第5章廢水的脫氮除磷生物處理技術(shù)-05-2014

1、第五章 高濃度氨氮廢水資源化處理技術(shù)及示范工程 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所 過程污染控制環(huán)境工程研究中心 2010年12月20日，由中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織的成果鑒定會(huì)上，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部金鑒明院士、南京大學(xué)張全興院士，中國(guó)科學(xué)院工程院院士張懿院士等專家對(duì)該成果給予了高度評(píng)價(jià)，鑒定委員會(huì)認(rèn)定“高濃度氨氮廢水資源化處理技術(shù)”水平達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先”，并建議技術(shù)開發(fā)單位加速推廣應(yīng)用，為十二五期間我國(guó)氨氮污染控制和總量減排貢獻(xiàn)更大力量。 該成果在有色冶金行業(yè)、食品加工行業(yè)、制藥業(yè)、印染行業(yè)、焦化行業(yè)等高濃氨氮廢水排放行業(yè)推廣應(yīng)用后，可大幅減少氨氮污染物排放量，具有顯著的環(huán)境效益。該技術(shù)已被環(huán)保列入2010年國(guó)家

2、先進(jìn)污染防治示范技術(shù)名錄。目前，該項(xiàng)技術(shù)已在天津海賽、葫蘆島輝宏、福建天寶、葫蘆島虹京鉬業(yè)、吉恩目前，該項(xiàng)技術(shù)已在天津海賽、葫蘆島輝宏、福建天寶、葫蘆島虹京鉬業(yè)、吉恩鎳業(yè)、江門長(zhǎng)優(yōu)、湖南邦普等單位建成處理規(guī)模為鎳業(yè)、江門長(zhǎng)優(yōu)、湖南邦普等單位建成處理規(guī)模為100-400噸噸/天的示范工程天的示范工程7套，套，有望成為有色冶金、材料、煤化工等行業(yè)高濃氨氮廢水處理的行業(yè)替代性技術(shù)。有望成為有色冶金、材料、煤化工等行業(yè)高濃氨氮廢水處理的行業(yè)替代性技術(shù)。 基于氨與水分子相對(duì)揮發(fā)度的差異，通過在精餾塔內(nèi)進(jìn)行多次氣液相平衡，將氨氮以分子氨的形式從水中分離，然后以氨水或液氨的形式從塔頂排出，并被冷凝器冷卻到常

3、溫成為高純濃度氨水進(jìn)行回收，可回用于生產(chǎn)或直接銷售；脫氨后的廢水氨氮濃度可降至10ppm以下，可直接排放或處理后回用于生產(chǎn)。1、技術(shù)原理高濃度氨氮廢水資源化處理技術(shù)流程組分復(fù)雜濃度波動(dòng)處理量不穩(wěn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)水回用熱回用高通量、低阻抗防堵、抗組垢高效率高效低耗操作彈性大精確預(yù)測(cè)與控制能耗最小化適用面廣：余熱等高回收率高純、高值銜接主工藝全流程二次污染控制,廢水零排放全自動(dòng)化控制進(jìn) 料： 由塔的中部進(jìn)入餾出物： 塔頂氣體經(jīng)過冷卻后，部分液體回流，剩余的液體或氣體作為餾出物收集釜?dú)堃海?塔釜在熱量作用下，低沸點(diǎn)組分被優(yōu)先揮發(fā)，殘存的高沸點(diǎn)物質(zhì)作為釜?dú)堃阂?相： 自上而下氣 相： 自下而上 過程描述：3、

4、關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、微生物脫氮基本原理一、微生物脫氮基本原理n生物脫氮主要通過硝化作用和反硝化作用來完成。生物脫氮主要通過硝化作用和反硝化作用來完成。n首先利用好氧段，由亞硝酸菌、硝酸菌的硝化作首先利用好氧段，由亞硝酸菌、硝酸菌的硝化作用，將用，將NH3 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為NO3N，再利用缺氧段，由，再利用缺氧段，由反硝化細(xì)菌將反硝化細(xì)菌將NO3N反硝化還原為反硝化還原為N2，溢出水，溢出水面釋放到大氣。面釋放到大氣。n微生物：亞硝酸菌和硝酸菌，兩者為化能自養(yǎng)微生物：亞硝酸菌和硝酸菌，兩者為化能自養(yǎng)菌，專性好氧，要求中性、弱堿性環(huán)境，以菌，專性好氧，要求中性、弱堿性環(huán)境，以CO2(或碳酸鹽）為唯一碳源，

5、或碳酸鹽）為唯一碳源，不需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。不需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。它們能利用乙酸鹽緩慢生長(zhǎng)。它們能利用乙酸鹽緩慢生長(zhǎng)。n硝化細(xì)菌適宜溫度硝化細(xì)菌適宜溫度20 30 。亞硝化細(xì)菌亞硝化細(xì)菌為為G G- -菌，在硅膠固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)成細(xì)小、稠密的菌，在硅膠固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)成細(xì)小、稠密的褐色、黑色或淡褐色的菌落。硝化細(xì)菌在瓊脂褐色、黑色或淡褐色的菌落。硝化細(xì)菌在瓊脂培養(yǎng)基和硅膠固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)成小的、由淡褐培養(yǎng)基和硅膠固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)成小的、由淡褐色變成黑色的菌落。其世代時(shí)間短：純培養(yǎng)色變成黑色的菌落。其世代時(shí)間短：純培養(yǎng)8h8h，自然環(huán)境自然環(huán)境20-40h20-40h。 微生物脫氮微生物脫氮反硝化作用段反硝化作用段

6、n硝酸鹽在通氣不良情況下經(jīng)微生物作用而還原硝酸鹽在通氣不良情況下經(jīng)微生物作用而還原的過程。的過程。n兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌在缺氧的情況下將兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌在缺氧的情況下將硝酸鹽還原為氮?dú)?，這叫狹義的反硝化作用或硝酸鹽還原為氮?dú)?，這叫狹義的反硝化作用或脫氮作用。脫氮作用。n包括：同化硝酸鹽還原和異化硝酸鹽還原作用。包括：同化硝酸鹽還原和異化硝酸鹽還原作用。微生物脫氮微生物脫氮反硝化作用段反硝化作用段n微生物：微生物：施氏假單胞菌、脫氮假單胞菌、熒光假單施氏假單胞菌、脫氮假單胞菌、熒光假單胞菌、色桿菌屬中的紫色桿菌、脫氮色桿菌胞菌、色桿菌屬中的紫色桿菌、脫氮色桿菌n兼性厭氧的微生物在缺氧

7、條件下，利用兼性厭氧的微生物在缺氧條件下，利用NO3 氧化氧化有機(jī)質(zhì)，獲得能量，碳源來自有機(jī)物，最終電子受有機(jī)質(zhì)，獲得能量，碳源來自有機(jī)物，最終電子受體為體為NO3、 NO2，要求中性、弱堿性環(huán)境，最適，要求中性、弱堿性環(huán)境，最適溫度溫度10 35 ，pH值范圍值范圍7.08.0，在一個(gè)有，在一個(gè)有極低的極低的DO、有、有NO3 和有機(jī)物和有機(jī)物存在的環(huán)境，存在的環(huán)境，pH值值和溫度合適就會(huì)產(chǎn)生反硝化。和溫度合適就會(huì)產(chǎn)生反硝化。n運(yùn)行操作關(guān)鍵：碳源、運(yùn)行操作關(guān)鍵：碳源、 NO3 、NO2 、pH值、值、 DO等等二、影響微生物脫氮的因素影響微生物脫氮的因素n1、污泥齡（、污泥齡（SRT） 硝化

