生活污水中各种污染物的去除原理.docVIP

生活污水中各种污染物的去除原理 城市污水主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD和BOD5，第三类为无机营养盐N和P。几种污染物的去除机理及方法分别简述如下： 1．SS的去除 污水中的SS去除主要靠沉淀作用，污水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、COD等指标也与其有关，这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施。常用的措施是选用适当的污泥负荷，以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷、较低的出水堰负荷或充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。 2．BOD5的去除 污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致，但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。溶解性有机物需靠微生物的代射来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度降低，当污泥负荷≤0.3kgBOD5/kgMLSS·d时，就能达到≤20mg/l 。 3．COD去除 污水中的COD去除的原理与BOD基本相同，即COD的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，这类城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5，甚至可达0.6以上，其污水的可生化性较好，出水中COD值可控制在较低的水平；而成分主要以工业废水为主的城市污水，其BOD5/COD比值较小，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的COD会较高，要满足出水COD≤40mg/l有一定的难度。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高BOD5/COD的比值，也就是提高污水的可生化性。对于本工程项目而言，待处理的污水主要由生活污水构成，工业废水仅占约10%的比例。由此可见，通过采取一定的工程措施，本污水处理厂COD达标是有保障的。 4．N的去除 在原污水中，氮以NH3-N及有机氮形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮（TKN），生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。 生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。 污水中的有机氮，在生化处理系统中将很快水解为氨氮，而后在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；在缺氧的条件下，并有外加碳源提供能量时，由反硝化菌作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出。 影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源；生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，一般设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSS·d以下时，就可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。 硝化控制工艺参数： (1) DO≥2mg/l (2) 温度＞10℃ (3) 足够污泥龄＞10d (4) BOD负荷＜0.18kgBOD5/kgMLSS·d (5) TKN负荷＜0.05kgTKN/kgMLSS·d (6) 合适的pH 反硝化控制工艺参数: (1) DO≤0.2mg/l (2) 足够碳源 BOD5/TN＞3.0 (3) 存在NO3- (4) 合适的pH 5．P的去除 (1) P的化学法去除 投加铁盐和铝盐与PO43-形成难溶化合物，再经沉淀从污水中去除，化学除磷简单可靠，但对城市生活污水如此规模，需增加投药装置，药剂耗量大，增加运行成本，剩余污泥量也增大，相应也增加了污泥处理的费用。 (2) 生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成，同时过量地吸收磷，形成高含磷浓度的污泥，将这些高含磷浓度的污泥随剩余污泥一起排出污水处理系统，就可达到除磷的目的。 好氧段磷的吸收取决于厌氧段磷的释放，而磷的释放又取决于厌氧段的厌氧条件（厌氧要求既无分子态的氧也无硝态氮的氧）以及可快