污水处理厂夏季运行：化学除磷与生物除磷的关系及作用

污水处理厂夏季运行：化学除磷与生物除磷的关系及作用

随着炎热夏季的到来，污水处理厂处理的水温升高，夏季大部分污水处理厂的水温都能达到20℃左右，这是微生物比较适宜的生存温度，各类水处理微生物都处于旺盛的活跃状态，在微生物良好状态的影响下，污水处理厂整体运行处于较好的运行状态，冬季担心的污泥老化、膨胀、起泡等问题得到缓解。但是随着夏季的到来，一些特殊情况也会出现，比如近期比较容易出现的磷含量升高等。

化学除磷一直是污水处理厂的主导除磷方式，但大多数污水处理厂认为化学除磷剂的投加量已经足够，污水处理厂的磷主要以化学除磷的方式去除。其实从目前的实际运行情况来看，污水处理厂化学除磷仍是生物除磷的补充，并没有完全取代生物除磷。这一点从四季水温变化较大的污水处理厂除磷工艺的运行情况就可以看出来。

冬季污水处理厂水温较低，微生物活性较差，污水处理厂一般采用提高污泥浓度、延长泥龄等工艺控制手段来保证活性污泥中微生物的处理效果。聚磷菌是一类适应温度范围较广的微生物，在5~30℃范围内均有除磷效果。但相关研究也表明，随着温度的下降，聚磷菌的活性也会降低。活性的降低意味着各种生物反应的进程都会减慢，如生物释磷、磷的积累等。在生物释磷减慢的作用下，结合污水处理厂剩余污泥的合理排放，在排放前进行脱水外运，达到良好的生物除磷效果。此时使用的化学除磷剂的用量就会较少。

当夏季最热的季节到来时，水温逐渐升高，有些污水厂会发现自己的化学除磷效果大不如前，在排除化学药剂本身的批次和质量问题后，发现需要投加更多的化学药剂才能达到有效的除磷效果。这也和生物除磷的作用有关。夏季微生物处于最适宜的生存温度，活性充分增强，温度升高会加速聚磷菌的生物释磷和磷积累速度。生物除磷会影响剩余污泥的排放，不能无限增加污泥的排放量，造成污泥龄缩短，会造成厌氧阶段的聚磷菌不能及时排出，产生明显的生物释磷，造成二沉池出水中磷升高。污水厂工艺操作人员必须通过增加化学药剂的投加量来降低出水磷含量，才能达标。

春秋季节、冬夏季节之间，生物除磷处于变化阶段，一般通过合理的排泥、季节性换泥，可以有效降低污泥浓度，有效控制生物磷释放，降低出水磷超标风险。

从污水处理厂的实际运行情况来看，厌氧工艺的生物反应池中的生物除磷始终发挥着重要作用。从这个角度，很容易解释为什么在夏季，当一切生物反应开始好转时，需要投加更多的化学除磷剂。生物除磷的效果在实际运行中是污水处理厂工艺成本控制非常重要的一环。因此，在精细化污水处理的管理要求下，污水处理厂需要对生物除磷的效果进行测试分析，才能有效控制成本和工艺。

对于污水处理厂的管理而言，生物除磷，特别是活性污泥系统中的强化生物除磷（EPBR），近年来在污水处理科学界得到了深入的研究。从污水处理厂运行的角度看，这是一种经济、高效、环境可持续的化学处理替代方案。然而，在很多污水处理厂的实际运行中，生物除磷的EPBR并没有得到有效的实施。污水处理厂工艺人员认为，由于生物除磷的性能波动较大，且生物磷释放和磷积累过程对工艺操作人员的技术管理水平要求较高，生物除磷并不是完全可控的，这导致污水处理厂对生物除磷过程的控制比较困难，特别是生物反硝化与除磷之间的矛盾，这往往使得污水处理厂工艺管理人员不愿意对生物除磷进行深入研究。

诚然，污水生物除磷相对复杂，除磷菌是一大群菌种，对整体环境有一定要求，聚磷菌的分析和管理相对困难，污水处理厂生物除磷的检测判断也较为复杂。但可以看出，生物除磷在厌氧区会有明显的磷释放效应，而释放的正磷酸盐是污水处理厂可以检测到的。在新的控制思路下，污水处理厂实验室必须对工艺参数进行测试，并长期检测厌氧区正磷酸盐的变化情况，以判断生物除磷的效果，并根据测试结果进一步确定投加药剂的量，以控制成本。

相较于化学除磷，生物除磷成本低，更符合活性污泥法对生物多样性的利用，但管理相对复杂得多，通过厌氧区生物磷释放的正磷酸盐变化来积累工艺数据，同时根据剩余污泥排放量、污泥浓度高低、水处理温度变化等综合判断生物除磷效果，从而更加精准地控制化学除磷，实现污水处理厂运行成本的控制。

从夏季磷的变化情况来看，污水处理厂实施精细化管理需要对活性污泥各阶段管理的生物机理有深入的了解。活性污泥本身是一个非常复杂的处理过程，可能不是每个污水处理厂都能完全了解污水处理过程中的生物处理机理。微生物的深层机理也正在深入研究中。这些研究暂时对污水处理厂的实际运行管理帮助不大。但污水处理厂可以借助厂内现有的检测手段，在一般的生物机理基础上确定一些工艺参数，进行污水处理厂工艺管理的精细化改进和完善。

氮磷综合治理后，污水处理厂的管理需要更加深入、精细化，面对具体工艺问题，不能单纯依靠简单的加药进行补救处理，污水处理厂的生产管理需要更加科学、精准的技术管理方法来完成，只有这样，才能不断提高污水处理厂的运行管理水平，更好地实现污水的达标运行。