普通城市污水廠應用的傳統活性污泥法中,生物脫氮通常分為氨化、硝化、反硝化3個過程,分別由氨化 菌、硝化細菌和反硝化菌完成,其中,硝化需要在好氧環境中完成,反硝化則需要在厭氧環境中完成。 而對于除磷,通常在除磷系統中利用聚磷菌的過量積磷能力進行厭氧環境下的釋磷和好氧環境下的過量 吸磷,再通過剩余污泥排放的方式實現磷的去除。不同生物反應對氧環境的不同需求導致在傳統水處理 工藝中,無論是SBR還是AAO等工藝,都在空間或時間上對反應進程有一定限制。而這一限制通常又會造 成系統中碳源競爭激烈、污泥產量過大、運行復雜等一系列問題。城市污水還存在的問題是C/N較低導致 脫氮效率較差,通常,解決這個問題的方法是在生物處理的部分投加額外的碳源,但這一方法的成本非 常高。
如果繼續使用現行的污水處理技術,在不斷追求去除效果的同時,必然會伴隨著工藝運行困難、結構復 雜、成本上升等一系列問題。如果能開發一種高效、可持續發展的新型污水處理技術或工藝應用在城市 污水處理中,必然可取得巨大的社會效益和經濟效益。
對現有的各種生物脫氮除磷技術進行比較,由表5可知,從本文介紹的新型污水生物脫氮除磷技術來看, 它們都具有在不同程度上節省碳源和降低污泥產量的優勢,且反應速率都相對較快。這些優勢使它們在 處理低C/N污水時表現出很強的適應性,針對不同溫度、pH、污泥齡和曝氣方式等運行工況,表現出很好 的耐受性,并可以穩定運行。而這些技術優勢放在城市污水處理中,恰好可以彌補當前技術應對城市污 水脫氮除磷的不足,雖然目前研究有限,應用條件仍不成熟,但如果未來將這些新技術投入實際應用, 許多問題都將迎刃而解。
從新型污水生物脫氮除磷技術原理來看,控制優勢微生物菌群是保證工藝達到預期效果的前提條件,而 其控制條件相對苛刻,這也是新型技術推廣應用受限的原因之一。