污水生物脱氮除磷原理及工艺

1、概述了生物脱氮除磷的原理和工艺、生物脱氮原理生物除磷工艺和技术生物除磷原理生物除磷工艺和技术的同时除磷工艺，第一节概述了一、营养元素的危害二、脱氮的物理化法三、除磷的物理化法、营养元素的危害、 氨氮消耗水体中溶解氧的含氮化合物对人和其他生物有毒作用：氨氮对鱼类有毒作用的no3和no2能转化为亚硝胺的“三元”物质的水中no3高时， 婴儿有可能成为改性血色病“蓝牙”的氮磷浓度的上升加快了水体的“富营养化”过程，太湖的富营养化、二、脱氮的物理化法、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和NH4在以下平衡状态下共存：1)氨氮吹脱法：二、脱氮的物理化法，该平衡受pH值的影响，

2、pH值为10.511.5时，废水中的氮在饱和状态下逃跑，吹脱法经常加入石灰。 二、脱氮化法，二)氯添加法除去氨氮：和每mgNH4 -N被氧化成氮，至少需要7.5mg的氯。二，脱氮的物理化法，3 )用选择性离子交换法去除氨性氮：作为去除氨的离子交换体，采用了沸石。 三、去除磷的物理化法(凝聚沉淀法)，一)用铝盐去除磷：羟基磷灰石、一般为Al2(SO4)3、用聚氯化铝(PAC )和铝酸钠(NaAlO2) 2)铁盐去除磷： FePO4 用FeSO4或FeCl3、fe2(so4)3)石灰磷： 第二节废水生物脱氮的基本原理，第一，生物脱氮的基本过程：氨化(ammonclassification)含氮有机

3、物在生物处理过程中被(好氧或厌氧)异养微生物氧化分解为氨氮硝化(nitrification ) 是在将好氧硝化菌转化为no2和no3的反硝化(denitrification) 缺氧条件下，在异养脱氮菌的作用下将no2和no3还原成N2。 二、硝化反应(Nitrification )，二阶段：两组自营养型硝化菌逐步完成：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 )、1、硝化细菌的特性，均为革兰氏阴性、无芽胞的短菌和球菌； 好氧强，在酸性条件下不能生长的不需要有机物，以含无机氮化合物为能源，以无机C(CO2或HCO3-)为碳源； 化

4、能自我营养型生长缓慢，世代长。 2、硝化反应过程和反应方程式：亚硝化反应：亚硝酸盐细菌的收率为0.146g/gnh4-nnh4-n氧化NO2-N、需要氧的3.16mgnh4-n氧化NO2-N、碱度消耗7.08 mg (CaCO3计)， 合成后55NH4 76O2 109HCO3-、C5 H7 o 2n 54 no-257 H2O 104 H2 co 3，2，硝化反应过程和反应方程式：加入合成后，硝酸盐细菌的收率： 0.02g/gNO2-N氧化1mg NO2-N为NO3-N， 1.11mg氧几乎不消耗碱度的2，硝化反应过程和反应方程式：总反应：加上合成：氧化nh4-n时为NO3N，需要氧的4.5

5、7mg，其中亚硝化反应为3.43mg，硝化反应为1.14mg，消耗碱度时为1.14mg 硝化反应的环境条件：好氧条件(DO为1mg/l以上)下，可维持一定的碱度，维持稳定的pH值(适当的pH值为8.08.4 )。 一般要求供水BOD5在1520mg/l以下适当温度： 2030C 15c，速度降低35的情况加入碳源，甲醇多内源性呼吸碳源细菌体内的原生物量及其储藏有机物。适当pH:6.57.5； 溶解氧必须控制在0.5mg/l以下的适当温度： 2040C，2脱氮反应的影响因素，生物脱氮的基本原理，有机氮、氨化作用，亚硝化作用，硝化作用，异养细菌，氨氧化细菌(自养型)，硝化细菌(自养型)，脱氮菌(异

6、养型)，脱氮菌(异养型) 好氧或厌氧条件的碱度增大，pH值上升，绝对好氧条件的碱度降低，pH值降低，绝对好氧条件的碱度和pH值没有变化，碱度增大，pH值变高的缺氧条件，第三节废水的生物除磷原理，(1)废水中磷的基本概念：废水中的存在所有细菌从环境中摄取磷的磷细菌(也称为多磷菌、除磷菌)，在生理上摄取过多的磷，作为多磷酸盐储藏在细胞内，将这样的高磷污泥从系统中排出，就可以达到除磷的目的。 生物除磷的原理和过程，IPHB (多羟基丁酸) S聚合磷酸盐，在厌氧条件下，除磷菌释放磷，在好氧条件下，除磷菌摄取过多磷，高含磷污泥的排出， 污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为醋酸糖苷的活性污泥中的聚

