废水生物脱氮除磷技术

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1、废水生物脱氮除磷技术概述13.3.1氮、磷污染的环境效应及现状13.3.2生物脱氮的基本原理及影响因素分析13.3.3生物除磷的基本原理及影响因素分析13.3.4废水生物脱氮除磷工艺概述国外从60年代末开始研究开发废水生物脱氮除磷工艺技术，到80年代中期开始成功地应用于城市生活污水和部分工业废水处理工程中，取得了相当大的成功。但由于国内对水体富营养化的问题还没有引起必要的重视，使得国内在污水中营养物去除方面起步较晚。概述最近几年来，由于水体富营养化问题的日益严峻，使得国内对污水中氮磷的危害性认识日渐深入，使废水脱氮除磷工艺的研究得到发展。但是大部分污水

2、脱氮除磷工艺仍然是借鉴于国外的工艺，而这些工艺还或多或少地存在一些问题。如何解决现有废水脱氮除磷工艺中存在的问题，提高污水脱氮除磷效率和运行的稳定性，是目前环境工程界亟待解决的问题。氮、磷污染的环境效应及现状我国水体富营养化问题已越来越突出，成为近几年我国水体污染中非常严峻的问题。“富营养化”（Eutrophication）是湖泊分类方面的概念。湖泊学家认为天然富营养化是水体衰老的一种表现。而过量的植物性营养元素氮、磷进入水体则是人为加速了水体的富营养化过程。氮、磷污染的环境效应及现状富含磷酸盐和某些形式氮素的水在光照和其它环境条件适宜的情况下使水体中

3、浮游生物如藻类等过量生长，随后藻类死亡并伴随着异养微生物的代谢，耗尽了水体中的溶解氧，造成了水体质量恶化和水生生态环境结构破坏，这就是所谓的水体富营养化。氮、磷污染的环境效应及现状一般认为，当水体中含氮量超过0.2~0.3mg/L，磷含量大于0.01~0.02mg/L，BOD5大于10mg/L，在pH值7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素-α含量大于10μg/l时，水体就发生了富营养化。氮、磷污染的环境效应及现状水体富营养化是继需氧型污染后我国又一严重的水环境污染问题，尤其是在太湖、滇池、巢湖及众多湖泊水库等缓流水体中，由于藻

4、类生长旺盛，严重影响了水体功能，破坏了水生生态系统，甚至污染和危害了饮用水水源地。氮、磷污染的环境效应及现状1986~1990年对我国26个大中型湖泊及水库的调查表明，这些湖泊和水库的总氮浓度范围为0.08~3.383mg/L，其中含量最高的是南四湖、巢湖和蘑菇湖水库。所调查湖泊和水库的总氮平均值为2mg/L以上。总磷含量范围为0.018~0.4mg/L，含量最高的是镜泊湖，其次为南四湖、太湖和呼伦湖。26个湖泊和水库的总磷几何平均值为0.165mg/L。氮、磷污染的环境效应及现状这些数据与OECD1982年所调查的世界71个湖泊的几何平均值及浓度范围

5、相比，均远大于OECD的调查结果。上述调查的湖泊及水库中，有68%的透明度<0.6m，76%的<1m，其中城市湖泊的透明度一般为0.2~0.4m。湖泊及水库中，浮游植物的含量较高，叶绿素-（chlα）年均值的范围为0.7~240mg/L。氮、磷污染的环境效应及现状调查表明，我国大部分湖泊、水库已达到富营养化或超富营养化程度。其中富营养化的湖泊、水库有江苏太湖、安徽巢湖等9个；重富营养化的有流花湖、墨水湖、荔湾湖、滇池（草海）、东山湖、南湖、玄武湖和麓湖等8个。由此可见，我国大部分湖泊、水库遭受污染，而且近年来有不断上升的趋势。生物脱氮的基本原理及影响因

6、素一、生物脱氮的基本原理二、生物脱氮的影响因素生物脱氮的基本原理概述1、氨化作用（Nitrogen）2、硝化作用（Nitrification）3、反硝化作用（Denitrification）4、生物脱氮的新发现概述废水生物脱氮技术是70年代中期美国和南非等国的水处理专家们在对化学、催化和生物处理方法研究的基础上，提出的一种经济有效的处理技术。废水生物脱氮有同化脱氮与异化脱氮。同化脱氮是指微生物的合成代谢利用水体中的氮素合成自身物质，从而将水体中的氮转化为细胞成分而使之从废水中分离。通常所说的废水生物脱氮是指异化脱氮。概述废水生物脱氮利用自然界氮素循环的

7、原理，在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物种群生长的环境，通过人工措施，提高生物硝化反硝化速率，达到废水中氮素去除的目的。废水生物脱氮一般由三种作用组成：氨化作用、硝化作用和反硝化作用。氨化作用在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在，此外还含有部分氨态氮如NH3和NH+4-N。在细菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以氨基酸为例，反应式为：RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3（13-1）在活性污泥和生物膜系统内，氨化作用能较完全地发生。硝化作用废水中的氨氮在硝化细

8、菌的作用下，进一步氧化为硝态氮。此过程包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomona