城市污水的深度处2

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1、第八章污水高级处理与资源化第一节氮磷的去除工艺设计第二节城市污水的深度处理工艺设计城市污水经传统的二级处理以后，虽然绝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，如氮和磷等的化合物。氮、磷为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养化，影响饮用水水源安全。且要实现回用，确保安全，必须进行高级处理（深度处理）！深度处理、三级处理的概念高级处理（深度处理，advancedtreatment）三级处理（tertiarytreatment）——三级处理是二级处理后，为了从污水中去除某种特定的污染物，补充增加的一个或几个

2、处理单元。——深度处理是以污水回收、再次利用为目的，是常规处理后增加的处理工艺或系统，以进一步去除常规处理不能完全去除的污染物的净化过程。太湖的富营养化深度处理通常用于以下情况为满足更严格的排放标准和回用水质的要求为了提高处理后废水的消毒效果，需要去除残余的总悬浮物为了控制二级出水对水体的富营养化，进行脱氮除磷为了满足地面水和分散出水严格排放和回用的需要，去除无机物、有机物为了实现工业用水的循环：冷却水、锅炉用水等第一节氮、磷的去除工艺设计一、氮的去除废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。1.化学法除氮(1)吹脱法:废水中，NH

3、3与NH4+以如下的平衡状态共存：这一平衡受pH的影响，pH为10.5~11.5时，因废水中的氮呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的pH提高至10.5~11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行。通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为减少氯的投加量，常与生物硝化联用，先硝化再除微量的残留氨氮。(2)折点加氯法:含氨氮的水加氯时，有下列反应：(3)离子交换法: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。2.生物法脱氮关于绝氧、厌氧、缺氧、好氧的定义厌氧anaerobic混合液中溶解

4、氧接近于0，一般溶解氧低于0.2mg/L缺氧anoxic好氧aerobic混合液中溶解氧充足，大于2mg/L，介于好氧、厌氧之间的状态，一般溶解氧低于0.5mg/L绝氧混合液中游离溶解氧接近于0，硝酸态氧也趋于0(1)生物脱氮机理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果微生物细胞中氮含量以12.5%计算，同化氮去除占原污水BOD的2%~5%，氮去除率在8%~20%。氨化反应：新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合物

5、、硝基化合物以及氨基酸等形式存在的，此外也含有少数的氨态氮如NH3及NH4+等。微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮，以氨基酸为例：硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。总反应式为：硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机负荷等都会对它产生影响。硝化反应：硝化过程的影响因素：（a）好氧环境条件，并保持一定的碱度

6、：硝化菌为了获得足够的能量用于生长，必须氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化反应的电子受体，反应器内溶解氧含量的高低，必将影响硝化反应的进程，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.2~2.0mg/L。在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱度，以调节pH的变化，lg氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.0~8.4。硝化过程的影响因素：（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有

7、机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增殖速度较快的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优势种属。（c）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。硝化过程的影响因素：（d）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）SRTn，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，一般认为硝化菌最小世代时间在适宜的温度条件下为3d。SRTn值与温度密切相关，温度低，SRTn取值应相应明显提高。（e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4

8、-N、高浓度的NOx-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络合阳离子等。反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