7、磷菌在厌氧状态下分解体内积蓄的聚磷，将分解的一部分能量供给到聚磷菌中，聚磷菌积极地吸收一部分能量，形成PHB (聚-羟基丁酸)的形态聚磷分解形成的无机磷释放到污水中，这就是厌氧磷释放。 厌氧环境中：生物除磷的原理和过程：到了好氧状态后，多磷菌将体内储藏的PHB好氧分解，释放大量能量供多磷菌增殖等生理活动使用，一部分积极吸收污水中的磷酸盐，以多磷的形式蓄积在体内，这就是好氧磷吸附。 剩馀污泥中含有过剩吸收磷的多磷菌，也就是从污水中除去的含磷物质。 一般活性污泥法通过同化作用，除磷率可达到12%20%。 从具有生物除磷功能的处理系统排出的剩馀污泥中的磷含量可占干燥重量的5%6%，去除率基本可以满足

8、排出要求。 好氧环境中：二、生物除磷过程的影响因素溶解氧： l厌氧槽内：绝对厌氧，NO3-等也不允许存在l好氧池内：充分的溶解氧。 污泥龄： l剩馀污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短系统发生的剩馀污泥多，能取得良好脱磷效果的l污泥龄为30d，除磷率为40%； 污泥龄17d，除磷率50%； 污泥龄为5d时，除磷率高达87%。 温度： l 530C； 二、生物除磷过程的影响因素，ph:l68。 BOD5负载： l BOD/TP 20； l小分子容易分解的有机物，诱导磷释放的能力越强，l磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。 硝酸态氮素l硝酸盐不足2mg/l，COD/TKN 10下硝酸盐的影响减弱了。 氧

9、化还原电位： l好氧区的ORP: 4050mV； 缺氧区ORP: -160 5mV，第四节废水生物脱氮工艺和技术，第一，活性污泥法脱氮传统工艺，缺氧-好氧活性污泥法生物脱氮系统(a-o工艺)三，氧化沟生物脱氮工艺四，生物刻度盘生物脱氮工艺，第一，活性污泥法脱氮三级活性污泥法工艺：一级、三级活性污泥法工艺：Barth开始的三级具有各自独立的污泥系统的优点：氨化、硝化、反硝化在各自的反应器中进行，反应速度快、比较彻底的缺点：处理设备多、成本高、2、2级活性污泥法脱氮工艺、2、缺氧3354好氧活性污泥脱氮系统(a-o工艺)，也被称为“前置式脱氮生物脱氮系统”，2、缺氧好氧活性污泥脱氮系统(a-o工艺

10、)以污水中的有机物为脱氮碳源具有不加入脱氮反应过程中产生的碱度就可以补偿硝化反应消耗碱度的一半左右的优点的硝化曝气槽，其后可以进一步除去脱氮残渣的有机物，不需要增建后的曝气槽。 缺点：出水中含有一定浓度的硝酸氮，可在二沉池中脱氮而使污泥上浮，三、氧化沟生物脱氮工艺、四、生物刻度盘硝化脱氮工艺、第五节废水生物脱磷工艺和技术、厌氧-好氧生物脱磷工艺结合生物法和化学法的脱磷工艺，一、 厌氧好氧脱磷工艺(a-o工艺)、厌氧好氧脱磷工艺(a-o工艺)、工艺特征：水力停留时间为36小时，曝气槽内的污泥浓度通常为27003000mg/l，磷的除去效果高(70% )，出水中的二、Phostrip除磷工艺生物除磷和化学除磷工艺、二、Phostrip除磷工艺、工艺特点：除磷效果好，处理水的磷含量一般在1mg/l以下，污泥的磷含量高，一般在2.17.1%； 石灰用量低的污泥SVI小于100，污泥容易沉淀、浓缩、脱水，污泥肥料成分高，不易膨胀。 第六节同时脱氮除磷工艺，第一、巴伯甫同时脱氮除磷工艺，工艺特点：各反应重复两次以上，各反应单元具有其主要功能，同时兼具两三项辅助功能，脱氮除磷效果良好工艺复杂、反应器单元多、运行繁杂、成本高、二、AAO(A2/O )同时脱氮除磷的工艺，以工艺流程比较简单为特征，总水力停留时间短，厌氧、缺氧、好氧交替运行沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池、进气管、二、AA