第10章废水深度处理.pptVIP

第 十 章  废、污水深度处理的微生物学原理 第一节 微生物脱氮除磷工艺、原理 一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义 污水一级处理 去除废水中的砂砾及大的悬浮固体。 2. 污水二级处理——生物处理 去除废水中的可溶性有机物，去除COD70～90％，去除BOD590％以上。同时产生NH3、 NO3-、PO43-、SO42-，其中25％的氮和19％左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除。 在水体中，一般氮和磷是藻类生长的限制因子，当氮和磷的浓度增加，就会造成藻类（如蓝藻中的微囊藻属、腔球藻属和鱼腥藻属等）的大量繁殖。 造成水体富营养化。 富营养化的危害 消耗溶解氧，造成水体缺氧，鱼类等无法生存； 藻类分泌有毒物质，死亡腐败等，影响水质； 改变水体生态系统，引起生物群落的演替。 赤潮：发生在河口、港湾或浅海等咸水区水 体的富营养化现象。 1. 脱 氮 原 理（p324-330） （1）缺氧反硝化 细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌） 反应：NO3-—N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气。 碳源：原水中BOD 硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物 （2）好氧脱碳硝化 脱碳——氧化去除BOD 脱碳菌——好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源。 硝化菌——好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源。 （NH4+→NO2-→NO3-)。 提问：硝化脱氮时有时需要补碱（NaHCO3或NaOH)? 硝化作用消耗碱（NH4+、CO32-），水pH下降；补充碳源、升高pH。 提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？ 挂生物膜或投加悬浮填料 定期投菌 2. 微生物脱氮工艺 A/O 、A2/O、A2/O2、SRB工艺 三、微生物除磷原理、工艺及其微生物 （BOD：N：P）100：5：1——微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19％左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理。 常见的脱磷工艺如下图所示 四、用生物法处理废水对水质的要求 由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。 * * 水华 二、微生物脱氮原理与工艺 提问：为什么先脱碳、后脱氮？ 硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物； 有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速 ，硝化菌氧利用不足，生长缓慢。 A/O脱氮工艺 废水 好氧脱碳 缺氧反硝化 沉淀池 好氧硝化 沉淀池1 好氧活性污泥回流 缺氧活性污泥回流 出水 回流 运行阶段 运行操作 硝化阶段 反硝化阶段 反应 NH 3 → NO 3 － NO 3 － → N 2 氧气 供给足够的氧 低溶解氧 pH 7.5 ～ 8.0 7 ～ 8 温度 20 ～ 30 ℃ 60 ～ 75 ℃ 曝气时间 30h —— 厌氧放磷 好氧聚磷 进水 出水 部分污泥回流接种 剩余污泥处理 沉淀脱磷 微生物除磷原理（p332-334） 依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这些细菌。 好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源——聚β-羟基丁二酸（PHB）），逆浓度梯度过量吸磷（贮备厌氧状态能源——多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒) ）。 厌氧时：正相反——不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其储备消耗好氧状态能源——PHB）。 聚P 聚P 聚P 聚P 部分回流 做种 大部分 （P）去除 水中P 生物处理的水质要求表 好氧生物处理 厌氧生物处理 备注 氧气 需 不需 温度℃ 10~40 30~40 只代表常用的中 温细菌特点 pH 6~9 6.5~7.5 BOD 5 500~1 5 00mg/L 之 间，不低于 50~100mg/L 1 5 00 mg/L 以上 BOD ： N ： P 100 ： 5 ： 1 （ 350~500 ）： 5 ： 1 工业废水常需要 额外补充氮磷源