生物脱氮除磷原理及工艺课件.ppt

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1、生物脱氮除磷原理及工艺xxx（1）富营养化——N、P引起，藻类问题（滇池，太湖）；（2）提高制水成本——应用水，污水消毒时，增加投氯量；（3）污水回用填塞管道——NH3－N可促进设备中微生物的繁殖；（4）农业灌溉——TN不大于1mg/l，否则对农作物有影响。2、氮的存在形式（1）有机氮（2）氨态氮（NH3—N、NH4+—N）（3）NO2—N、NO3—N（4）N2凯式氮3、二级处理技术的局限性※合成代谢对氮磷的去处率低，水中氮磷过剩nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2(C5H7N

2、O2)n+n(x-5)CO2+n/2(y-4)H2O活性污泥的脱氮除磷原理及应用1、氮污染的危害13.7.1脱氮原理与工艺技术1、原理一、氮的吹脱去除（1）NH3+H2ONH4++OH-PH=7时，以NH4+存在PH=11时，90%NH3存在PH升高，去除NH3上升T上升，去除NH3上升（2）脱氮塔脱氮塔技术的特点除氮的效果稳定操作简便，容易控制NH3二次污染（可回收）使用CaO易结垢（改用NaOH）水温下降时，效果差②水温——水温升高，效率升高③布水状态——滴状下落最好，膜状下落，效果大减④布水负荷

3、率——填料6m高以上时，其值不超过180m³/m².d⑤气液比——填料6m高以上时，2200-2300以下为好。活性污泥法的传统功能——去除水中溶解性有机物二、污水生物脱氮原理（3）脱氮塔工作影响因素与设计参数①PH值——PH升高到10.5以上，去除率增加缓慢1、同化作用污水生物处理中，一部分氮备同化微生物细胞的组分。按细胞干重计算，微生物中氮的含量约为12.5%2、氨化反应与硝化反应（1）氨化反应RCHNH2COOH+O2氨化菌RCOOH+CO2+NH33、硝化反应（1）硝化过程硝化菌的特点①硝化

4、菌——亚硝酸菌和硝酸菌的统称;②硝化菌属于——化能自养菌，革兰氏染色阴性，可生芽孢的短杆状细菌.NH4++2O2NO3-+H2O+2H+-△F（△F=351kj）（2）环境因素对硝化反应的影响※硝化菌对环境条件的变化极为敏感NH4++3/2O2NO2-+H2O+2H+-△（△F=278.42kj）NO2-+1/2O2NO3--△F（△F=72.27kj)硝化菌亚硝化菌④温度——适应20-30℃，15℃时硝化速度下降，低于5℃完全停止⑤有机物——BOD应低于15-20mg/l⑥污泥龄（SRT）——微生物

5、在反应器内的停留时间（θc）N>(θc)Nmin，硝化菌最小的世代时间(θc)Nmin⑦重金属机有害物质重金属对硝化反应抑制高浓度NH4+—N，高浓度NOx-—N有机物、络合物阳离子①溶解氧——氧是电子受体，DO不能低于1.0mg/l硝化需氧量（NOD）——4.57g(氧)/g（N）②碱度——7.1g碱度（以CaCO3计）/1g氨态氮（以N计）,一般碱度不低于50mg/l③PH——对PH变化敏感（硝化菌),最佳值8.0-8.4,效率最高①反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌；②以NO3—N为电子受体，以有机碳

6、为电子供体，不能释放更多的ATP，合成的细胞物质较少。（2）反应过程（3）反硝化反应的控制指标污水中的碳源，BOD5/T—N>3-5时，勿需外加外加碳源，CH3OH（反硝化速率高生成CO2+H2O），当BOD5/T—N<3-5时适当的PH值（6.5-7.5）——主要的影响因素PH>8，或PH<6，反硝化速率下降①碳源②PH值（1）反硝化菌的特点4、反硝化反应反硝化反应——指NO3—N和NO2—N在反硝化菌的作用下，还原成气态N2的过程。2HNO32HNO22HNO2NH2OH2NH3NON2NO3-N

7、O2-NH2OHNO2-N2O有机体(同化反硝化)N2(异化反硝化)反硝化过程式上式的简化式同化反硝化+4H+2H-2H2O+2H-2H2O-H2O异化反硝化图7－14反硝化反应过程（同化反硝化、异化反硝化）+4H+4H-2H2O-2H2O生化反应类型去除有机物　　　（好氧分解）硝化反硝化亚硝化硝化微生物好氧菌和兼性菌　　（异养型细菌）Nitrosomonas自养型细菌Nitrobacter自养型细菌兼性菌异养型细菌能源有机物化学能化学能有机物氧源(H受体)O2O2O2NO3-NO2-溶解氧1—2mg

8、/l以上2mg/l以上2mg/l以上0—0.5mg/l碱度没有变化氧化1mgNH4+-N需要7.14mg的碱度没有变化还原1mgNO3--N,N02--N生成3.57g碱度氧的消耗分解1mg有机物(BOD5)需氧2mg氧化1mgNH4+-N需氧3.43mg氧化1mgNO2--N需氧1.14mg分解1mg有机物(COD)需要NO3-N0.35mg,N02-N0.58mg，以提供化合态的氧最适pH值6—87—8.56—7.56—8最适温度15—25℃θ=1.