废水生物处理课件

1、1废水生物处理技术第一节 概述第二节 好氧生物处理第三节 厌氧生物处理第四节 脱氮除磷处理第一节 概述废水的生物处理法 利用自然存在的微生物的代谢作用，把水中的有机污染物转化为简单的无机物的过程（生物化学处理法），即利用微生物的生命活动过程来转化污染物，使之无害化的方法。 废水的生物处理过程是天然污水自净的人工化过程，人工浓缩的过程。4水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋以及地下水等水的聚集体，以及水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、底泥和水生生物等，构成的一个完整的生态系统或完整的自然综合体。水体天然水体是一个动态平衡体系，他对其中的各种物质具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的连锁

2、反应（生态系统食物链作用）和相互作用，又建立新的平衡。5地表水分类I类 主要适用于源头水、国家自然保护区；类 主要适用于集中式生活饮用水地表水 源地一级保护区、珍稀水生生物栖息 地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵 场等；依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类6类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源 地二级保护区、鱼虾类越冬场、泅游通 道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直 接接触的娱乐用水区；V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求 水域。地表水分类7水体自净 正常情况下，当水体接纳了一定量的有机污染物后，在无人干预条件下，借助于水体自身

3、的调节能力使污染物浓度不断降低，最后水质恢复到污染前的水平和状态，我们把水体的这种自我净化作用叫作水体自净(Selfpurification)。水体的自净能力有一定的限度，每一类水体的自净作用都有一个最大阈值即自净容量。水体的自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大量。天然水体中的自净作用是废水生物处理技术与方法的基础8水体的自净原理物理净化天然水体的稀释、扩散、沉淀和挥发等作用，使污染物质的浓度降低。生物净化天然水体中的生物活动过程，使污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生物对有机物的氧化分解作用。化学净化天然水体的氧化还原、酸碱反应、分解、凝聚等作用，使污染物质的存在形态

4、发生变化和浓度降低。9水体污染水体污染概念：因某种物质的介入，而导致水体化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水体的有效利用，危害人体健康，或者破坏生态环境、造成水质恶化的现象。 10化学性污染物理性污染生物性污染无机有毒物质污染水体污染分类无机物质污染需氧物质污染油类污染有机有毒物质污染悬浮物质污染热污染放射性污染水体污染分类11污水处理方法物理法：主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质。沉淀法过滤法离心法吸附法根据作用原理和方法的不同，可将处理方法分为三类：物理法、化学法、生物法。利用废水中各种污染物密度的不同这一原理把各种污染物从污水中分离开来，如沉砂池，隔油池等

5、。用活性炭、硅藻土等吸附剂吸附除去污水中的污染物。12污水处理方法化学法：利用化学反应原理来分离、回收废水中的污染物，或改变污染物的性质，使他从有害变为无害。化学絮凝法中和法氧化还原法离子交换法污水中的胶体物质通常带有负电荷，相互排斥成为稳定的溶液，向污水中投加带有相反电荷的电解质（絮凝剂）中和胶体的电荷，使胶体失去稳定絮凝沉淀。硫酸铝，硫酸亚铁等投加氧化剂或还原剂，使废水中的污染物发生氧化或还原反应变成无害物。13污水处理方法生物法利用微生物的生命活动过程，对废水中的污染物质进行转移和转化作用，从而使废水得到净化的处理方法。由于整个过程是在微生物所产生的酶的参与下发生的生物化学反应，因此将废

6、水生物处理称为废水生化处理。14废水生物处理的类型划分依据类型方法举例微生物种类好氧微生物厌氧微生物藻类活性污泥法厌氧污泥法好氧塘微生物生长方式悬浮生长附着生长活性污泥法生物滤池反应器类型完全混合式间隙式流化床混合式曝气池间歇硝化池好氧流化床16废水的分级处理 处理级别污染物质处理方法一级处理悬浮或胶态固体、悬浮油类、酸、碱格栅、沉淀、上浮、过滤、混凝、中和二级处理可生化降解的有机物生物化学处理三级处理难生化降解的有机物、溶解态的无机物、病毒、病菌、磷、氮等吸附、离子交换、电渗析、反渗透、超滤、化学处理法17格栅沉砂池常用污水处理流程19污水处理处理目标除去废水中的有机物和悬浮物，得到透明的处

