污水生物处理

《污水生物处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.1传统生物脱氮理论污水生物处理中氮的转化包括同化、氨化和硝化作用。但是从化合态氮到气态氮进而从根本上除氮污染物质的转化过程主要通过硝化和反硝化过程起作用。硝化作用是指在好氧条件，将氨氮氧化为亚硝酸盐氮的生化反应；反硝化作用是指在缺氧条件下，将亚硝酸盐氮和硝酸盐还原成气态氮（N2）或N2O、NO的作用。废水生物脱氮是在硝化和反硝化菌参与的反应过程中，将氨氮最终转化为氮气而将其从废水中除去的。硝化和反硝化反应过程中锁参与的微生物种类不同、转化的基质不同、所需的反应条件也各不相同。1、硝化反应硝化作用实际上是由种类非常有限的自养微生

2、物完成的，该过程分两步：氨氮首先由亚硝化单细胞菌（Nitrosomonas）氧化为亚硝酸盐氮，继而亚硝酸氮再由硝化杆菌（Nitrobacter）氧化为硝酸盐氮。然而从生物化学角度看，硝化过程并非仅仅上述的过程，它涉及多种酶和多种中间产物，并伴随着复杂的电子（能量）传递。在整个氨氮的转化过程中，俺的羟化相对比较困难，但它一旦转化为羟氨就很容易被进一步氧化。2、反硝化反应反硝化反应是由一群异养型生物化学过程。在缺氧（不存在分子态溶解氧）条件下，将亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮（N2）或N2O、NO。参与这一生物反应的主要微生物是反硝化细

3、菌，这种细菌属兼性菌，在自然界中几乎无处不在。污水处理系统中的主要反硝化细菌有变形杆菌、假单胞杆菌、小球菌等等。这类细菌在有氧存在的条件下，利用氧进行呼吸，氧化分解有机物。在不存在分子氧，但存在硝化氮和亚硝酸氮时，以硝酸氮和亚硝酸氮作为电子受体进行生物反硝化反应。1、生物除磷传统的生物除磷理论是“聚合磷酸盐（Poly-P）积累微生物”—聚磷菌（PAO）的摄/放磷原理：在厌氧/好氧交替运行条件下驯化出PAO一类微生物，它能够过量的，在数量上超过其生理需要的，从外部环境中摄取磷，并将磷一聚合磷的形式贮存在体内，形成高磷污泥，排除系统外

4、，达到从废水中除磷的效果。生物除磷过程通常包括厌氧释磷和好氧吸磷两过程。在厌氧条件下，聚磷菌充分吸收醋酸盐或其他挥发性脂肪酸（VFA），并以生物聚合物的形式贮存在细胞内（主要是PHB和碳源）。这一代谢过程所需的能量主要来自其细胞内贮存的聚磷酸盐。聚磷酸盐是一种高分子，在厌氧状态水解并放大量的能量，为微生物吸收有机底物并在细胞内把这些有机底物转化为PHA作用。与此同时，聚磷酸盐水解生成了正磷酸盐释放到污水中，所以厌氧状态下PHA合成的同时伴随着正磷酸盐的释放。在好氧条件下，此时聚磷菌则利用胞内贮存的PHA提供生长所需的能量和碳源。P

5、HB被氧化成CO2，而NADH2被释放并转化为ATP（三磷酸腺苷）。ATP产生能量用于聚磷菌的生长，聚磷菌在生长的同时不断在细胞内以聚磷酸盐的形式贮存磷和合成糖元质物质，此时吸收的磷大大超过了厌氧时释放的磷，实现了磷的超量吸收，因而出水中磷大大降低，实现了除磷的目的。4、外加碳源的选择与优化从实际污水生物处理脱氮工艺来看，有机物来源主要分为系统碳源和外加碳源两大类“系统碳源是指污水处理系统本身的碳源”它包括原污水中的可生物降解溶解性有机碳（用BODS表示），己从原污水中分离出来的颗粒态慢速降解有机物（初沉污泥）和活性污泥微生物死亡

6、或破裂后自溶释放出来的可被利用的基质“如何充分利用系统碳源是解决生物碳源需求的重要途径”外加碳源多采用甲醇，乙醇等化工产品，还有许多新型碳源正在研究尝试阶段，这也是本文的主要研究内容。工业废水各种工业废水一般都是高碳源废水,若能将它们作为反硝化的外碳源，不仅能实现经济的外碳源投加方式，还能解决部分工业废水的处理问题现在国内外有许多研究者己经开始了这方面的探索，比如引入啤酒废水，造纸工业废水作为反硝化补充碳源啤酒废水主要包括浸麦废水，糖化废水，废酵母液，洗涤废水和冷排水等，主要成分为糖类和蛋白质，有较好的可生化性高景峰等人以啤酒废水

7、为试验研究对象，对SBR法去除有机物!硝化和反硝化进程进行了分析，同时，研究了啤酒原水以及不同原水投加量，投加方式对反硝化速率的影响，并和乙酸钠！甲醇及内源呼吸碳源的反硝化速率进行了比较试验发现乙酸钠的反硝化的速率远高于啤酒原水,而啤酒原水的反硝化速率高于甲醇。有机化工产品Zhe—xueQuan等人研究了水解糖蜜作为外碳源的生物脱氮过程。水解糖蜜中的易生物降解基质含量达到47.5%，反硝化脱氮速率为2.9一3.6mgN/gVSS.h。在实验室运行的SBR装置中，以普通城市污水为原水，加入水解糖蜜为外碳源，脱氮效率可以达到91.6士

8、1.6%，比甲醇的85.3士2.0%还要高-处理成本比甲醇降低20%。但是，也有研究者发现以蔗糖为外碳源时,会产生亚硝酸盐的积累，抑制反硝化菌的活性,处理效果下降。天然有机固体底物天然有机固体底物，如甘草，芦苇等植物，萃取的甘草根，海藻等，其主要成