污水废水处理中生物除磷工艺介绍，废水污水生物除磷工艺一般由两个过程组成，即厌氧释磷和好氧摄磷两个过程。目前应用的生物除磷工艺主要有在生物除磷基本原理基础上发展起来的弗斯特利普(Phostrip)除磷工艺和厌氧-好氧(An/O) 活性污泥法除磷工艺。

1、弗斯特利普除磷工艺：

弗斯特利普(Phostrip) 除磷工艺是将生物除磷与化学除磷相结合的一种工艺，即在传统活性污泥过程的污泥回流管线上增设厌氧释磷池和混合反应池，采用生物和化学相结合的方法提高除磷效果。该工艺以生物除磷为主体，以化学除磷辅助去除厌氧释磷后的上清液中的磷酸盐，可以保证释磷后的污泥主要用于对进水中的磷酸盐进行吸收，因此可以达到更高的除磷效果。

（1）该工艺各设备单元的功能：

①含磷废水污水进入曝气池，同步进入曝气池的还有由除磷池回流的脱磷但含有聚磷菌的污泥。曝气池的功能是:使聚磷菌过量地摄取磷，去除有机物(BOD 或COD)，还可能出现硝化作用。

②从曝气池流出的混合液(污泥含磷，废水污水已经除磷)进人沉淀池I，在这里进行泥水分离，含磷污泥沉淀，已除磷的上清液作为处理水而排放。

③含磷污泥进入除磷池，除磷池应保持厌氧状态，即DO≈0，NOx≈0，含磷污泥在这里释放磷，并投加冲洗水，使磷充分释放，已释放磷的污泥沉于池底，并回流至曝气池，再次用于吸收废水污水中的磷。含磷上清液从上部流出进入混合池。

④含磷上清液进入混合池，同步向混合池投加石灰乳，经混合后进人搅拌反应池，使磷与石灰反应，形成磷酸钙[Ca3(PO4)2]固体物质。此系用化学法除磷。

⑤沉淀池Ⅱ为混凝沉淀池，经过混凝反应形成的磷酸钙固体物质在这里与上清液分离。已除磷的上清液回流进人曝气池，而含有大量Ca3(PO4)2的污泥排出，这种含有高浓度PO3-的污泥宜用作肥料。

（2）弗斯特利普除磷工艺已有很多应用实例。其主要特征有:

①生物除磷与化学除磷相结合，除磷效果良好，处理水中含磷量一般都低于1mg/L。

②产生的剩余污泥中含磷量比较高，约为2.1%～7.1%，污泥回流应经过除磷池。

③与完全的化学除磷法相比，所需的石灰用量比较低，一般介于21～31.8mg/[Ca(OH)2·m3]。

④活性污泥的SVI值<100mL/g，污泥易于沉淀、浓缩、脱水，污泥肥分高，丝状菌难于增殖，污泥不膨胀，且易于浓缩脱水。

⑤可以根据BOD/P的比值来灵活调节回流污泥与混凝污泥的比例。

⑥流程复杂，运行管理比较复杂，由于投加石灰乳，致使运行费用也有所提高，基建费用高。

⑦沉淀池I的底部可能形成缺氧状态而产生释放磷的现象，因此，应当及时排泥和回流。

2、厌氧-好氧活性污泥除磷工艺

厌氧-好氧活性污泥组合工艺( anaerobic/oxic,An/O)是直接在生物除磷基本原理的基础上设计出来的，

（1） 工艺流程

An/O脱磷工艺主要由厌氧池、好氧池、二沉池构成，废水污水和污泥顺序经厌氧和好氧交替循环流动。回流污泥进人厌氧池可吸附一部分有机物并释放出大量的磷，进人好氧池的废水污水中的有机物得到好氧降解，同时污泥将大量摄取废水污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥排出，实现除磷的目的。

