生物脱氮除磷工艺演示过程

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1、生物脱氮除磷工艺演示过程氮和磷是用于废水处理的重要的微生物增长要素。因此，在所有的生物处理过程中在一定程度上都会出现脱氮除磷。细胞中含有约百分之十二的氮和百分之二的磷。处理系统以营养代谢为目的，所谓的生物脱氮除磷，从本质上说组成的两个进程为：生物脱氮和强化生物除磷（EBPR）。生物脱氮生物脱氮反应的关键过程是硝化和反硝化作用，如（图1）。其他相关的反应，包括氨化（有机转换氮氨）和氮素吸收的细胞生长。硝化硝化是氨氧化成硝酸盐和亚硝酸盐。参与反应的关键生物体是硝化和亚硝化细菌。自养微生物通过氧化无机氮化合物获得能源：细胞生长的主要碳源是二氧化碳。因此，有机质（B

2、OD）是硝化反应的一个先决条件。亚硝酸盐的积累通常不会在一个完全硝化系统中遇到，因为硝化是越来越慢，但有一些迹象表明，在废水的温度超过25温度到30操作无法进行，亚硝酸盐对硝酸的转换可能成为限制因素，导致需要增加氯气进行消毒。据了解，生物体可以通过硝化和反硝化调解硝化过程，因此，氨氧化细菌长期提供基板在BNR系统，硝化过程的控制因素有两个：（1）AOBs缺乏功能多样性。他们约占2%的微生物质量。（2）AOBs的敏感性要求严格的环境条件。硝化的影响因素如下：与异养微生物相比，硝化细菌增长速度缓慢（BOD—异养微生物），可靠的硝化作用需要更长的固体停留时间。硝化

3、与废水温度直接相关。•温度：硝化反应的速率随温度上升到一定点（30℃至35℃），然后下降。具体地说，温度由20℃降至10℃，硝化反应将减少约百分之三十，只有提供三倍的MLSS，才能达到正常的出水氨氮浓度，设计系统的硝化作用通常可以应付对氨氮限制。•溶解氧（DO）：硝化需氧量约4.6mgO2mgNH4-N。当溶解氧下降到远低于2mg/L的延长时间，硝化作用将受到抑制。•碱度和pH值：硝化作用每氧化1毫克的NH4–N需要7.1毫克的碱（碳酸钙）。如果进水碱度不足，硝化作用将受到抑制。随着pH值下降，这可能减少硝化率.很多的WWTPs运作的pH范围内的6.8至7

4、.4。•抑制化合物：硝化作用会由于某些重金属受到抑制，一些用于污泥调理聚合物也会抑制硝化作用。目前，在某些特定的工业中，硝化受抑制很受关注。硝化导致氮（氨）的氧化形式（硝酸盐）转化的减少。它本身并不是一个重要脱氮机制。反硝化反硝化必须遵循硝化作用的规律以取得高的总氮去除率。反硝化是利用某些异养菌减少硝化产生的氮气。这一进程要求缺氧条件和丰富的可以被快速生物降解的有机物（RBOM）。缺氧是指存在化合态氧（硝酸盐和亚硝酸盐）和无游离氧或溶解氧（DO）的情况。简化的反应是：脱氮的结果是3.6毫克CaCO3的碱度的恢复和2.9mgO2mgNO3-N的减少，因此，结

5、合硝化（有氧）和反硝化作用，缺氧部分碱度恢复和氧气提升才能实现。设置一个缺氧选择器的额外好处是改善污泥沉降。决定了硝酸盐脱氮量的反硝化率（gNO3-N/gMLVSS），主要受（1）RBOM提供项（2）温度的影响。•RBOM提供项包括：反硝化细菌，使用有机物作为能源和碳源。作为第一个近似值，最低生化需氧量：TKN比约为3:1，需要在生物反应器进水时提供稳定的反硝化过程。实际比例将取决于操作条件及基质的生物降解速度。在一定范围内，更高的F：M比率为缺氧区实现更高的反硝化率。同样，该类型的基质也影响脱氮率。甲醇和发酵的最终产品，如进水中挥发性脂肪酸（VFAs）的存

6、在可能导致脱氮率明显增高。支持衰变内源性反硝化与缓慢的反硝化率相联系。•温度：废水温度促使高等微生物活性增加，从而导致更高的反硝化率。对于给定的基质（生化需氧量）的浓度，温度变化20℃至10℃将减少脱氮率约为百分之七十五。强化生物除磷（EBPR）如前所述，典型的污泥浓度的磷含量在常规二级处理中大约占总重量的百分之二。所谓磷聚磷强化生物除磷（EBPR）是指磷吸收率大于常规富磷细菌的进行磷的代谢。杆菌是最广泛的认可的专门有氧细菌。磷含量可高达体重的百分之十，但通常是介于3至百分之五;因此，生物除磷的能力，直接关系到一部分公共事务效率，关键工序的功能，有利于选择工

7、艺过程包括：•包括挥发性脂肪酸（VFAs）在内的可被快速降解的有机物的厌氧区。•强化好氧区。•回收磷丰富的返回污泥的厌氧区在厌氧区（图2），PAOs利用和存储VFAs作为碳化合物，如聚-β-羟基丁酸酯（PHB）。，这些需氧的PAOs，在厌氧区不能使用VFAs。相反，在好氧区细胞吸收VFAs以储存聚羟基丁酸酯。换言之，在厌氧区的PAOs并不多，但胖！无机聚磷颗粒的分解提供了积累PHB所需的能量。这种能量丰富的聚磷颗粒的分裂释放出大量的磷，可比喻为一个电池放电。在随后的好氧区，PAOs使用内部储存的聚羟基丁酸酯作为碳和能量来源，并吸收了在厌氧区的全部磷酸盐和进水

8、中磷酸盐（充电电池）。这是因为在好氧区，聚羟基丁酸酯