农村生活污水脱氮除磷技术探究

农村生活污水脱氮除磷技术探究

周斌艳

浙江双林环境股份有限公司  浙江杭州  311100

摘要：随着城乡经济的快速发展，农村地区的生活污水排放量不断增加，给周围的水体环境带来严重的污染问题。其中，氮、磷等营养物质的过量排放尤为突出，导致水体富营养化现象日益加剧，影响了水质的健康与稳定。因此， 分析农村生活污水脱氮除磷技术，掌握污水脱氮除磷技术要点，能为农村生活污水处理工作开展奠定基础。

关键词：生活污水；脱氮除磷；处理技术

引言：随着社会经济的迅速发展，工业化进程不断加速。大量未经处理的工业废水和生活污水被随意排放到江河湖泊，给人类有限的淡水资源带来了严重的N、P和有机物污染，水体富营养化现象也在加剧。因此，寻求一种高效、低成本、广泛适用的污水处理新技术，能有效去除过剩营养物质并实现废水的再利用，一直是环境科学家们关注和探索的重点。

1污水脱氮除磷机理

污水中的氮和磷是造成水体富营养化的主要污染源，严重影响着水环境的质量和生态系统的健康。污水脱氮除磷技术是针对这一问题开发的重要处理方法，其机理主要包括生物处理和化学处理两种方式。

生物处理是指利用生物活性污泥中的微生物，通过厌氧和好氧两个阶段的反应，将污水中的氮和磷转化成气体的形式从而去除的过程。在厌氧条件下，微生物利用有机物质进行呼吸作用，产生出氨氮和亚硝酸盐；而在好氧条件下，亚硝酸盐通过硝化作用转化为硝酸盐，同时氨氮通过硝化作用转化为亚硝酸盐和硝酸盐。最终，硝酸盐和亚硝酸盐通过反硝化作用转化为氮气，从而完成了氮的去除。而磷的去除则是通过生物吸附和沉淀的方式实现的，微生物吸附磷酸盐，并在生物体内形成磷酸钙等难溶物质，最终随污泥一起被剥离出去。

化学处理是指在生物处理的基础上，通过添加化学药剂来进一步去除氮和磷。常用的化学药剂包括氯化铁、硫酸铝等，它们能够与污水中的磷酸盐发生化学反应生成难溶性的磷盐沉淀物，从而实现磷的去除。此外，还能够通过在氮去除阶段添加硫化铁等药剂来抑制亚硝酸盐的氧化，从而提高氮的去除效率。

2脱碳除磷技术应用

2.1ECOSUNIDE工艺

ECOSUNIDE工艺原理主要基于太阳能光伏发电和电解水技术的结合应用，太阳能光伏发电板将太阳辐射转化为电能作为ECOSUNIDE工艺的动力来源，这一特点对农村地区具有重要意义，因为农村地区常常阳光充足，太阳能资源丰富，因此能够有效利用这种可再生能源，减少对传统能源的依赖。在接收到太阳能转化的电能后，ECOSUNIDE工艺利用电解水技术对农村生活污水进行处理。电解水技术是通过在电解槽中施加电流，使水分解成氢气和氧气的化学过程，这一过程对污水的处理有着重要意义，因为农村生活污水中含有大量的有机物和污染物，通过电解水技术能够将这些有害物质转化为清洁的氢气和氧气。ECOSUNIDE工艺的原理还包括对产生的氢气和氧气的处理和利用。产生的氢气能够用作清洁能源的替代品，例如用于燃料电池发电，从而实现能源的再生利用和减少对化石能源的需求。而产生的氧气则能够用于改善农村地区的空气质量和生态环境，例如用于植物的光合作用，增加农田的产量和改善周边环境。

2.2“WT-FG“生物法技术

"WT-FG"生物法技术是一种针对农村生活污水处理的先进方法，其原理主要基于微生物的生物降解能力和生物膜过滤技术的应用。该技术利用特定种类的微生物，如细菌和真菌，对污水中的有机物和污染物进行降解和分解，这些微生物通过代谢活动将有机物转化为更简单的无机物，从而实现对污水的净化和去除污染物的目的。生物膜过滤是一种通过微生物在固定介质表面形成生物膜，利用生物膜对污水中的微粒和有机物进行过滤和吸附的技术。在这个过程中，微生物膜不仅能够进一步去除污水中的有机物和微生物，还能够降低悬浮颗粒的浓度，提高污水的透明度和清洁度。

