污水脫氮除磷的工藝總結(jié)喬峰軍

1、污水的脫氮除磷工藝（BNR）總結(jié)和設(shè)計(jì)中注意問題Ppt講解人：?jiǎn)啼h軍本節(jié)課涉及的內(nèi)容明確為什么要進(jìn)行污水的脫氮除磷？污水中氮、磷的存在形式及其脫氮除磷的基本原理；基于去除氮磷的原理，發(fā)展形成的一些脫氮除磷的工藝；脫氮除磷工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及其需要改進(jìn)的地方； 氮在水體中的存在形態(tài)蛋白質(zhì) (C, O, N, H, N=1518%)多肽氨基酸尿素CO(NH2)2其他(硝基、胺及銨類化合物)氨氮(NH3-N, NH4+-N)亞硝態(tài)氮(NO2- -N)硝態(tài)氮(NO3-N)氨氮(NH3-N, NH4+-N)亞硝態(tài)氮(NO2- -N)硝態(tài)氮(NO3-N)凱氏氮 (TKN) = 有機(jī)氮 + 氨氮TN = TKN

2、+ NOx-N有機(jī)氮(氨化作用)氨化菌NH4+-N(氨化作用)氨化菌NH4+-N(亞硝化作用)NO2-N亞硝酸菌+O2(亞硝化作用)NO2-N亞硝酸菌+O2硝酸菌+O2(硝化作用)NO3-N硝酸菌+O2(硝化作用)NO3-N反硝化菌+ 有機(jī)碳(反硝化作用)N2反硝化菌+ 有機(jī)碳(反硝化作用)N2生物脫氮機(jī)理生物脫氮機(jī)理 磷也是有機(jī)物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長(zhǎng)的重要元素。 磷主要來自：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)及含磷工業(yè)廢水。 危害：促進(jìn)藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡；使水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。含磷化合物有機(jī)磷有機(jī)磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機(jī)磷磷酸鹽：

3、正磷酸鹽(PO43-)、磷酸氫鹽(HPO42-) 、 磷酸二氫鹽H2PO4-、偏磷酸鹽(PO3-)聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74) 、三磷酸鹽(P3O105-)、 三磷酸氫鹽(HP3O92-) 污水中磷的去除 常規(guī)活性污泥法的微生物同化和吸附； 如何去除以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)？ 生物強(qiáng)化除磷； 投加化學(xué)藥劑除磷。三段生物脫氮工藝及其簡(jiǎn)化的二段生物脫氮工藝前置缺氧-好養(yǎng)生物脫氮工藝后置缺氧-好養(yǎng)生物脫氮工藝Bardenpho生物脫氮工藝同步硝化反硝化SNdNAP/O工藝Phostrip除磷工藝A2/O工藝改良的Bardenpho工藝UCT（university of Cape Town）工藝及其改良的

4、UCT工藝SBR工藝及其改進(jìn)的SBR工藝生物脫氮工藝生物脫氮工藝生物脫氮工藝由于反硝化階段設(shè)置在有機(jī)物氧化和消化階段之后，主要靠?jī)?nèi)源呼吸碳源進(jìn)行反硝化，此時(shí)需投加碳源。設(shè)計(jì)的污泥負(fù)荷要低，水力停留時(shí)間和污泥齡要長(zhǎng)，否則硝化作用降低。在反硝化段仍需外加碳源來維持反硝化的順利進(jìn)行。 需要外加碳源么？ 前置缺氧反應(yīng)器后有什么缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可補(bǔ)充碳源，也可用內(nèi)源呼吸提供電子供體還原硝酸鹽 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：反硝化速率低（為前置的1/31/8），水力停留時(shí)間長(zhǎng)Bardenpho具有兩次反硝化過程，脫氮效率可以高達(dá)9095。最后設(shè)置的曝氣池還有什么作用？沒有明顯獨(dú)立設(shè)置缺氧區(qū)的活性污泥處理系統(tǒng)內(nèi)部活性污泥被大

5、量去除的過程為了使微生物在好氧池中易于吸收磷，溶解氧應(yīng)該維持在2mg/L以上。應(yīng)該控制在之間。同時(shí)呢注意曝氣時(shí)間及污泥在沉淀池中的停留時(shí)間不能過長(zhǎng)，以免造成磷的釋放。不受進(jìn)水濃度的影響，處理效果穩(wěn)定。需要注意的是，進(jìn)入沉淀池中的混合液通常需要保證一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中的反硝化和污泥厭氧釋磷。但是這會(huì)導(dǎo)回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，影響厭氧池中的厭氧釋磷過程。如何改進(jìn)呢？倒置的A2/O工藝 缺氧池 好氧池 沉淀池 剩余污泥 出水 進(jìn)水 內(nèi)循環(huán)(含NO3?) 回流污泥(含NO3?) 厭氧池 內(nèi)循環(huán) 缺氧池 其基本思想是減少回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)的影響，所以與A/O不同的是，

