污水生物脱氮除磷原理及工艺PPT学习教案

1、会计学1污水生物脱氮除磷原理及工艺污水生物脱氮除磷原理及工艺第1页/共52页第2页/共52页太湖的富营养化第3页/共52页第4页/共52页第5页/共52页 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。 废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：1 1）氨氮的吹脱法：）氨氮的吹脱法：OHNHOHNH423第6页/共52页OHNHOHNH423调节pH值沉淀池吹脱塔出水出水 排泥排泥 进水进水 石灰或石灰或石灰乳石灰乳 吹脱法脱氨工艺流程吹脱法脱氨工艺流程第7页/共52页OHHClNHHOClNH224HOHClNHOClClNH332222每每mgNH4+-N被氧化为氮气，至少需

2、要被氧化为氮气，至少需要7.5mg的氯。的氯。加氯反应池加氯反应池活性活性炭吸炭吸附塔附塔NaOCl进水进水出水出水第8页/共52页第9页/共52页澄清或澄清或过滤过滤沸石沸石离子离子交换交换床床出水出水再生再生液脱液脱氮氮NH3或或N2进水进水第10页/共52页羟磷灰石羟磷灰石一般用一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（）和铝酸钠（NaAlO2）2）铁盐除磷：铁盐除磷：FePO4 、 Fe(OH)3一般用一般用FeCl2、FeSO4 或或 FeCl3 、Fe2(SO4)33）石灰混凝除磷石灰混凝除磷:4343AlPOPOAlOHPOOHCaHPOOHCa23452

3、423)(345第11页/共52页第12页/共52页n由两组自养型硝化菌分步完成： 氨氧化细菌，或亚硝化细菌（Nitrosomonas）； 亚硝酸盐氧化细菌，或硝化细菌（Nitrobacter）24NONH32NONO第13页/共52页第14页/共52页HOHNOONH2512224. 亚硝酸盐细菌的产率是：亚硝酸盐细菌的产率是：0.146g/g NH4+-N 氧化氧化1mg NH4+-N为为NO2-N，需，需氧氧3.16mg 氧化氧化1mg NH4+-N为为NO2-N，需消耗，需消耗7.08mg碱度碱度以以(CaCO3计计)加上合成，则：加上合成，则：55NH4+76O2+109HCO3-C

4、5H7O2N+54NO-2+57H2O+104H2CO3第15页/共52页3225 . 0NOONO3227523324240031954400NOOHNOHCOHCOCOHNHNO加上合成，则：加上合成，则：n硝酸盐细菌的产率是：硝酸盐细菌的产率是：0.02g/gNO2 -N n氧化氧化1mg NO2 -N为为NO3 -N，需，需氧氧 1.11mgn几乎不消耗碱度几乎不消耗碱度第16页/共52页HOHNOONH22232432322753248819800410025001810981861COHNOOHNOHCHCOONH.).(.加上合成，则：加上合成，则：n氧化1 mg NH4+-N为

5、NO3N，需氧4.57mg，其中亚硝化反应3.43mg，硝化反应1.14mg，需消耗碱度7.14mg(以CaCO3计)第17页/共52页第18页/共52页第19页/共52页OHNOHNO223 2OHNHNOH2224 622第20页/共52页22233233COOHNOOHCHNO22232322COOHNOHCHNOH第21页/共52页2 反硝化反应的影响因素反硝化反应的影响因素第22页/共52页有机氮有机氮NH4+-NNO2 -NNO3 -NNO2 -NN2氨化作用氨化作用亚硝化作用亚硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用反反硝化作用硝化作用O2O2O2或无氧或无氧异养细菌异养细菌氨氧

6、化细菌氨氧化细菌（自养型）（自养型）硝化细菌硝化细菌（自养型）（自养型）有机物有机物有机物有机物反硝化细菌反硝化细菌（异养型）（异养型）反硝化细菌反硝化细菌（异养型）（异养型）好氧或厌氧条件好氧或厌氧条件碱度增大，碱度增大，pHpH值升高值升高绝对好氧条件绝对好氧条件碱度下降，碱度下降，pHpH值降低值降低绝对好氧条件绝对好氧条件碱度和碱度和pHpH值无变化值无变化碱度增大，碱度增大，pHpH值升高值升高缺氧条件缺氧条件第23页/共52页第24页/共52页IPHB（聚聚 羟基丁酸羟基丁酸）S聚合磷酸盐聚合磷酸盐厌氧条厌氧条件下，件下，除磷菌除磷菌将磷释将磷释放放好氧条好氧条件下，件下，除磷菌除

7、磷菌过量摄过量摄取磷取磷高含磷高含磷污泥的污泥的排出排出第25页/共52页 污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚-羟基丁酸)的形态储藏于体内。 聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧释磷。厌氧环境中：生物除磷的原理与过程生物除磷的原理与过程第26页/共52页 进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。 剩余污

8、泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。 普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到12%20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%6%，去除率基本可满足排放要求。好氧环境中：第27页/共52页第28页/共52页第29页/共52页第30页/共52页 碳化：碳化： 氨化：氨化：第31页/共52页第32页/共52页第33页/共52页第34页/共52页第35页/共52页第36页/共52页进进水水BOD去除去除好氧碳化及硝化好氧碳化及硝化缺氧缺氧脱氮脱氮好氧好氧第37页/共52页第38页/共52页第39页/共52页第40页/共52页第41页/共52页第42

9、页/共52页工艺特点：工艺特点：n 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要功能，同时又兼有二、三项辅助功能；各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要功能，同时又兼有二、三项辅助功能；n 脱氮除磷的效果良好。脱氮除磷的效果良好。n工艺复杂工艺复杂,反应器单元多反应器单元多,运行繁琐运行繁琐,成本高成本高第43页/共52页工艺特点：工艺特点：l工艺流程比较简单；总的水力停留时间短工艺流程比较简单；总的水力停留时间短l厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀较少发生；厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀较少发生；l无需投药，两个无需投药，两个A段只需轻缓

10、搅拌段只需轻缓搅拌, 只有只有O段供氧段供氧, 运行费用低。运行费用低。第44页/共52页第45页/共52页 水力停留时间水力停留时间（h）厌氧反应器厌氧反应器0.51.0缺氧反应器缺氧反应器0.51.0好氧反应器好氧反应器3.56.0污泥回流比污泥回流比(%)50100混合液内循环回流比混合液内循环回流比(%)100300混合液悬浮固体浓度混合液悬浮固体浓度(mg/l)30005000F/M(kgBOD5/kgMLSS.d)0.150.7好氧反应器内好氧反应器内DO浓度浓度(mg/l) 2BOD5/P515(以以 10为宜为宜)第46页/共52页工艺特点：工艺特点：l在缺氧反应器之前再加一厌氧反应器，以强化磷的释放，从而保证在好氧条件下，有更强的吸收磷的能力，提高除磷效果。在缺氧反应器之前再加一厌氧反应器，以强化磷的释放，从而保证在好氧条件下，有更强的吸收磷的能力，提高除磷效果。第47页/共52页四、主要的脱氮除磷活性污泥法功能表及影响因素四、主要的脱氮除磷活性污泥法功能表及