2.3生物倍增工艺

生物倍增工艺是一种生物处理技术，旨在利用微生物的生物降解能力对污水中的有机物进行高效处理。生物倍增工艺通过构建生物反应器系统，为微生物提供一个适宜的生长环境，这些反应器系统通常包括生物滤池、生物膜反应器或生物活性滤料等，能够提供充足的氧气、适宜的温度和pH条件，以促进微生物的生长和代谢活动。其次，生物倍增工艺通过管理微生物群落，对微生物菌群的培养、筛选和调控，使之适应不同污水成分和处理条件，通过调节反应器操作参数，如进水负荷、停留时间等，能够实现微生物群落的稳定和优化，提高污水处理效率和降解效果。

2.4MBR工艺

MBR工艺，即膜生物反应器工艺，是一种先进的污水处理技术，其原理主要基于生物降解和膜分离技术的结合应用。首先，MBR系统通过生物反应器中的微生物群落对污水中的有机物进行生物降解和分解，这些微生物在适宜的环境条件下，如适宜的温度、pH和氧气供应下，通过代谢活动将有机物转化为更简单的无机物，实现了对污水的净化和去除污染物的目的。其次，MBR工艺利用膜分离技术将生物反应器中的微生物和固体颗粒与清水进行有效分离。在MBR系统中，采用微孔径的膜过滤器或超滤器，能够将微生物、悬浮颗粒和有机物截留在生物反应器内，同时将清水通过膜孔排出，从而实现了污水的过滤和净化，这种膜分离技术不仅能够有效阻隔微生物和颗粒物，还能够提高出水水质的稳定性和透明度。

2.5厌氧氨氧化工艺

厌氧氨氧化工艺是一种针对污水中氨氮的处理技术，其原理基于微生物在缺氧条件下对氨氮进行氧化反应。该工艺利用厌氧条件下的特定微生物群落，如厌氧氨氧化细菌，通过氨氧化作用将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐或硝酸盐，进而实现氨氮的去除和处理。厌氧氨氧化工艺通过创建缺氧环境，在生物反应器或污水处理系统中为厌氧微生物提供合适的生长条件，这些条件通常包括限制氧气供应、控制通气量和维持适宜的温度和pH值，以促进厌氧微生物的生长和代谢活动。厌氧氨氧化细菌在缺氧条件下利用氨氮作为电子受体，通过氨氧化酶等酶类催化氨氮的氧化反应。在这个过程中，氨氮被氧化成亚硝酸盐或硝酸盐，释放出能量供给微生物的生长和代谢需要，这些氮化合物能够在接下来的氧化阶段进一步转化为硝酸盐，最终被还原为氮气释放到大气中，完成氨氮的去除和转化。

2.6A2/O工艺

A2/O工艺是一种常用的污水处理技术，其名称代表了"A(anaerobic)"、"A(anoxic)"和"O(aerobic)"三个处理阶段的首字母，即厌氧、缺氧和好氧。该工艺结合了厌氧、缺氧和好氧处理过程，以有效地去除污水中的有机物和氮、磷等营养盐。首先是厌氧阶段，污水进入厌氧池，在无氧条件下有机物经厌氧微生物的分解产生有机酸和其他溶解性有机物，同时氮气被氨氮的形式释放出来。接着是缺氧阶段，有机物和氮气进入缺氧区，这里存在少量的氧气，但不足以支持硝化作用，所以厌氧微生物利用有机酸等有机物作为电子受体，将氮气硝化成亚硝酸盐，再将其进一步氧化为硝酸盐。最后是好氧阶段，此阶段有足够的氧气支持硝化和反硝化作用，硝酸盐被好氧微生物利用氧气氧化为氮气，同时有机物被氧化为无机物，从而实现了氮的脱氮和有机物的降解。A2/O工艺通过这三个阶段的处理，能够有效地去除污水中的有机物、氮和磷等营养盐，是一种广泛应用于污水处理厂的成熟技术。

3 结语

农村生活污水脱氮除磷技术的研发和应用，不仅能够有效解决农村地区生活污水处理难题，还能保护水资源、改善水体环境质量，为农村地区的可持续发展提供重要支撑。随着技术的不断创新和推广应用，相信农村地区的生活污水处理水平将不断提升，为建设美丽乡村、实现水环境可持续发展贡献更多力量。

参考文献：

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