kn17 城市污水回用ppt课件.ppt

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1、第17章城市污水回用（脱氮、除磷!）第一节回用途径第四节回用处理技术方法第三节污水回用系统第二节回用水水质标准第五节污水回用安全措施集美大学生物工程学院刘启明发达国家在20世纪70年代基本普及了污水的二级处理，有效控制了悬浮物和有机物的污染，但氮、磷排放的逐渐增多又引起了新的污染问题—日益频繁的水体富营养化。因此，国际上从20世纪70年代末开始重视污水的脱氮除磷技术和工艺的研究，近一、二十年来，许多新建、扩建和改建的污水处理厂都增设了污水的脱氮除磷系统。集美大学生物工程学院刘启明集美大学生物工程学院刘启明集美大学生物工程学

2、院刘启明集美大学生物工程学院刘启明水体中氮磷的主要来源城市工业废水和生活污水。以农业为主的面源污染，如化肥、农药和畜禽类粪便等。广泛使用的含磷洗涤剂。集美大学生物工程学院刘启明集美大学生物工程学院刘启明氮的去除化学法：吹脱法、折点加氯法、离子交换法(仅能去除氨氮，非主流，应用范围很窄)生物法：针对氮的形态等特征，有很多的脱氮工艺，包括氨化、硝化和反硝化等过程(能去除不同形态氮，主流方法，广泛应用)集美大学生物工程学院刘启明化学法之吹脱法NH3+H2ONH4++OH-pH:10.5－11.5温度：增温增效吹脱气体的酸液吸收集

3、美大学生物工程学院刘启明集美大学生物工程学院刘启明化学法之折点加氯法Cl2+H2OHOCl+H++Cl-NH4++HOClNH2Cl+H++H2ONH4++2HOClNHCl2+H++2H2O2NH4++3HOClN2+5H++3Cl-+3H2O在含氨氮的污水中加氯，即可除氮又可杀菌，加氯量以反应中余氯量的变化曲线为依据。集美大学生物工程学院刘启明集美大学生物工程学院刘启明化学法之离子交换法NH4+R+利用离子的互换逐渐去除氨氮，工序复杂，处理成本高，基本不会去单一应用。集美大学生物工程学院刘启明生物脱氮原理氨化反应硝化反

4、应反硝化反应集美大学生物工程学院刘启明生物脱氮示意图集美大学生物工程学院刘启明氮循环途径集美大学生物工程学院刘启明氨化反应：有机氮在氨化菌作用下分解转化为氨态氮。RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3硝化反应：氨态氮在有氧条件下通过(亚)硝酸菌进一步分解氧化为(亚)硝酸氮。NH4++O2NOX－+H2O反硝化反应：(亚)硝酸氮在无氧条件下通过反硝化菌还原为气态氮（N2）。6NO3－＋5CH3OH5CO2+3N2+7H2O+6OH－集美大学生物工程学院刘启明生物硝化反应的影响因素温度：保持在20－300C之间，

5、当<50C和>500C时反应停止。溶解氧：保持>2mg/L。pH值：亚硝酸菌（7.0-7.8）、硝酸菌（7.7-8.1），即一般控制在7-8之间，低于5.5时反应停止。有毒物质：对重金属和菌抑制性无机物敏感。碳氮比（C/N）：由于含碳有机物和含氮物质的降解速率不同，而硝化菌生长世代周期长，因此必须保持较长的活性污泥泥龄，使得有机质降解充分，即控制BOD5值在较低范围（<20mg/L）。集美大学生物工程学院刘启明生物反硝化反应的影响因素温度：保持在20－400C之间，<150时反应明显下降。溶解氧：一般要求保持<0.5mg/

6、L。pH值：适宜在6.5－7.5之间。有毒物质：反硝化菌的敏感性显著低于硝化菌。碳氮比（C/N）：硝酸盐的氧为电子受体，有机物为碳源和电子供体，因此需保持一定比例的有机物以维持反硝化反应，以BOD5/TKN为指标，一般当BOD5/TKN>3-5时即可认为碳源充足。集美大学生物工程学院刘启明目前的研究主要集中在开发基建和运行费用低、化学药剂用量少的新型高效脱氮工艺。一是将氨氮氧化到亚硝酸盐为止然后反硝化，即短程硝化－反硝化二是在厌氧并缺少碳源条件下发生同步硝化－反硝化自20世纪30年代发现生物的硝化和反硝化现象并于60年代应

7、用于污水处理后，先后提出了很多很多的脱氮工艺（三段生物脱氮工艺、Bardenpho工艺、A/O工艺、UCT工艺……）。生物脱氮工艺集美大学生物工程学院刘启明磷的去除20世纪60年代北欧率先重视废水处理中的除磷，早期的除磷技术基本采用化学除磷法，近年来，生物除磷技术的应用迅速增长并已成为主流。化学法去除率高，处理结果稳定，但药剂耗费大并因絮凝产生大量不易脱水的污泥，使得后续污泥消化处理费用高。生物法可节省药剂消耗并降低污泥量，生物除磷污泥还有高肥料价值。集美大学生物工程学院刘启明化学除磷原理集美大学生物工程学院刘启明化学除磷

8、工艺1直接或前置法，2同步法，3后置法，4后续接触过滤法集美大学生物工程学院刘启明生物除磷原理厌氧状态：兼性菌将有机质降解为低分子有机质，然后被聚磷菌吸收，能量来自聚磷菌细胞内聚合磷的水解以磷酸盐形式释放。好氧状态：聚磷菌大量繁殖并主动超量吸收磷酸盐，产生富含磷的生物污泥，通过剩余污泥排放即可除磷。集美