12-6_脱氮除磷活性污泥法工艺_课件.ppt

§12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 二、生物除磷工艺 三、生物脱氮、除磷工艺 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 污水中氮的存在形式：有机氮和氨氮，少量或没有亚硝酸盐和硝酸盐氮 传统废水生物处理主要去除废水中溶解状态的有机污染物，对氨、磷等营养物质，只能去除细菌细胞生理需要摄取的部分, 氮的去除率为10%-20%, 磷的去除率仅为5%-20%。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 城市污水，炼油污水中，氮是过剩的。 自然界中存在氮循环的自然现象 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 生物处理过程中，有机氮通过微生物的分解和水解转化成氨氮，即氨化作用；通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮、亚硝态氮还原成气态氮逸出，达到脱氮目的。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (1)氨化反应 氨化反应：无论好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物不同、作用的强弱不同。活性污泥和生物膜系统内能够比较完全地完成氨化反应。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (2)硝化过程 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (2)硝化过程 硝化反应的条件 从CO2获取C源，从无机物的氧化中获取能量 ①溶解氧及pH：好氧条件，并保持一定的碱度 氧是硝化反应的电子受体，溶解氧的高低，影响硝化反应的进程，硝化反应曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L。 pH值的影响: 硝化反应过程中, 释放H+离子, pH下降, 硝化菌对pH十分敏感，为保持适宜pH值，应保持足够的碱度，以调节pH值的变化，1g氨态氮(以N计)完全硝化，需碱度(以CaCO3计)7.1g, 适宜的pH值为8.0-8.4。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (2)硝化过程 硝化反应的条件 ②营养物质：有机物含量不应过高，BOD5应在15-20mg/L以下。 硝化菌是自养型菌，有机基质浓度不是它的增殖限制因素; BOD5值过高, 将使增殖速度较高的异养型细菌迅速增殖, 从而使硝化菌不能成为优势种属。 ③温度：硝化反应的适宜温度是20-30℃，15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (2)硝化过程 硝化反应的条件 ④活性污泥：硝化菌在反应器内的停留时间 (污泥龄) (θc) ，必须大于其最小的世代时间, 否则会使微生物流失殆尽。 一般对θc的取值应为硝化菌最小世代时间的2倍以上，即安全系数应大于2。硝化菌的最小世代时间在适宜温度条件下为3d，因此θc值为6d，最高可以到10d。θc值与温度密切相关，温度低，θc取值应相应明显提高。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 硝化反应的条件 ⑤有毒物质：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NH4+-N、高浓度的NOX--N、高浓度的有机基质以及络合阳离子等。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (３)反硝化过程 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (3) 反硝化过程 影响因素 缺氧条件下, 以NO3--N中的氧为电子受体，有机碳为电子供体 ①碳源 能为反硝化菌所利用的碳源较多，从废水生物脱氮考虑有两类 i. 原废水中所含碳源, 原废水满足下列条件可认为碳源充足： ii. 外加碳源, 多采用甲醇(CH3OH)，甲醇被分解后产物为CO2、H2O, 不留任何难降解的中间产物: §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1. 生物脱氮原理 (3) 反硝化过程 影响因素 ② 对反硝化反应最适宜的pH值是6.5-7.5 pH值高于8低于6，反硝化速率将大为下降。 ③ 溶解氧应控制在0.5mg／L以下 反硝化菌属异养兼性菌，在无分子氧同时存在硝酸和亚硝酸离子时，它们能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。 另一方面，反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能够合成。这样，反硝化反应宜于在厌氧、好氧条件交替的条件下进行。 §12-6 脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计 一、生物脱氮工艺 1.生物脱氮原理 (３)反硝化过程 影响因素 ④反硝化反应的最适宜温度是20-40℃，低于15℃反硝化反应速率降低。 在冬季低温季节，可采用如下措施： 提高生物固体平均停留时间；