城市污水处理厂运行讲义 (2).ppt

1、现代水处理技术7、废水中氮磷去除技术、内容、氮的存在状态化学方法氮生物方法脱氮新的生物体素工艺化学方法去除、西门随着我国社会经济的快速发展，工业化和城市化程度的提高，我国的水环境污染也日益严重。生活水和一些工业废水中的氮、磷进入水中，导致水体富营养化。硝酸氮或亚硝酸氮也严重影响鱼的生长，对人类产生“三池”作用的有害物质。这不仅严重制约了国民经济的可持续发展，还造成了相当大的经济损失，对国民的生活和健康，甚至是国民的基本生存条件也构成了巨大威胁。废水以四种茄子形式存在：有机氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮。生活水主要含有有机氮和氨氮，它们都来自人们食物中的蛋白质。在新鲜生活废水中，有机氮约占总氮的

2、60%，氨氮约占40%。污水中的有机物被生物降解氧化时，其中的有机氮转化为氨氮。活性污泥法处理的污水会将相当数量的氨氮排入水体，导致水体富营养化。如果水域是水源，将增加供水处理的难度和成本。第一，氮的存在状态，氮污染对水环境质量的危害主要有以下几个方面。恶化水体的感觉形状，降低水体的审美价值。水的正常溶解氧平衡受到阻碍，进一步促进水的恶化。降低供水质量，增加水处理负担，防止自来水正常工作。破坏水体生态平衡，降低水体经济价值。因此防止水体氮磷污染对社会经济的持续协调发展至关重要。2006年四月13日，在中国工程院卫福城牙齿山东大学讲授了中国的环境污染及健康危害。超过水质的污染物有TN、大肠杆菌群

3、、石油类、氨氮等。第一，氮的存在状态，1999年七月16日，辽东湾夜光虫赤潮，1999年五月15日，上海外滩赤潮，脱氮方法是化学方法、生物法、高级处理方法三大类。第一，氮的存在状态，高级处理方法包括湿氧化法、超临界氢氧化法、电化学氧化法、光催化剂氧化法等。生物方法包括：A/O法、三级活性污泥脱氮工艺、两级活性污泥工艺脱氮工艺、UCT脱氮工艺、氧化沟生物脱氮工艺等传统脱氮工艺。同步硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺、OLAND工艺、SHAROH工艺等新脱氮工艺。化学方法包括不脱法、折射点加氯法、化学沉淀法、离子交换法、超重力脱质法等。2 .化学上的脱氮，1。脱法废水中的氨氮可以脱气。废水中NH3和N

4、H4共存于以下平衡状态：牙齿方法利用废水中包含的实际浓度和平衡浓度之间的差异，从碱性条件吹向空气，将废水中的氨氮从液体继续转移到气相，实现了去除废水中氨氮的目的。2，化学方法脱氮，1 .脱法脱法过程图：，牙齿平衡关系受pH值的影响，pH值升高，平衡向左移动，废水中游离氨的比例升高。为了提高氨氮的去除效率，必须将pH值提高到废水中氨离子全部变成玻璃氨的数值。氨去除工艺一般在废水中加入石灰，范围为10.511.5。温度在一定压力下，气体在废水中的溶解度随温度的升高而降低，因此提高温度有利于从废水中吹氨氮。水力负荷水力负荷太大，太小，不利于废水中氨氮的去除。实验表明，水力负荷在1.825.72m3/

5、(m2.h)范围内时，氨的吹效率变化很小。设计氨脱塔的水力负荷值通常为2.47.2 m3/(m2.h)。气液比必须为3590m3/m3，以确保90%氨的去除率。逆流吹塔的风速上限为168m/min。最好在液体风扇限制下调节气液比例。这时传质效率很高。其他因素包括填料塔体大，传导不如筛板塔，废水中悬浮物大量交叉时容易发生堵塞现象。他的高度取决于选定的填充物，还影响氨的去除率。填充物是表面光滑的，所以污垢不好穿。2，化学方法脱氮，1。脱脱法、牙齿法去除氨氮工艺的主要问题如下。水温降低会增加水中氨的溶解度，从而减少氨脱脱的推动力。如果环境温度低于0，氨脱塔就不能工作了。进入火塔的污水的pH值高而不稳

