不加密原始江苏建筑职业技术学院水处理工程技术

情境4

城镇污水处理单元1城镇污水处理对象与方法单元2城镇污水处理工艺单元3城镇污水处理运行与管理本章内容单元2城镇污水处理工艺任务1污水的物理处理任务2污水的活性污泥法处理任务3污水的生物膜法处理

任务4污水的厌氧生物处理

任务5污水的脱氮除磷任务6

污水的

处理任务7

污水的回用处理任务8污水的自然生物处理任务9污泥的处理与处置任务5污水的脱氮除磷任务5

污水的脱氮除磷一、脱氮除磷二、生物脱氮工艺三、除磷原理四、生物除磷工艺五、同步脱氮除磷工艺一、脱氮原理-N）和无机氮（Inanic-N）在自然界中，氮以有机氮（两种形态存在。有机氮（

-N）主要来源于生活污水、农业废弃物和某些工业废水。无机氮又称为氨态氮（（NH3，NH4

），一般以NH3为主。无机+氮一部分是由有机氮经微生物的分解转化后形成的，还有一部分是来自施用氮肥的农田排水和地表径流，以及某些工业废水。有机氮和无机氮统称为总氮（TN）。一、脱氮原理污水脱氮技术可以分为物理化学脱氮和生物脱氮两种技术。物理化学脱氮有吹脱法、折点加氯法、选择离子交换法、电渗析法、反渗透法、电解法等。水中氨氮以氨离子(NH4+)和游离氨（NH3）两种形式保持平衡关系为：在城镇污水处理工艺中，主要采取生物脱氮技术。

污水生物处理中氮的转化包括同化、氨化、硝化和反硝化作用。同化作用污水生物处理过程中，一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组分。氨化作用有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮，这一过程称为氨化反应。以氨基酸为例，其反应如下：（3）硝化作用硝化作用是由硝化细菌经过两个过程，将氨氮转化成亚硝酸氮和硝酸氮。氨氮的细菌氧化过程为：此时使氨转化成亚硝酸氮。亚硝酸氮的细菌氧化过程为：此时，亚硝酸氮在硝化菌的作用下，进一步转化为硝酸氮。总反应为：硝化菌对环境的变化很敏感，为了使硝化反应正常进行，必须保持硝化菌所需要的环境条件，影响硝化反应的主要因素有：①溶解氧②温度③pH和碱度④有机物浓度⑤污泥龄⑥重金属及有害物质（4）反硝化作用反硝化作用是在缺氧（不存在分子态游离溶解氧）条件下，将亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮(N2)或N2O、NO。参与这一生化反应的是反硝化细菌，这类细菌在无分子氧条件下，将硝酸根和亚硝酸根作为电子受体。反硝化的简化生物化学反应式如下：二、生物脱氮工艺在城镇污水生物脱氮系统中，氮的转化过程如图4.5.1所示。颗粒性不可生物降解有机氮经生物絮凝作用成为活性污泥组分，通过剩余活性污泥将其从系统中去除；颗粒性可生物降解有机氮经水解转化为溶解性有机氮。溶

解性不可生物降解有机氮随出水排出，溶解性可生降解有

机氮在有氧条件下经异养细菌氨化为氨氮，由硝化菌将氨

氮氧化为硝态氮，再在缺氧条件下由反硝化菌将硝态氮还

原成气态氮从污水中逸出。（1）传统活性污泥法脱氮工艺传统活性污泥法脱氮是指污水连续经过三套生物处理装置，依次完成碳氧化、硝化、反硝化三个过程，分别在第一级的曝气池、第二级的硝化池、第三级的反硝化反应器内完成。其中每套系统都有各自的反应池、二沉池和污泥回流系统。（2）二级生物脱氮系统这种系统是在第一级中同时完成碳氧化和硝化等过程，经沉淀后在第二级中进行反硝化脱氮，然后混合液进入最终沉淀池，进行泥水分离。（3）单级生物脱氮系统此种系统的特点是没有中间沉淀池，仅有一个最终沉淀池。有机污染物的去除和氨化过程、硝化反应在同一反应器中进行，从该反应器流出的混合液不经沉淀，直接进入缺氧池，进行反硝化。所以该工艺流程简单，处理构筑物和设备较少，克服了上述多级生物脱氮系统的缺点。但是，存在着反硝化的有机碳源不足，难于控制，以及出水水质难于保证等缺点（4）前置反硝化脱氮(A/O)工艺A

/O工艺的工作过程为：原污水、回流污泥同时进入系统之首反硝化的缺氧池，与此同时，后续反应器内已进行充分反应的硝化液的一部分回流至缺氧池，在缺氧池内将硝态氮还原为气态氮，完成生物脱氮。之后，混合液进入好氧池 完成有机物氧化 氨化 硝化反应三、除磷原理除磷技术分为化学除磷和生物除磷。化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中除去。目前生物除磷的机理还没有彻底研究清楚，一般认为，生物除磷过程中，在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐，磷酸盐作为能量的贮备；在厌氧状态下用于吸收有机底物并 磷。四、生物除磷工艺弗 普（

Phostrip）除磷工艺，是将生物除磷和化学除磷相结合的—种工艺，其流程如图4.5.4。五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺目前有巴颠普（Bardenpho）法和A2/O法。A2/O工艺，是英文（Anaerobic-Anoxic-Oxic）第一个字母的简称，即厌氧—缺氧—好氧法，如图4.5.5所示首先，原废水与含磷回流污泥一起进入厌氧池，除磷菌在这里完成

磷和摄取有机物。