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摘 要：针对污水处理厂现有的除磷工艺存在的一些缺陷与不足，基于反硝化缺氧摄磷理论，简述分析了BCFS工艺和Dephanox工艺的发展进程、技术创新以及广阔的应用前景。
关键词：含磷污水;反硝化除磷;可持续;BCFS工艺;Dephanox工艺
引言
众所周知城市化的发展必然伴随着城市污水总量的增加，特别是城市发展和人口激增，城市污水中含磷废水的量和浓度都急剧增加，给目前本来就处理能力非常有限的城市污水处理厂除磷处理带来了严峻的挑战。
1 含磷废水的危害
？偅i
众所周知，磷是导致自然江河水体富营养化的“祸根”，水体的富营养化一旦发生，生态系统环境将可能面临失衡危机，即使我们切断外界营养物质的来源，往往也需要很长的时间才能恢复到正常的状态。
2 含磷废水处理方法
？偅i
磷的存在不同于氮，它不能还原成为气体释放到空气中，去除起来比氮更为复杂，去除方法更受限。2006年1月1日，我国颁布《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）明确规定了磷排放量低于0.5毫克/升，规范一出大量的相关技术开始产生，包括生物除磷技术、化学除磷技术等[1]。化学除磷方法可能会带来副产物造成二次污染，所以在当前最新除磷技术的使用中往往生物结合化学除磷的方法或者是运用生物除磷技术，以求达到最好的除磷效果。现行的污水厂中，污水中磷的去除方法主要有两种：化学除磷法和生物除磷法[2]。
3 生物除磷法
生物除磷原理是利用聚磷菌一类的微生物在生命活动中从外部水环境吸取过量地、超过其生理需求的磷，并将磷以聚合物的形式储存在微生物菌体内，最终形成高磷污泥，从而达到去除水体中溶解性磷的目的。反硝化除磷技术的创新不仅实现了碳重复利用，还大大减少了对曝气的需求，经济效率显著提升。这是一种低能耗、高效率的污水处理方法[3]。为污水厂现实可持续发展工艺提供一条新的可行途径。近年来，已经有了一些新的除磷工艺，如下所述。
3.1 反硝化除磷
反硝化除磷工艺是利用聚磷菌的多谢习惯，在好氧的条件下不断吸收过量的磷，在缺氧或厌氧的环境下代谢产生能量释放出磷从而达到脱氮除磷的目的。
城市污水中碳氮比比较低，实践证明反硝化除磷技术正好解决了此问题，对碳氮比较低的城市污水具有很好的除磷效果。在现行的反硝化污水处理工艺中，为了满足反硝化聚磷菌对环境和底物的双重要求，将反硝化工艺分为了两级（单极工艺、双级工艺）。在单级工艺中，BCF工艺就是代表，在悬浮生长混合物中存在反硝化聚磷菌、硝化菌和非聚磷异养菌，在厌氧、缺氧和有氧环境中依次反应。反硝化除磷技术以其独特的高效脱氮除磷的优点而越来越受到人们的青睐，但反硝化除磷技术的研究还需要更多的研究[4]。
3.1.1 BCFS—生物反硝化除磷新工艺
BCFS工艺吸收了帕斯韦尔氧化沟工艺和UCT工艺各自的优点创新发展而来的。它的原理是利用反硝化除磷菌在缺氧条件下对反硝化的吸磷作用来工作，实现对城市磷污染水体的高效去磷。这以往的水处理工艺中化学药剂的添加是必不可少的，而BCFS工艺的最大特点是在整个处理过程中不需要添加任何化学药剂，不同于现有的污水厂除磷工艺，它避免了化学物质造成水体的二次污染，它的出现使低能耗，高效率，低污染的可持续发展污水除磷工艺成为可能。
据报道，本发明由五个同轴环和五个功能相对特定的独立电抗器组成。这些同轴圆环的作用使水流形成活塞流与完全混合流以增大其混合效率，而且此反应器还可以采用预制混凝土建造技术安装布置，大大减少了施工周期和工程投资，同时使整个布置更为简洁，使工艺控制变得非常的容易、简单。
3.1.2 Dephanox工艺
随着除磷研究在微生物学领域的不断深入，Dephanox工艺脱氮除磷工艺被提出，它的提出有效的解决除磷系统反硝化过程碳源不足的和高能耗、低效率的问题。它的是由生物膜系统和污泥系统所组成，作用分别是用于硝化、反硝化和除磷，它们能够控制不同的微生物种群在不同时间环境内始终保持最佳污泥龄。