7、理水。尽量除去N、P等营养盐类。尽可能减少产生的污泥量。尽可能将有用物质作为资源加以回收利用。20固体污染物指标需氧污染物指标pH指标BOD污水的水质污染指标COD细菌总数总大肠菌群数总需氧量金属有毒有害物质有机有毒有害物质放射性物质污水的水质污染指标细菌污染指标有毒物质指标21生化需氧量（Biological Oxygen Demand, BOD） 1 L废水中有机污染物在好氧微生物作用下进行氧化分解时所消耗的溶解氧，单位是 mg/L。BOD既是对水中可生物降解有机成分的间接指标，也是进行生化反应需氧量的直接反映，它是废水生物处理中最重要的参数之一。22生化需氧量由于微生物的降解作用较缓慢，

8、废水中有机物完全降解完毕需要大约20 d左右的时间。因此，为实用起见，一般取5d所消耗的氧来作为指标，简称为BOD5。另外，由于温度不一样，微生物降解作用也不一样，因此控制温度为20oC。 23化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD) 用强化学试剂在化学氧化被测废水所含有机物过程中所消耗的氧量。COD是度量废水中有机污染物含量的一个常用水质指标。24化学需氧量 用强氧化剂(重铬酸钾或高锰酸钾)在酸性条件下能将废水中有机物彻底矿化，其中碳水化合物被氧化为H2O和CO2，此时所测定的氧(重铬酸钾或高锰酸钾中的化合态氧)的消耗量即为化学需氧量。25化学需氧量由重铬酸钾法测定

9、得出的化学需氧量，简称为CODCr；CODCr测定中使用硫酸银作为催化剂。由高锰酸钾法测定得出的化学需氧量简称为CODMn或高锰酸钾指数。26 BODCOD或 BOD0.45 B/C0.30 B/C0.25 B/C2kg/kgd缺氧DO=0.2-0.5HRT=30-40min泥龄=0.3-0.5d污泥产量大，且由于吸附作用，有机物含量较高，如用厌氧消化处理污泥，多产气25% 以上。耐冲击负荷，适应性很强生物氧化低负荷F0.15kg/kgd好氧DO=2-3HRT=2-4h泥龄=15-20d泥量小，仅为传统工艺（CAS）的1/4-1/384完全混合法废水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内原有的混合

10、液完全混合。该法能忍受加大的冲击负荷，而且充氧均匀。85完全混合法完全混合法出现于20世纪50年代后期，用来处理高负荷工业废水，尤其是含有抑制性有机物的工业废水。进水均匀分布于整个反应器中，使反应器内各点的可生物降解有机物浓度比较低，即使进水中有机物有毒性，其毒性仍然可以减低，生物降解也会得以进行。 （1）池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境也基本相同。 （2）入流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担。完全混合池从某种意义上来讲，是一个大的缓冲器和均和池，在工业污水的处理中有一定优点。（3）池液里各个

11、部分的需氧量比较均匀。 完全混合法的特征 完 全 混 合 法 完全混合曝气池89序批式活性污泥法(SBR法)序批式活性污泥法(sequencing batch reactor, SBR)：是一种间歇运行的污水生物处理工艺。该工艺每个运行周期可以划分为：进水期、反应期、沉降期、排放期和闲置期五个阶段。90序批式反应池（SBR）91运行中的SBR工艺92序批式反应池93生物膜法生物膜法(biofilm process)：利用附着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水的方法。生物膜法又称固定膜法，是一种重要的生物处理方法。94生物膜法生物膜法的共同特征通过废水和生物膜的相对运动，使废水和生物膜接触，进

12、行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化与降解，使废水得到净化，同时，膜内微生物不断得到生长和繁殖。95生物膜通过附着而固定在特定载体（石头、沙砾或塑料网等）上的结构复杂的微生物群落形成的一层黏液状膜。微生物群落是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和后生动物等组成的。9697生物膜技术的发展和分类1893年，首先出现在英国，在粗滤料上喷洒污水，进行净化。20世纪2030年代，生物滤池为主的生物膜法得到了广泛应用。20世纪4050年代，由于活性污泥法的发展，生物膜法工艺出现停滞状态。20世纪60年代以后，因为新型的有机合成材料开始大量生产，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等等，出现了

