UNITANK工艺除磷的不足及对策
1.UNITANK工艺脱氮除磷效果分析
1．1边池氮的转化和除磷
①磷的去除
边池好氧/厌氧/好氧工序磷的变化如图3所示。进水曝气45min，反应器内混合液的吸收、稀释作用使TP迅速下降。在厌氧区段聚磷菌(PAOs)利用易降解有机物厌氧释磷，但释磷速率及释磷量均较低，在停曝搅拌30min末最大释磷量仅为0．72mg/L；在好氧区段内聚磷菌吸磷速率缓慢，也就是说在好氧条件下不具备大量吸磷的能力，这与厌氧条件下聚磷菌释磷量较少有关。
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②氮的转化
边池好氧/厌氧/好氧段氮的变化如图4所示。
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NH3-N在好氧状态下由硝化菌氧化成NO3--N，而在缺氧状态下不发生反应，故停曝搅拌30min后NO3--N升至-个极高值，而在后续好氧60min后NO3--N去除率达到57．5％。进水好氧45min后，NO3--N由2．94mg/L(上阶段边池出水NO3--N浓度为5．76mg/L)降至0．26mg/L，可知在这-阶段既发生了好氧硝化，又发生了好氧反硝化。边MLSS为6～7g/L，为常规活性污泥法的两倍。如此高的悬浮污泥浓度，易在微生物絮体内形成好氧/缺氧的微环境，这是该阶段同步硝化反硝化的主要原因。在厌氧工序末端，NO3--N基本得以去除，反硝化进行彻底，而在后续好氧段反硝化速率下降，NO3--N出现积累。
3．2中池氮的转化和除磷
同时考察了中池进水曝气30min/搅拌30min/曝气45min(中池进水历时105min)情况下氮的转化和磷的去除。
①磷的去除
中池好氧/厌氧/好氧段磷的变化如图5所示。
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TP的去除主要靠反应器内混合液的吸附和稀释作用，并未出现明显的厌氧释磷和好氧吸磷，分析原因可能有以下几点：a．反应器内聚磷菌未形成优势，生物除磷作用受到抑制；b．进水中低分子脂肪酸浓度较低(HAC平均浓度为5～6mg/L)，而反应器中均出现未检出的情况。中池由于长期好氧曝气，NO/-N浓度极高，这就有可能导致反硝化菌与聚
磷菌对有机基质的竞争反应而使生物除磷失效；e．原水水质不稳定，进水COD浓度较低，反应器长时问处于低负荷运行，造成聚磷菌微生物细胞内PHB的过度消耗，其绝大部分用于维持微生物自身的新陈代谢，由此导致细胞内糖原合成的减少及好氧吸磷能力与细胞内聚磷酸盐含量的下降，进而影响厌氧过程中磷的释放、VFAs的吸收和PHB的合成¨J。
②氮的转化
中池好氧/厌氧/好氧段氮的变化如图6所示。
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进水曝气30min后，NH3-N降至1．27mg/L，去除率达到84．5%，在厌氧工序末端TN去除率为41．1%。中池进水60min后NO3--N和TN都得到了较好去除。由于硝化反应完全，停曝搅拌末期NO3--N仍维持在6mg/L，形成缺氧状态而不利于除磷。
2.存在的问题及强化措施
UNITANK工艺虽然具有诸多优点，但在实际运行中也存在-定问题，最主要的是磷的去除不理想。其原因主要有以下几点：
①NO3--N的影响和碳源不足
边池切换进水曝气45min，虽能改善污泥活性，但曝气时间过长影响了处理系统的反应规律，中池长时间处于曝气状态，硝化反应进行彻底(NO3--N浓度可达9．42mg/L)，而强化生物除磷的发生需要完全的厌氧条件，而厌氧工序内NO/-N的存在会破坏生物除磷的效果。这是由于反硝化菌会与聚磷菌竞争废水中的有机基质，而且反硝化菌优先于聚磷菌利用污水中的有机基质进行反硝化，从而在真正厌氧状态形成之间形成-个兼性状态；另-方面，进水中溶解性BOD在反应器内被大量稀释，聚磷菌可摄取的VFAs减少，致使聚磷菌未形成优势，生物除磷受到抑制。
②厌氧时间不足
现行工艺主体阶段和过渡阶段的厌氧时间均设置为30min，不利于将-些大分子有机物厌氧发酵转化成溶解性小分子有机物以弥补反应器内碳源有机物的不足。同时，短时间停曝搅拌不能创造聚磷菌所需的完全厌氧条件，厌氧释磷不充分，必然导致好氧吸磷能力下降。
③进水携带溶解氧
污水厂多处出现跌水现象，进水可能携带游离态分子氧，破坏了缺氧或无氧状态，使除磷效率降低。
为此，提出如下强化除磷效率的措施：
①聚磷菌在厌氧段内能比其他细菌更优先地吸收短链脂肪酸而大量增长繁殖，获得竞争优势，因此在主体阶段(边池)应首先设置厌氧工序以保证活性污泥菌胶团中聚磷菌占优势。同时，边池切换进水前有4h的沉淀出水期，池底污泥发酵液中含有短链脂肪酸，可以此弥补进水碳源的不足。
②建议取消过渡段(中池)厌氧工序。中池进水停曝搅拌，因历时短(-般为30min)，其后期很难进入厌氧状态，故只能对脱氮有利；另一方面中池停曝，难以保证出水DO浓度，可能导致磷过早释放。
③适当延长厌氧时间。磷的充分释放是实现强化生物除磷的前提，但过长的厌氧时间-方面会导致内源损耗引起磷的无效释放；另一方面发生了没有VFAs吸收的磷释放，造成碳源贮存物的不足，不能在好氧段产生足够的能量来摄取所有已释放的磷。
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