生物除磷需要有机物（COD）的消耗，改进后的Dephanox工艺将厌氧阶段与一级沉降池相结合，优化后的系统能有效地抑制污泥膨胀和和提高除磷效率。此发明实现了碳的高效利用，避免了生物聚磷和生物脱氮对有机底物的竞争，实验证明在污水化学需氧量/总凯氏氮比比较低时，来保证良好的除磷效果;硝化池产生的硝酸盐全部进入缺氧段，可提供较高的硝酸盐负荷以进行反硝化摄磷[5]。Dephanox工艺好氧菌附着在微生物膜上生长，实现了聚磷菌菌与硝化细菌世代时间不统一带来的不能共存的矛盾，提供自养硝化菌、异养聚磷菌和脱氮菌在各自最适合的泥龄环境下生长，效率可以高达百分之八十以上，大大提高了除磷效率。
4 结语
未来对除磷技术也必将更高的要求，开发简洁、高效率、低能耗的可持续发展新工艺必将是未来的发展方向，以控制湖泊、江河水体富营养化的发生，利用微生物除磷原理的绿色反硝化除磷工艺的出现必将为未来城市水处理工艺提供新的理论和思路。污水的排放不是紧紧限于满足排放的标志，而應该着眼于长远考虑，实现低耗能、高效率、可持续的发展理念。而生物学低能耗高效率是这一工艺可持续发展技术的最大突破点，未来，反硝化除磷必将能使生物除磷工艺得到更大的发展。
参考文献
[1]王伟国.城市污水的化学除磷及磷回收技术研究[J].中国高新技术企业，2016，（9）：80-81.
[2]Luz E，de-Bashana b，Yoav Bashan.Recent advances in removing phosphorus from wastewater and its future use as fertilizer[J].Water Research，2004，38（19）：222-246.
[3]刘鹏，陈银广.污水脱氮除磷新工艺研究进展[J].化工进展，2013，32（10）：2491-2506.
[4]孙梦，张培玉，张晨.城市污水的除磷技术分析[J].水处理技术，2010，36（8）：16-20.
[5]李金页，郑平，梅玲玲.反硝化除磷工艺及其特点[J].科技通报，2006，22（6）：882-886.
关键词：含磷污水;反硝化除磷;可持续;BCFS工艺;Dephanox工艺
引言
众所周知城市化的发展必然伴随着城市污水总量的增加，特别是城市发展和人口激增，城市污水中含磷废水的量和浓度都急剧增加，给目前本来就处理能力非常有限的城市污水处理厂除磷处理带来了严峻的挑战。
1 含磷废水的危害
？偅i
众所周知，磷是导致自然江河水体富营养化的“祸根”，水体的富营养化一旦发生，生态系统环境将可能面临失衡危机，即使我们切断外界营养物质的来源，往往也需要很长的时间才能恢复到正常的状态。
2 含磷废水处理方法
？偅i
磷的存在不同于氮，它不能还原成为气体释放到空气中，去除起来比氮更为复杂，去除方法更受限。2006年1月1日，我国颁布《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）明确规定了磷排放量低于0.5毫克/升，规范一出大量的相关技术开始产生，包括生物除磷技术、化学除磷技术等[1]。化学除磷方法可能会带来副产物造成二次污染，所以在当前最新除磷技术的使用中往往生物结合化学除磷的方法或者是运用生物除磷技术，以求达到最好的除磷效果。现行的污水厂中，污水中磷的去除方法主要有两种：化学除磷法和生物除磷法[2]。
3 生物除磷法
生物除磷原理是利用聚磷菌一类的微生物在生命活动中从外部水环境吸取过量地、超过其生理需求的磷，并将磷以聚合物的形式储存在微生物菌体内，最终形成高磷污泥，从而达到去除水体中溶解性磷的目的。反硝化除磷技术的创新不仅实现了碳重复利用，还大大减少了对曝气的需求，经济效率显著提升。这是一种低能耗、高效率的污水处理方法[3]。为污水厂现实可持续发展工艺提供一条新的可行途径。近年来，已经有了一些新的除磷工艺，如下所述。
3.1 反硝化除磷