8、細(xì)菌繁殖慢，時(shí)代時(shí)間長(zhǎng)（硝化細(xì)菌繁殖慢，時(shí)代時(shí)間長(zhǎng)（8-59h)，比增長(zhǎng)速率，比增長(zhǎng)速率比生物處理中異養(yǎng)細(xì)菌比生物處理中異養(yǎng)細(xì)菌(2.3-8.7h)的比增長(zhǎng)速率小的比增長(zhǎng)速率小1個(gè)個(gè)數(shù)量級(jí)，如果污泥齡較短，排放剩余污泥量大，將使數(shù)量級(jí)，如果污泥齡較短，排放剩余污泥量大，將使硝化細(xì)菌來不及大量繁殖，在活性污泥系統(tǒng)中數(shù)量少。硝化細(xì)菌來不及大量繁殖，在活性污泥系統(tǒng)中數(shù)量少。為了充分地進(jìn)行硝化反應(yīng)，必須有足夠長(zhǎng)的污泥齡，為了充分地進(jìn)行硝化反應(yīng)，必須有足夠長(zhǎng)的污泥齡，至少至少6d以上，可達(dá)以上，可達(dá)20-30天。天。 影響微生物脫氮的因素影響微生物脫氮的因素n2.pH硝化反應(yīng)要耗堿，如果污水中沒有足夠的

9、堿度，隨硝化反應(yīng)要耗堿，如果污水中沒有足夠的堿度，隨著硝化的進(jìn)行，著硝化的進(jìn)行，pH值會(huì)急劇下降，而硝化細(xì)菌對(duì)值會(huì)急劇下降，而硝化細(xì)菌對(duì)pH十分敏感，亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌分別在十分敏感，亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌分別在7.07.8和和7.78.1時(shí)活性最強(qiáng)，在這個(gè)范圍以外，其時(shí)活性最強(qiáng)，在這個(gè)范圍以外，其活性就急劇下降。一般情況下控制值滿足亞硝化細(xì)活性就急劇下降。一般情況下控制值滿足亞硝化細(xì)菌。菌。 影響微生物脫氮的因素影響微生物脫氮的因素H NO3 H NO2 NO N2O N2可能在氣態(tài)氮的任何一步終止，主要取決于可能在氣態(tài)氮的任何一步終止，主要取決于pH.反硝化反應(yīng)的最適合反硝化反應(yīng)的最適合p

10、H范圍為范圍為7.0-7.5，pH高于高于8或低于或低于6會(huì)明顯降低反硝化活性。會(huì)明顯降低反硝化活性。pH小于小于6時(shí)時(shí)NO和和N2O是主要產(chǎn)物。大于是主要產(chǎn)物。大于8時(shí)會(huì)出現(xiàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)NO2- 的積累。的積累。 還原還原1g硝態(tài)氮能產(chǎn)生硝態(tài)氮能產(chǎn)生3.57g堿度（以堿度（以CaCO3計(jì)），而在硝化反計(jì)），而在硝化反應(yīng)中，應(yīng)中，1gNH3N氧化為氧化為NO3-N要消耗要消耗7.14g堿度，在缺堿度，在缺氧氧好氧中，反硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化消耗堿度的一半好氧中，反硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化消耗堿度的一半左右。左右。n3.3.溫度溫度 兩類硝化細(xì)菌的最適宜溫度為兩類硝化細(xì)菌的最適宜溫度為30左右，溫

11、度左右，溫度在在535由低到高逐漸上升時(shí)，硝化反應(yīng)將隨溫由低到高逐漸上升時(shí)，硝化反應(yīng)將隨溫度的增高而加快，當(dāng)溫度低于度的增高而加快，當(dāng)溫度低于12 ，硝化活性明顯，硝化活性明顯下降，當(dāng)溫度低于下降，當(dāng)溫度低于5硝化反應(yīng)幾乎停止；硝化反應(yīng)幾乎停止； 反硝化作用溫度范圍在反硝化作用溫度范圍在1535之間，溫度低之間，溫度低于于10，反硝化速率明顯下降，低于，反硝化速率明顯下降，低于3，反硝化，反硝化作用停止。作用停止。4. 溶解氧濃度溶解氧濃度n 硝化過程混合液的硝化過程混合液的DO一般應(yīng)維持在大于一般應(yīng)維持在大于2.0 mg/L，生物膜法應(yīng)大于生物膜法應(yīng)大于3 mg/L。nDO對(duì)對(duì)反硝化脫氮反應(yīng)

12、反硝化脫氮反應(yīng)有抑制作用（對(duì)硝酸鹽還原有抑制作用（對(duì)硝酸鹽還原酶的作用有抑制作用），要獲得較好的反硝化效果，酶的作用有抑制作用），要獲得較好的反硝化效果，對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，溶解氧需保持在對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，溶解氧需保持在0.5 mg/L以下，以下，一般為一般為0.20.3mg/L（處于缺氧狀態(tài)），（處于缺氧狀態(tài)），如果如果DO較較高，反硝化菌利用氧進(jìn)行呼吸，氧成為電子受體，高，反硝化菌利用氧進(jìn)行呼吸，氧成為電子受體，阻礙阻礙NO3-成為電子受體而使成為電子受體而使N難還原成難還原成N2。對(duì)于生。對(duì)于生物膜系統(tǒng)，需在物膜系統(tǒng)，需在1.5 mg/L以下。以下。n但氧的但氧的存在存在對(duì)反硝化菌是有利的

13、，因?yàn)檫@類菌為對(duì)反硝化菌是有利的，因?yàn)檫@類菌為兼性厭氧菌，菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)的組分在有氧兼性厭氧菌，菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)的組分在有氧時(shí)才能合成，這類工藝最好使這些反硝化菌交替時(shí)才能合成，這類工藝最好使這些反硝化菌交替處于好氧、缺氧的環(huán)境條件。處于好氧、缺氧的環(huán)境條件。n5. 碳源碳源 碳源物質(zhì)主要通過影響反硝化細(xì)菌的活性來影響碳源物質(zhì)主要通過影響反硝化細(xì)菌的活性來影響處理系統(tǒng)的脫氮效率。處理系統(tǒng)的脫氮效率。1）廢水中所含的有機(jī)碳源）廢水中所含的有機(jī)碳源 硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)菌，不需要有機(jī)物，當(dāng)有機(jī)物濃硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)菌，不需要有機(jī)物，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，會(huì)使生長(zhǎng)速率較高的異養(yǎng)菌迅速繁殖，爭(zhēng)度高時(shí)，

14、會(huì)使生長(zhǎng)速率較高的異養(yǎng)菌迅速繁殖，爭(zhēng)奪氧氣，從而使硝化菌得不到優(yōu)勢(shì)。奪氧氣，從而使硝化菌得不到優(yōu)勢(shì)。 反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌，當(dāng)廢水中所含碳（反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌，當(dāng)廢水中所含碳（BOD5）與總氮的比值大于（與總氮的比值大于（3-5):1時(shí)，無需外加碳源，即時(shí)，無需外加碳源，即可達(dá)到脫氮目的?？蛇_(dá)到脫氮目的。2）外加碳源）外加碳源 當(dāng)廢水當(dāng)廢水BOD5:總氮總氮（3-5):1時(shí)，需投加碳源才時(shí)，需投加碳源才能達(dá)到理想的除氮效果。能達(dá)到理想的除氮效果。 外加碳源多采用甲醇，其氧化分解產(chǎn)物多為二外加碳源多采用甲醇，其氧化分解產(chǎn)物多為二氧化碳和水。氧化碳和水。 目前反硝化投加有機(jī)碳源一般利用原污水中的有機(jī)

