污水排放標準的不斷嚴格是目前**各國的普遍發(fā)展趨勢，以控制水體富營(yíng)養化為目的的氮、磷脫除技術(shù)開(kāi)發(fā)已成為**各國主要的奮斗目標。我國對污水脫氮除磷技術(shù)的研究起步較晚，投入的資金也十分有限，研究水平仍處于發(fā)展階段。目前在污水脫氮除磷技術(shù)基礎理論沒(méi)有重大革新之前，充分利用現有的工藝組合，開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟高效且符合國情的工藝應是今后我國污水脫氮除磷技術(shù)發(fā)展的主要方向，主要體現在：
(1)開(kāi)展對生物脫氮除磷更深入的基礎研究和應用開(kāi)發(fā)，優(yōu)化生物脫氮除磷組合工藝，開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟的小型化、商品化脫氮除磷組合工藝。
(2)發(fā)展可持續污水處理工藝，朝著(zhù)節約碳源、降低CO2釋放、減少剩余污泥排放以及實(shí)現氮磷回收和處理水回用等方向發(fā)展。
(3)大力開(kāi)發(fā)適合現有污水處理廠(chǎng)改造的高效污水脫氮除磷技術(shù)。
火山巖濾料污水生物脫氮的基本原理是：在好氧條件下通過(guò)硝化反應先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過(guò)缺氧條件下的反硝化反應將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來(lái)的生物脫氮工藝大多將缺氧區和好氧區分開(kāi)，形成分級硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨立進(jìn)行。
隨著(zhù)近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對生物技術(shù)的掌握，火山巖濾料污水脫氮除磷技術(shù)由以單純的工藝改革向著(zhù)以生物學(xué)特性研究、促進(jìn)工藝改革的方向發(fā)展，以達到高效低耗。主要表現在以下幾個(gè)方面：
一、系統中硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要在于泥齡。由于快速生物降解COD理論的發(fā)展，人們逐漸認識到反硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要是由基質(zhì)競爭引起的，所以有研究者將工作的重點(diǎn)轉移到對碳源需求的研究上：一是通過(guò)改進(jìn)工藝將除磷和脫氮在空間和時(shí)間上分開(kāi)，分別設置厭氧、缺氧、好氧環(huán)境來(lái)滿(mǎn)足脫氮和除磷要求;一是尋找快速可替代有機碳源，使反硝化速率加快，脫氮效率提高。目前已有研究者在研究如何采用生物技術(shù)將城市污水的初沉污泥這種潛在的碳源高速、高效地轉化為快速有機碳源，達到提高污水除磷脫氮效果和廢物利用的雙重目的。
二、短程污水生物脫氮法由于具有節能、節約外加碳源、縮短水力停留時(shí)間和減少剩余污泥排放量等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注。利用微生物動(dòng)力學(xué)特性的固有差異而實(shí)現亞硝酸菌和硝酸菌的動(dòng)態(tài)競爭與選擇，尤其是通過(guò)降低溶解氧實(shí)現短程硝化的控制是對傳統生物脫氮處理的深化，但對活性污泥的沉降性能和污泥膨脹、低溶解氧下同步硝化與反硝化等問(wèn)題，有待于進(jìn)一步研究與完善。
三、在一般系統中，提高除磷效率往往伴隨著(zhù)脫氮率的下降，因此有研究者設想如果將反硝化與除磷這兩個(gè)需碳源的過(guò)程合二為一，即在缺氧環(huán)境下利用亞硝酸鹽作為電子受體，同時(shí)進(jìn)行反硝化和超量聚磷，這樣可大大減少碳源需求量。已有研究者觀(guān)察到這種現象，并認為存在反硝化聚磷菌(DNPAO)可同時(shí)進(jìn)行反硝化作用和超量聚磷，但在不同環(huán)境條件下，DNPAO的誘導增殖與代謝途徑的變化規律等仍有待研究。
常用的污水脫氮除磷技術(shù)有：缺氧-好氧脫氮工藝;厭氧-好氧除磷工藝;厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝等。但是，在常規的生物脫氮除磷工藝中，污泥在厭氧、缺氧和好氧段之間往復循環(huán)。該污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌以及其它多種微生物組成，由于不同菌的*佳生長(cháng)環(huán)境不同，脫氮與除磷之間存在著(zhù)矛盾。實(shí)際應用中經(jīng)常出現脫氮效果好時(shí)除磷效果較差，而除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳。
因此，常規污水生物脫氮除磷技術(shù)流程存在著(zhù)影響該工藝有效運行的相互影響和制約的因素，主要表現為：
?、賲捬跖c缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差;反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差;
?、谠鬯?jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭奪碳源，當原水中碳源不足時(shí)，磷釋放或反硝化不完全;
?、巯趸来敝硶r(shí)間長(cháng)，要求較長(cháng)的污泥齡，但磷從系統中被去除主要是通過(guò)剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。對于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低。
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