第25讲生物脱氮除.pptVIP

第二十五讲??? 生物脱氮除磷工艺 概述 生物脱氮原理 生物除磷原理 生物脱氮工艺与技术 生物除磷工艺与技术 同步脱氮除磷工艺 第一节 概述 一、营养元素的危害 二、脱氮的物化法 三、除磷的物化法 一、营养元素的危害 氨氮会消耗水体中的溶解氧； 氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量； 含氮化合物对人和其它生物有毒害作用： ① 氨氮对鱼类有毒害作用； ② NO3?和NO2?可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质； ③水中NO3?高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby”； 加速水体的“富营养化”过程； 二、脱氮的物化法 1）氨氮的吹脱法： 二、脱氮的物化法 2）折点加氯法去除氨氮： 二、脱氮的物化法 3）选择性离子交换法去除氨氮： 采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。 三、除磷的物化法（混凝沉淀法） 1）铝盐除磷: 第二节 废水生物脱氮的基本原理 一、生物脱氮的基本过程： ①氨化(ammonification) ——含氮有机物，在生物处理过程中被（好氧或厌氧）异养微生物氧化分解为氨氮； ②硝化(nitrification) ——由好氧自养硝化菌将氨氮转化为NO2?和/或NO3?； ③反硝化(denitrification) ——缺氧条件下，在异养反硝化菌的作用下将NO2?和NO3?还原转化为N2。 生物脱氮的基本原理 二、硝化反应（Nitrification） ● 分为两步： 1、硝化细菌的特性 ●都是革兰氏阴性、无芽孢的短杆菌和球菌； ●强烈好氧，不能在酸性条件下生长； ●无需有机物，以无机含氮化合物为能源，以无机C（CO2或HCO3-）为碳源； ●化能自养型； ●生长缓慢，世代时间长。 2、硝化反应过程及反应方程式： ①亚硝化反应： 2、硝化反应过程及反应方程式： ②硝化反应： 2、硝化反应过程及反应方程式： ③总反应： 3、硝化反应的环境条件： ①好氧条件(DO不小于1mg/l)，并能保持一定的碱度以维持稳定的pH值(适宜的pH为8.0~8.4)； ②一般要求进水BOD5在15~20mg/l以下； ③适宜温度：20~30?C； 15?C，速率下降；5?C，完全停止； ④污泥龄，须大于其最小世代时间(一般为3~10天)； ⑤抑制物质： 高浓度的氨氮、（亚）硝酸盐、有机物、重金属离子等 二、反硝化反应 1、反硝化反应过程及反硝化菌 ●定义：硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（N2）的过程； ●反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，并不是一类专门的细菌，分属近十个不同的属，存在于土壤和污水处理系统中，如变形杆菌、假单胞菌等，土壤微生物中有50%是这一类具有还原硝酸盐能力的细菌； ●反硝化菌能在缺氧条件下，以NO2-N或NO3-N为电子受体，以有机物为电子供体，而将氮还原； ● ①同化反硝化，最终产物是有机氮化合物，是菌体的组成部分； ②异化反硝化，最终产物为分子态的氮气。 二、反硝化反应 反硝化反应的方程式 以[H]为电子供体： 反硝化反应方程式 以甲醇为电子供体： （2）反硝化反应的影响因素 ●碳源： ①废水中有机物，若BOD5/TKN3~5时，即可； ②外加碳源，多为甲醇； ●适宜pH：6.5~7.5； ●溶解氧应控制在0.5mg/l以下； ●适宜温度：20~40?C 生物脱氮反应过程中各项生化反应特征 综合： （1）硝化反应每氧化1.0gNH+4-N耗氧4.57?g，消耗碱度7.14?g，表现为PH值下降； （2）反硝化过程，去除1.0gNO3 － -N，可以消耗2.6?g BOD，补偿碱度3.57g. （3）硝化需要BOD/TKN不能高，污泥负荷需在0.15?kg/BOD/1gSS.d以下，反硝化需要充足的碳源，BOD/TKN4-6。 （4）PH值范围不同。硝化7.5-8.5，反硝化6.5-7.5。 （5）硝化反硝化与去除有机物有矛盾的地方。 第三节 废水生物除磷原理 （1）有关废水中的磷的基本概念： l废水中的存在形式： 无机磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、 聚磷酸盐 有机磷，等； l所有细菌都从环境中摄取磷； l磷细菌（也称为聚磷菌、除磷菌），可过量、超出生理需要的摄取磷，以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内， l从系统中排出这种高磷污泥，就可达到除磷的目的。 生物除磷的原理与过程 磷的转化过程 （1）在厌氧区: 在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌通过发酵作用将溶解性BO