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1、第八章 污水脱氮除磷及深度处理 工艺的运行管理2018/8/141第一节 生物脱氮除磷工艺的运行管理o一、生物脱氮除磷技术o 1生物脱氮o 污水中的总氮通过以下3个途径被脱出。o (1)氨化反应 有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮。例如氨 基酸的分解。o o(2)硝化作用 在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化。首先，在亚硝酸菌的 作用下，氨转化为亚硝酸氮。o在这之后，亚硝酸氮在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸氮。o 2018/8/142o (3)反硝化作用 反硝化反应是指硝酸氮()和亚硝酸盐氮()在反硝化菌的作用下， 被还原成气态氮()的过程。o反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌，在
2、缺氧条件下，以硝酸氮为电子受体，以有机 底物(碳源)为电子供体。因此其反应可分为同化反硝化和异化反硝化。2018/8/143o 2生物除磷o 生物除磷是指利用聚磷菌一类生物，能够过量的在数量上超 过其生理需要的从外部环境(污水中)摄取磷，并将磷从聚合的 形态储藏在菌体内，形成富含磷的污泥再排出污水处理系统之 外，达到从废水中除磷的作用o 1 ）厌氧区 o (1)发酵作用：在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧状态下， 兼性菌将溶解性有机物(BOD)转化成低分子发酵产物(VFA)。o (2)聚磷菌释放磷：聚磷菌吸收厌氧区产生的VFA或来自污 水的VFA，并将其运送到细胞内，同化为细胞内碳能源存储物 (P
3、HBPHV)，所需的能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的 酵解。并导致磷酸盐的释放。2018/8/144o 2）好氧区o (1)磷的吸收：细菌以聚磷的形式存储超 出生长需要的磷量，通过PHBPHV的氧化 分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷合成。o (2)合成新的聚磷菌细胞，产生富磷污泥 。o 3）除磷系统o 剩余污泥的排放：通过排放剩余污泥， 将磷排出系统之外去除磷。 2018/8/145二、工艺控制o 1无硝化反硝化的生物除磷系统o此时，不要求去除氨氮也不要求去除总氮， 工艺基本上是采用中高负荷。泥龄在37天 ，水在用于释放磷的池子中停留时间一般为 812h，以保证在好氧处理段不发生硝化 反应，
4、最终使回流污泥中不含硝酸盐，从而 提高整个处理系统的除磷效果。2018/8/146o2 有硝化反硝化工艺的生物除磷系统o 此时，工艺一般都包含厌氧、缺氧和好氧三种 基本状态的交替，这些工艺间的主要差异是这三种 状态的组合方式和数量分布的时间和空间变化。o 如果仅要求硝化或部分反硝化(出水TN为612 mgL)，可采用污泥龄为515d。o 如果脱氮要求很高时(出水TN为3mgL)宜采 用长泥龄。泥龄为1525d。o 在释磷池，尽量建成推流式构造，也可以是一 系列完全混合池相串联的反应池，这样，也可以保 证释磷池中没有硝酸盐，从而提高整个系统的除磷 效率 2018/8/147o 3影响脱氮效果的主
5、要因素o 1)对硝化细菌的影响因素o 溶解氧(DO)：溶解氧是硝化反应过程中的电子受体，反应器内溶解氧高 低，必将影响硝化反应的进程，在进行硝化反应的曝气池中，据试验结果证实 ，溶解氧的含量不能低于lmgL。当FM低时，DO较低，硝化良好；FM 中等时，DO必须保持在较高条件下，方能保证硝化良好。o 温度(T)：硝化反应适宜的温度是2030，15以下时，硝化反应速 度下降，低于4时完全停止。o pH值：硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值是7.08.0。在这一 最佳值的条件下，硝化菌硝化速率基本不受影响。o 生物固体平均停留时间(污泥龄)：为了使硝化菌群能够在连续流反应器 中存活，微生物在
6、反应器内的停留时间必须大于自养型硝化菌的最小世代时间 ，否则硝化菌的流失率将大于净增殖率，使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对 于泥龄的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上。o 重金属及有害物质：除重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有 高浓度的、高浓度的等。2018/8/148o 2) 对反硝化作用的影响因素o （1）碳源：能为反硝化菌所利用的碳源是多种多样的，但从污水生物脱氮工艺来考 虑，可分为以下几类。o 污水中所含的碳源。这是比较理想和经济的碳源。一般认为，当废水中BOD5 TKN46时，即可认为碳源充足，无需外加碳源。o 外加碳源。当源水中C、N比值过低，如BOD5TKN36时
