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第二十章 脱氮除磷 学习内容 1. 概述 2. 氮的去除 2.1存在形式 2.2氮的去除 2.3 生物脱氮 3 磷的去除 3.1 存在形式 3.2 磷的去除 3.3 生物除磷原理 3.4 生物除磷工艺 1 概述 1.1 深度处理——是进一步去除常规二级处理所不能完全去除污水中杂质的净化过程. 1.2 深度处理目的：水资源短缺、污水回用 　　　　　　　　　 脱色 除臭 　　　　　 COD BOD SS 1.3 深度处理对象 　 营养型无机盐 　　　　　 重金属 　　　　 　 细菌、病菌 1.4 深度处理水用途: 排放、回用、回灌地下 。 1.5 危害 （1）富营养化——N、P引起，藻类问题（滇池，太湖）； （2） 提高制水成本——应用水，污水消毒时，增加投氯量； （3）污水回用填塞管道——NH3－N可促进设备中微生物的繁殖； （4） 农业灌溉——TN不大于1mg/l，否则对农作物有影响。 2.1 氮的存在形态 2.3.1 生物脱氮原理 2.3.2 影响因素 2.3.3 脱氮工艺 2.3.1 生物脱氮原理 生物脱氮: 在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2的过程。 生物脱氮可分为三个步骤： 氨化－硝化－反硝化 由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。 （2） 硝化作用----指将NH3-N氧化为NOx--N的生物化学反应，这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成，包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。 （2）硝化反应 （2）硝化反应 （2）硝化反应 （2）硝化反应 （2）硝化反应 （2）硝化反应 （3）反硝化----缺氧条件下，NOx-－N被反硝化菌用作电子受体被还原为氮气过程。 (3)反硝化反应 (3)反硝化反应 (3)反硝化反应 (4)脱氮新理论 2 生物脱氮工艺 1969年由美国的Barth提出，它将有机物氧化，硝化及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。 b 两段后置反硝化：两级生物脱氮系统，将前两级BOD去除和硝化两道反应过程合在同一反应器内进行，第一级池去除BOD，将有机氮转化为NH3、NH4+，同时使NH3、NH4+进一步氧化成NOx－N。第二级池在缺氧条件下，将NOx－N还原为氮气，并逸出大气，应采取厌氧－缺氧的运行方式。碳源，既可投加CH3OH（甲醇）作为外加碳源，亦可引入原废水作为碳源。 c. 缺氧-好氧生物脱氮工艺---A/O工艺 缺氧段位于系统前面，从曝气池末端回流含有大量硝酸盐的混合液，在缺氧池中进行反硝化脱氮，反硝化反应以原污水中的有机物为碳源，这是目前通称的缺氧-好氧（AO）反硝化生物脱氮工艺。 d. Bardenpho生物脱氮工艺 设立两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应。 为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。 曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。 A/O 工艺 离子交换法 离子交换剂 常用天然的离子交换剂，如沸石等。与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且可用石灰再生。 沸石对阳离子的交换选择性： K+,NH 4+ Na+Ba 2+ Ca 2+ Mg 2+ 空气吹脱 吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5~ 11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行。 空气吹脱的特点 空气吹脱法除氨，去除率可达60～95%，流程简单，处理效果稳定，基建费和运行费较低，可处理高浓度合氨废水。但气温低时吹脱效率低，填科结垢往往严重干扰运行，且吹脱出的氨对环境产生二次污染。 折点加氯法 基本原理 含氨氮的水加氯时，有下列反应： 折点氯化法的特点 优点：处理效果稳定可靠，不受水温影响，基建费用不高。 缺点：残余氯及氯代有机物必须后处理。 3 磷的去除 3.1 磷的来源与危害 磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。 磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。 危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡，水质迅速恶化，危害水产资源。 3.2 磷的存在形式 正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水中。 3.3 磷的去除方法 1.化学法 2.生物法 3.3.1化学法 基本原理 通过投加化学药剂与废水中的磷酸盐反应生成难溶的沉淀物，可把磷分离去除，同时形成的絮