污水生物脫氮除磷原理及工藝PPT學習教案

1、會計學1污水生物脫氮除磷原理及工藝污水生物脫氮除磷原理及工藝第1頁/共52頁第2頁/共52頁太湖的富營養(yǎng)化第3頁/共52頁第4頁/共52頁第5頁/共52頁 廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮四種形式存在。 廢水中，NH3與NH4+以如下的平衡狀態(tài)共存：1 1）氨氮的吹脫法：）氨氮的吹脫法：OHNHOHNH423第6頁/共52頁OHNHOHNH423調(diào)節(jié)pH值沉淀池吹脫塔出水出水 排泥排泥 進水進水 石灰或石灰或石灰乳石灰乳 吹脫法脫氨工藝流程吹脫法脫氨工藝流程第7頁/共52頁OHHClNHHOClNH224HOHClNHOClClNH332222每每mgNH4+-N被氧化為氮氣，至少需

2、要被氧化為氮氣，至少需要7.5mg的氯。的氯。加氯反應池加氯反應池活性活性炭吸炭吸附塔附塔NaOCl進水進水出水出水第8頁/共52頁第9頁/共52頁澄清或澄清或過濾過濾沸石沸石離子離子交換交換床床出水出水再生再生液脫液脫氮氮NH3或或N2進水進水第10頁/共52頁羥磷灰石羥磷灰石一般用一般用Al2(SO4)3，聚氯化鋁（，聚氯化鋁（PAC）和鋁酸鈉（）和鋁酸鈉（NaAlO2）2）鐵鹽除磷：鐵鹽除磷：FePO4 、 Fe(OH)3一般用一般用FeCl2、FeSO4 或或 FeCl3 、Fe2(SO4)33）石灰混凝除磷石灰混凝除磷:4343AlPOPOAlOHPOOHCaHPOOHCa23452

3、423)(345第11頁/共52頁第12頁/共52頁n由兩組自養(yǎng)型硝化菌分步完成： 氨氧化細菌，或亞硝化細菌（Nitrosomonas）； 亞硝酸鹽氧化細菌，或硝化細菌（Nitrobacter）24NONH32NONO第13頁/共52頁第14頁/共52頁HOHNOONH2512224. 亞硝酸鹽細菌的產(chǎn)率是：亞硝酸鹽細菌的產(chǎn)率是：0.146g/g NH4+-N 氧化氧化1mg NH4+-N為為NO2-N，需，需氧氧3.16mg 氧化氧化1mg NH4+-N為為NO2-N，需消耗，需消耗7.08mg堿度堿度以以(CaCO3計計)加上合成，則：加上合成，則：55NH4+76O2+109HCO3-C

4、5H7O2N+54NO-2+57H2O+104H2CO3第15頁/共52頁3225 . 0NOONO3227523324240031954400NOOHNOHCOHCOCOHNHNO加上合成，則：加上合成，則：n硝酸鹽細菌的產(chǎn)率是：硝酸鹽細菌的產(chǎn)率是：0.02g/gNO2 -N n氧化氧化1mg NO2 -N為為NO3 -N，需，需氧氧 1.11mgn幾乎不消耗堿度幾乎不消耗堿度第16頁/共52頁HOHNOONH22232432322753248819800410025001810981861COHNOOHNOHCHCOONH.).(.加上合成，則：加上合成，則：n氧化1 mg NH4+-N為

5、NO3N，需氧4.57mg，其中亞硝化反應3.43mg，硝化反應1.14mg，需消耗堿度7.14mg(以CaCO3計)第17頁/共52頁第18頁/共52頁第19頁/共52頁OHNOHNO223 2OHNHNOH2224 622第20頁/共52頁22233233COOHNOOHCHNO22232322COOHNOHCHNOH第21頁/共52頁2 反硝化反應的影響因素反硝化反應的影響因素第22頁/共52頁有機氮有機氮NH4+-NNO2 -NNO3 -NNO2 -NN2氨化作用氨化作用亞硝化作用亞硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用反反硝化作用硝化作用O2O2O2或無氧或無氧異養(yǎng)細菌異養(yǎng)細菌氨氧