15、目前反硝化投加有機(jī)碳源一般利用原污水中的有機(jī)物。物。3）內(nèi)碳源）內(nèi)碳源 主要指活性污泥微生物死亡、自溶后釋放出來主要指活性污泥微生物死亡、自溶后釋放出來的有機(jī)碳，也稱為二次基質(zhì)。的有機(jī)碳，也稱為二次基質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：利用內(nèi)碳源，可使在廢水碳氮比較低時(shí)不必優(yōu)點(diǎn)：利用內(nèi)碳源，可使在廢水碳氮比較低時(shí)不必外加碳源也可達(dá)到脫氮目的，并且污泥產(chǎn)率低可減外加碳源也可達(dá)到脫氮目的，并且污泥產(chǎn)率低可減少污泥處理的費(fèi)用。少污泥處理的費(fèi)用。缺點(diǎn)：利用內(nèi)碳源，要求反應(yīng)器的泥齡長(zhǎng)、污泥負(fù)缺點(diǎn)：利用內(nèi)碳源，要求反應(yīng)器的泥齡長(zhǎng)、污泥負(fù)荷低，使微生物處于生長(zhǎng)曲線穩(wěn)定期的后部或衰亡荷低，使微生物處于生長(zhǎng)曲線穩(wěn)定期的后部或衰亡期，反硝

16、化速度極低，為前兩種方法的十分之一左期，反硝化速度極低，為前兩種方法的十分之一左右。右。6.有毒物質(zhì)有毒物質(zhì) 某些重金屬、絡(luò)合陰離子和有毒有機(jī)物對(duì)硝某些重金屬、絡(luò)合陰離子和有毒有機(jī)物對(duì)硝化細(xì)菌有毒害作用?；?xì)菌有毒害作用。 氨態(tài)氮和亞硝態(tài)氮對(duì)硝化細(xì)菌也有影響氨態(tài)氮和亞硝態(tài)氮對(duì)硝化細(xì)菌也有影響 有研究，當(dāng)污水中氨氮濃度小與有研究，當(dāng)污水中氨氮濃度小與200mg/L，亞，亞硝態(tài)氮濃度小于硝態(tài)氮濃度小于100mg/L時(shí)，對(duì)硝化作用沒有影響。時(shí)，對(duì)硝化作用沒有影響。三、微生物脫氮工藝三、微生物脫氮工藝n要使廢水中的氮最終轉(zhuǎn)化成氮?dú)舛鴱膹U水要使廢水中的氮最終轉(zhuǎn)化成氮?dú)舛鴱膹U水中逸出，需要通過好氧硝化作用

17、將氨氮轉(zhuǎn)中逸出，需要通過好氧硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后在缺氧條件下反硝化脫化為硝態(tài)氮，然后在缺氧條件下反硝化脫氮。氮。n傳統(tǒng)的脫氮工藝采用先硝化、后反硝化的傳統(tǒng)的脫氮工藝采用先硝化、后反硝化的工藝流程。工藝流程。生物脫氮工藝的類型生物脫氮工藝的類型按脫氮所用的碳源按脫氮所用的碳源內(nèi)碳源內(nèi)碳源外加碳源外加碳源按細(xì)菌存在的狀態(tài)按細(xì)菌存在的狀態(tài)膜法系統(tǒng)膜法系統(tǒng)懸浮污泥系統(tǒng)懸浮污泥系統(tǒng)單級(jí)系統(tǒng)（去碳、硝單級(jí)系統(tǒng)（去碳、硝化、反硝化結(jié)合）化、反硝化結(jié)合）多級(jí)系統(tǒng)（去碳、多級(jí)系統(tǒng)（去碳、硝化、反硝化分隔）硝化、反硝化分隔）生物脫氮工藝傳統(tǒng)工藝生物脫氮工藝傳統(tǒng)工藝 三級(jí)活性污泥法工藝三級(jí)活性污泥法工藝

18、有機(jī)物的去除（同時(shí)進(jìn)行氨化作用）、硝化和反硝有機(jī)物的去除（同時(shí)進(jìn)行氨化作用）、硝化和反硝化反應(yīng)分別在化反應(yīng)分別在3個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，分別設(shè)置污泥回個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，分別設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，又稱為單獨(dú)硝化工藝或分級(jí)硝化工藝。流系統(tǒng)，又稱為單獨(dú)硝化工藝或分級(jí)硝化工藝。第三級(jí)反應(yīng)器中必須投加氫供體，常用的碳源為甲第三級(jí)反應(yīng)器中必須投加氫供體，常用的碳源為甲醇，原污水中的有機(jī)物也可作為碳源。醇，原污水中的有機(jī)物也可作為碳源。該工藝較易控制，該工藝較易控制，BOD去除和脫氮效果好，但流程去除和脫氮效果好，但流程較長(zhǎng)，構(gòu)筑物較多，基建費(fèi)用高。較長(zhǎng)，構(gòu)筑物較多，基建費(fèi)用高。后來進(jìn)行改進(jìn)，如去碳和硝化在一個(gè)反應(yīng)池中

19、進(jìn)行，后來進(jìn)行改進(jìn)，如去碳和硝化在一個(gè)反應(yīng)池中進(jìn)行，還有將部分原水引入反硝化池，但還有將部分原水引入反硝化池，但BOD去除效果略去除效果略差。差。n二級(jí)活性污泥生物脫氮工藝二級(jí)活性污泥生物脫氮工藝 （一級(jí)、二級(jí)合并）（一級(jí)、二級(jí)合并）處 理 水回 流 污 泥反 硝 化反 應(yīng) 器BOD去 除硝 化 氨 化沉 淀 池堿N3(好 氧 )III回 流 污 泥CH2OH 剩 余 污 泥 剩 余 污 泥回 流 污 泥圖 21-1 兩 級(jí) 生 物 脫 氮 系 統(tǒng)返回返回缺氧生物脫氮工藝流程生物脫氮工藝流程2懸浮多級(jí)污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)懸浮多級(jí)污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)出水出水進(jìn)水進(jìn)水去碳去碳沉淀沉淀沉淀沉淀反硝反硝化化后曝后

20、曝氣氣沉淀沉淀旁路進(jìn)水旁路進(jìn)水污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥 懸浮多級(jí)污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)示意圖懸浮多級(jí)污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)示意圖硝化硝化雖能保證出水的雖能保證出水的BOD濃度，但是加長(zhǎng)了工藝流程，濃度，但是加長(zhǎng)了工藝流程，使其工程造價(jià)及工程管理不具競(jìng)爭(zhēng)性。使其工程造價(jià)及工程管理不具競(jìng)爭(zhēng)性。缺氧缺氧好氧脫氮工藝好氧脫氮工藝A1/O(anoxic/oxic denitrification process)脫氮工藝脫氮工藝 單級(jí)單級(jí)A1/O法工藝是指用一個(gè)缺氧反應(yīng)器法工藝是指用一個(gè)缺氧反應(yīng)器和另一個(gè)好氧反應(yīng)器組成的聯(lián)合系統(tǒng)，和另一個(gè)好氧反應(yīng)器組

21、成的聯(lián)合系統(tǒng)， 缺氧段位于前面，進(jìn)行反硝化缺氧段位于前面，進(jìn)行反硝化; 好氧段位于后面，進(jìn)行硝化和脫碳反應(yīng)好氧段位于后面，進(jìn)行硝化和脫碳反應(yīng); 從好氧段出來的部分混合液回流至缺氧反應(yīng)器從好氧段出來的部分混合液回流至缺氧反應(yīng)器的進(jìn)水端，一部分進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離。的進(jìn)水端，一部分進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離。我國(guó)已采用該方法進(jìn)行城市污水的脫氮處理。我國(guó)已采用該方法進(jìn)行城市污水的脫氮處理。進(jìn)水進(jìn)水缺氧缺氧好氧好氧出水出水污泥回流污泥回流硝化液回流硝化液回流剩余污泥剩余污泥 A1/O法工藝流程示意圖法工藝流程示意圖反硝化過程所需要的碳源直反硝化過程所需要的碳源直接來源于污水，不必外加接來源于污水，不必外