①选择An/O组合工艺的前提条件 在An/O组合工艺中，一般进水要求有较高含量的易降解有机基质，这是采用An/O组合工艺的前提。

②An/O组合工艺的特点：在厌氧好氧生物除磷(An/O) 组合工艺中，厌氧池应维持严格的厌氧状态，要求池内基本没有硝态氮(例如硝态氮浓度低于0.2mg/L)，溶解氧浓度低于0.4mg/L。厌氧池容积一般占总容积的20%，厌氧池一-般分格，每格都设有搅拌器，维持污泥悬浮状态。厌氧池第一格的硝态氮浓度要求在0.3mg/L以下，最好为0.2mg/L以下，运行中要避免好氧池的硝化混合液进人厌氧池，并控制回流污泥的硝态氮含量。厌氧池分格有利于抑制丝状菌的生长，产生沉降性能优越的污泥。

好氧池可采用机械曝气或扩散曝气，实际应用中的溶解氧浓度控制在1.0mg/L以上，以保障有机底物的降解和磷的吸收。

该工艺利用聚磷菌厌氧释磷和好氧吸磷的特性，通过排放高含磷污泥达到除磷目的。若进水中的磷与有机底物浓度之比较高，由于有机底物负荷较低，剩余污泥量较少，因而较难达到稳定的处理效果，故该工艺尤其适于进水中磷与有机底物浓度之比很低的情况。由于An/O组合工艺的污泥龄短(2～6d)，系统往往达不到硝化，回流污泥也就不会携带硝酸盐至厌氧区。

厌氧-好氧活性污泥系统中强调了进水与回流污泥混合后维持厌氧状态的必要性，这种厌氧状态的维持不仅能促进聚磷菌的选择性增强，而且所产生的污泥基本上无丝状菌，活性高、密实、可快速沉淀。由于丝状菌基本都是好氧菌，厌氧状态对其不利，因此该工艺不仅可有效除磷，而且可改善污泥的性能。

An/O组合工艺流程简单，既无须投药，也无须考虑内循环，因此，建设费用及运行费用都较低，而且由于无内循环的影响，厌氧反应器能够保持良好的厌氧(或缺氧)状态。

（2）An/O 组合工艺具有如下优点：

①污泥在反应器内的停留时间一般从2～6d，是比较短的。

②反应器(曝气池)内的污泥浓度一般在2700～3000mg/L之间。

③BOD的去除率大致与一般的活性污泥系统相同。磷的去除率较好，处理水中的磷含量一般都低于1.0mg/L去除率在76%左右。

④沉淀污泥(剩余污泥)中的含磷率约为4%，具有较高的肥效，可用作农肥。

⑤由于整个系统中的活性污泥交替处在厌氧和好氧条件下，混合液的SVI值≤100mL/g，沉降性好，发生污泥膨胀的可能性较小。

（3）除磷工艺具有如下问题：

①除磷率难以进一步提高，因为微生物对磷的吸收即便是过量吸收，也是有一定限度的，特别是当进水BOD值不高或废水污水中含磷量较高，即P/BOD值高时，由于污泥的产量低，将更是如此。

②在沉淀池内容易产生磷的释放，特别是当污泥在沉淀池内停留时间较长时更是如此，应注意及时排泥和回流。

（4）厌氧-好氧(An/O)生物除磷组合工艺的设计及其影响因素

厌氧-好氧(An/O)生物除磷组合工艺的设计计算中，反应池总有效容积的计算、需氧量及曝气系统的计算等可参照传统推流式活性污泥系统的设计;厌氧段的布置及反应池长、宽、深等具体尺寸计算等可参照缺氧-好氧(A/(0) 生物脱氮组合工艺的设计。

①有机底物污泥负荷NTS 在An/O组合工艺中，由于聚磷菌厌氧释磷时，需要摄取简单有机物为自身碳源PHB，因此为了满足聚磷菌对有机物的摄取，保证良好的除磷效果，有机底物污泥负荷NTS不应小于0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)。

②污泥浓度XT和污泥回流比R在An/O组合工艺中，由于厌氧(An)段和好氧(O)段的活性污泥内微生物菌群都以异养菌为主，因此其浓度XT、污泥回流比R等参数与仅考虑异养除碳效能的传统活性污泥过程相近，其中MLSS取2700～3000mg/L，R取50%～100 %。