6、化細菌氨氧化細菌（自養(yǎng)型）（自養(yǎng)型）硝化細菌硝化細菌（自養(yǎng)型）（自養(yǎng)型）有機物有機物有機物有機物反硝化細菌反硝化細菌（異養(yǎng)型）（異養(yǎng)型）反硝化細菌反硝化細菌（異養(yǎng)型）（異養(yǎng)型）好氧或厭氧條件好氧或厭氧條件堿度增大，堿度增大，pHpH值升高值升高絕對好氧條件絕對好氧條件堿度下降，堿度下降，pHpH值降低值降低絕對好氧條件絕對好氧條件堿度和堿度和pHpH值無變化值無變化堿度增大，堿度增大，pHpH值升高值升高缺氧條件缺氧條件第23頁/共52頁第24頁/共52頁IPHB（聚聚 羥基丁酸羥基丁酸）S聚合磷酸鹽聚合磷酸鹽厭氧條厭氧條件下，件下，除磷菌除磷菌將磷釋將磷釋放放好氧條好氧條件下，件下，除磷菌除

7、磷菌過量攝過量攝取磷取磷高含磷高含磷污泥的污泥的排出排出第25頁/共52頁 污水中的有機物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解，分解產(chǎn)生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主動吸收乙酸苷轉化為PHB(聚-羥基丁酸)的形態(tài)儲藏于體內(nèi)。 聚磷分解形成的無機磷釋放回污水中，這就是厭氧釋磷。厭氧環(huán)境中：生物除磷的原理與過程生物除磷的原理與過程第26頁/共52頁 進入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動，部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)，這就是好氧吸磷。 剩余污

8、泥中包含過量吸收磷的聚磷菌，也就是從污水中去除的含磷物質(zhì)。 普通活性污泥法通過同化作用除磷率可以達到12%20%。而具生物除磷功能的處理系統(tǒng)排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%6%，去除率基本可滿足排放要求。好氧環(huán)境中：第27頁/共52頁第28頁/共52頁第29頁/共52頁第30頁/共52頁 碳化：碳化： 氨化：氨化：第31頁/共52頁第32頁/共52頁第33頁/共52頁第34頁/共52頁第35頁/共52頁第36頁/共52頁進進水水BOD去除去除好氧碳化及硝化好氧碳化及硝化缺氧缺氧脫氮脫氮好氧好氧第37頁/共52頁第38頁/共52頁第39頁/共52頁第40頁/共52頁第41頁/共52頁第42

9、頁/共52頁工藝特點：工藝特點：n 各項反應都反復進行兩次以上，各反應單元都有其首要功能，同時又兼有二、三項輔助功能；各項反應都反復進行兩次以上，各反應單元都有其首要功能，同時又兼有二、三項輔助功能；n 脫氮除磷的效果良好。脫氮除磷的效果良好。n工藝復雜工藝復雜,反應器單元多反應器單元多,運行繁瑣運行繁瑣,成本高成本高第43頁/共52頁工藝特點：工藝特點：l工藝流程比較簡單；總的水力停留時間短工藝流程比較簡單；總的水力停留時間短l厭氧、缺氧、好氧交替運行，不利于絲狀菌生長，污泥膨脹較少發(fā)生；厭氧、缺氧、好氧交替運行，不利于絲狀菌生長，污泥膨脹較少發(fā)生；l無需投藥，兩個無需投藥，兩個A段只需輕緩

10、攪拌段只需輕緩攪拌, 只有只有O段供氧段供氧, 運行費用低。運行費用低。第44頁/共52頁第45頁/共52頁 水力停留時間水力停留時間（h）厭氧反應器厭氧反應器0.51.0缺氧反應器缺氧反應器0.51.0好氧反應器好氧反應器3.56.0污泥回流比污泥回流比(%)50100混合液內(nèi)循環(huán)回流比混合液內(nèi)循環(huán)回流比(%)100300混合液懸浮固體濃度混合液懸浮固體濃度(mg/l)30005000F/M(kgBOD5/kgMLSS.d)0.150.7好氧反應器內(nèi)好氧反應器內(nèi)DO濃度濃度(mg/l) 2BOD5/P515(以以 10為宜為宜)第46頁/共52頁工藝特點：工藝特點：l在缺氧反應器之前再加一厭氧反應器，以強化磷的釋放，從而保證在好氧條件下，有更強的吸收磷的能力，提高除磷效果。在缺氧反應器之前再加一厭氧反應器，以強化磷的釋放，從而保證在好氧條件下，有更強的吸收磷的能力，提高除磷效果。第47頁/共52頁四、主要的脫氮除磷活性污泥法功能表及影響因素四、主要的脫氮除磷活性污泥法功能表及