13、各种有机合成的高效填料，如列管型、蜂窝形、波纹型填料，具有高比表面积和空隙率，生物膜法获得了新的发展。20世纪70年代以后，各种新型工艺相继出现，生物膜法成为和活性污泥法并列的污水生物处理技术，得到广泛应用。98生物膜的净化原理生物膜具有强烈的吸附、吸收、分解作用，微生物合成新细胞，膜不断加厚。生物膜达到一定厚度时，生物膜内层形成厌氧层，厌氧层逐渐扩大增厚，随后造成生物膜整块脱落。滤料表面又生成新的生物膜，如此循环往复不断更新。 99生物膜法生物膜法生物滤池生物接触氧化池生物转盘生物流化床100生物滤池生物滤池的形式普通生物滤池塔式生物滤池活性生物滤池101生物滤池普通生物滤池，也叫滴滤池(T

14、ickling Filters)102103生物滤池的净化原理污水从上部均匀喷洒到生物滤池表面。薄膜状吸附于滤料周围形成附着水(adhesive water)，沿薄膜流过滤料即流动水(flowing water)。滤料表面微生物迅速繁殖，形成一层充满微生物的生物膜。104生物滤池的基本流程生物虑池二沉池回流出水初沉池废水污泥105生物滤池构造滤床（池体与滤料）布水装置排水系统106107生物滤池池体二十世纪四十年代前常采用方形、矩形的池体。现在大多采用圆形滤池。滤料在普通生物滤池中一般采用碎石、卵石、煤渣等。在高负荷生物滤池中采用石英石、花岗岩等；现在也采用塑料滤料，如聚氯乙烯、聚苯乙烯等。1

15、08一些填料的形状109布水装置通过转动的喷淋装置将污水均匀分布于多孔虑床上。在多孔虑床上可生长多种微生物群落和原生动物。当污水缓慢地流过虑床时，微生物就吸收并降解了其中的有机成分，使得污水得到处理。110生物滤池排水系统排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的水以保证滤床的通风。111影响生物滤池功能的因素虑床的比表面积和孔隙率；虑床高度；负荷；回流；供氧；112塔式生物滤池塔式生物滤池是近30年发展起来的生物滤池。塔高724m，采用塑料滤料(聚氯乙烯和聚丙烯)，内部通风良好，水流紊动剧烈，水力冲刷较强。113塔式生物滤池进水进水通风出水114塔式生物滤池115活性生物滤池活性生物

16、滤池（activated biofilter，ABF）：由生物滤池和曝气池串联组成的新的两段生物处理工艺。活性污泥生物滤池（ABF工艺） 上图为ABF的流程，在通常的活性污泥过程之前设置一个塔式滤池，它同曝气池可以是串联或并联的。塔式滤池滤料表面附着很多的活性污泥，因此滤料的材质和构造不同于一般生物滤池。滤池也可以看作采用表面曝气特殊形式的曝气池，塔是一外置的强烈充氧器。因而ABF可以认为是一种复合式活性污泥法。活性污泥生物滤池（ABF工艺）118活性生物滤池的流程图曝气池二沉池剩余污泥空 气出水生物滤池废水回流污泥出水回流119生物转盘生物转盘的概念产生于1901年，但是当前使用的工艺发展于

17、20世纪50年代。第一座生物转盘污水处理厂是1954年在德国建成的。20世纪6070年代初生物转盘的介质类型和设备结构得到了明显的改进。70年代美国建造了许多生物转盘装置，目前仍有600多座还在应用。到了80年代，欧洲已经建成生物转盘污水处理厂近2000座。现在全世界估计大约有3000套生物转盘装置。120生物转盘在废水池子中安装转盘，像水车一样旋转，转盘浸入水中吸附有机物获得营养，转盘离开水后获得氧气。我国于70年代开始进行生物转盘的研究，已经在印染、造纸、皮革、石油化工等行业的工业废水处理中得到应用，而且效果很好。121 在这样的处理系统中，一系列圆盘结构装置部分浸没于污水中，部分在空气中

18、并不断地旋转，这样便保持了良好的通气效果以及与污水的接触，从而在圆盘上形成了“生物膜”。生物转盘122生物转盘123生物转盘124生物转盘125126生物转盘生物转盘附着有由各种微生物、原生动物等构成的生物膜。在扫描电镜下，典型的生物转盘的“生物膜”有两层结构。外层主要由丝状菌等好氧微生物组成，内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成。127生物接触氧化池在曝气池内安装固定填料，部分微生物以生物膜的形式附着生长于填料表面，部分微生物以活性污泥的形式悬浮生长在水中。生物接触氧化池兼有活性污泥法和生物滤池的特点。128生物接触氧化池生物接触氧化污水处理技术(Submerged Biofilm Rea