22、加沉淀沉淀A1/O工藝的優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 同時(shí)去除有機(jī)物和氮，流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只同時(shí)去除有機(jī)物和氮，流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用。有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用。 反硝化缺氧池不需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)反硝化缺氧池不需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用。用。 因?yàn)楹醚醭卦谌毖醭睾?，可使反硝化殘留的有機(jī)因?yàn)楹醚醭卦谌毖醭睾?，可使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)（殘留有機(jī)物進(jìn)一物得到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)（殘留有機(jī)物進(jìn)一步去除）。步去除）。 缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化菌所利用，減輕缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化菌

23、所利用，減輕了其它好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同時(shí)缺氧池中反硝化產(chǎn)生了其它好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同時(shí)缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可彌補(bǔ)好氧池中硝化需要堿度的一半。（減輕了的堿度可彌補(bǔ)好氧池中硝化需要堿度的一半。（減輕了好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，堿度可彌補(bǔ)需要的一半）。好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，堿度可彌補(bǔ)需要的一半）。 返回返回A1/O工藝的優(yōu)缺點(diǎn)n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 脫氮效率不高，一般脫氮效率不高，一般N=（7080）% 好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池運(yùn)行不當(dāng)，則會(huì)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，使運(yùn)行不當(dāng)，則會(huì)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，使處理水水質(zhì)惡化。處理水水質(zhì)惡化。

24、返回返回A1/O工藝的影響因素-11. 水力停留時(shí)間水力停留時(shí)間t t反硝化反硝化 2h，t硝化硝化6h，t硝化：硝化：t反硝化反硝化=(3-4)：1，N達(dá)到（達(dá)到（70-80）%，否則，否則N2. 進(jìn)入硝化好氧池中進(jìn)入硝化好氧池中BOD580mg/L3. 硝化好氧池中硝化好氧池中DO=2mg/L4. 反硝化缺氧池污水中溶解性反硝化缺氧池污水中溶解性BOD5/TN的比值應(yīng)大的比值應(yīng)大于于4，以保證反硝化過程中有充足的有機(jī)碳源。，以保證反硝化過程中有充足的有機(jī)碳源。5. 混合液回流比混合液回流比RN：RN不僅影響脫氮效率，而且不僅影響脫氮效率，而且影響動(dòng)力消耗。影響動(dòng)力消耗。 A1/O工藝的影響

25、因素-26. MLSS3000mg/L，否則，否則N。7. 污泥齡污泥齡c（ts）應(yīng)為）應(yīng)為30d。8. 硝化段的污泥負(fù)荷率：硝化段的污泥負(fù)荷率：BOD5/MLSS 負(fù)荷率負(fù)荷率0.18kgBOD5/（kgMLSSd）；硝化段的）；硝化段的TKN/MLSS負(fù)荷率負(fù)荷率0.05kgTKN/KgMLSS.d。9. 溫度：硝化最適宜的溫度溫度：硝化最適宜的溫度2030。 反硝化最適宜的溫度反硝化最適宜的溫度2040。10. PH值：硝化最佳值：硝化最佳PH=7.88.4。（好氧段（好氧段7.0-8.0） 反硝化最佳反硝化最佳PH=6.57.5。（缺氧段）。（缺氧段） 堿度過低限制硝化效率，過高浪費(fèi)。

26、堿度過低限制硝化效率，過高浪費(fèi)。11. 原污水總氮濃度原污水總氮濃度TN30mg/L。 返回返回生物脫氮工藝流程生物脫氮工藝流程4四段四段BardenphoBardenpho工藝工藝 前兩段同前兩段同A1/O法工藝，好氧池法工藝，好氧池1流出的硝酸鹽導(dǎo)入缺氧池流出的硝酸鹽導(dǎo)入缺氧池2，反硝化細(xì)菌可利用細(xì)菌衰亡后釋放的基質(zhì)作為碳源進(jìn)行反硝反硝化細(xì)菌可利用細(xì)菌衰亡后釋放的基質(zhì)作為碳源進(jìn)行反硝化，污水最后進(jìn)入好氧池化，污水最后進(jìn)入好氧池2，以吹脫氮?dú)?，提高污泥沉降性能。，以吹脫氮?dú)?，提高污泥沉降性能。剩余污泥剩余污泥進(jìn)水進(jìn)水出水出水缺氧池缺氧池1 1好氧池好氧池1 1缺氧池缺氧池2 2好氧池好氧池2

27、 2沉淀池沉淀池污泥回流污泥回流 四段四段BardenphoBardenpho工藝流程工藝流程示意圖示意圖 工藝流程簡(jiǎn)單，在缺氧池后設(shè)一后曝氣池，工藝流程簡(jiǎn)單，在缺氧池后設(shè)一后曝氣池，可除殘余的有機(jī)物和吹脫污泥上的氮?dú)馀??？沙龤堄嗟挠袡C(jī)物和吹脫污泥上的氮?dú)馀荨?缺點(diǎn)：缺氧池出水中氮的形態(tài)為氨態(tài)氮，并且缺點(diǎn)：缺氧池出水中氮的形態(tài)為氨態(tài)氮，并且旁路流入缺氧池提供反硝化碳源的廢水流量不易控旁路流入缺氧池提供反硝化碳源的廢水流量不易控制。制。橋本橋本O/A工藝流程工藝流程好氧好氧缺氧缺氧后曝氣后曝氣二沉二沉進(jìn)水進(jìn)水剩余污泥剩余污泥出水出水生物脫氮工藝流程生物脫氮工藝流程5橋本橋本O/A工藝工藝F 可用

28、來處理城市廢水和工業(yè)廢水可用來處理城市廢水和工業(yè)廢水進(jìn)水進(jìn)水缺氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)好氧區(qū)曝氣機(jī)曝氣機(jī)回流回流 污泥污泥50剩余污泥剩余污泥沉淀池沉淀池出水出水曝氣機(jī)轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)轉(zhuǎn)碟生物脫氮新工藝生物脫氮新工藝1、簡(jiǎn)捷硝化、簡(jiǎn)捷硝化-反硝化工藝反硝化工藝亞硝酸型生物脫氮技術(shù)亞硝酸型生物脫氮技術(shù)n傳統(tǒng)的脫氮途徑及原理：傳統(tǒng)的脫氮途徑及原理： NH3 NO2 NO3H NO2 N2O N2 途徑長(zhǎng)，需氧量、有機(jī)物量大途徑長(zhǎng)，需氧量、有機(jī)物量大n簡(jiǎn)捷硝化簡(jiǎn)捷硝化-反硝化工藝反硝化工藝 NH3 NO2 N2O N2 節(jié)省節(jié)省25%的空氣量和的空氣量和40%的碳源的碳源關(guān)鍵是將氨氮的氧化控制在亞硝化階段。關(guān)鍵是

29、將氨氮的氧化控制在亞硝化階段。如何控制？如何控制？n 控制溫度：控制溫度： 硝化作用適宜溫度為硝化作用適宜溫度為20-30 ，15-30 范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，硝化過程形成的硝化過程形成的NO2 可以完全被氧化成可以完全被氧化成NO3，溫度低于溫度低于15 ，硝酸菌活性受到嚴(yán)重抑制，出現(xiàn)，硝酸菌活性受到嚴(yán)重抑制，出現(xiàn)NO2 的積累，溫度超過的積累，溫度超過30 后又出現(xiàn)后又出現(xiàn)NO2 的的積累，因此控制硝化階段在低溫或較高溫時(shí)，硝積累，因此控制硝化階段在低溫或較高溫時(shí)，硝化產(chǎn)物主要是化產(chǎn)物主要是NO2 。n控制污泥齡控制污泥齡 亞硝酸菌的世代周期比硝酸菌的世代周期短，在活亞硝酸菌的世代周期比硝酸菌的