6、UCT工藝的回流污泥是回到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)改良UCT工藝中污泥回流到相分隔的第一缺氧區(qū)，不與混合液回流到第二缺氧區(qū)的硝酸鹽混合，第一缺氧區(qū)主要對(duì)回流污泥中的硝酸鹽反硝化，第二缺氧區(qū)是系統(tǒng)的主要反硝化區(qū)。進(jìn)水曝氣曝氣/不曝氣曝氣靜置/不曝氣排水/排泥進(jìn)水期反應(yīng)期沉淀期排水排泥期閑置期污泥活化因?yàn)镾BR是間歇式運(yùn)行，為了解決連續(xù)進(jìn)水的問題，至少需要設(shè)置兩套SBR設(shè)施，進(jìn)行切換。污水脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問題一、污泥膨脹及其泡沫問題一般而言, 運(yùn)行良好的BNR工藝, 其污泥具有良好的沉降性能, 污泥的SVI值在80-120之間。但若污泥負(fù)荷過低或厭氧區(qū)容積過大, 則易使污泥的沉降性能惡化。

7、雖然目前對(duì)生物脫氮除磷工藝中在低負(fù)荷下發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹的機(jī)理尚不十分清楚, 但工藝中因大部份污泥未經(jīng)曝氣或曝氣量很少缺氧區(qū), 而有可能為絲狀菌的過量繁殖創(chuàng)造有利的條件。無論是脫氮還是除磷, 都須嚴(yán)格控制溶解氧, 以為反硝化和磷釋放創(chuàng)造有利的條件。 要防止污泥膨脹問題的發(fā)生及泡沫的形成, 有效的措施是減少厭氧或缺氧區(qū)的容積。有報(bào)道認(rèn)為在 工藝中, 不曝氣區(qū) 包括厭氧區(qū)和缺氧區(qū) 的容積不宜超過總?cè)莘e的40%。二、雨水稀釋及低進(jìn)水濃度問題工藝中, 保證厭氧區(qū)中磷的高效釋放及缺氧區(qū)中充分的反硝化作用的先決條件之一是有足夠的易生物降解碳源的供給。一般而言, 當(dāng)進(jìn)水中的基質(zhì)濃度低于60mg/ml時(shí),

8、則難以進(jìn)行生物除磷處理, 只有當(dāng)BOD5/TP=20-30.時(shí),方可在厭氧區(qū)獲得良好的釋磷效果, 而反硝化所需的應(yīng)控制在目前, 國內(nèi)外許多城市的下水道統(tǒng)大多采用截流式合流制污水管道系統(tǒng), 這種系統(tǒng)因接納大量雨水而使進(jìn)入污水廠的水質(zhì)水量發(fā)生很大的波動(dòng)。設(shè)置流量平衡調(diào)節(jié)池的方法進(jìn)行改進(jìn)。三、污泥處理過程中磷的再溶問題廢水生物除磷過程中, 磷的去除是通過聚磷菌對(duì)水中磷的過量積累攝取并通過剩余污泥的形式而從廢水中去除。剩余污泥中的磷含量在6 %-8% (高達(dá)10 % , 污泥干重) ,因而這種污泥通過濃縮(重力濃縮)和厭氧消化, 將發(fā)生磷的再溶伺題, 再溶量可高達(dá)75 % 。一般采取以下措施一是將二沉

9、池的富磷污泥與初沉污泥單獨(dú)分開處理, 并進(jìn)行直接的脫水處理。二是采用氣浮濃縮法處理污泥;三是在污泥濃縮過程中向污泥中投加一定量的絮凝劑(如鐵鹽、鋁鹽及石灰等)使磷固定于污泥而不向水中釋放。要注意的是, 污泥的好氧消化也會(huì)因基質(zhì)的不足及微生物的解體而將磷重新溶出。生物脫氮除磷工藝中污泥處理需要注意的一些問題 最常見的污泥處理流程是：沉淀池來的生污泥重力濃縮消化自然干化堆肥或焚燒最終處置，有時(shí)不同的污水處理廠會(huì)根據(jù)實(shí)際情況簡(jiǎn)化一到兩個(gè)環(huán)節(jié)。這種工藝流程在普通的污水生物處理法產(chǎn)生的污泥上應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，表現(xiàn)很穩(wěn)定。但如果是應(yīng)用在強(qiáng)化了脫氮除磷功能的污水處理工藝上，實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，歸納起來主要有以下幾種情況： 1. 反硝化破壞二沉池的沉淀和濃縮池的濃縮。 2. 聚磷菌的不恰當(dāng)釋磷造成除磷的失敗。 3. 結(jié)垢堵塞管道為了應(yīng)對(duì)這幾種情況，污水處理廠一般對(duì)污泥處理環(huán)節(jié)作以下改進(jìn)：1.曝氣池出水的含氧量應(yīng)保持在2mg/L以上，以保證二沉池底部產(chǎn)生厭氧狀態(tài)。但也不宜太高，因?yàn)槔速M(fèi)曝氣動(dòng)力，而且硝化液回流時(shí)會(huì)破壞缺氧環(huán)境；2.減少出水二沉池的停留時(shí)間；3.縮短二沉池排泥時(shí)間；4.不使用重力濃縮而改用機(jī)械濃縮，