生活污水中学习教案

1、会计学1生活生活(shnghu)污水中污水中第一页，共35页。（二）生物(shngw)法脱氮1、生物(shngw)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(qt)的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。 第1页/共35页第二页，共35页。（1）硝化(xio hu)反应 硝化反应是在好氧条件下，将NH4转化(zhunhu)为NO2和NO3的过程。 由亚硝酸(xio sun)菌和硝酸(xio sun)菌两种菌共同完成的。 这两种菌属于化能自养型微生物。定义 细菌第2页/共35页第三页，共35页。2NH4 3O22NO2 4H 2H2O硝化菌2NO2 O2 2N

2、O3硝化菌总反应式： NH4 2O2NO3 2H H2O 硝化(xio hu)菌 硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件(tiojin)变化较为敏感。第3页/共35页第四页，共35页。 温度(wnd) 低于15时，反应速度迅速下降，5时反应几乎(jh)完全停止。影响(yngxing)因素 硝化反应的适宜温度为2030 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 第4页/共35页第五页，共35页。下降(xijing)下降(xijing)第5页/共35页第六页，共35页。 硝化(xio hu)菌的泥龄 硝化菌的生长世代周期较长

3、，为了保证硝化作用的进行，泥龄应取(yn q)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(yoqi)，处理系统中的溶解氧量最好保持在2mg/L以上。第6页/共35页第七页，共35页。 硝化菌受PH值的影响很敏感(mngn)，适宜的PH值78。 pH值 在废水中保持足够的碱度，以调节(tioji)PH值的变化。第7页/共35页第八页，共35页。（2）反硝化(xio hu)反应 反硝化反应(fnyng)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(dngy) 第8页/共35页第九页，共35页。6NO32CH3OH6NO2

4、2CO24H2O硝酸还原菌6NO23CH3OH3N23H2O6OH3CO2 亚硝酸还原菌6NO35CH3OH 5CO23N2+7H2O+ 6OH反硝化菌总反应式：第9页/共35页第十页，共35页。反硝化(xio hu)菌属异型兼性厌氧菌。 在有氧存在时，它会以O2为电子(dinz)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(yngyng)源进行反硝化反应。第10页/共35页第十一页，共35页。 在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖(fnzh)，即菌体合成过程，其反应如下：3NO314CH3OHCO23H 3C5H7O

5、2N19H2O式中C5H7O2N为反硝化(xio hu)微生物的化学组成。第11页/共35页第十二页，共35页。反硝化(xio hu)还原和微生物合成的总反应式为：从以上的过程可知(k zh)，约96%的NO3-N经异化过程还原，4%经同化过程合成微生物。NO31.08CH3OHH0.065C5H7O2N0.47N20.76CO22.44H2O第12页/共35页第十三页，共35页。影响(yngxing)因素BOD5/TKN 当污水中BOD5/TKN35时，可认为碳源充足(chngz)。不同的有机碳将导致反硝化速率的不同。第13页/共35页第十四页，共35页。碳源按其来源可分为(fn wi)三类

6、： 外加碳源，多采用(ciyng)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(hn yu)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；第14页/共35页第十五页，共35页。 pH值 PH值高于8或低于6时，反硝化速率(sl)将迅速下降。 反硝化反应(fnyng)的适宜PH值为6.57.5。第15页/共35页第十六页，共35页。温度(wnd) 但温度(wnd)低于15时，反硝化速率明显下降。 反硝化反应的温度范围(fnwi)较宽，在5-40范围(fnwi)内都可以进行。第16页/共35页第十七页，共35页。第17页/共35

7、页第十八页，共35页。小结(xioji) 从硝化(xio hu)和反硝化(xio hu)的机理可看出，硝化(xio hu)过程仅改变了废水中氮素的存在形式，反硝化(xio hu)过程才是真正的脱氮过程。 反硝化具备的条件（1）污水(w shu)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。 第18页/共35页第十九页，共35页。（3）同化作用在生物处理过程中，污水中的一部分氮（氨氮或有机(yuj)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

8、时，同化作用可能成为脱氮的主要(zhyo)途径。 第19页/共35页第二十页，共35页。（三）生物(shngw)脱氮工艺1、三段生物(shngw)脱氮工艺第20页/共35页第二十一页，共35页。2、Bardenpho生物(shngw)脱氮工艺第21页/共35页第二十二页，共35页。3、A/O生物(shngw)脱氮工艺第22页/共35页第二十三页，共35页。4、SBR工艺(gngy)5、氧化(ynghu)沟工艺第23页/共35页第二十四页，共35页。（四）物理化学(w l hu xu)脱氮技术1、空气(kngq)吹脱法脱氮工艺 2、折点氯氧化(ynghu)法脱氮工艺 第24页/共35页第二十五页

9、，共35页。二、废水(fishu)中磷的去除（一）来源(liyun)生活(shnghu)污水与农田排水，部分来自工业废水。磷化合物是地表水是否富营养化的主要限制性元素。水中磷是以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷三种形态存在。生活污水中聚磷酸盐和有机磷占总磷的70%左右，约10左右以固体形式存在。第25页/共35页第二十六页，共35页。（二）生物(shngw)脱磷机理 在好氧条件下，聚磷菌不断摄取并氧化分解有机物，产生的能量一部分用于磷的吸收和聚磷的合成，一部分则使ADP与H3PO4结合(jih)，转化为ATP而储存起来。细菌以聚磷的形式在细胞中储存磷，其量可以超过生长所需，这一过程为聚磷菌磷的摄取。

10、处理过程中，通过从系统中排除高磷污泥以达到去除磷的目的。 在厌氧和无氮氧化物存在的条件下，聚磷菌体内的ATP进行(jnxng)水解，放出H3PO4和能量，形成ADP。这一过程称为聚磷菌磷的释放。第26页/共35页第二十七页，共35页。（三）生物(shngw)脱磷处理工艺1、厌氧-好氧除磷工艺(gngy)（A/O工艺(gngy)）第27页/共35页第二十八页，共35页。2、Phostrip除磷工艺(gngy)第28页/共35页第二十九页，共35页。（四）同步(tngb)脱氮除磷处理技术1、A2/O工艺(gngy)第29页/共35页第三十页，共35页。2、Bardenpho工艺(gngy)第30页/共35页第三十一页，共35页。3、Phoredox工艺(gngy)厌氧反应器第31页/共35页第三十二页，共35页。（五）其他(qt)除磷的方法 物理法除磷成本(chngbn)太高、技术复杂而很少应用。 化学法除磷是最早采用的一种除磷方法。它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。这些反应常有伴生反应，产物(chnw)具絮凝作用，有助于磷酸盐的分离。第32页/共35页第三十三页，共35页。1.5Ca2+3PO43-+OH- Ca5(PO4)3(OH)2. Ca2+CO32- Ca CO33. Al3+PO43- AlPCO44.