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《污水生物脱氮除磷技术发展.ppt》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、城市污水生物脱氮除磷技术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。1前 言生物脱氮除磷技术（BiologicalNutrientRemoval）的研究和应用已逾40年，在工艺形式和工艺流程上都发生了一系列革新，新工艺层出不穷。尤其是近年来，自控技术在城市污水处理领域的广泛应用，更促进了生物脱氮除磷技术向高效低能耗方向的发展。生物脱氮原理除同化作用可以部分除氮,生物脱氮主要由反硝化过程实现.1.1基本
2、过程:城市污水中，主要含有——有机氮和氨氮（称为？？？）氨化:在氨化菌（也称亚硝酸菌，为好氧化能自养型）作用下,有机物中的氮被转化为氨氮,有机物同时得到降解：有机N→NH3氨氮转化的第一步是硝化，硝化是在硝化菌作用下，氨氮转化为硝酸盐（NO2-和NO3-）的过程。WaterPollutionControlEngineering硝化反应是在好氧条件下进行的。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：反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(
3、NO2-)还原为氮气的过程。反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。(有机碳多少影响反硝化菌与反硝化菌聚磷菌的竞争,A2/O需要80%有机碳，反硝化菌聚磷仅需要COD小于50mg/l)总反应式为：反硝化反应：在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：式中：C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。反硝化还原和微生物合成的总反应式为：从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过程还原，4％经
4、同化过程合成微生物。在反硝化反应中，最大的问题就是污水中可用于反硝化的有机碳的多少及其可生化程度。碳源原水中含有的有机碳外加碳源，多用甲醇内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其贮存的有机物BOD5/TKN对硝化作用影响很大，一般BOD5/TKN<3为宜，且BOD负荷不应大于0.1kgBOD5/[kg(MLSS)·d]。由于合成细胞需要一定量碳源，因此，BOD5/TKN>3，则不需要外加碳源。生物脱氮原理生物脱氮的过程比较过程氨化亚硝化硝化反硝化(异化)能源有机物NH4+NO2－碳源H受体O2O2O2NO3－,NO2－DO范围宽好氧好氧缺氧,<0.5碱度变化产生
5、NH31MNH4+产生2MH+不变1MNO3－产生1MOH－需氧情况1gBOD需1.5gO2氧化1MNH4+需1.5MO2氧化1MNO2－需0.5MO2需NO2－或NO3－WaterPollutionControlEngineering(2)生物脱氮工艺（a）三段生物脱氮工艺：第一段--氨化.去除BOD和COD,进行曝气,有机N转化为氨氮；第二段--亚硝化和硝化,氨N转化为NO3－,需要加碱；第三段--反硝化,NO3－转化为N2气,必须外加碳源(加甲醇或引污水),否则效率低,需搅拌.Barth三级(段)生物脱N工艺特点:1.各段在各自的反应器下完成,可控制各个
6、反应器最适宜的条件；2.脱氮率较高；3.反应器多构筑物多,需外加碳源和碱,造价高,管理也不便.生物脱氮工艺WaterPollutionControlEngineering曝气池:降解BOD,有机物分解(氨化),(亚)硝化反应,NH3转化为硝态N；反硝化池:缺氧,完成反硝化脱N；沉淀池:固液分离.（b）二段生物脱氮工艺：曝气反硝化空气碳源沉出水进水沉曝气N2空气（c）缺氧—好氧（A/O）生物脱氮工艺该工艺将反硝化段设置在系统的前面，又称前置式反硝化生物脱氮系统。反硝化反应以水中的有机物为碳源，曝气池中含有大量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱氮。缺氧-
7、好氧生物脱氮工艺生物脱氮工艺A/O工艺特点:反硝化反应器前置,氨化和硝化在后,不需要外加碳源,反硝化的碳源从污水中得到;亚硝化阶段需要的碱度可以得到部分补偿,所以通常不需要加碱,反硝化液残留的有机物可以进一步处理;构筑物少,流程简单;但是出水含硝酸盐NO3－,脱N效率受限制,高的脱N率需要循环比大,动力消耗大,沉淀池存在反硝化过程,容易污泥上浮.WaterPollutionControlEngineering生物脱氮理论进展同步硝化反硝化：微环境理论认为,由于氧扩散的限制,在微生物絮体或者生物膜内产生溶解氧梯度,即微生物絮体或生物膜的外表面溶解氧浓度高,深入絮
8、体内部,氧传递受阻及外部氧的大量消耗,