19、ctor）（又称淹没式生物滤池、接触曝气、法固着式活性污泥法 )，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 129生物接触氧化池生物接触氧化污水处理技术(Submerged Biofilm Reactor）（淹没式生物滤池)，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其实质是在生物反应池

20、内充填填料，污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 130生物接触氧化池的流程图接触氧化池二沉池空气出水初沉池废水剩余污泥131生物接触氧化池也叫淹没式生物滤池，Submerged Biofilm Reactor132生物流化床（Fluid Bed）使废水通过“流化态”并附着有生物膜的颗粒床，废水中的物质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得去除。以砂、焦炭或活性炭等细小惰性材料作为生物膜载体，废水(先经充氧或床内充氧)自下向上流过滤床使载体层呈流动状态，加大了生物膜表面积与

21、废水和氧的接触，提高了处理效率。133生物流化床由于污水的泵入或曝气（空气或氧气）作用，流化床反应器中的颗粒物质在反应器中不断流动，因而得名。在这种系统中，由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触，但又不能破坏“生物膜”结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用，但能耗较高，运行成本也相对较高。134生物流化床流程三相分离器流化床二沉池空压机出水高位槽水泵进水135生物流化床136生物流化床137The biological fluidized bed reactor is an important part of breaking down perch

22、lorate contamination. (Photo courtesy of Tulsa District)第三节 厌氧生物处理 废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。 在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。废水

23、的厌氧生物处理废水厌氧生物处理的特点 由于废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少、可回收能量（CH4）等优点。 其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大，出水水质差等。为维持较高的反应速度，需维持较高的温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水（一般BOD52000mg/L）可采用厌氧生物处理法。 141厌氧生物处理厌氧生物处理(anaerobic process) 在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。又称为厌氧消化。处理对象：高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。142厌氧工艺

24、的发展历史1881年2月，法国人莫拉斯（Mouras）将简易沉淀池加以改进而得到的“自动净化器”，处理污水污泥。1895年，英国卡麦隆（Cameron）发明化粪池(Septic Tank)，这是厌氧处理发展史上的一个重要里程碑。1899年，美国Clark提出应将污泥和水分离，再将污泥隔绝空气消化的想法。1904年，首先在英国汉普敦建成了双层沉淀池，将沉淀池下部改变为消化室。143厌氧工艺的发展历史1950年南非人Stander已发现了在厌氧反应器中保持大量细菌的重要性，开发了一种处理酒厂和药厂废液的装置称为厌氧澄清器1956年Schroeferr等人开发成功了厌氧接触法(Anaerohic C

25、ontact Process)。标志着现代废水厌氧生物工艺的诞生。1974年Wageningen农业大学的Lettinga等人成功开发了升流式厌氧污泥层(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)反应器，简称UASB反应器。20世纪80年代里，在这些废水处理新工艺的基础上，又不断派生出一批新的高效厌氧处理工艺。144厌氧处理过程CH4脂肪酸乙酸、H2、CO2有机物质发酵细菌产乙酸细菌产甲烷细菌145厌氧生物处理中的微生物（发酵菌）产酸菌可将复杂的有机物转化为简单的小分子的一类微生物，它们参与产甲烷阶段以前的所有分解有机物的过程并产生小分子有机酸。产氢产乙酸菌这些菌将挥发性

26、脂肪酸降解为乙酸和氢气。此类菌可能是绝对厌氧菌或兼性厌氧菌。146厌氧生物处理中的微生物产甲烷菌能利用乙酸或氢气和二氧化碳产生甲烷气体的一类微生物。按形态可分为四种：八叠球状、杆状、球状和螺旋状。产甲烷菌都是绝对厌氧菌。147厌氧生物处理的优点能量需求大大降低，还可产生能量。处理过程中污泥产量低。能降解许多在好氧条件下难以降解的合成化学品。如偶氮染料、含氯农药等。对水温的适应范围广；有机容积负荷率高；营养盐类需要量少。148厌氧生物处理的缺点厌氧设备启动时间长；对环境条件变化敏感；处理后的出水水质差，往往需进一步处理才能达标排放。149厌氧生物处理的类型普通厌氧反应器（AP）厌氧接触反应器（A

