生物脱氮除磷原理及工艺ppt课件

1、精选,生物脱氮除磷原理及工艺,xxx,精选,（1）富营养化N、P引起，藻类问题（滇池，太湖）； （2） 提高制水成本应用水，污水消毒时，增加投氯量； （3）污水回用填塞管道NH3N可促进设备中微生物的繁殖； （4） 农业灌溉TN不大于1mg/l，否则对农作物有影响。,2、氮的存在形式,（1）有机氮 （2）氨态氮（NH3N、NH4+N） （3） NO2N、NO3N （4） N2,凯式氮,3、二级处理技术的局限性,合成代谢对氮磷的去处率低，水中氮磷过剩 nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2 (C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+n/2(y-4)H2O,活性污泥的脱氮除磷原

2、理及应用,1、氮污染的危害,13.7.1脱氮原理与工艺技术,精选,1、原理,一、 氮的吹脱去除,（1）NH3+H2O NH4+OH- PH=7时，以NH4+存在 PH=11时，90%NH3存在 PH升高，去除NH3上升 T上升，去除NH3上升,（2）脱氮塔,脱氮塔技术的特点 除氮的效果稳定 操作简便，容易控制 NH3二次污染（可回收） 使用CaO易结垢（改用NaOH） 水温下降时，效果差,精选,水温水温升高，效率升高 布水状态滴状下落最好，膜状下落，效果大减 布水负荷率填料6m高以上时，其值不超过180m/m.d 气液比填料6m高以上时，2200-2300以下为好。,活性污泥法的传统功能去除水

3、中溶解性有机物,二、 污水生物脱氮原理,（3）脱氮塔工作影响因素与设计参数,PH值PH升高到10.5以上，去除率增加缓慢,1、同化作用,污水生物处理中，一部分氮备同化微生物细胞的 组分。按细胞干重计算，微生物中氮的含量约为 12.5%,精选,2、氨化反应 与硝化反应 （1）氨化反应 RCHNH2COOH+O2氨化菌 RCOOH+CO2+NH3 3、硝化反应 （1）硝化过程,精选,硝化菌的特点,硝化菌亚硝酸菌和硝酸菌的统称; 硝化菌属于化能自养菌，革兰氏染色阴性，可生芽孢的短 杆状细菌 .,（2）环境因素对硝化反应的影响 硝化菌对环境条件的变化极为敏感,NH4+3/2O2 NO2-+H2O+2H

4、+-（F=278.42kj）,NO2-+1/2O2 NO3- -F（F=72.27kj ),硝化菌,亚硝化菌,精选,温度适应20-30，15时硝化速度下降，低于5完全停止 有机物BOD应低于15-20mg/l 污泥龄（SRT）微生物在反应器内的停留时间（c） N(c)Nmin，硝化菌最小的世代时间(c)Nmin 重金属机有害物质 重金属对硝化反应抑制 高浓度NH4+N，高浓度NOx-N 有机物、络合物阳离子,溶解氧 氧是电子受体，DO不能低于1.0mg/l 硝化需氧量（NOD）4.57g(氧)/g（N） 碱度7.1g碱度（以CaCO3计）/1g氨态氮（以N计）,一般碱度不低于50mg/l PH

5、对PH变化敏感（硝化菌),最佳值8.0-8.4,效率最高,精选,反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌； 以NO3N为电子受体，以有机碳为电子供体，不能释放更多的ATP，合成的细胞物质较少 。,（2）反应过程,（3）反硝化反应的控制指标,污水中的碳源，BOD5/TN3-5时，勿需外加 外加碳源，CH3OH（反硝化速率高生成CO2+H2O）， 当BOD5/TN8，或PH6，反硝化速率下降,碳源,PH值,（1）反硝化菌的特点,4、反硝化反应 反硝化反应指NO3N和NO2N在反硝化菌的作用下，还原成气态N2的过程。,精选,2HNO3,2HNO2,2HNO,2NH2OH,2NH3,NO,N2,NO3-,NO2-

6、,NH2OH,NO2-,N2O,有机体(同化反硝化),N2(异化反硝化),反硝化过程式 上式的简化式,同化反硝化,+4H,+2H,-2H2O,+2H,-2H2O,-H2O,异化反硝化,图714 反硝化反应过程（同化反硝化、异化反硝化）,+4H,+4H,-2H2O,-2H2O,精选,表7-4生物脱氮反应过程各项生化反应特征,精选,0.5mg/l以下，厌氧、好氧交替的环境，如存在氧，会抑制反硝化菌体内硝酸盐还原酶的合成，或氧成为电子受体阻碍硝酸氮的还原，但另一方面，某些酶系统还需有氧才能合成； 温度 最适宜的温度是20-40，低于15时代谢速率下降； 冬季低温季节 提高SRT，降低负荷率，从而提高

7、污水的HRT 。,1、传统脱氮工艺 三级脱氮工艺， 氨化 由三个反应过程建立 硝化 反硝化,三、 生物脱氮工艺技术,溶解氧,精选,精选,“一级”曝气池：去除 COD、BOD，BOD11,磷的形式,（3）石灰混凝沉淀除磷处理流程 由以下三部分组成： 快速搅拌池 缓慢搅拌池 沉淀池,（2）除磷效果影响因素,正磷酸盐（PO4） 聚磷酸盐（焦磷酸盐(P2O74-)三磷酸盐(P3O105- ) 90%,精选,精选,（3）工艺特点,最简单的同步脱氮除磷技术 总的HRT很短 丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行），无污泥膨胀之虞，SVI600% （2）氮的氧化还原态 厌氧氨氧化 NH(-) - - 羟胺N

8、H2OH0 +硝酸基NOH +亚硝酸基+ +NO3-,、A/0系统的除氮与回流关系,精选,13.8 活性污泥法的发展与新工艺,4.4.1 氧化沟 1. 特点： 氧化沟中形成富氧区和缺氧区，可以脱氮除磷； 池型较大，占地面积较大，多在室外； 负荷低，处理效果好、产泥量少； 抗冲击负荷能力强； 常不初沉池。,精选,3.氧化沟技术参数,环形沟渠结构， 水流流态循环混 合式，介于推流 式和完全 混合式之间,3.氧化沟技术参数,（1）污泥负荷 0.070.4kgBOD5/kgMLSSdd （2）容积负荷 0.282.4 kgBOD5/m3d， （3）泥龄 530d， （4）产泥率 0.61.2kgss/

9、kgBOD5 （5）MLSS 30006000mg/L （6） HRT 424h,精选,3. 氧化沟种类,精选,精选,4.4.2 间歇式活性污泥法（SBR法）,1. SBR法运行方式,运行分为：进水、曝气反应、沉淀、排水、待机（闲置） 五个阶段。,精选,2. SBR工艺特点 (1)工艺简单，可省略二沉池和污泥回流设备 (2)反应推动力大，效率高 (3)沉淀效果好 (4)不易发生污尼膨胀 (5)通过运行方式调节(前加缺氧，厌氧时间)可脱N除P (6)便于自动控制(时间参数) (7) 适用于中小型污水处理装置,精选,3.SBR的发展 在SBR基础上出现了一系列新工艺，ICEAS、CASS、 DAT-IAT、 MSBR、UNITANK。 在原有基础上增加连