水污染控制工程城市污水的深度处理课件.ppt

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1、第十八章城市污水的深度处理第一节氮、磷的去除一、氮的去除废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。新鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的60％，氨氮约占40％。1、化学法除氮常用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。⑴吹脱法废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：这一平衡受pH值的影响，pH值为10.5～11.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5，然后进行曝气。该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同样处理效果所需的空气量迅速增加。由于用石灰调pH至，在吹脱塔中会

2、发生碳酸钙结垢现象，影响运行。同时，NH3气的释放会造成空气污染。折点加氯法此法最大的优点是通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为了减少氯的投加量，此法常与生物硝化联用，先消化再除微量的残留氨氮。2、生物法脱氮（1）生物脱氮机理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化反应过程。硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。是由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的。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。反硝化反应是指在无氧条件下，反

3、硝化菌将硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）还原为氮气的过程。反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子受体进行好氧呼吸；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。在反硝化反应中，最大的问题是污水中可用于反硝化的有机碳的多少及其可生化程度。当污水中BOD5/TKN＞3～5时，可认为碳源充足。不同的有机碳将导致反硝化速率的不同。碳源按其来源可分为三类：外加碳源；原水中含有的有机碳；内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其贮存的有机物。反硝化反应的适宜pH值为6.5～7.5。如高于

4、8或低于6反硝化速率将迅速下降。反硝化反应的温度范围较宽，在5℃～40℃范围内都可以进行。但温度低于15℃时，反硝化速率明显下降。（2）生物脱氮工艺①三段生物脱氮工艺原污水曝气池Ⅰ沉淀池硝化池沉淀池反硝化池沉淀池ⅡⅢ处理水污泥回流剩余污泥剩余污泥污泥回流剩余污泥污泥回流碱CH3OHN2②Bardenpho生物脱氮工艺原污水(qV)缺氧池1好氧池1缺氧池2好氧池2处理水(qV)剩余污泥污泥回流(0.5qV)4qV沉淀池③缺氧—好氧生物脱氮工艺原废水反硝化反应器(缺氧)BOD5去除及硝化反应反应器(好氧)处理水沉淀池碱回流污泥剩余污泥内循环(硝化液回流)N2二、磷的去除城

5、市污水中磷的主要来源：粪便、洗涤剂和某些工业废水。污水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水中。除磷的方法主要分为物理法，化学法及生物法三大类。1、化学法除磷是以磷酸盐能和某些化学物质如铝盐、铁盐、石灰等反应生成不溶的沉淀物为基础进行的。化学法的特点是磷的去除率较高，处理结果稳定，污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷而造成二次污染，但污泥的产量比较大。2、生物法除磷生物除磷的基本类型有两种：A/O法和Phostrip工艺。⑴A/O法：由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统。原废水释放磷（厌氧）曝气池（BOD5去除，吸收磷）（好氧）沉淀池

6、处理水回流污泥（含磷污泥）剩余污泥含磷污泥用作肥料⑵Phostrip去除磷工艺原废水（含P）曝气池含P污泥＋脱P水Ⅰ沉淀池处理水脱P处理水吸收磷，去除BOD5剩余污泥排放直接回流污泥除磷池（厌氧）石灰混合池缓速搅拌Ⅱ沉淀池脱磷水回流含P污泥脱磷污泥回流（用于吸收磷）三、生物脱氮除磷主要的工艺有：A2/O工艺、改进的Bardenpho工艺、UCT工艺和SBR工艺。1、A2/O工艺厌氧段缺氧段好氧段进水二沉池出水回流污泥含磷剩余污泥回流该处理系统出水中磷浓度基本可在1mg/L以下，氨氮也可在15mg/L以下。由于污泥交替进入厌氧和好氧池，丝状菌较少，污泥的沉降性能很好。2

7、、改进的Bardenpho工艺进水厌氧段缺氧段好氧段缺氧段好氧段二沉池出水回流污泥含磷剩余污泥回流为了提高除磷的稳定性，在Bardenpho工艺流程之前增设一个厌氧池，以提高污泥的磷释放效率。只要脱氮效果好，那么通过污泥进入厌氧池的硝酸盐是很少的，不会影响污泥的放磷效果，从而使整个系统达到较好的脱氮除磷效果。3、UCT工艺进水厌氧段缺氧段缺氧段好氧段二沉池出水回流污泥含磷剩余污泥回流2回流1UCT工艺将二沉池的回流污泥回流到缺氧池，污泥中携带的硝酸盐在缺氧池中反硝化脱氮。同时为弥补厌氧池中污泥的流失，增设缺氧池至厌氧池的污泥回流。这样厌氧池可免受硝酸