反硝化除磷工艺是利用聚磷菌的多谢习惯，在好氧的条件下不断吸收过量的磷，在缺氧或厌氧的环境下代谢产生能量释放出磷从而达到脱氮除磷的目的。
城市污水中碳氮比比较低，实践证明反硝化除磷技术正好解决了此问题，对碳氮比较低的城市污水具有很好的除磷效果。在现行的反硝化污水处理工艺中，为了满足反硝化聚磷菌对环境和底物的双重要求，将反硝化工艺分为了两级（单极工艺、双级工艺）。在单级工艺中，BCF工艺就是代表，在悬浮生长混合物中存在反硝化聚磷菌、硝化菌和非聚磷异养菌，在厌氧、缺氧和有氧环境中依次反应。反硝化除磷技术以其独特的高效脱氮除磷的优点而越来越受到人们的青睐，但反硝化除磷技术的研究还需要更多的研究[4]。
3.1.1 BCFS—生物反硝化除磷新工艺
BCFS工艺吸收了帕斯韦尔氧化沟工艺和UCT工艺各自的优点创新发展而来的。它的原理是利用反硝化除磷菌在缺氧条件下对反硝化的吸磷作用来工作，实现对城市磷污染水体的高效去磷。这以往的水处理工艺中化学药剂的添加是必不可少的，而BCFS工艺的最大特点是在整个处理过程中不需要添加任何化学药剂，不同于现有的污水厂除磷工艺，它避免了化学物质造成水体的二次污染，它的出现使低能耗，高效率，低污染的可持续发展污水除磷工艺成为可能。
据报道，本发明由五个同轴环和五个功能相对特定的独立电抗器组成。这些同轴圆环的作用使水流形成活塞流与完全混合流以增大其混合效率，而且此反应器还可以采用预制混凝土建造技术安装布置，大大减少了施工周期和工程投资，同时使整个布置更为简洁，使工艺控制变得非常的容易、简单。
3.1.2 Dephanox工艺
随着除磷研究在微生物学领域的不断深入，Dephanox工艺脱氮除磷工艺被提出，它的提出有效的解决除磷系统反硝化过程碳源不足的和高能耗、低效率的问题。它的是由生物膜系统和污泥系统所组成，作用分别是用于硝化、反硝化和除磷，它们能够控制不同的微生物种群在不同时间环境内始终保持最佳污泥龄。
生物除磷需要有机物（COD）的消耗，改进后的Dephanox工艺将厌氧阶段与一级沉降池相结合，优化后的系统能有效地抑制污泥膨胀和和提高除磷效率。此发明实现了碳的高效利用，避免了生物聚磷和生物脱氮对有机底物的竞争，实验证明在污水化学需氧量/总凯氏氮比比较低时，来保证良好的除磷效果;硝化池产生的硝酸盐全部进入缺氧段，可提供较高的硝酸盐负荷以进行反硝化摄磷[5]。Dephanox工艺好氧菌附着在微生物膜上生长，实现了聚磷菌菌与硝化细菌世代时间不统一带来的不能共存的矛盾，提供自养硝化菌、异养聚磷菌和脱氮菌在各自最适合的泥龄环境下生长，效率可以高达百分之八十以上，大大提高了除磷效率。
4 结语
未来对除磷技术也必将更高的要求，开发简洁、高效率、低能耗的可持续发展新工艺必将是未来的发展方向，以控制湖泊、江河水体富营养化的发生，利用微生物除磷原理的绿色反硝化除磷工艺的出现必将为未来城市水处理工艺提供新的理论和思路。污水的排放不是紧紧限于满足排放的标志，而應该着眼于长远考虑，实现低耗能、高效率、可持续的发展理念。而生物学低能耗高效率是这一工艺可持续发展技术的最大突破点，未来，反硝化除磷必将能使生物除磷工艺得到更大的发展。
参考文献
[1]王伟国.城市污水的化学除磷及磷回收技术研究[J].中国高新技术企业，2016，（9）：80-81.
[2]Luz E，de-Bashana b，Yoav Bashan.Recent advances in removing phosphorus from wastewater and its future use as fertilizer[J].Water Research，2004，38（19）：222-246.
[3]刘鹏，陈银广.污水脱氮除磷新工艺研究进展[J].化工进展，2013，32（10）：2491-2506.
[4]孙梦，张培玉，张晨.城市污水的除磷技术分析[J].水处理技术，2010，36（8）：16-20.
[5]李金页，郑平，梅玲玲.反硝化除磷工艺及其特点[J].科技通报，2006，22（6）：882-886.