30、世代周期短，在活性污泥處理系統(tǒng)中，若控制泥齡介于亞硝酸菌和硝性污泥處理系統(tǒng)中，若控制泥齡介于亞硝酸菌和硝酸菌的最小倍增時(shí)間之間，系統(tǒng)中硝酸菌會(huì)被淘汰。酸菌的最小倍增時(shí)間之間，系統(tǒng)中硝酸菌會(huì)被淘汰。n控制溶解氧控制溶解氧 低溶解氧（低溶解氧（0.5mg/l）下，亞硝化細(xì)菌的增殖速度加）下，亞硝化細(xì)菌的增殖速度加快一倍，從氨到快一倍，從氨到NO2 的過程沒有收到明顯抑制，的過程沒有收到明顯抑制，而而NO2 的氧化收到嚴(yán)重抑制。的氧化收到嚴(yán)重抑制。SHARON工藝n由荷蘭由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的脫氮工藝，應(yīng)用始于技術(shù)大學(xué)開發(fā)的脫氮工藝，應(yīng)用始于1998年年n特點(diǎn)是：特點(diǎn)是： 硝化與反硝化在同一

31、個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，有氧和缺硝化與反硝化在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，有氧和缺氧交替運(yùn)行，缺氧時(shí)要加入甲醇作碳源；氧交替運(yùn)行，缺氧時(shí)要加入甲醇作碳源；無污泥無污泥回流系統(tǒng)回流系統(tǒng)，簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)省動(dòng)力消耗。，簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)省動(dòng)力消耗。n但出水氨氮濃度較高，適于處理但出水氨氮濃度較高，適于處理含氨濃度高的廢含氨濃度高的廢水水，主要用來處理城市二級(jí)處理系統(tǒng)中污泥消化，主要用來處理城市二級(jí)處理系統(tǒng)中污泥消化上清液和垃圾滲濾液等廢水。上清液和垃圾滲濾液等廢水。n30-35 oC亞硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速度比硝化細(xì)亞硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速度比硝化細(xì)菌快，在反應(yīng)器中活性污泥被不斷沖出，菌快，在反應(yīng)器中活性污泥被不斷沖出，沒有足

32、夠的時(shí)間供硝化細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖而轉(zhuǎn)沒有足夠的時(shí)間供硝化細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖而轉(zhuǎn)化亞硝酸?；瘉喯跛?。1d污泥停留時(shí)間可以滿足亞硝污泥停留時(shí)間可以滿足亞硝化?；?。2、厭氧氨氧化工藝、厭氧氨氧化工藝(ANAMMOX)（anaerobic ammonium oxidation）荷蘭荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)的研究者在研究反硝化流化床中技術(shù)大學(xué)的研究者在研究反硝化流化床中發(fā)現(xiàn)氨的消失與硝酸鹽的消失同時(shí)發(fā)生，并存在發(fā)現(xiàn)氨的消失與硝酸鹽的消失同時(shí)發(fā)生，并存在一定的比例關(guān)系。于是認(rèn)為：一定的比例關(guān)系。于是認(rèn)為： 5NH4+ + 3NO3- 4N2+ 9H2O + 2H+但進(jìn)一步研究證明但進(jìn)一步研究證明NO2-是關(guān)鍵的電子受體

33、。是關(guān)鍵的電子受體。NH4+ + NO2- N2 + H2O 反應(yīng)自由能小于反應(yīng)自由能小于0，并通過同位素示蹤研究了可，并通過同位素示蹤研究了可能的途徑，羥氨和聯(lián)氨是重要的中間產(chǎn)物。能的途徑，羥氨和聯(lián)氨是重要的中間產(chǎn)物。n該工藝要求有亞硝酸的來源。該工藝要求有亞硝酸的來源。n厭氧條件下進(jìn)行氨氧化厭氧條件下進(jìn)行氨氧化n厭氧氨氧化細(xì)菌是自養(yǎng)菌，無需添加有機(jī)物厭氧氨氧化細(xì)菌是自養(yǎng)菌，無需添加有機(jī)物簡(jiǎn)捷硝化反硝化工藝和厭氧氨氧化簡(jiǎn)捷硝化反硝化工藝和厭氧氨氧化工藝的組合工藝的組合 nThe principle of the combined processes is that the NH4N in t

34、he high strength ammonia effluent is 50% oxidized in the SHARON unit to nitrite.（高濃度氨氮污水中的（高濃度氨氮污水中的NH4N 50%在在SHARON單元氧化成亞硝酸）單元氧化成亞硝酸）nThen, the mixture of nitrite and ammonia is ideally suited as influent for the ANAMMOX reactor wherein ammonium and nitrite is anaerobicaly converted to N2-gas and w

35、ater. The combined Sharon Anammox process appears to be a very promising technique to reduce the nitrogen-load of a wastewater without the use of any additional chemicals.簡(jiǎn)捷硝化反硝化工藝和厭氧氨氧化工藝的組合簡(jiǎn)捷硝化反硝化工藝和厭氧氨氧化工藝的組合OLAND工藝工藝 OLAND工藝是基于亞硝酸型硝化工藝是基于亞硝酸型硝化-厭氧氨氧化脫厭氧氨氧化脫氮技術(shù)而開發(fā)的生物脫氮新工藝。該工藝首先采氮技術(shù)而開發(fā)的生物脫氮新工藝。該工藝

36、首先采用限制溶解氧濃度實(shí)現(xiàn)用限制溶解氧濃度實(shí)現(xiàn)氨氮的部分亞硝化氨氮的部分亞硝化并實(shí)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽氮的濃度積累亞硝酸鹽氮的濃度積累,接著進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)接著進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng),從而達(dá)到去除含氮污染物的目的。與傳統(tǒng)生物脫從而達(dá)到去除含氮污染物的目的。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比氮工藝相比,該工藝具有耗氧量少、污泥產(chǎn)量少、該工藝具有耗氧量少、污泥產(chǎn)量少、不需外加碳源等優(yōu)點(diǎn)不需外加碳源等優(yōu)點(diǎn). 一、生物除磷基本原理一、生物除磷基本原理1.1.廢水中磷的存在形式廢水中磷的存在形式 常以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在常以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在于廢水中；傳統(tǒng)的生物處理中的出水中，于廢水中；傳統(tǒng)

37、的生物處理中的出水中，90左左右的磷以磷酸鹽的形式存在。右的磷以磷酸鹽的形式存在。2.生物脫磷的基本原理生物脫磷的基本原理 利用聚磷菌一類的細(xì)菌，過量的、超出其生利用聚磷菌一類的細(xì)菌，過量的、超出其生理需要的從外部外部攝取磷，并以理需要的從外部外部攝取磷，并以聚合形態(tài)貯藏聚合形態(tài)貯藏在體內(nèi)（細(xì)胞干重的在體內(nèi)（細(xì)胞干重的6%-10%），形成高磷污泥，形成高磷污泥，達(dá)到從廢水中除磷的效果。（一般活性污泥磷占達(dá)到從廢水中除磷的效果。（一般活性污泥磷占干重的干重的1.5-2%。)好氧好氧吸磷：吸磷：部分能量用于吸收外界可溶性部分能量用于吸收外界可溶性低分子脂肪酸，形成低分子脂肪酸，形成PHAPHA厭氧

38、厭氧放磷：放磷：厭氧條件下，聚磷菌將體內(nèi)厭氧條件下，聚磷菌將體內(nèi)的聚磷分解產(chǎn)生能量的聚磷分解產(chǎn)生能量另一部分能量用于生另一部分能量用于生理活動(dòng)需要理活動(dòng)需要好氧條件下，好氧條件下，PHAPHA分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生能量能量一部分能量用于主動(dòng)過量吸收一部分能量用于主動(dòng)過量吸收環(huán)境中的磷并合成聚磷環(huán)境中的磷并合成聚磷另一部分能量用于細(xì)另一部分能量用于細(xì)胞正常生長(zhǎng)繁殖胞正常生長(zhǎng)繁殖另一部分能量用于生另一部分能量用于生理活動(dòng)需要理活動(dòng)需要另一部分能量用于生另一部分能量用于生理活動(dòng)需要理活動(dòng)需要聚磷菌除磷經(jīng)過厭氧和好氧兩個(gè)階段（交替）聚磷菌除磷經(jīng)過厭氧和好氧兩個(gè)階段（交替）聚磷菌聚磷菌是一類生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌，在