6、定，可以在填料表面容易产生碳酸钙沉淀，从而降低火脱效率。无法处理硝酸盐氮。容易引起二次污染，增加排水中的可溶性固体含量。2，化学方法脱氮，2 .折扣店氯法氨氮含量水氯，总反应式：2，化学方法脱氮，2。折扣店氯，余氯浓度，氨氮浓度，最大余氯，追加2。折叠点加氯化工艺特征的氯化脱氮可以在0.1mg/L内调节水的氨氮浓度，可以采用单独的脱氮工艺，也可以处理生物脱氮工艺出水深度，进一步去除废水中的氮。折叠点氯化氮反应快，设备成本低。但是液氯的安全使用和储存要求，运行中氯杨怡多，运营管理成本高。牙齿方法不适于处理大量高浓度氮废水。2，化学方法脱氮，2。折叠点氯、工艺控制因素、预处理情况除含氮废水外，还可

7、以消耗氧化剂氯的无机还原物质(如S2-、HS-、SO32-、NO2-、Fe2、有机物等)，因此，为了确保氨氮氯化反应的完整进展，实际氯投入量为理论计算值7.6pH值废水的pH值影响氯化反应的速度和产物，PH值越高，氯化反应的副产品为NO3-增加，低，氯化反应的副产品为NCl3增加。因此，当pH值为中性条件时，对废水进行氯化处理更合适，并要准确地控制氯的投入量。氯化反应的速度是由氯通污水的氨氮产生的化学反应中氮的生成是通过氯胺酮和次氯酸的化学反应形成的，因此中间产物氯胺酮的生成速度对整个脱氮反应至关重要。余氯去除问题接触氯化法去除废水中的氨氮后，其处理的水有一定的余氯，余氯对水生生物有毒性作用。

8、一般使用二氧化硫或活性炭去除。2，化学方法脱氮，3。化学沉淀化学沉淀法是20世纪90年代出现的新工艺，适用于处理各种浓度的氨氮废水，尤其是高浓度氨氮废水。反应机理为添加Mg2和PO43-，与废水中的氨氮不溶解的复盐mgn H4 po 46 H2O(MAP)沉淀物(0时溶解度为0.023g/100mol)，2，化学方法脱氮，3。化学沉淀法，2，化学方法脱氮，3。化学沉淀工艺控制条件，pH值溶液pH值过高，工艺中NH3的挥发污染环境，容易造成氨的损失。实验表明，MAP沉淀法的pH值最好不要大于9.5。PH值为10.512会使固定氨从贴图中逸出，并产生更难溶解的Mg3(PO4)2。沉淀时间沉淀时间与

9、映射形成的晶粒大小有关。通常沉淀时间1min的结晶长度为0.1mm，沉淀60min，结晶长度为0.8mm，沉淀3小时的结晶长度为3mm。而且，沉淀颗粒大，沉淀效果好。材料对形成的影响比Mg2浓度大。使用MgCl26H2O、NaH2PO412H2O作为沉淀剂时，在MG2:NH4:po 43-=1:1:1:1:1:1中，pH值为8.6时，污水中的氨氮从5628mg/L降到65MG/。添加Mg2和po 43-n(mg):n(n):n(p)=1.3:1:1.08(质量比)时，如果pH值为9，则包含在下水道中(900755，1，生物氮牙齿两种细菌统称为硝化细菌，化学能量滋养型微生物，硝化细菌是专业化的好

10、氧菌，利用无机化合物(如CO32-，HCO3-，CO2)作为碳源，从NH4或NO2-的氧化反应中获取能量。反应式如下。亚硝酸盐包括亚硝酸盐短杆菌属、亚硝酸盐杆菌属、亚硝酸盐球菌属、硝酸杆菌属、螺杆菌属、球菌属等。硝化细菌是化能自养菌，增长率低，对环境条件敏感，影响温度、溶解氧、污泥龄、pH值、有机负荷等。1，生物脱氮机制，3，生物方法脱氮，硝化反应，硝化反应对溶解氧要求高，处理系统的溶解氧最好保持在2mg/L以上。此外，在硝化反应过程中，H释放出，pH值下降，硝化细菌对pH值的影响敏感，为了保持适当的pH值78，必须对废水保持足够的碱度，以控制pH值的变化。1克氨氮(氮体系)需要4.57克氧(

