《生物脱氮除》PPT课件

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1、第二十五讲   生物脱氮除磷工艺概述生物脱氮原理生物除磷原理生物脱氮工艺与技术生物除磷工艺与技术同步脱氮除磷工艺第一节概述一、营养元素的危害二、脱氮的物化法三、除磷的物化法一、营养元素的危害氨氮会消耗水体中的溶解氧；氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量；含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：①氨氮对鱼类有毒害作用；②NO3和NO2可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质；③水中NO3高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby”；加速水体的“富营养化”过程；二、脱氮的物化法1）氨氮的吹脱法：调节pH值沉淀池吹脱塔出水排泥进水石灰或石灰乳吹脱法脱氨工艺流程二

2、、脱氮的物化法2）折点加氯法去除氨氮：每mgNH4+--N被氧化为氮气，至少需要7.5mg的氯。加氯反应池活性炭吸附塔NaOCl进水出水二、脱氮的物化法3）选择性离子交换法去除氨氮：采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。澄清或过滤沸石离子交换床出水再生液脱氮NH3或N2进水三、除磷的物化法（混凝沉淀法）1）铝盐除磷:羟磷灰石一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（NaAlO2）2）铁盐除磷：FePO4、Fe(OH)3一般用FeCl2、FeSO4或FeCl3、Fe2(SO4)33）石灰混凝除磷:第二节废水生物脱氮的基本原理一、生物脱氮的基本过程：①氨化(ammo

3、nification)——含氮有机物，在生物处理过程中被（好氧或厌氧）异养微生物氧化分解为氨氮；②硝化(nitrification)——由好氧自养硝化菌将氨氮转化为NO2和/或NO3；③反硝化(denitrification)——缺氧条件下，在异养反硝化菌的作用下将NO2和NO3还原转化为N2。生物脱氮的基本原理有机氮NH4+-NNO2-NNO3-NNO2-NN2①氨化作用亚硝化作用硝化作用②硝化作用③反硝化作用O2O2O2或无氧异养细菌氨氧化细菌（自养型）硝化细菌（自养型）有机物有机物反硝化细菌（异养型）反硝化细菌（异养型）好氧或厌氧条件碱度增大，pH值

4、升高绝对好氧条件碱度下降，pH值降低绝对好氧条件碱度和pH值无变化碱度增大，pH值升高确氧条件二、硝化反应（Nitrification）●分为两步：●由两组自养型硝化菌分步完成：①氨氧化细菌，或亚硝化细菌（Nitrosomonas）；②亚硝酸盐氧化细菌，或硝化细菌（Nitrobacter）1、硝化细菌的特性●都是革兰氏阴性、无芽孢的短杆菌和球菌；●强烈好氧，不能在酸性条件下生长；●无需有机物，以无机含氮化合物为能源，以无机C（CO2或HCO3-）为碳源；●化能自养型；●生长缓慢，世代时间长。2、硝化反应过程及反应方程式：①亚硝化反应：●亚硝酸盐细菌的产率是：0.146g

5、/gNH4+-N（113/55/14）；●氧化1mgNH4+-N为NO2--N，需氧3.16mg（7632/55/14）；●氧化1mgNH4+-N为NO2--N，需消耗7.08mg碱度以(CaCO3计)（10950/55/14）加上合成，则：2、硝化反应过程及反应方程式：②硝化反应：●硝酸盐细菌的产率是：0.02g/gNO2-N(113/400/14)●氧化1mgNO2-N为NO3-N，需氧1.11mg(195*32/400/14)●几乎不消耗碱度加上合成，则：2、硝化反应过程及反应方程式：③总反应：●总的细菌产率是：0.02g/gNO2-N(113/400

6、/14)；●氧化1mgNH3-N为NO3-N，需氧4.27mg；需碱度7.07mg(以CaCO3计)；●不考虑合成，则：氧化1mgNH4+-N为NO3—N，需氧4.57mg，其中亚硝化反应3.43mg，硝化反应1.14mg，需消耗碱度7.14mg(以CaCO3计)加上合成，则：3、硝化反应的环境条件：①好氧条件(DO不小于1mg/l)，并能保持一定的碱度以维持稳定的pH值(适宜的pH为8.0~8.4)；②一般要求进水BOD5在15~20mg/l以下；③适宜温度：20~30C；<15C，速率下降；<5C，完全停止；④污泥龄，须大于其最小世代时间(一般为3~10天)；

7、⑤抑制物质：高浓度的氨氮、（亚）硝酸盐、有机物、重金属离子等二、反硝化反应1、反硝化反应过程及反硝化菌●定义：硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（N2）的过程；●反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，并不是一类专门的细菌，分属近十个不同的属，存在于土壤和污水处理系统中，如变形杆菌、假单胞菌等，土壤微生物中有50%是这一类具有还原硝酸盐能力的细菌；●反硝化菌能在缺氧条件下，以NO2-N或NO3-N为电子受体，以有机物为电子供体，而将氮还原；●①同化反硝化，最终产物是有机氮化合物，是菌体的组成部分；②异化反硝化，最终产物为分子态的氮气。