摘要：重點考察了一種改良型膜生物反應器（A2/O-MBR）的脫氮除磷性能。該工藝主要特點在于對膜池硝化回流液進行了固液分離，并將上清液和濃縮污泥分別回流至缺氧池和厭氧池，這種改進提高了系統(tǒng)對氮、磷的同步去除效率。實驗結果表明，在水力停留時間（HRT）為12 h，污泥齡（SRT）為30 d，混合液回流比為200%的運行條件下，進水COD、NH4+-N、TN和TP平均濃度分別為（225±38）、（24.8±3.9）、（26.7±2.9）和（2.90±0.53）mg/L時，增加膜池硝化回流液固液分離裝置前后，系統(tǒng)對COD和NH4+-N的去除都維持在較高水平，而系統(tǒng)對TN和TP的去除效果顯著提高，出水TN和TP平均濃度分別由（14.9±3.3）mg/L和（1.95±0.72）mg/L下降到（9.4± 1.9）mg/L和（0.91±0.38）mg/L，表明增加膜池硝化回流液固液分離裝置顯著改善了A2/O-MBR系統(tǒng)的脫氮除磷效果。反硝化除磷活性實驗結果進一步表明，改進后系統(tǒng)中反硝化除磷活性占總除磷活性的比例由51.5%上升至61.7%，說明增加膜池硝化回流液固液分離裝置強化了系統(tǒng)的反硝化除磷性能。

隨著水體富營養(yǎng)化以及水資源短缺問題日漸突出，污水處理技術在有效去除有機物的基礎上，對氮、磷的去除提出了新的要求，以控制富營養(yǎng)化為目的的脫氮除磷污水處理技術成為了研究熱點。厭氧-缺氧-好氧（A2/O）工藝作為當今最常用的生物脫氮除磷工藝，已廣泛應用于國內(nèi)外大型污水處理廠，但是A2/O工藝的缺陷在于硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭，因此，很難在單一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除。

近年來，反硝化除磷技術因其在去脫氮除磷效率和節(jié)約能耗方面彰顯出的優(yōu)勢而備受關注。反硝化除磷技術是指利用反硝化聚磷菌（DPAOs）在缺氧條件下，以硝酸鹽為電子受體，同步完成反硝化（脫氮）和過量攝磷（除磷）過程的一種處理技術。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。

與傳統(tǒng)生物脫氮除磷相比，反硝化除磷緩解了反硝化過程和生物除磷過程對有機碳源需求的矛盾，以及硝化菌和聚磷菌（PAOs）所需的最佳污泥齡相抵觸等矛盾。有學者研究表明：反硝化除磷過程與傳統(tǒng)脫氮除磷相比，可以降低30%的氧氣消耗量，減少約50%的污泥產(chǎn)量，因此反硝化除磷工藝被視為一種可持續(xù)污水處理工藝。陳永志等研究證明通過控制A2/O工藝參數(shù)，可使A2/O工藝具有一定的反硝化除磷性能。張志超等也研究證明，在復合式膜生物反應器（MBR）工藝中也存在反硝化除磷現(xiàn)象。

膜生物反應器技術具有微生物濃度高、抗沖擊負荷能力強、出水可回用等獨特優(yōu)勢，其與A2/O等傳統(tǒng)工藝的結合，已被證明是處理城市生活污水的有效手段之一。A2/O - MBR工藝結合了A2/O工藝和膜分離技術各自的優(yōu)點，很好地解決了傳統(tǒng)活性污泥法同步脫氮除磷時兩者所需污泥齡不同的矛盾，進一步拓展了MBR的應用范疇。

本實驗在A2/O工藝與MBR工藝相結合的基礎上，為了避免膜池硝化回流液中過多的溶解氧對缺氧池和厭氧池的沖擊，采取了對膜池硝化回流液進行固液分離的措施，將濃縮沉淀后回流污泥送到厭氧段，含有較高濃度硝酸鹽的上清液送到缺氧段。

本研究將這種帶有膜池硝化液固液分離功能的A2/O-MBR工藝，稱為改良型A2/O-MBR工藝。本文重點考察改良型A2/O-MBR工藝的脫氮除磷性能，特別是反硝化除磷性能。

1材料及方法

1.1實驗裝置

本實驗用的裝置由有機玻璃板制成，反應器有效容積為50l，由厭氧池、缺氧池、膜池組成，其體積比為2:3:4。在厭氧池、缺氧池分別設置慢速攪拌器，保證混合均勻。實驗采用的膜組件是日本三菱公司生產(chǎn)的中空纖維膜，膜的材料為聚乙烯（PE），膜的有效面積為0.24m2，孔徑為0.4μm。

裝置其他組成部分包括進水系統(tǒng)、混合液回流系統(tǒng)、硝化液固液分離裝置、排放系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等，裝置示意圖如圖1所示，其中圖1（a）是傳統(tǒng)的A2/O-MBR工藝，圖1（b）是增加了硝化液固液分離裝置的改良型A2/O-MBR工藝。

詳情請點擊下載附件：改良型A2/O-MBR工藝的反硝化除磷性能