工艺技术 Bardenpho工艺及其衍生

查看全部 · 发表于 2021-5-10 09:45:25

1、Bardenpho工艺（两级AO工艺）

Barnard（1974）开发的Bardenpho工艺属于早期生物脱氮（除磷）工艺，其目的是不投加外部碳源的情况下脱氮率达到90%以上。如图，在第一个缺氧段，来自硝化段的混合液内回流中含有大量的硝氮，在第一个缺氧段中利用原水中的碳源作为电子供体，进行反硝化，在该段去除的硝氮约占70%（根据设计停留时间的不同，去除率也不相同）。BOD去除、氨氮氧化和磷的吸收都是在硝化（第一个好氧池）段完成的。第二缺氧段提供足够的停留时间，通过混合液的内源呼吸进一步去除残余的硝氮。最终好氧段为混合液提供短暂的曝气时间，以降低二沉池出现厌氧状态和释磷的可能性。

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2、五段Phoredox工艺（南非）或改良型Bardenpho工艺（美）

由于发现Bardenpho工艺中混合液回流中的硝氮对生物除磷有非常不利的影响，通过Bardenpho工艺的中试研究，Barnard（1976）提出真正意义上的生物脱氮除磷工艺流程，如图，即在Bardenpho工艺前段增设一个厌氧区。这一工艺流程在南非称为五段Phoredox工艺（简称为Phoredox工艺），在美国称之为改良型Bardenpho工艺。改良型Bardenpho工艺通常按低污泥负荷（较长污泥龄）方式设计和运行，目的是提高脱氮效率。

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五段Phoredox工艺使用的SRT比A2/O工艺更长（10-20d），其他设计参数为：厌氧区 HRT=0.5-1h；第一缺氧区HTR=1-3h；第二缺氧区HRT=2-4h；第一好氧区HRT=4-12h，第二好氧区HRT=0.5-1h；污泥回流比为50%-100%；混合液回流比为200%-400%。（以上数据仅供参考，具体设计请根据水质进行变动。）

3、3段改良Bardenpho工艺（或A2/O工艺）

测试表明，五段Phoredox工艺并不能将硝酸盐含量降低至零，与第一缺氧区相比，第二缺氧池因为采用内源呼吸反硝化导致单位容积反硝化速率相当低。第二缺氧池的低效促使Simpkins和McLaren（1978）提出，在某些情况下可取消第二缺氧池，适当加大第一缺氧池，以获得最大的反硝化处理效果和最低的回流污泥硝酸盐浓度，即3段改良Bardenpho工艺，如图，也就是目前常用的A2/O工艺。

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4、Dephanox工艺

Wanner（1992）首次提出Dephanox双污泥反硝化脱氮除磷工艺雏形，如图。

所谓双污泥系统就是硝化菌独立于反硝化除磷菌（DPB）而单独存在于固定膜生物反应器中。该工艺解决了聚磷菌和反硝化菌竞争碳源的问题（参照反硝化除磷原理），同时也巧妙的解决了活性污泥系统培养硝化菌需要的较长SRT这一不利条件。

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在该工艺中，含DPB回流污泥首先在厌氧池完成释磷和储存PHB，经过快沉池分离后，富含DPB的污泥超越固定膜反应器至缺氧池，含氨氮的上清液直接进入固定膜反应器，进行好氧硝化，产生的硝化液流入缺氧池后与DPB污泥接触，完成反硝化除磷反应。由于DPB污泥没有经过好氧池，所以它体内的PHB几乎全用于反硝化吸磷作用。因DPB每吸收1份的正磷酸盐就需要7份的NO3—-N，故而在污水中N/P低于7时，就意味着缺氧池中硝氮含量不足导致不能彻底除磷，因此需要在缺氧池后增加再曝气池，从而保证TP的稳定达标。

其实该工艺还有一定的缺陷，比如：①厌氧池中无法完全吸附有机物，导致固定膜反应器进水中携带有BOD，一方面抑制硝化反应，另一方面造成有机物的浪费和能耗的增高；②在进水氨氮偏高时，缺氧池中反硝化除磷菌不能彻底的去除硝氮，导致出水TN的升高。