污水的深度处理与回用.doc

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1、第七章污水的深度处理与回用第一节概述一、污水处理的级别预处理（物理法）：Preliminarytreatment，去除粗大悬浮物；一级处理（物理法）：Primarytreatment，去除悬浮物；二级处理（生物法）：Secondarytreatment，去除胶体和溶解性有机物；三级或深度处理（物化或生化）：Tertiaryoradvancedtreatment，去除氮磷营养物和有机物，深度处理一般以污水回收、再用为目的。二、污水二级处理的不足在一般情况下，城市污水经二级处理后还含有相当数量的污染物，如BOD520～30m

2、g/L；CODCr60～100mg/L；SS20～30mg/L；NH3-N15~25mg/L；P6～10mg/L，此外还含有致病细菌、病毒和重金属等有害物质。含有以上污染物的处理水，如排放至河流、湖泊、水库等水体回导致水体的富营养化。而且在淡水缺乏地区，这种处理排放的方式是对水资源的极大浪费。三、污水深度处理的目标1)去除水中残存的悬浮物(包括活性污泥颗粒)；脱色、除臭，使水得到进一步澄清；2)进一步降低BOD5、CODCr、TOC等指标，使水进一步稳定；3)脱氮、除磷，消除能导致水体富营养化的因素；4)消毒去菌，去除水

3、中有毒有害物质；四、经过深度处理后的水的应用1)排放包括具有较高经济价值水体及缓流水体在内的任何水体，补充地面水源。2)回用于农田灌溉、市政杂用，如灌溉城市绿地、冲洗街道、车辆、景观用水等。3)居民小区中水回用于冲洗厕所；4)作为冷却水和工艺水的补充用水，回用于工业企业；5)用于防止地面下沉或海水入侵，回灌地下。第二节生物脱氮技术一、生物脱氮原理1氨化反应以氨基酸为例，RCHNH2COOH＋O2→RCOOH＋CO2＋NH32硝化反应第一步由亚硝酸菌将氨氮(NH4＋和NH3)转化成亚硝酸盐(NO2--N)；第二步再由硝酸菌

4、将亚硝酸盐氧化成硝酸盐（NO3—N）。具体反应如下：NH4＋＋3/2O2→NO2-＋H2O＋2H＋NO2-＋1/2O2→NO3-若考虑硝化细菌新细胞的合成，则反应式为：55NH4＋＋76O2＋109HCO3－→C5H7NO2＋54NO2-＋57H2O＋104H2CO3400NO2-＋NH4＋＋4H2CO3＋HCO3－＋195O2→C5H7NO2＋3H2O＋400NO3-将两式合并，得：NH4＋＋1.83O2＋1.98HCO3－→0.02C5H7NO2＋1.04H2O＋0.98NO3-＋1.88H2CO3硝化反应过程中氮元

5、素的转化过程如下：NH4＋→NH2OH→NOH→(NO2.NHOH)→NO2-→NO3-NH4＋氧化为NO2-经历了3个步骤6个电子变化，这说明亚硝酸菌的酶系统十分复杂，而硝酸反应只经历了1步和2个电子变化，相对简单些。影响生物硝化的因素有：温度、溶解氧、pH、有毒物质和C/N比。3硝化反应的条件与工艺参数1)微生物：硝化菌、亚硝化菌、光合细菌。2)碳氮比：C/N≤3或=2.86（不是书中所提的BOD<20mg/L.3)DO：根据反应方程式摩尔氮变成NO3－，需2mol分子氧，即需要氧气24.57g(硝化需氧量)，在曝气

6、池中DO须维持在1.5~2.0mg/L。4)pH：高硝化速度出现在pH=7.8~8.4，当pH＜6或＞9时，硝化反应将停止；生活污水pH值稳定，要维持pH稳定，必须要有足够的碱度，每硝化1gN，需碱度7.1g。5)水温（t）：适应温度30~35℃，当t<10℃以下（准确应是8℃以下时），硝化作用迅速降低。6)泥龄（θc）：θc＞15d，最好20~36d（若温度达40℃左右，减少泥龄，10~15d左右可实现短程反硝化）。7)回流比(R)：R100~200%,否则能耗大，效果提高也不明显。8)水力停留时间（HRT）：3.5~

7、6h。4反硝化作用(脱氮反应)生物反硝化是指污水中的硝态氮NO3-－N和亚硝态氮NO2-－N，在无氧或低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的过程。具体反应如下：NO2-＋3H→1/2N2＋H2O＋OH－NO3-＋5H→1/2N2＋H2O＋OH－反硝化过程中NO2-和NO3-的转化是通过反硝化细菌的同化作用和异化作用完成的。同化作用是NO2-和NO3-被还原成NH3-N，用于新细胞的合成。异化作用是NO2-和NO3-被还原成N2。具体生化反应过程见p310图7~14。5反硝化的影响因素温度、溶解氧、pH、碳源有机物、C/N比和

8、有毒物质。1)微生物：反硝化细菌（异养菌）。2)BOD/N比：BOD/N>3。3)DO＜0.5mg/L。1)pH值：适宜pH为6.5－7.5，过高过低（＞8或＜6）都将受到影响。2)温度：适宜20-38℃，当t＜15℃明显下降、＜3℃停止。3)HRT：由于反硝化速度快，5－10min基本完成，30min能达到85-9