城市污水的深度处

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1、城市污水的深度处理城市污水经传统的二级处理以后，虽然大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还残留微量的悬浮固体和溶解的有害物质。如氮和磷等化合物。污水厂出水常含TN20～50mg/L,TP6～10mg/L。氮、磷为植物营养物质，能助长藻类和水在生物，引起水体的富营养化，影响引用水源。当出流标准是某些特定的污染物时，称深度处理。例如为了防止水质富营养化，出流污水需进行脱氮除磷。若是全面提高出水水质，则可称为三级处理。第一节氮磷的去除随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊，如昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同程度的富营养化现象。引起

2、富营养化的营养元素有碳、磷、氮、钾、铁等，其中，氮和磷是引起藻类大量繁殖的主要因素。欲控制富营养化，必须限制氮、磷的排放。国外一些污水处理厂把氮、磷的排放标准分别设定为15mg／L和0.5mg／L。1、氮的去除有机氮（蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等）：生活污水农业废弃物（植物秸秆、牲畜粪便等）工业废水（如羊毛加工、制革、印染、食品加工等）无机氮（氨氮、亚硝态氮和硝态氮）：有机氮经微生物分解后将转化1.1化学法除氮常用去除氨氮方法吹脱法折点加氯法离子交换法主要用于工厂内部的治理，对于城市污水处理厂很少采用。吹脱法废水的氨氮可以气态吹脱。NH3+H2O=NH4++OH-pH为10

3、.5～11.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔（见图8-1）中进行。该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同样处理效果所需的空气量迅速增加，由于用石灰调pH值，在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢现象，影响运行。另外，NH3气的释放会造成空气污染。因此，对该工艺已有多种改进，例如使吹脱塔的气体通过H2SO4溶液以吸收NH3。折点加氯法在净水工程中，称氯胺为化合余氮，次氯酸为余氯，均有杀菌作用。含氨氮的加氯曲线见图8-2。途中A、B二个折点A点前余氯基本上是氯胺，B点称折点，折点

4、后余氯基本上是自由氯（游离氯）加氯脱氮时采用的加氯量应以折点相应的加氯量为准。此法最大的优点是通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为了减少氯的投加量，此法常与生物硝化联用，先硝化再除微量的残留氨氮。离子交换法用离子交换法去除氨氮时，常用天然的离子交换剂，如沸石等。与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且可用石灰再生。采用合成树脂，预处理工序和再生系统均较复杂，且树脂寿命短，应用上受到一定的限制。1.2生物脱氮法一、生物脱氮原理生物脱氮是污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被异养型微生物氧化分解，转化为氨氮，然后由自养型硝化细菌将其转化为NO3－，最后再由反硝化细菌将NO3

5、－还原转化为N2，从而达到脱氮的目的。（一）氨化反应在未经处理的新鲜废水中，含氮化合物主要是以有机氮，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，此外也含有少数的氨态氮，如NH3及NH4等。在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨态氮，以氨基酸为例，其反应式为：RCHNH2COOH+O2→ORCOOH+CO2+NH3由于氨化反应速度很快，在一般的生物处理设备中均能完成，故一般不作特殊考虑。（二）生物硝化反应生物硝化反应用于污水生物处理中只需要脱氨，而不需要去除全部的氮（即允许氮以硝态氮、亚硝态氮形式存在）的情况。此外，生物硝化还用作为生物硝化—反硝化脱氮

6、系统的第一步，或生物反硝化—硝化脱氮系统的第二步。此时，硝化作用的好坏将直接影响脱氮效率。1、生物硝化过程生物硝化是由两组自养型硝化细菌—亚硝酸盐细菌和硝酸细菌，将氨氮转化为硝态氮的生化反应过程。硝化菌有强烈的好氧性，不能在酸性条件下生长，是化能自养型的细菌。反应式如下：随后，亚硝酸氮（NO2–N）在硝酸细菌作用下，进一步转化为硝酸氮。将上两式合并，得到硝化的总反应式为：式中的C5H7O2N为亚硝酸细菌和硝酸细菌的细胞。2、硝化反应的环境条件1）好氧条件，并保持一定的碱度。①溶解氧不得低于1mg/L。②在硝化反应过程中，释放H+离子，使pH值下降。硝化菌对pH值的变化十分敏

7、感，为了保持适宜的pH值，应当在废水中保持足够的碱度，以调节pH值的变化。2）混合液中有机物含量不应过高，BOD5值应在15～20mg/L以下。3）硝化反应的适宜温度是20～30℃，15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止。4）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固体平均停留时间（污泥龄）必须大于其最小的世代时间，否则将使硝化菌从系统中流失殆尽。5）除重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有：高浓度的NH4+—N，高浓度的NOXˉ—N，高浓度的有机基质及络合阳离子等。（三）生物反硝化反应生物反硝化应用于需要从