生物脱氮除磷ppt课件.ppt

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1、生活污水中，主要含有有机氮和氨氮。当污水中的有机物被生物降解氧化时，其中的有机氮被转化为氨氮。（一）概述生物脱氮除磷技术一、废水中氮的处理技术水体若为水源，将增加给水处理的难度和成本。经活性污泥法处理的污水有相当数量的氨氮排入水体，可导致水体富营养化。二级处理的出水需进行脱氮处理。（二）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两个反应过程。（1）硝化反应硝化反应是在好氧条件下，将NH4＋转化为NO2—和NO3－的过程。由亚硝酸菌和硝酸菌

2、两种菌共同完成的。这两种菌属于化能自养型微生物。定义细菌2NH4＋＋3O2―――→2NO2－＋4H＋＋2H2O硝化菌2NO2－＋O2―――－→2NO3－硝化菌总反应式：NH4＋＋2O2―――→NO3－＋2H＋＋H2O硝化菌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。₠温度低于15℃时，反应速度迅速下降，5℃时反应几乎完全停止。影响因素硝化反应的适宜温度为20℃－30℃硝化菌是自养菌，若水中BOD5值过高，将有助于异氧菌的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比例下降。₡BOD5/TKN下降下降₢硝化菌的泥龄硝化菌

3、的生长世代周期较长，为了保证硝化作用的进行，泥龄应取大于硝化菌最小世代时间两倍以上。₣溶解氧硝化反应对溶解氧有较高的要求，处理系统中的溶解氧量最好保持在2mg/L以上。硝化菌受PH值的影响很敏感，适宜的PH值7－8。₤pH值在废水中保持足够的碱度，以调节PH值的变化。（2）反硝化反应反硝化反应是指在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮（NO3－）和亚硝酸盐氮（NO2－）还原为氮气的过程。定义6NO3－＋2CH3OH―――→6NO2－＋2CO2＋4H2O硝酸还原菌6NO2－＋3CH3OH———→3N2＋3H2O＋6OH－＋

4、3CO2亚硝酸还原菌6NO3－＋5CH3OH—————→5CO2＋3N2+7H2O+6OH－反硝化菌总反应式：反硝化菌属异型兼性厌氧菌。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。在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，其反应如下：3NO3－＋14CH3OH＋CO2＋3H＋—————→3C5H7O2N＋19H2O式中C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。反硝化还原和微生物

5、合成的总反应式为：从以上的过程可知，约96%的NO3--N经异化过程还原，4%经同化过程合成微生物。NO3－＋1.08CH3OH＋H＋―――→0.065C5H7O2N＋0.47N2＋0.76CO2＋2.44H2O影响因素①BOD5/TKN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，多采用甲醇，因为甲醇被分解后的产物为CO2，H2O，不产生其它难降解的中间产物，但其费用较高；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

6、存的有机物；②pH值‡PH值高于8或低于6时，反硝化速率将迅速下降。†反硝化反应的适宜PH值为6.5～7.5。③温度但温度低于15℃时，反硝化速率明显下降。反硝化反应的温度范围较宽，在5℃-40℃范围内都可以进行。小结★从硝化和反硝化的机理可看出，硝化过程仅改变了废水中氮素的存在形式，反硝化过程才是真正的脱氮过程。★反硝化具备的条件（1）污水中含有充足的电子供体；（2）厌氧或亏氧条件。★因此，污水中氨氮的去除，需先在好氧条件下进行硝化处理，在厌氧或缺氧条件下进行反硝化处理。（3）同化作用在生物处理过程中，污水中

7、的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。当进水氨氮浓度较低时，同化作用可能成为脱氮的主要途径。（三）生物脱氮工艺1、三段生物脱氮工艺2、Bardenpho生物脱氮工艺3、A/O生物脱氮工艺第二节微生物脱氮生物脱氮研究进展六、生物脱氮研究进展传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段，硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成，由于对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发

8、生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开，形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。第二节微生物脱氮生物脱氮研究进展传统生物脱氮工艺存在不少问题：(1)工艺流程较长，占地面积大，基建投资高；(2)由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，需要较大的曝气池，增加了投