39、厭氧條件下，分解體內(nèi)的是一類生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌，在厭氧條件下，分解體內(nèi)的聚磷來獲得能量生長(zhǎng)繁殖，在好氧條件和外界營(yíng)養(yǎng)基聚磷來獲得能量生長(zhǎng)繁殖，在好氧條件和外界營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)少的情況下，分解體內(nèi)的質(zhì)少的情況下，分解體內(nèi)的PHBPHB獲得能量而生長(zhǎng)繁殖，獲得能量而生長(zhǎng)繁殖，故它與不聚磷菌相比更能適應(yīng)厭氧、好氧交替的環(huán)境故它與不聚磷菌相比更能適應(yīng)厭氧、好氧交替的環(huán)境而成為優(yōu)勢(shì)菌群。而成為優(yōu)勢(shì)菌群。目前認(rèn)為，在微生物除磷過程中起主要作用的是假單目前認(rèn)為，在微生物除磷過程中起主要作用的是假單胞菌屬（胞菌屬（PseudomonasPseudomonas） 、和氣單胞菌屬、和氣單胞菌屬（AeromonasAeromo

40、nas），另外，有研究認(rèn)為除上述幾種聚磷菌），另外，有研究認(rèn)為除上述幾種聚磷菌外，還有棒狀菌群和腸狀菌群外，還有棒狀菌群和腸狀菌群3.生物除磷中的微生物生物除磷中的微生物產(chǎn)酸菌產(chǎn)酸菌 聚磷菌一般只利用低級(jí)脂肪酸，不能直接利聚磷菌一般只利用低級(jí)脂肪酸，不能直接利用大分子有機(jī)基質(zhì)，而發(fā)酵產(chǎn)酸菌可將大分子物用大分子有機(jī)基質(zhì)，而發(fā)酵產(chǎn)酸菌可將大分子物質(zhì)降解為小分子，故在除磷過程中這兩類菌是互質(zhì)降解為小分子，故在除磷過程中這兩類菌是互不可分、密切相關(guān)的。不可分、密切相關(guān)的。 若沒有發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用或這種作用受抑制若沒有發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用或這種作用受抑制（如硝酸鹽存在），則聚磷菌便難以利用放磷中（如硝酸鹽存

41、在），則聚磷菌便難以利用放磷中產(chǎn)生的能量合成聚產(chǎn)生的能量合成聚- -羥丁酸（羥丁酸（PHB），因此也），因此也難以在好氧階段通過分解難以在好氧階段通過分解PHB來獲得足夠的能量來獲得足夠的能量過量攝磷和聚磷。過量攝磷和聚磷。有反硝化能力的聚磷菌有反硝化能力的聚磷菌 有些聚磷菌能利用有些聚磷菌能利用NO3-作為電子受體，在吸作為電子受體，在吸收磷的同時(shí)進(jìn)行反硝化。收磷的同時(shí)進(jìn)行反硝化。 Kuba在在1994年發(fā)現(xiàn)具有反硝化能力的聚磷菌年發(fā)現(xiàn)具有反硝化能力的聚磷菌（DPB），其除磷能力和傳統(tǒng)），其除磷能力和傳統(tǒng)A/O工藝中普通聚工藝中普通聚磷菌相似，同時(shí)也具有建立在內(nèi)源磷菌相似，同時(shí)也具有建立在內(nèi)

42、源PHB和糖類物和糖類物質(zhì)基礎(chǔ)上的生物代謝機(jī)制。質(zhì)基礎(chǔ)上的生物代謝機(jī)制。F 生物除磷常與生物脫氮工藝一起應(yīng)用生物除磷常與生物脫氮工藝一起應(yīng)用二、生物除磷的影響因素二、生物除磷的影響因素1.碳源的濃度和種類碳源的濃度和種類種類：誘導(dǎo)聚磷菌放磷的有機(jī)基質(zhì)分為三類：種類：誘導(dǎo)聚磷菌放磷的有機(jī)基質(zhì)分為三類：nA類：乙酸、甲酸、丙酸等低分子有機(jī)酸類：乙酸、甲酸、丙酸等低分子有機(jī)酸（VFA），該類物質(zhì)存在時(shí)放磷速度最快；），該類物質(zhì)存在時(shí)放磷速度最快；nB類：乙醇、甲醇、檸檬酸、葡萄糖等需在類：乙醇、甲醇、檸檬酸、葡萄糖等需在厭氧條件下轉(zhuǎn)化成厭氧條件下轉(zhuǎn)化成A類基質(zhì)后才能被積磷菌類基質(zhì)后才能被積磷菌利用利

43、用nC類：丁酸、乳酸和琥珀酸等，該類能否引類：丁酸、乳酸和琥珀酸等，該類能否引發(fā)放磷與污泥的微生物有關(guān)發(fā)放磷與污泥的微生物有關(guān)p濃度：濃度：BOD5/PO4-在在20-30之間，出水中的總磷之間，出水中的總磷可控制在可控制在1mg/L以下，當(dāng)以下，當(dāng)BOD5/PO4- 大于大于30時(shí)，時(shí)，可控制總磷在可控制總磷在0.5mg/L以下。以下。 厭氧段，溶解氧濃度直接影響到聚磷菌的厭氧段，溶解氧濃度直接影響到聚磷菌的生長(zhǎng)情況、釋放磷及利用有機(jī)質(zhì)合成生長(zhǎng)情況、釋放磷及利用有機(jī)質(zhì)合成PHB的能的能力；厭氧區(qū)力；厭氧區(qū)DO存在對(duì)污泥的放磷不利，氧化還存在對(duì)污泥的放磷不利，氧化還原電位原電位E 在在-200

44、 - -300mV 好氧段，必須提供充足的溶解氧，來滿足好氧段，必須提供充足的溶解氧，來滿足聚磷菌對(duì)其儲(chǔ)存的聚磷菌對(duì)其儲(chǔ)存的PHB進(jìn)行徹底降解所需的氧進(jìn)行徹底降解所需的氧量。好氧區(qū)的量。好氧區(qū)的DO應(yīng)大于應(yīng)大于2.0 mg/L，以保證積磷，以保證積磷菌利用好氧代謝中釋放的大量能量充分地吸磷。菌利用好氧代謝中釋放的大量能量充分地吸磷。2.溶解氧溶解氧 厭氧區(qū)中如存在硝酸鹽和亞硝酸鹽，厭氧區(qū)中如存在硝酸鹽和亞硝酸鹽，一些發(fā)酵菌以它們?yōu)樽罱K電子受體而氧化一些發(fā)酵菌以它們?yōu)樽罱K電子受體而氧化有機(jī)基質(zhì)，進(jìn)行反硝化作用，使厭氧區(qū)中有機(jī)基質(zhì)，進(jìn)行反硝化作用，使厭氧區(qū)中厭氧發(fā)酵受到抑制而不產(chǎn)生小分子脂肪酸。厭

