废水处理新技术.ppt

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1、第二十一章生物处理新技术课程内容生物脱氮除磷新工艺生物脱氮原理生物脱氮工艺生物除磷原理生物除磷工艺同步脱氮除磷工艺活性污泥法新工艺氧化沟A-B生物脱氮除磷工艺间歇式活性污泥法（SBR法）膜生物反应器思考题习题生物脱氮原理氮在水中的存在形态与分类氨化与硝化反应过程硝化反应的条件反硝化硝化、反硝化反应中氮的转化返回氮在水中的存在形态与分类N无机NNOx--N(硝态氮)TKN(凯氏氮)总N(TN)NO3—-NNH3-NNO2—-N有机N（尿素、氨基酸、蛋白质）返回氨化与硝化反应过程返回硝化反应的条件（1）好氧状态：DO≥2mg/L；1gNH

2、3-N完全硝化需氧4.57g——硝化需氧量。（2）消耗废水中的碱度：1gNH3-N完全硝化需碱度7.1g（以CaCO3计），废水中应有足够的碱度，以维持PH值不变。（3）污泥龄θC≥（10-15）d。（4）BOD5≤20mg/L。返回反硝化-1反硝化包括异化反消化和同化反消化，以异化反消化为主反硝化菌在DO浓度很低的环境中，利用硝酸盐中的氧（NOX-—O）作为电子受体，有机物作为碳源及电子供体而得到降解。当利用的碳源为甲醇时：NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O+H

3、CO3-NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-反硝化反应可使有机物得到分解氧化，实际是利用了硝酸盐中的氧，每还原1gNO3—N所利用的氧量约2.6g。反硝化-2当缺乏有机物时，则无机物如氢、Na2S等也可作为反硝化反应的电子供体（1）反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌，在缺氧条件下，进行厌氧呼吸，以NO3—O为电子受体，以有机物的氢为电子供体（2）反硝化过程中，硝酸态氮有二种转化途径——同化反硝化（合成细胞）和异化反硝化（还原为N2↑），但以异化反硝化为主。（3）

4、反硝化反应的条件反硝化反应的条件DO<0.5mg/L，一般为0.2~0.3mg/L（处于缺氧状态），如果DO较高，反硝化菌利用氧进行呼吸，氧成为电子受体，阻碍NO3—O成为电子受体而使N难还原成N2↑。但是反硝化菌体内的某些酶系统组分只有在有氧条件下，才能合成。反硝硝化菌以在缺氧—好氧交替的环境中生活为宜。BOD5/TN≥3~5，否则需另投加有机碳源，现多采用CH3OH，其分解产物为CO2+H2O，不留任何难降解的中间产物，且反硝化速率高。目前反硝化投加有机碳源一般利用原污水中的有机物。还原1g硝态氮能产生3.57g碱度（以CaCO3

5、计），而在硝化反应中，1gNH3—N氧化为NO3-—N要消耗7.14g碱度，在缺氧——好氧中，反硝化产生的碱度可补偿硝化消耗碱度的一半左右。内源反硝化微生物还可通过消耗自身的原生质进行所谓的内源反硝化C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-内源反硝化的结果是细胞物质减少，并会有NH3的生成。废水处理中不希望此种反应占主导地位，而应提供必要的碳源。返回硝化、反硝化反应中氮的转化表21-1硝化过程中氮的转化表24-2反硝化反应中氮的转化氮的氧化还原态–Ⅲ氨离子NH4+–Ⅱ–Ⅰ羟胺NH2OH0+Ⅰ硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ

6、亚硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—氮的氧化还原态–Ⅲ氨离子NH4+–Ⅱ–Ⅰ羟胺NH2OH0N2+Ⅰ硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ亚硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—返回生物脱氮工艺传统活性污泥法脱氮工艺缺氧—好氧活性污泥法（A1/O工艺）A1/O工艺的影响因素A1/O工艺设计返回传统活性污泥法脱氮工艺二级活性污泥生物脱氮工艺点击此处观看工艺流程三级活性污泥生物脱氮工艺点击此处观看工艺流程返回缺氧—好氧活性污泥法（A1/O工艺）分建式缺氧—好氧活性污泥生物脱氮（前置反硝化生物脱氮工艺）合建式A1/O工艺A1/O工艺的优缺点返回分建式缺氧—好

7、氧活性污泥生物脱氮（前置反硝化生物脱氮工艺）硝化液一部分回流至反硝化池，池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源，以硝化液中NOX-中的氧作为电子受体，将NOX-—N还原成N2，不需外加碳源。反硝化池还原1gNOX—-N产生3.57g碱度，可补偿硝化池中氧化1gNH3—N所需碱度（7.14g）的一半，所以对含N浓度不高的废水，不必另行投碱调PH值。反硝化池残留的有机物可在好氧硝化池中进一步去除。返回合建式A1/O工艺点击此处观看合建式A1/O工艺过程返回A1/O工艺的优缺点优点：同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回

8、流系统和混合液回流系统，节省基建费用。反硝化缺氧池不需外加有机碳源，降低了运行费用。因为好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高了出水水质（残留有机物进一步去除）。缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用