污水生物法脫氮除磷技術(shù)及應(yīng)用

1、1.污水生物脫氮1)生物脫氮基本原理氨化反應(yīng) 未經(jīng)處理的城市污水中氮存在主要形式是有機(jī)氮化合物（蛋白質(zhì)和氨基酸）和氨氮等。在氨化菌作用下，有機(jī)氮被分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，這一過程稱為氨化過程，氨化過程很容易進(jìn)行。 2223RCHNH COOHORCOOHCONH 氨化菌硝化反應(yīng) 硝化過程可以分成兩個(gè)階段。第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。 42332235721.871.9820.9821.0441.8810.021NHOHCONOHOHCOCHON 反硝化反應(yīng) 反硝化反應(yīng)是在缺氧狀態(tài)下，反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮(N2)的過程。2)生

2、物脫氮過程的主要影響因素溫度 生物硝化反應(yīng)適宜的溫度范圍為2030，15以下硝化反應(yīng)速率下降，5時(shí)基本停止。反硝化適宜的溫度范圍為2040，15以下反硝化反應(yīng)速率下降。 溶解氧 生物硝化反應(yīng)器內(nèi)宜保持溶解氧濃度在2.0mg/L以上，溶解氧濃度的增加可以提高硝化反應(yīng)速率。溶解氧對反硝化有抑制作用，一般控制溶解氧濃度小于0.5mg/L。 pH值 硝化菌對pH值變化十分敏感，pH值在7.07.8時(shí)，亞硝酸菌的活性最好；而硝酸菌在pH值為7.78.1時(shí)活性最好。反硝化最適宜的pH值在7.07.5。碳氮比 對于硝化過程，碳氮比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，過高的碳氮比將降低污泥中硝化細(xì)菌的比例。泥齡

3、 硝化過程的泥齡一般為硝化菌最小世代時(shí)間的2倍以上。當(dāng)冬季溫度低于10，應(yīng)適當(dāng)提高泥齡。有毒物質(zhì) 硝化與反硝化過程都受有毒物質(zhì)的影響，硝化菌更易受到影響。對硝化菌有抑制作用的有毒物質(zhì)有Zn、Cu、Hg、Cr、Ni、Pb、CN-、HCN等。3)生物脫氮的典型工藝好氧池缺氧池二沉池出水剩余污泥進(jìn)水混合液回流污泥回流空氣圖2-20 A/O生物脫氮工藝流程2.污水生物除磷 1)生物除磷基本原理 厭厭 氧氧好好 氧氧溶解性有機(jī)物能量H3PO4CO2+H2O能量H3PO4O2剩余污泥（除磷）污水排水含碳物質(zhì)聚磷酸鹽微粒異染粒沉沉 淀淀（混合液）（污泥回流）圖2-21 生物除磷基本過程示意圖2)生物除磷的主

4、要影響因素 溫度 生物除磷的溫度宜大于10，聚磷菌在低溫時(shí)生長速率減慢。pH值 生物除磷系統(tǒng)合適的pH范圍與常規(guī)生物處理相同，為中性和弱堿性。 碳源的數(shù)量和性質(zhì) 碳源的數(shù)量是影響生物除磷效果的一個(gè)重要因素。有機(jī)物濃度越高，污泥放磷越早，越快。 碳源的性質(zhì)對磷的吸收也非常重要。污水中的有機(jī)物對厭氧放磷的影響情況比較復(fù)雜，存在大量不能夠被直接利用的大分子有機(jī)物。 溶解氧 生物除磷的厭氧環(huán)境要求既沒有溶解氧也沒有硝態(tài)氮。實(shí)際中應(yīng)控制溶解氧濃度小于0.2mg/L。通常存在硝酸鹽時(shí)，微生物進(jìn)行吸磷，磷濃度緩慢地減少，只有當(dāng)硝酸鹽經(jīng)反硝化全部耗完后才開始放磷。 好氧池是好氧微生物生化活動的場所，溶解氧濃度

5、通常要求保持在2.0mg/L以上。泥齡 在生物污泥含磷量一定時(shí)，污泥排放的越多系統(tǒng)去除的磷的量就越多。剩余污泥的排放量直接與系統(tǒng)的泥齡相關(guān)，剩余污泥排泥量大，則泥齡就小。生物除磷系統(tǒng)的泥齡宜控制3.57d的范圍內(nèi)。3.同時(shí)生物脫氮除磷典型工藝缺氧池好氧池沉淀池出水進(jìn)水回流污泥 R剩余污泥厭氧池混合液回流 Ri圖2-23 典型的同時(shí)生物脫氮除磷A2/O工藝出水進(jìn)水剩余污泥污泥回流（a）流程1混合液回流厭氧池缺氧池好氧池二沉池出水進(jìn)水剩余污泥污泥回流（b）流程2混合液回流厭氧池缺氧池好氧池二沉池前置缺氧池 同時(shí)生物脫氮除磷A2/O的變形工藝4、Bardenpho同步脫氮除磷工藝同步脫氮除磷工藝工藝

6、特點(diǎn)：l 各項(xiàng)反應(yīng)都反復(fù)進(jìn)行兩次以上，各反應(yīng)單元都有其首要功能，同時(shí)又兼有二、三項(xiàng)輔助功能；l 脫氮除磷的效果良好。含含NO3 -N的污泥直接回流到厭氧池，會引起反硝化作用，的污泥直接回流到厭氧池，會引起反硝化作用，反硝化菌將爭奪除磷菌的有機(jī)物而影響除磷效果，因此反硝化菌將爭奪除磷菌的有機(jī)物而影響除磷效果，因此提出提出UCT（Univercity of Cape Town）工藝。）工藝。厭氧池 缺氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 剩余污泥 （1-2）Q回流 NO3-回流 1、昆明蘭花溝廢水處理廠 TP(mg/l)TN(mg/l)原廢水2430處理水 1.0NH3-N 1.0TKN 62、廣州大坦沙

7、廢水處理廠水力停留時(shí)間（h）溶解氧（mg/l）污泥回流比（%）混合液內(nèi)循環(huán)回流比（%）AAOAAO1250.20.51.5225100100200 BOD5(mg/l)SS(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)原廢水200250405處理出水 20 30 15 2污水生物脫氮除磷理論與技術(shù)的新進(jìn)展污水生物脫氮除磷理論與技術(shù)的新進(jìn)展1 1、傳統(tǒng)的廢水脫氮除磷工藝存在的問題、傳統(tǒng)的廢水脫氮除磷工藝存在的問題l 硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度，增加基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。l 系統(tǒng)為維持較高生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時(shí)進(jìn)行污泥 回流和硝化液回流，增加了動力消耗及運(yùn)行費(fèi)用。l 抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)