45、氧發(fā)酵受到抑制而不產(chǎn)生小分子脂肪酸。硝酸鹽濃度應(yīng)控制在硝酸鹽濃度應(yīng)控制在0.2mg/L以下。以下。3. 硝酸鹽和亞硝酸鹽硝酸鹽和亞硝酸鹽4.4.溫度溫度 溫度對(duì)微生物除磷過程影響較?。囟葘?duì)微生物除磷過程影響較?。?-9oC仍穩(wěn)定）仍穩(wěn)定） 溫度對(duì)除磷影響主要是發(fā)酵產(chǎn)酸菌速率的下降。溫度對(duì)除磷影響主要是發(fā)酵產(chǎn)酸菌速率的下降。5.pHn生物除磷系統(tǒng)適合的生物除磷系統(tǒng)適合的pH范圍為中性和弱堿性，范圍為中性和弱堿性，生活污水的生活污水的pH通常在此范圍。通常在此范圍。n對(duì)對(duì)pH不合適的工業(yè)廢水，處理前須先進(jìn)行調(diào)不合適的工業(yè)廢水，處理前須先進(jìn)行調(diào)節(jié)，并設(shè)置監(jiān)測(cè)和旁流裝置，以免污泥中毒。節(jié)，并設(shè)置監(jiān)測(cè)

46、和旁流裝置，以免污泥中毒。工藝的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行方式泥齡工藝的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行方式泥齡n泥齡越長(zhǎng)，污泥含磷量越低，去除單位重量泥齡越長(zhǎng)，污泥含磷量越低，去除單位重量的磷需要消耗較多的的磷需要消耗較多的BOD5n泥齡越短，污泥含磷量越高，污泥的產(chǎn)磷率泥齡越短，污泥含磷量越高，污泥的產(chǎn)磷率也越高，去除的磷量也就越多。也越高，去除的磷量也就越多。n泥齡泥齡30d時(shí)，去磷效率時(shí)，去磷效率40；17d為為50，5d為為87。一般以除磷為目的的泥齡控制。一般以除磷為目的的泥齡控制在在57d三、微生物除磷工藝三、微生物除磷工藝nA A2 2/O/O（Anaerobic/OxicAnaerobic/Oxic）法）

47、法nA/A/OA/A/O（Anaerobic/Anoxic/OxicAnaerobic/Anoxic/Oxic）法）法nPhoredoxPhoredox法法nUCTUCT法法nSBRSBR生物除磷法生物除磷法n氧化溝法氧化溝法1、A2/O（Anaerobic/Oxic）法）法:進(jìn)水進(jìn)水厭氧池厭氧池好氧池好氧池回流回流出水出水沉淀池沉淀池A2/O除磷工藝除磷工藝特點(diǎn)1. 工藝流程簡(jiǎn)單，無混合液回流，其基建費(fèi)用和運(yùn)行工藝流程簡(jiǎn)單，無混合液回流，其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較低，同時(shí)厭氧池能保持良好的厭氧狀態(tài)。費(fèi)用較低，同時(shí)厭氧池能保持良好的厭氧狀態(tài)。2. 在反應(yīng)池內(nèi)水力停留時(shí)間較短，一般為在反應(yīng)池內(nèi)水力停

48、留時(shí)間較短，一般為36h，其，其中厭氧池中厭氧池12h，好氧池，好氧池24h。3. 沉淀污泥含磷率高，一般（沉淀污泥含磷率高，一般（2.54）左右）左右4. 混合液的混合液的SVI100,易沉淀，不膨脹易沉淀，不膨脹5. BOD90；P（7080）；當(dāng)）；當(dāng)P/BOD5比比值高，剩余污泥產(chǎn)量小，使值高，剩余污泥產(chǎn)量小，使P難以提高。難以提高。6. 沉淀池應(yīng)及時(shí)排泥和污泥回流，否則聚磷菌在厭氧沉淀池應(yīng)及時(shí)排泥和污泥回流，否則聚磷菌在厭氧狀態(tài)下，產(chǎn)生磷的釋放，降低狀態(tài)下，產(chǎn)生磷的釋放，降低P。7. 反應(yīng)池內(nèi)反應(yīng)池內(nèi)X=27003000 mg/L 1.Bardenpho 1.Bardenpho工藝工

49、藝 以四個(gè)完全混合活性污泥反應(yīng)池串聯(lián)而成，其以四個(gè)完全混合活性污泥反應(yīng)池串聯(lián)而成，其中第一、三池不曝氣，攪拌器緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)以防污中第一、三池不曝氣，攪拌器緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)以防污泥沉淀，第二、四池好氧曝氣。泥沉淀，第二、四池好氧曝氣。Bardenpho工藝工藝缺氧段缺氧段好氧段好氧段厭氧段厭氧段好氧段好氧段二沉池二沉池出水出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥進(jìn)水進(jìn)水第三節(jié)第三節(jié) 脫氮除磷組合工藝脫氮除磷組合工藝混合液回流J本工藝主要優(yōu)點(diǎn)：本工藝主要優(yōu)點(diǎn)： 各項(xiàng)反應(yīng)都反復(fù)進(jìn)行兩次以上，各反應(yīng)單元各項(xiàng)反應(yīng)都反復(fù)進(jìn)行兩次以上，各反應(yīng)單元都有首要功能，并兼行二、三項(xiàng)功能。都有首要功能，并兼行二、三項(xiàng)功能。 工藝脫氮

50、、除磷效果良好。工藝脫氮、除磷效果良好。L問題：?jiǎn)栴}： 工藝復(fù)雜，反應(yīng)器單元多，運(yùn)行繁瑣，成本高工藝復(fù)雜，反應(yīng)器單元多，運(yùn)行繁瑣，成本高厭氧池厭氧池缺氧池缺氧池好氧池好氧池沉淀池沉淀池進(jìn)水進(jìn)水出水出水污泥污泥回流回流 A/A/O法工藝流程示意圖法工藝流程示意圖2.A2.A2 2/O/O工藝（厭氧缺氧好氧工藝）工藝（厭氧缺氧好氧工藝）(Anaerobic/anoxic/oxic denitrificatiaon (Anaerobic/anoxic/oxic denitrificatiaon and phosphorus removal process)and phosphorus removal

51、 process) 在在A2/O工藝的厭氧池和好氧池之間增設(shè)一個(gè)工藝的厭氧池和好氧池之間增設(shè)一個(gè)不曝氣的缺氧池不曝氣的缺氧池，并使好氧池中帶有硝酸鹽的混，并使好氧池中帶有硝酸鹽的混合液回流到缺氧池，進(jìn)行反硝化脫氮，在合液回流到缺氧池，進(jìn)行反硝化脫氮，在除磷的除磷的同時(shí)達(dá)到脫氮同時(shí)達(dá)到脫氮目的。目的。混合液回流混合液回流本工藝特征本工藝特征：（1）簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時(shí)間）簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時(shí)間少于其他同類工藝少于其他同類工藝（2）厭氧（缺氧）好氧交替進(jìn)行，不宜絲狀菌生）厭氧（缺氧）好氧交替進(jìn)行，不宜絲狀菌生長(zhǎng)，無污泥膨脹長(zhǎng)，無污泥膨脹（3）不需投藥，厭氧和缺氧段只

52、進(jìn)行緩慢攪拌，）不需投藥，厭氧和缺氧段只進(jìn)行緩慢攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低運(yùn)行費(fèi)用低L問題問題：（1）脫氮效果難以提高）脫氮效果難以提高（2）污泥增長(zhǎng)受到一定限度，除磷效果不易提高）污泥增長(zhǎng)受到一定限度，除磷效果不易提高（3）沉淀池需要）沉淀池需要保持一定濃度溶解氧保持一定濃度溶解氧，應(yīng)降低污，應(yīng)降低污泥停留時(shí)間，防止厭氧狀態(tài)和釋放磷的現(xiàn)象，泥停留時(shí)間，防止厭氧狀態(tài)和釋放磷的現(xiàn)象，但溶解氧含量不宜過高，以防止循環(huán)液對(duì)缺氧但溶解氧含量不宜過高，以防止循環(huán)液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾反應(yīng)器的干擾A2/O工藝影響因素1. 污水中可生物降解有機(jī)物的影響 2. 污泥齡ts的影響 3. DO的影響 4. NS的影響 5.