7、，即须另外投加有 机碳源。多采用投加甲醇(CH3OH)，因为它被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何 难于降解的中间产物，而且反硝化速率高。o （2）pH值：是反硝化反应的重要影响因素，对反硝化菌最适宜的pH值是7.07.5 ，在这个pH值条件下，反硝化速率最高，当pH值高于8或低于6时，反硝化速率将大为 下降。o （3）溶解氧：反硝化菌只有在无分子氧而同时存在硝酸和亚硝酸离子的条件下，它 们才能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。如反应器内溶解氧较高，将使 反硝化菌利用氧进行呼吸，抑制反硝化菌体内硝酸盐还原酶的合成，阻碍硝酸盐氮的还 原。但是，另一方面在反硝化菌体内某些酶系统组分只
8、是在有氧条件才能合成，这样， 反硝化菌以在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜。溶解氧应控制在0.5mgL以下。o （4）温度(T)：反硝化反应的适宜温度是2040，低于15时，反硝化菌的增殖 速度降低，代谢速度也降低，从而降低了反硝化速率。2018/8/149第二节 污水深度处理常见工艺技术o一、污水深度处理技术o1混凝 o混凝又称化学混凝。指向水中投加化学药剂 后，发生混合、凝聚、絮凝这几种作用先后 综合进行的整个过程的总称。o2过滤 o过滤是滤除溶液中悬浮状不溶性物质的方法 。在污水处理中是分离固体悬浮颗粒的物理 法之一。 2018/8/1410o过滤在水处理中起到下列作用。o 去除化学澄清和
9、生物过程未能去除的 微细颗粒和胶体物质。o 提高悬浮固体、浊度、磷、BOD、 COD、重金属、细菌、病毒等的去除率。o 由于提高了悬浮物和其他干扰物质的 去除率，因而可降低消毒剂的用量。o 使后续离子交换、吸附、膜过程等处 理装置免于经常堵塞。2018/8/1411o 3活性炭吸附 o活性炭具有多孔结构和强大吸附力，而且表面积很 大。其比表面积为5001700m2g。在水处理 方面主要用于吸附、脱色、除臭。主要利用了活性 炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化和还原等性 能。o4臭氧氧化 o臭氧氧化是利用臭氧气体作为强氧化剂，通入水层 (或与水接触)中进行氧化反应去除水中污染物质的 水处理过程。臭
10、氧氧化法水处理设备中主要包括： 空气预处理、臭氧发生器、水臭氧化气接触反应 及臭氧尾气处理部分。2018/8/1412o5氯氧化 o氯气与水接触后，发生歧化反应()，生成次氯酸和 盐酸，而次氯酸为弱酸，能在水中发生离解。o6紫外线照射 o紫外线照射是利用紫外线照射水体，对水体进行消 毒处理的方法。波长为200295nm的紫外线有 明显杀菌作用，波长260265nm的紫外线杀菌 力最强。在水的消毒处理中要求水的色度低，悬浮 物少，胶体物质少，同时，要求水不可过深，一般 不超过l2cm，否则光线的穿透能力将受到影响， 影响消毒效果。此方法管理简单，杀菌速度快，缺 点是经过消毒的水无持续杀菌能力，成
11、本高。2018/8/1413o7膜分离法 o在污水深度处理方面主要用到微滤、超滤、纳滤、反渗透，其 基本特性见表2。从把物质从溶液中分离出来的过程来看，反 渗透和超滤、微滤基本上是一样的，因孔径大小不同，反渗透 既能去除离子物质，又能去除许多有机物，而超滤、微滤只能 去除较大粒径的分子和颗粒。o8离子交换 o离子交换是溶液中的离子与某种离子交换剂进行离子交换的作 用或现象。一般的离子交换剂为不溶于水的固体颗粒状物质， 它能从电解质溶液中吸取某种阳离子或阴离子，而把本身所含 的另外一种电荷符号相同的离子等当量地交换，放出到溶液中 去。2018/8/1414二、污水深度处理工艺流程实例o1污水二级
12、生物处理出水+混凝+过滤 o图1 深圳滨河水质净化厂回用水工艺流程2018/8/1415o2污水二级生物处理出水十混凝十沉淀十 过滤十活性炭2018/8/1416o3污水二级生物处理出水+超滤 o4给水中的深度处理工艺 2018/8/14172018/8/14182018/8/14192018/8/14202018/8/14212018/8/14222018/8/14232018/8/14242018/8/14252018/8/14262018/8/14272018/8/14282018/8/14292018/8/14302018/8/14312018/8/1432在线教务辅导网：http:/ 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网2018/8/1433Date34Date35Date36Date37Date38馋 死 Date39Date40Date41Date42Date43Date44Date45Date46Date47Date48Date49Date50Date51PPT研究院POWERPOINT ACADEMYDate52Date53Date54