③污泥龄θc 在An/O组合工艺中，为了防止硝化过程的发生，其污泥龄仅以满足聚磷菌和除碳异养菌为准，一般θc取2～6d。

④水力停留时间(HRT)由于An/O组合工艺中的微生物菌群主要为异养菌，其对BOD5的去除率大致与传统活性污泥过程相似，反应池内的水力停留时间较短，一般厌氧池An段的HRT为1～2h，好氧池O段的HRT为2～4h，总共3～6h，An段的HRT与O段的HRT的比值一-般为1 : (2～3)。

⑤溶解性总磷与溶解性BOD5之比，为了满足聚磷菌厌氧释磷过程中对简单有机底物的需求，要求废水污水中溶解性总磷与溶解性BOD5的比值( 即S-TP/SBOD5)不大于0.06，磷的去除率达70%～80%，处理后出水的磷浓度一般小于1.0mg/L。

⑥溶解氧DO在An/O组合工艺中，为了保持厌氧段的厌氧释磷条件，要求其DO浓度约为0mg/L。为了满足好氧段聚磷菌好氧吸磷对DO的需求，要求0段的DO浓度为2mg/L左右。

（5）厌氧-好氧(An/O)) 生物除磷组合工艺的发展

由于聚磷菌可直接利用的基质多为VFA类易降解有机基质，若原水中VFA类有机基质含量较低，则传统An/O组合工艺除磷的效能将受到影响。针对这一问题，Barnard在传统An/O组合工艺的基础上进行改进，并提出了AP (activated primary)组合工艺，如图所示。

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AP组合工艺旨在通过对初沉污泥的发酵产生乙酸盐等利于聚磷菌利用的低相对分子质量有机基质，从而利于后面的An/O系统的良好运行，使厌氧段的水力停留时间缩短至1h或更短。

3、常用的生物除磷工艺：

（1）A/O工艺流程

厌氧/好氧活性污泥除磷系统(A/O)由前段厌氧池和后段好氧池串联组成，A/O除磷工艺流程。

前段为厌氧池，城市污水和回流污泥进入该池，并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合。回流污泥中的聚磷酸在厌氧池可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量磷。然后混合液流人后段好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌将变本加厉，超量地摄取污水中的磷，然后通过排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。好氧池在良好的运行状况下，剩余污泥中磷的含量在2.5%以上。

A/O生物除磷工艺的主要特点:

①工艺流程简单。

②厌氧池在前、好氧池在后，有利于抑制丝状菌的生长。混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并能减轻好氧池的有机负荷。

③在反应池内，水力停留时间较短，一般厌氧池的水力停留时间为1～2h，好氧池的水力停留时间为2～4h，总共为3～6h。厌氧池/好氧池的水力停留时间之比一般为1 : (2～3)。

④剩余活性污泥含磷率高，一般为2.5%以上，故污泥肥效好。

⑤除磷率难以进一步提高。当污水BOD浓度不高或含磷量高时，则P/BOD5比值高，剩余污泥产量低，使除磷率难以提高。

⑥当污泥在沉淀池内停留时间较长时，则聚磷菌会在厌氧状态下产生磷的释放，从而降低该工艺的除磷率，所以应注意及时排泥和使污泥回流。

（2）Phostrip 工艺流程

Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的，该工艺是在回流污泥的分流管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的。

该工艺将A²/O工艺的厌氧段改造成类似于普通重力浓缩池的磷解吸池，部分回流污泥在磷解吸池内厌氧放磷，污泥停留时间一般5～12h，水力表面负荷小于20m³/(m²·d)。经浓缩后污泥进入缺氧池，解磷池上层清液含有高浓度的磷，将此上层清液排人石灰混疑沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀，该含磷污泥可作为农业肥料，而混凝沉淀池出水应流人初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷，而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用，所以Phostrip工艺具有高效除磷功能。