27、CP）厌氧生物滤池升流式厌氧污泥床反应器（UASB）厌氧流化床反应器（AFB）150普通厌氧反应器普通厌氧反应器，又称普通污水消化池。污水间歇地或连续地进入反应器，上部排水，顶部排沼气，水力或机械搅拌装置充分混合，无污泥回流。活性污泥浓度不高，一般5。停留时间长。151普通厌氧反应器进水出水沼气152普通厌氧反应器优点可以处理含固体物较多的污水；构筑物较简单，操作方便，不产生堵塞现象。缺点停留时间长，设备体积较大。153洛杉矶Hyperion污水处理厂蛋型厌氧消化池消化温度控制在95F，污泥停留时间约15天，产气量每天可达740万立方英尺，其中甲烷含量约64，每日需供给发电厂作为燃料。154旧

28、金山Oceanside水污染厂之蛋型厌氧消化池操作温度约为95F，污泥停留时间约为24天。每槽产气量约为100,000立方英尺，产出的甲烷主要用作发电，目前每日可提供厂内约1/2的用电。155厌氧接触反应器在常规消化池的基础上增设了污泥回流装置；污泥浓度增至10甚至20左右，有机物降解效率较高；可处理低浓度的有机废水。156厌氧接触反应器进水沼气出水污泥回流157厌氧接触反应器优点包括普通反应器的所有优点，另外其负荷率、有机物降解率均高于普通污水消化池。158厌氧生物滤池反应器内全部或部分填充填料供微生物附着生长，填料有较大的比表面积和较高的孔隙度。一般为上升式，停留时间一般约0.53d。15

29、9厌氧生物滤池进水出水沼气填料多孔板160厌氧生物滤池密封的水池，优点有：处理能力较高；微生物浓度高，出水SS较低，设备简单、操作方便；缺点：滤料费用较贵；滤料容易堵塞，尤其是下部，而且堵塞后没有有效的清洗方法。161升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket，UASB)是由荷兰Dr. Gatze Lettinga在20世纪70年代研发的。162Gatze Lettinga荣获2007泰勒环境成就奖Gatze Lettinga发明的UASB处理法，应用在全世界3/4的厌氧污水处理厂中，并且Gatze Letting没有申请专利而将这种技术免

30、费普及。泰勒奖评委会认为Lettinga的工作“为世界特别是发展中国家提供了一种污水处理的极优秀的工艺。” “UASB反应器概念对所有人都是公开的，特别是对发展中国家的人民，这是我一直期望的” Gatze Lettinga163升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床是集生物反应与沉淀于一体 ，主要构造包括：污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器及进水系统。164升流式厌氧污泥床165颗粒污泥由菌体自身固定化机制形成的一种聚集体。三个阶段启动与污泥活性提高阶段，COD有机负荷控制在2.0kg/m3d以下。形成阶段，COD有机负荷应控制在2.0-5.0kg/m3d污泥床形成阶段，COD有机负荷大于5kg

31、/m3d。类似于结晶过程，增加CaCO3等不溶性无机盐有助于颗粒污泥的形成。166颗粒污泥167颗粒污泥优点：避免了微生物的大量流失；为反应器的高效、稳定运行奠定了基础。168升流式厌氧污泥床The UASB reactors are an enclosed chamber system approximately 6 metres deep 。澳大利亚Coliban水公司169升流式厌氧污泥床A 3-phase separator device at the top of the chamber 170工业级UASB装置钢制圆形结构171172我国部分USAB反应器运行数据废水种类温度反应器

32、容积m3COD负荷kg/m3 d进水CODCOD去除率研究应用单位味精废水酒精过滤液柠檬酸废水酿造废水啤酒废水3032高温35常温常温4.624664.88*2405.522.320.34.29131215090028002000036000200060001500300088.5919082.485中科院广州能源研究所北京环境保护科学研究院常州环境工程设计研究院北京环境保护研究所北京啤酒厂173克服了UASB污泥流失的问题。与UASB相比，可以处理更高浓度废水，运行负荷及处理能力高于UASB反应器。IC（Internal Circulation）反应器174IC反应器175厌氧流化床反应器进

