(3)生物除磷脱氮

　　随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长；而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。因此，设计时，如选用短泥龄，则硝化过程不完全，脱氮效果低下；反之，若选用长泥龄，也会导致糖质积累，使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但除磷脱氮均不能达到最佳效果。当然，随着生物除磷脱氮技术的发展，除原有传统A²/O，A/O工艺外，又陆续开发了UCT倒置A²/O，OCO等实用工程新技术，使除磷脱氮效果有很大提高，最近又有新的研究成果－反硝化除磷，使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合，是很好的可持续处理技术。但以工程设计而言，尚有以下几点看法仅供讨论：

　　防止富营养化的主要因素是氮和磷，但是在这二者之间。磷的去除更为重要，这是因为自然界藻类中兰藻的部分种类有着固氮能力，不仅能将水中的NH_{4_}^_ N，NO₃^_N固定其中，而且可吸收空气中氮气，作为自身营养源；也就是说，即使处理水中降低了NO₃ ^_N浓度，兰藻仍可从大气中获得氮源；而磷则不同，一旦将其去除是不可逆反的。为此，为破坏藻类繁殖时所需营养盐的平衡，在除磷脱氮二者之间选择除磷作为重点是合理的。

　　水中存在的总磷（TP），除正磷酸盐（PO₄^-P）以外，还有粒状磷和溶解性有机磷，其中粒状磷主要存在于微生物和SS中。当A/O除磷系统处理后出水SS较高时，由于粒状磷随水排出，往往不能达到预期的除磷效果。根据日本高度处理设施手册（草案），若要达到出水TP＜1mg/l，二沉池出水SS浓度则需＜10mg/l。因此，在A/O生物除磷工艺设计时，应根据最终出水SS浓度的要求，选用相适应的合理的设计参数，以保证除磷的效果。

　　目前采用生物除磷工艺的多数设计中，均能充分考虑相关因素对除磷的影响，如进水BOD₅/TP值，绝氧状态（既无O₂也无NO_X^-N）污泥龄等，但有的设计往往忽略污泥处理系统磷的再释放现象，比如，仍采用重力浓缩池，上清液重又回入污水系统中，造成再释放的磷返回原系统而未得到去除。一般说，大型污水处理厂设有初沉池时，初沉池污泥可采用重力浓缩，剩余污泥则采用机械浓缩，中小规模污水处理厂，可一并采用机械浓缩；当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时，可将消化池上清液集中单独处理，该处理方法一般多采用化学法（如铁盐，铝盐，石灰法）。

　　（4）幅流式二沉池表面水力负荷

　　活性污泥系统二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥，使处理水得到澄清为主要目的。设计二沉池的影响因素很多，而其中表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。

　　我国1997年版“室外排水设计规范”中规定活性污泥法后二沉池采用表面水力负荷为1.0～1.5m³/m².h，美国标准规定高峰流量时为2.0m³/m².h，日本1994年版“下水道设计指针与解说”中为0.8～1.2 m³/m².h。（20～30m³/m².d）。

　　从理论上讲，按沉淀类型分，二沉池沿水深自上而下原则上分为四个区：自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩区，其中自由沉淀过程较短，很快便过渡到絮凝沉淀阶段，沉淀池内大部分时间属于成层沉淀和压缩沉淀阶段。因此，必须有足够的停留时间，或者说必须保证应去除颗粒群的最小流速，才能产生良好的沉淀效果。而表面水力负荷与颗粒沉降速度在数值上是相同的，因此选用二沉池（中间进水周边出水）表面水力负荷值时，不宜过高。

　　从处理流程看，二沉池是污水处理系统最后一道工序，是泥水分离效果好坏的关键把关工序，表面水力负荷采用较低值更为安全，即使处理系统运行工况发生变化，仍可得到稳定可靠的出水效果。

　　从除磷要求来讲，如前所述，由于出水中SS所携带粒状磷的影响，宜采用较低负荷值。

　　综上所述，笔者建议：以平均设计污水量计算，在活性污泥法系统中当设有初沉池时，二沉池表面水力负荷宜选用0.8～1.0m³/m².h，不设初沉池的活性污泥法系统中二沉池表面水力负荷宜选用0.5～0.7m³/m².h，我国"氧化沟设计规程"中提出的氧化沟法沉淀池表面水力负荷宜采用0.5～0.75m³/m².h的数值是适宜的。

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