城市污水的深度处理

城市污水的深度处理

污水一级处理二级处理微SSN.P三级处理（深度处理）污水厂出水常含BOD5：20～30mg/L，COD：40～100mg/L，中N，P为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体SS：20～30mg/L，TN：20～50mg/L，P：6～10mg/L，其的富营养化，影响饮用水水源。第一节N、P的去处国外一些污水处理厂把N，P排放标准分别设定为15mg/L和0.5mg/L一、N的去除

N的形式有机氮氨氮亚硝酸氮硝酸氮生活污水中主要是有机氮和氨氮，均来自于人们食物中的占40%）。蛋白质（新鲜污水：有机氮占60%，脱氮的方法：化学法和生物法两类。

1、化学法除N方法：吹脱法，离子交换法（主要用于工厂内部的治理，对城市污水处理厂很少采用）。

①：吹脱法：当pH介于10.5~11.5时，因废水中的NH3呈饱和状态而逸出，所以吹脱常需加石灰。调pH（10.5～11.5）曝气气体H2SO4吸收②：折点加氯法（拐点加氯法）一氯胺二氯胺在净水过程中，均有杀菌作用。缺点：易结垢（CaCO3）；温度低时，空气量要求高。常用的工艺：氨气吹脱塔BA折点自由余Cl加氯曲线余氯mg/L化合余氯1023456789A、B两个转折点A点前余氯基本上是氯胺B点称折点，折点后余氯基本是自由氯（游离氯）加氯脱氮时采用的加氯量应以折点相应的加氯量为准此法的优点：通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为减少氯的投加量，此法常与生化硝化联用，先硝化，再除微量的氨氮。缺点：易形成等消毒副产物。③：离子交换法常用的天然离子交换剂，如沸石等，与合成树脂相比，天然杂，树脂寿命短，应用上受限制。离子交换剂便宜，且可以用石灰再生。采用树脂，预处理工序和再生工序复2、生物法脱N（1）生物脱N机理：即在微生物作用下，将有机N和氨氮转化成气体的过程，包括硝化和反硝化过程。硝化过程：好氧条件下，反硝化还原和微生物合成的总反应式为：以上过程，约96%的NO3-N经异化过程还原，4%经同化过程合成微生物。最大问题：污水中可用于反硝化的有机炭的多少及其可生化程度时，可认为碳源充足。碳源外加碳源（甲醇），费用较高；原种有机C；内源呼吸碳源（细胞原生质及贮有有机物）适宜pH6.5~7.5大于8和低于6则反硝化速率下降。温度（5~40℃），但低于15℃，反硝化速率明显下降。(2)生物脱N工艺①三段生物脱N工艺原污水曝气池沉淀池硝化池沉淀池碱反硝化池沉池N2CH3OH出水污泥回流剩余污泥剩余污泥污泥回流1969年，美国的Brth提出的。除C和硝化作用在一个反应器中进行时，设计的污泥负荷率要低，水力停留时间和泥龄要长，否则，硝化作用要降低，需外加碳源来维持反硝化的顺利进行。②Bordenpho生物脱N工艺（该工艺取消了三段脱N工艺的中间沉淀池）原污水缺氧池1好氧池1缺氧池2好氧池2沉淀池污泥回流剩余污泥处理水缺氧1：利用污水中的碳源缺氧2：利用内源呼吸碳源好氧2：用于吹脱废水中的N2，提高污泥的沉降性能，防止在沉淀池发生污泥上浮现象。③缺氧—好氧生物脱N工艺（目前较为广泛采用）

原废水反硝化反应器（缺氧）BOD5去除及硝化反应反应器

（好氧）碱剩余污泥回流污泥N2内循环（硝化液回流）（大量硝酸盐）前置式反硝化生物脱N系统反硝化反应以污水中有机物为碳源，曝气池中含有大量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱N。反硝化反应中产生的碱度可补偿硝化反应中所消耗的碱度的50%左右。优点：工艺简单，无需外加碳源，因而基建费用较低，脱N效率一般在70%左右；缺点：由于出水中含有一定浓度的硝酸盐，在二沉池中，有可能进行反硝化反应，造成污泥上浮，影响出水水质。创新：脱N与除P相结合工艺；同池控制技术；小型化技术；生物再利用。

二、P的去除城市污水P的来源：粪便，洗涤剂和某些工业废水。

P的存在形式：正磷酸盐，聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水为固体形态后进行分离。中。一般仅能通过物理，化学或生物方法使溶解的磷化物转化方法：物理法，化学法和生物法。（成本过高，技术复杂，很少应用）

铝盐：

铁盐：

1、化学法除P与铝盐，铁盐，石灰等反应所发生的化学反应：石灰：优点：去除率较高，处理结果稳定。污泥在处理和处置过程中不会重新释放P而造成二次污染，但污泥的产量比较大。2、生物法除P（近20年来受到广泛重视和研究）原理：利用微生物在好氧条件下对污水中的溶解性磷酸盐的过量吸收作用，然后沉淀分离而除P。厌氧放P：含有过量P的污泥部分以剩余污泥的形式排出酸苷转化为PHB（聚β羟基丁酸）的形态储藏于体内。聚磷分的能量部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙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；而活性污泥中的聚系统，大部分和污水一起进入厌氧状态，此时污水中的有机物解形成的无机磷释放回污水中，即厌氧放P。好氧吸磷：进入好氧状态后，聚磷菌将体内的PHB进行好氧分解并释放出大量能量供聚磷菌增殖，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。除P本质：污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌。碳源性质（乙酸等低脂肪酸有利于转化PHB）在厌氧条件下放P越多，合成的PHB越多，则在好氧状态下合成的聚磷量越多，除P的效果越好。影响因素：温度（升温利于放P）硝酸盐（助长反硝化菌的增长，与聚磷菌争夺碳源，抑制其生长和放P。）（1）生物除P工艺：原废水（稀释P）（厌氧）曝气池BOD5去除吸收P沉淀池处理水回流污泥（含P污泥）含P污泥用作肥料剩余污泥

DO：2mg/L以上；P的去除率还取决于进水中的BOD5与P的浓度之比。据报时间过长都有可能造成P的释放。生物吸收P是可逆的，过长的曝气时间及污泥在沉淀池中停留导，当该值大于10：1，出水P的浓度可在1mg/L左右。由于微（2）Phostrip去除P工艺流程脱P水回流曝气池（吸收P，去除BOD5）原废水（含P）含P污泥+脱P水Ⅰ沉淀池处理水脱P处理水除P池含P水混合池直接回流污泥Ⅱ脱P水含P污泥脱P污泥回流（0.1～0.2qv）

（用于吸收P）（厌氧）缓冲搅拌含P污泥剩余污泥排放特点：a回流过程中增设厌氧放P池和上清夜化学沉淀池（也称旁路）；b是生物法和化学法协同除P方法。三、生物脱N除P（1）工艺：A2/O，改进的Barderpho工艺UCT工艺，和SBR工艺进水厌氧段缺氧段好氧段二沉池回流（反硝化脱N）出水含P剩余污泥回流污泥A2/O工艺进水厌氧段缺氧段好氧段缺氧段好氧段（放P）（利用内C脱N）吹脱NH3-N二沉池出水含P剩余污泥回流污泥（要求NO3-含量很少）回流改进的Borderpho工艺进水厌氧段缺氧段缺氧段好氧段脱N二沉池出水含P剩余污泥回流污泥回流1回流2（含少量NO3--N）UCT工艺B:DO→O，厌氧发酵，反硝化菌脱NSBR工艺：A:缺氧搅拌（部分好氧分解）C:厌氧（停止搅拌），聚P菌放Pd:曝气（硝化菌进行硝化反应，聚P菌吸P）e:停曝，静沉，撇水A：pH对于硝化菌和聚磷菌影响大，pH低于6.5时影响严重，处理效率下降；B：硝化菌和聚磷菌要求有氧区有丰富的DO，而在缺氧区和无氧区没有溶解氧，但回流混合液和回流污泥携带DO，所以有氧区DO不宜过高，通常维持2mg/L左右。（2）脱N，除P活性污泥法的影响因素：

①环境因素，如温度、pH、DO②工艺因素，如泥龄，各反应区的水力停留时间；③污水成分，如BOD5与N、P的比值第二节城市污水的三级处理方案：1、在生物处理之后，增加混凝过滤工序2、若目的是去除难降解有机物，可在生物处理法之后，增加活性炭吸附工序，或在活性污泥法中投加活性炭3、采用化学氧化法一、活性炭吸附处理前增设滤池，以去除悬浮颗粒形态的有机物，且溶解性可生物降解的有机物浓度也要尽可能低。二、投加粉末活性炭的活性污泥法工艺优点：①抗冲击负荷能力，可去除难降解的污染物，色度，NH3-N，提高污泥的沉降