53、TKN/MLSS負(fù)荷率的影響（凱氏氮污泥負(fù)荷率的影響） 6. R與RN的影響 126. 0094. 11TKN5 . 1TKNt)T45(TETEsA2/O工藝存在的問題 該工藝流程在脫氮除磷方面不能同時(shí)取得較好該工藝流程在脫氮除磷方面不能同時(shí)取得較好的效果。其原因是：回流污泥全部進(jìn)入到厭氧段。的效果。其原因是：回流污泥全部進(jìn)入到厭氧段。 好氧段為了硝化過程的完成，要求采用較大的好氧段為了硝化過程的完成，要求采用較大的污泥回流比，（一般污泥回流比，（一般R為為60%100%，最低也應(yīng)，最低也應(yīng)40%），），NS較低硝化作用良好。較低硝化作用良好。 但由于回流污泥將大量的硝酸鹽和但由于回流污泥將

54、大量的硝酸鹽和DO帶回厭氧帶回厭氧段，嚴(yán)重影響了釋磷菌磷菌磷的釋放，同時(shí)厭氧段存段，嚴(yán)重影響了釋磷菌磷菌磷的釋放，同時(shí)厭氧段存在大量硝酸鹽時(shí)，污泥中的反硝化菌會(huì)以有機(jī)物為碳在大量硝酸鹽時(shí)，污泥中的反硝化菌會(huì)以有機(jī)物為碳源進(jìn)行反硝化，等脫源進(jìn)行反硝化，等脫N完全后才開始磷的厭氧釋放，完全后才開始磷的厭氧釋放，使得厭氧段進(jìn)行磷的厭氧釋放的有效容積大大減少，使得厭氧段進(jìn)行磷的厭氧釋放的有效容積大大減少，使除磷磷效果使除磷磷效果。 A2/O工藝存在的問題如果好氧段硝化不好，則隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵蔚南跛崛绻醚醵蜗趸缓?，則隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵蔚南跛釡p少，改變了厭氧環(huán)境，使磷能充分厭氧釋放，減少，改變了

55、厭氧環(huán)境，使磷能充分厭氧釋放，P ，但因硝化不完全，故脫氮效果不佳，使，但因硝化不完全，故脫氮效果不佳，使N. A2/O工藝改進(jìn)措施1. 將回流污泥分兩點(diǎn)加入，減少加入到厭氧段的回將回流污泥分兩點(diǎn)加入，減少加入到厭氧段的回流污泥量，從而減少進(jìn)入?yún)捬醵蔚南跛猁}和溶解流污泥量，從而減少進(jìn)入?yún)捬醵蔚南跛猁}和溶解氧。氧。2. 提升回流污泥的設(shè)備應(yīng)用潛污泵代替螺旋泵，以提升回流污泥的設(shè)備應(yīng)用潛污泵代替螺旋泵，以減少回流污泥復(fù)氧，使厭氧段、缺氧段的減少回流污泥復(fù)氧，使厭氧段、缺氧段的DO最小。最小。3. 厭氧段和缺氧段水下攪拌器功率不能過大（一般厭氧段和缺氧段水下攪拌器功率不能過大（一般為為3W/m3）否

56、則產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致混合液）否則產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致混合液DO。 4. 原污水和回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵?、缺氧段?yīng)為淹沒原污水和回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵?、缺氧段?yīng)為淹沒入流，減少?gòu)?fù)氧入流，減少?gòu)?fù)氧A2/O工藝改進(jìn)措施5. 低濃度的城市污水，應(yīng)取消沉淀池，使原污水經(jīng)低濃度的城市污水，應(yīng)取消沉淀池，使原污水經(jīng)沉砂后直接進(jìn)入?yún)捬醵?，以便保持厭氧段中沉砂后直接進(jìn)入?yún)捬醵?，以便保持厭氧段中C/N比較高，有利于脫氮除磷。比較高，有利于脫氮除磷。6. 取消污泥消化池，直接經(jīng)濃縮壓濾后作為肥料使取消污泥消化池，直接經(jīng)濃縮壓濾后作為肥料使用，避免高磷污泥在消化池中將磷重新釋放和濾用，避免高磷污泥在消化池中將磷重新釋放和濾出，使使出，

57、使使P。A2/O工藝改進(jìn)措施7. 應(yīng)控制好以下幾個(gè)參數(shù)應(yīng)控制好以下幾個(gè)參數(shù) 好氧段好氧段 ： NS0.18KgBOD5/KgMLSS.d），否），否則異氧菌會(huì)大大超過硝化菌，使硝化反應(yīng)受到抑則異氧菌會(huì)大大超過硝化菌，使硝化反應(yīng)受到抑制制 厭氧段：厭氧段：NS0.1KgBOD5/（KgMLSS.d），要），要有一定的有機(jī)物量，否則除磷效果會(huì)急劇下降。有一定的有機(jī)物量，否則除磷效果會(huì)急劇下降。 好氧段好氧段 ：TKN的污泥負(fù)荷率：應(yīng)小于的污泥負(fù)荷率：應(yīng)小于0.05KgTKN/（KgMLSS.d） 缺氧段缺氧段 ：S-BOD5/NOXN4 3、A2/O同步脫氮除磷的改進(jìn)工藝nUCT工藝 nMUCT工

58、藝 nOWASA工藝 UCT工藝工藝 A2/O工藝回流污泥中的NO3-N回流至厭氧段，干擾聚磷菌細(xì)胞體內(nèi)磷的厭氧釋放，降低磷的去除率。 UCT工藝（圖21-8）將回流污泥首先回流至缺氧段，回流污泥帶回的NO3-N在缺氧段被反硝化脫氮，然后將缺氧段出流混合液一部分再回流至厭氧段，這樣就避免了NO3-N對(duì)厭氧段聚磷菌釋磷的干擾，提高了磷的去除率，也對(duì)脫氮沒有影響，該工藝對(duì)氮和磷的去除率都大于70%。 如果入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP較低時(shí)，為了防止NO3-N回流至厭氧段產(chǎn)生反硝化脫氮，發(fā)生反硝化細(xì)菌與聚磷菌爭(zhēng)奪溶解性BOD5而降低除磷效果，此時(shí)就應(yīng)采用UCT工藝。 圖 8 - 1 U

59、 C T 工 藝 流 程 圖好 氧污 泥 外 回 流混 合 液 回 流 厭 氧進(jìn) 水缺 氧剩 余 污 泥二 沉 池出 水（）（混 合 液 回 流 ）（300%MUCT工藝工藝-1 MUCT工藝是UCT工藝的改良工藝，其工藝流程如下圖所示。 圖 8 - 2 M U C T 工 藝 流 程 圖缺 氧 進(jìn) 水厭 氧剩 余 污 泥好 氧二 沉 池出 水缺 氧 ）（混 合 液 回 流 污 泥 外 回 流）（混 合 液 回 流 ）（ 為了克服UCT工藝二套混合液內(nèi)回流交叉，導(dǎo)致缺氧段的水力停留時(shí)間不易控制的缺點(diǎn)，同時(shí)避免好氧段出流的一部分混合液中的DO經(jīng)缺氧段進(jìn)入?yún)捬醵味蓴_磷的釋放，MUCT工藝將UCT工藝的缺氧段一分為二，使之形成二套獨(dú)立的混合液內(nèi)回流系統(tǒng)，從而有效的克服了UCT工藝的缺點(diǎn)。 MUCT工藝工藝-2 深圳市南山污水處理廠采用MUCT工藝，其脫氮除磷總規(guī)模為73.6104m3/d，分二套系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，第一套系統(tǒng)規(guī)模為35.2104m3/d（已建成一級(jí)處理部分），第二套系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模為38