最终会导致较低的消
化剩余污泥 (熟污泥) 。A 段浓缩 COD 的同时 ,也必
然将相当数量的氮、

磷合成于细菌细胞之中。

经 A 段处理之后水/ 物流被分成两股 : ①泥水

分离后的上清液 ; ②通往消化池的污泥。上清液中
所剩 COD 被刚好用来脱除剩余的氮和磷。显然 ,对
这股水/ 物流采用 BCFS

gµ

工艺脱除氮、

磷能最小化

COD 的消耗量 ;从 BCFS

gµ

工艺中产生的高磷含量污

泥也被送往消化池消化。消化后产生的消化液一般
氮、

磷浓度很高 ,且水温较高 (应至少为 30 ℃) 。一

些以回收磷酸盐为目的的现场试验表明

[ 43～45 ]

,污

泥消化液是污水处理场中最理想的磷源回收之处。
因此 ,污泥消化液首先被引入一沉淀单元内 ,通过投
加镁化合物 ( 如氯化镁等) 形成磷酸铵镁化合物

(MA P ,即鸟粪石) 而分离出磷。鸟粪石能被用作植

物生长所需之磷源。磷被回收后的消化液采用

CANON 工艺脱除浓度仍然很高的氨氮最为合适 ,

因为消化液几乎不含 COD ,加之较高水温对获得较
完全的厌氧氨氧化率十分有利。

虽然经 CANON 工艺处理后的出水氨氮浓度一

般并不能直接达到排放标准 ,但此股水流流量很小 ,
同来自于 BCFS

gµ

工艺的出水 (大流量、

低浓度) 混合

后能被稀释到排放标准以下。考虑回用时 , COD ,

N , P 已分别达标 (排放标准) 的出水只需经简单的

后处理便可实现回用于非饮用目的。

12 　效率分析

为了定量说明图 7 所示推荐工艺所能完成的处

理效率 ,此处以荷兰一正在建设中的城市污水处理
厂所接收的水质、

水量为例进行处理效率分析。该

处理厂所接收的平均污水量为 8 500 m

/ d ; 平均水

质如下 : COD = 625 mg/ L , T KN = 60 mg/ L , TP =

15 mg/ L 。

根据经验数据 ,约有 40 %的进水总氮在 A 段中

能被合成到细菌细胞中。如果以离心机来分离消化
液 ,高达 1 200 mg/ L 的氨氮会出现在消化液中

[ 46 ]

。

假设来自 A 段普通生物污泥含氮、

磷量分别为 8 %

和 2 %(来自于 BCFS

gµ

工艺生物污泥磷含量可高达

12 %) ;进入消化池的污泥 COD 有一半可转化为甲

给水排水 　

Vol

2002