水体富营养化控制手段及防治实例文献综述

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1、文献综述水体富营养化控制手段及防治实例一、前言部分本篇文献综述的目的在于在开始论文正式写作前对论文相关文献加以收集整理，富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。营养物质去除的高难度，至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质。介绍了当前水体中磷、氮的控制标准和污水脱氮除磷(生化硝化、反硝化、生物除磷等)技术。二、主体部分1水体富营养化及治理对策1.1水体富营养化定义水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入缓

2、流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖。导致水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。1.2水体富营养造成的危害水体发生富营养化后，水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡，其过程又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，重新供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。另外富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐。人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。2水体富营养化的治理对策2.1水体中磷和氮的控制标准一般来说，水体中总磷

3、和无机氮分别为0．020mg/L和0．300mg/L就可以认为水体已处于富营养化的状态。富营养化问题的关键，不是水中营养物的浓度，而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量，因此不能完全根据水中营养盐浓度来判定水体富营养化程度。其实，单方面的磷或氮负荷偏高，都不会导致水体的富营养化，而是它们共同作用的结果。当然，这还要取决于其他营养成分与物理条件(温度、阳光、水流等)是否适合诱发富营养化。2.2磷和氮治理对策富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。由于营养物质去除的高难度，致使至今还没有任何单一的生物

4、学、化学和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷营养物质。通常是用二级生化处理方法。2.3二级生化处理脱氮除磷机理2.3.1脱氮脱氮工艺由硝化和反硝化反应完成。硝化反应：通过特殊细菌的作用经过两步完成，污水中的氮以凯氏氮即有机氮和氨氮的形式存在，凯氏氮首先水解氨化。在曝气池好氧段氨氮先被氧化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。硝化作用所消耗的氧量约为碳化物降解所消耗氧量的4倍。反硝化反应：将进水与含有硝酸盐的污水进行混合。在缺氧的条件下，降解有机物的细菌能从硝酸盐中夺取其生存所需的氧，其留下的氮则以氮气的

5、形式排人大气中。在曝气池中，首先降解的是有机物：BOD污泥负荷(以单位TS计，下同)>0．3kg/(kg·d)时，相当于泥龄>4d的情况下，当BOD污泥负荷降低至0．05kg/(kg·d)时，就会发生硝化作用，当与负荷相对应的泥龄>10d便能达到完全硝化。硝化反应能否进行最重要的条件是泥龄，通过延长泥龄，留住繁殖较慢的硝化菌；除此以外，还要求曝气池中的溶解氧质量浓度约为2mg/L。反硝化作用要求水中不能含有溶解氧，否则细菌就会直接利用溶解氧来降解有机物，而不会利用硝酸盐中结合的氧；另外亦要求非曝气区(兼氧)内

6、有足够的易降解物质(原污水中含有的有机物)，整个反硝化区域只通过搅拌设备进行搅拌。各处理阶段氮的去除率见表l。2.3.2除磷起初仅仅通过化学沉淀法除磷，后来人们认识到在一定的条件下能提高细菌对磷的吸收。生物除磷即提高细菌对磷的吸收，处理工艺要求回流污泥和进水在一个不含有氧的区域混合，无氧同时还要不含有硝酸盐。因此回流污泥必须先经过反硝化区。在先经历了严格无氧(厌氧)环境之后，再进入后续的好氧硝化区能提高细菌对磷的吸收：回流污泥在经历反硝化之后。再进入厌氧区，在厌氧区内会发生磷的回溶，但在好氧区内这些回溶的磷又

7、重新被细菌吸纳。生物除磷率能达到污水总磷的30%左右，要达到较低的限定值仍有困难，为此，还需要辅助投加沉淀剂进行化学除磷。3.德国脱氮除磷技术实例欧洲对环保很重视。早在20世纪90年代，欧盟便出台了污水脱氮除磷的纲领性文件“市政污水处理协定(91/271)”。该文件硬性规定，凡是处理量超过l万人口当量(实际人口6000—8000)，排放到富营养化敏感水域的污水处理厂必须设置脱氮除磷设施。作为世界环保典范的德国，在这方面又极为突出。德国脱氮除磷技术实例。.3.1柏林Ruhleben和Wassmannsdorf污

8、水处理厂这两个污水处理厂负担整个柏林及周边地区67%的污水和混合雨水的处理。污水首先经机械处理段，再进人生物处理阶段：无氧阶段(厌氧处理)一好氧阶段(曝气)一二次沉淀池。二次沉淀池产生的大部分污泥回流至厌氧生物处理阶段。少量剩余污泥排人污泥系统。两个生物处理阶段相互结合共同脱氮除磷、降解碳水化合物。最终出水排人柏林水网的Havel运河后与柏林的湖泊相连。两个污水处理厂的处理效果如表2所示。3.2Bo