33、水沼气出水回流污泥第四节 脱氮除磷处理177废水的生物脱氮除磷氮、磷引起的问题氮、磷化合物是营养物质，会引起藻类的过度增殖。氨对鱼类和其他水生生物有较大的毒性。废水中的氨氮和有机氮会消耗水体中的溶解氧。亚硝酸根和硝酸根对人体健康有害。1781、硝化作用 由硝化细菌将氨氮氧化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。（NH4+NO2-NO3-) 在生物脱氮系统中硝化作用的稳定和硝化速度的提高是影响整个系统脱氮效率的一个关键。生物脱氮的基本原理179好氧量大由于产生酸而使碱度减少不需要营养物（有机碳源丰富时，脱碳菌代谢周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足）硝化细菌增长率低硝化细菌不能在酸性条件下生长硝化

34、作用的特点硝化细菌的增长速率（0.040.08）比异养型细菌的增长速率（0.3左右）要小一个数量级 亚硝化菌和硝化菌的最适pH分别为77.8和7.78.1180生物脱氮的基本原理2、反硝化作用 反硝化由一群异养微生物完成，主要是将硝酸盐氮还原成气态氮或氮氧化物，反应在无分子氧的状态下进行。细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌）反应：NO3-N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气中。 NO3- N2181缺氧条件下进行反硝化过程产生部分碱度需要有机物提供能量反硝化作用的特点反亚硝化过程中的有机物来源：1、废水中所含的有机物。2、外加有机物，大多采用甲醇。3、内碳源（有机物）：活性污泥微生物死亡、自溶后释

35、放出来的有机碳。182生物除磷的原理 生物除磷的途径：微生物细胞合成中吸收部分磷；微生物以聚磷酸盐的形式超量储存磷。183生物除磷的原理在厌氧条件下，聚磷菌将胞内储藏的聚磷分解，产生磷酸盐进入液体中（放磷），同时产生的能量可供聚磷菌的生理活动之需，用于主动吸收外界环境中的碳源并将它们以聚羟基烷酸盐的形式储存。聚磷菌厌氧池好氧池进水放磷184生物除磷的原理在好氧条件下，聚磷菌利用聚羟基烷酸盐作为碳源和能源，摄取溶液中的磷酸盐合成聚磷（吸磷）。吸磷厌氧池好氧池进水聚磷菌185典型的生物脱氮除磷工艺(一) A/O(anoxic oxic)工艺A/O工艺是缺氧好氧生物处理系统的简称。A/O工艺所完成的

36、生物脱氮在机制上主要由硝化和反硝化两个生化过程构成。单级A/O工艺是用一个缺氧反应器和一个好氧反应器组成的联合系统。186A/O脱氮工艺废水好氧脱碳缺氧反硝化二沉池好氧硝化混合液回流出水活性污泥回流回流187(一) A/O(anoxic oxic)工艺A/O工艺流程中，原水先进入缺氧池，再进入好氧池。A/O工艺将好氧池的混合液与沉淀池的污泥一起回流到缺氧池，为缺氧池提供了丰富的硝酸盐氮和充足的微生物，保证了反硝化过程的顺利进行。188(一) A/O(anoxic oxic)工艺A/O工艺的特点流程简单，建设费用低，能耗低；以原污水中的有机物和内源代谢产物作为反硝化的碳源，不需补充碳源；好氧池在

37、缺氧池之后可以进一步除去有机物。硝化反应主要在好氧池完成，出水中硝酸根氮浓度较高。189(二) A/O(anaerobic oxic)工艺A/O(anaerobic oxic)工艺是厌氧好氧工艺的简称。A/O工艺是组成最简单的生物除磷工艺。此工艺与前述脱氮工艺中的A/O工艺不同，其中A段为厌氧段。典型的A/O系统包括活性污泥反应池和标准的二沉池，反应池分为厌氧区和好氧区。190进水厌氧放磷好氧聚磷出水部分污泥回流接种剩余污泥处理沉淀脱磷厌氧池好氧池二沉池191(二) A/O(anaerobic oxic)工艺A/O工艺中，污水依次经过厌氧区和好氧区。A/O工艺中，进水与回流污泥混合，进入厌氧区接触放磷，然后进入好氧段吸磷。A/O工艺强调进水与回流污泥混合后维持严格厌氧状态，避免厌氧区硝酸盐的存在。192(二) A/O(anaerobic oxic)工艺A/O工艺的特点水力停留时间短（厌氧区