污水生物脱氮除磷教程

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1、污水生物脱氮除磷新工艺污水生物脱氮除磷新工艺一、脱氮除磷的传统工艺二、脱氮除磷的新工艺一、脱氮除磷的传统工艺1、脱氮的传统工艺2、除磷的传统工艺1、脱氮的传统工艺自然界中氮一般有四种形态：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等。生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。有机氮占生活污水含氮量的40-60%，氨氮占50-60%，亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占0-5%。图1污水生物脱氮的可能途径传统上，通过两步生物反应，即硝化(NH+4→NO-3)与反硝化(NO-3→N2)，实现污水的生物脱氮。硝化反应可表示为:亚

2、硝化反应NH4++O2+HCO3-→NO2-+H2O+H2CO3+亚硝酸菌硝化反应NO2-+NH4++H2CO3+HCO3-+O2→NO3-+H2O+硝酸菌总反应NH4++O2+HCO3-→NO3-+H2O+H2CO3+微生物细胞反硝化反应如下：NO3-+CH3OH+H2CO3→N2↑+H2O+HCO3-+微生物细胞生物脱氮工艺传统生物脱氮存在问题?首先，需要充分地氧化氨氮到硝酸氮，要消耗大量能源(因为曝气)；其次，还需要有足够碳源(COD)来还原硝酸氮到氮气。1.2除磷传统工艺磷最常见的形式有：

3、无机磷:磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）；聚磷酸盐；有机磷。生活污水中的含磷量一般在10-15mg/L左右，其中70%是可溶性的。活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时，活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”。聚磷菌在好氧条件下从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。排放的剩余污泥中的含磷量在6%左右（污泥干重）。除磷机理的作用过程A/O除磷工艺系统厌氧池好氧池二沉池进水剩余污泥出水污泥回流（0.5Q）为防止水体富营养化，一般污水处理既需要脱氮,也需要除磷，是否可以把两者结合起来实现氮

4、磷同时去除？A2/O工艺生物除磷脱氮生化代谢模型二、脱氮除磷的新工艺2.1脱氮新工艺2.2除磷新工艺2.1脱氮新工艺2.1.1中温亚硝化2.1.2厌氧氨(氮)氧化2.1.3SHARON与ANAMMOX结合工艺2.1.1中温亚硝化(SinglereactorforHighAmmoniumRemovalOverNitrite，简称为SHARON)亚硝化/反硝化脱氮即(NH+4→NO-2)，(NO-2→N2)硝化作用NH+4+1.5O2→→→→NO-2+H2O+2H+NH+4+2O2→→→→NO-3+H

5、2O+2H+节约O225%脱氮作用6NO-2+3CH3OH+3CO2→→→→3N2+6HCO3-+3H2O6NO-3+5CH3OH+CO2→→→→3N2+6HCO3-+7H2O节约CH3OH40%图3亚硝化细菌和硝化细菌的最小污泥龄与温度关系0.8d0.4dSHARON工艺的基本工作原理便是利用温度高有利于亚硝化细菌增殖这一特点，使硝化细菌失去竞争。2.1.2厌氧氨(氮)氧化(AnaerobicAmmoniumOxidation，简称为ANAMMOX)。氨氮以亚硝酸氮作为电子接受体而被直接氧化至

6、成氮气，即：NH+4+NO-2→N2+2H2ONH+4+1.5O2→→NO-2+H2O+2H+（∆G◦=-275kjmol-1）NH+4+2O2→→NO-3+H2O+2H+（∆G◦=-349kjmol-1）NH+4+NO-2→→N2+2H2O（∆G◦=-357kjmol-1）从这一反应中所产生的Gibbs自由能甚至比产生于好氧氨(氮)氧化(硝化)的能量还高，所以，能够支持自养细菌生长。早在20世纪70年代中期，Broda便从自由能理论计算中预测到自然界应该存在着ANAMMOX现象，但它的现实发现是

7、在理论预测10年之后。荷兰人Mulder首先在用于反硝化的流化床中发现了这一现象。起ANAMMOX作用的微生物已被成功地分别在实验室流化床与SBR反应器中培养、富集到一定浓度，合成培养基为氨氮与亚硝酸氮的混合物。ANAMMOX微生物的增长率与产率是非常低的。但是氮的转换率却为0.25mgN/(mgSS·d)，这与传统好氧硝化的转换率相当。ANAMMOX反应在10～43℃的温度范围内具有活性，适宜的pH为6.7～8.3。ANAMMOX无需有机碳源存在，碳酸盐/二氧化碳是ANAMMOX微生物生长所需的

8、无机碳源。2.1.3SHARON与ANAMMOX结合工艺SHARON与ANAMMOX结合主要针对高浓度氨氮污水。进水首先进入一悬浮、无污泥停留的SHARON单元，运行最佳温度为35℃。SHARON与ANAMMOX相结合的自养脱氮工艺流程目前，世界上SHARON工艺的首例工程应用已在荷兰鹿特丹的Dokhaven污水处理处理厂内实现；它被用于污泥消化液(含有1000～1500mgN/L)反硝化的前处理(亚硝化)。这个SHARON亚硝化单元以实验室2L小试反应器为基础，通过数学模拟直接