11、牙齿中亚硝化反应需要3.43g氧，硝化反应需要1.14g氧)，7.14G盐度(CaCO3)需要7.14g左右才能平衡硝化反应中的酸度。1，生物脱氮机制，3，生物方法脱氮，表中显示了硝酸根氮或亚硝酸盐氮存在时的硝酸盐氮或亚硝酸盐氮作为电子受体，有机碳作为电子供给体和营养液进行反硝化反应。1，生物脱氮机制，3，生物方法脱氮，脱氮反应污水中有BOD5/TKN 46牙齿时，可以认为碳源充足。碳源可以根据其来源分为三类茄子。第一类是碳源，大部分加入甲醇。这是因为甲醇的结构简单，分解的产物是二氧化碳和水，不生产难以分解的中间产物，缺点成本高。在反硝化反应中，每个还原提供1gNO3- 2.6g的氧气，同时产

12、生3.47g的CaCO3和0.45g反硝化细菌，消耗2.47g甲醇(约3.7gCOD)。第二类是污水，因为原始污水中含有有机碳。第三种是内源性呼吸碳源细菌体内的原生物质及其储存的有机物。，1，生物脱氮机制，3，生物方法脱氮，A. A/O生物脱氮工艺，A/O过程如下：2，传统生物脱氮工艺，3，生物方法脱氮，a. A/O生物脱氮工艺，优点：1。反硝化反应可以使用污水中的有机物作为碳源，节省外部碳源的成本，获得高C/N 2。有氧池塘在缺氧游泳池后，可以进一步去除反硝化残留有机污染物，确保径流水质符合排放标准。3.曝气池中含有大量硝酸盐的回流混合液，在缺氧组中脱氮。反硝化反应中发生的碱度补偿了硝化反应

13、中消耗的碱度的约50%。4.牙齿工艺简单，不需要增加碳源，因此基础成本及运营成本低，脱氮效率一般在70%左右。缺点：但是，出水含有一定浓度的硝酸盐，在二次沉淀池中会发生反硝化反应，使泥浆漂浮，影响水质。2，传统生物脱氮工艺，3，生物方法脱氮，Barth启动的传统活性污泥工艺脱氮工艺是基于氨化、硝化、反硝化三茄子生化反应的活性污泥工艺。相应的流程流如图所示。B. 3级活性污泥工艺脱氮工艺，2，传统生物脱氮工艺，3，生物方法脱氮，B. 3级活性污泥工艺脱氮工艺，牙齿工艺分别从3个反应池中去除BOD5和氨，硝化，脱氮，各有独立的污泥回流系统第一阶段暴露池是典型的二次处理暴露池，主要功能是去除BOD，

14、完成有机氮NH3-N，即有机碳的氧化和有机氮的氨化功能。第一级曝光池的混合液沉淀后，水进入第二级曝光池，这称为硝化曝光池，进入该池的污水，其BOD5值已降到1520mg/L的低水平，在硝化曝光池内进行硝化反应，将NH3-N氧化为NO3-N，有机物进一步硝化反应会消耗碱度，因此必须加碱，以免pH值下降。硝化曝气组的混合液进入沉淀池，沉淀后，水进入第三级活性污泥系统，成为反硝化反应组，在缺氧状态下，NO3-N返回气体氮，排放到大气中。进入牙齿水平的污水的BOD5值很低，为了反硝化反应正常进行，必须将甲醇投入碳源，但为了节省运营费用，也可以将污水引入碳源。2，传统生物脱氮工艺，3，生物方法脱氮，B. 3阶段活性污泥工艺脱氮工艺，优点：有机基质降解菌，