污水廠剩余污泥的處置日益成為一個重要的環(huán)境問題, 其處置費用約占污水處理廠總費用的60%.受限于填埋場地日趨匱乏及焚燒處理利用價值低的問題, 污泥減量受到了普遍關(guān)注.提高污泥脫水性能是污泥減量的重要手段, 其常用的方法有物理法和化學(xué)法.物理法通過外加能量或作用力對污泥進(jìn)行調(diào)理, 存在處理成本高的問題;而化學(xué)法需要投加大量藥劑因此存在二次污染問題.近年來, 生物法被用于提升污泥脫水性能, 比如生物瀝浸法, 但該方法需要投入大量的微生物營養(yǎng)鹽, 成本較高.因此, 探索新型的生物法來提高污泥脫水性能具有重要意義.

亞硝化厭氧氨氧化工藝與傳統(tǒng)脫氮工藝相比, 具有節(jié)約曝氣、節(jié)省外加碳源、減少污泥產(chǎn)量等優(yōu)點, 作為該工藝的前端工藝, 亞硝化的穩(wěn)定運行十分重要.但氨氧化細(xì)菌(AOB)、亞氧化菌(NOB)世代時間長和污泥流失嚴(yán)重, 致使亞硝化工藝受到了限制.顆粒污泥具有沉降性能良好, 抵抗能力較強, 污泥停留時間長等優(yōu)點, 亞硝化顆粒污泥的研究成為了熱點.劉文如等接種活性污泥于SBR反應(yīng)器中, 通過縮短沉降時間和增加進(jìn)水負(fù)荷在40 d后獲得黃色的亞硝化顆粒污泥.然而AOB是自養(yǎng)菌, 世代周期長, 若直接采用逐漸降低沉降時間來啟動顆粒污泥所需時間較長, 污泥流失嚴(yán)重, 導(dǎo)致污泥濃度過低.又有研究表明, 完全接種好氧顆粒污泥也可以實現(xiàn)亞硝化顆粒污泥的啟動.Xu等通過添加羥胺抑制NOB實現(xiàn)好氧顆粒污泥到亞硝化顆粒污泥的轉(zhuǎn)變.

城市污水生物脫磷除氮工藝研究：脫氮除磷的原理污水處理中，主要依靠微生物對水中的氮磷污染物進(jìn)行代謝分解，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。在傳統(tǒng)的脫氮理論中，生物脫氮主要有氨化、硝化以及反硝化3個過程，隨著技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外的學(xué)者在傳統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上又提出了短程硝化-反硝化，同步硝化反硝化以及厭氧氨氧化等更加節(jié)省時間和能耗的生物脫氮的新理論;傳統(tǒng)的除磷理論認(rèn)為，聚磷菌只在好氧的環(huán)境下攝取磷而在厭氧的環(huán)境下釋放磷，但是之后，人們認(rèn)為生物除磷中的微生物至少有兩類：一類是反硝化聚磷菌(DPB)，這類聚磷菌以氧氣或者作為電子受體;另一類是好氧聚磷菌，以氧氣作為電子受體的聚磷菌，若反硝化聚磷菌利用氮作為電子受體吸收磷，那么有機基質(zhì)可以用來同時脫氮除磷。這對于C/N比較低的城市生活污水具有很大的意義。

城市污水處理廠脫氮除磷的主要工藝：2A2/O BCO工藝A2/O BCO工藝將傳統(tǒng)的A2/O工藝進(jìn)行改良，增加了生物接觸氧化單元(BCO)，旨在分離出A2/O工藝的硝化功能，使A2/O單元只進(jìn)行反硝化除磷，BCO單元進(jìn)行硝化反應(yīng)，BCO的硝化液回流至A2/O的缺氧區(qū)，進(jìn)行脫氮。該工藝可以減少污泥的產(chǎn)量，適合處理我國低C/N的城市生物污水。回流比對該工藝同步去除氮磷的影響，結(jié)果表明，在低C/N的條件下，系統(tǒng)的回流比為400%時，反硝化除磷總量可達(dá)到磷去除總量的98%，回流比為300%時，該系統(tǒng)可以達(dá)到良好的同步去除氮磷的效果。