水污染处理-新型脱氮除磷工艺.pptxVIP

脱氮除磷技术; 第一节 脱氮 第二节 除磷 第三节 脱氮除磷工艺 ;第一节 脱氮;废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。生活污水中有机氮约占60%，氨氮约占40%，硝态氮含量极低。;1. 化学法除氮;氨吹脱塔;（2）折点加氯法;(3) 离子交换法;2、生物除氮; 生物脱氮 氮在废水中以有机氮化物和氨氮为主，用传统的活性污泥法能将有机氮转化为氨氮，却不能有效地从废水中去除氮。废水生物脱氮的基本原理即在生物处理过程中使废水中含氮有机物被微生物分解，转化为N2 、N2O而从液相中释放出来。包括氨化反应、硝化反应和反硝化反应。;氮在水中的存在形态与分类;凯氏氮是指以基耶达（Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐 而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素 以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物，但不包括叠氮化合物，硝基化合物等。 总氮包括溶液中所有含氮化合物，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。;a.氨化反应：;b.硝化反应：;硝化过程的影响因素;反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。;反硝化细菌：是一类异养型的兼性厌氧细菌，如变形杆菌（Protens）、假单胞菌（Pseudomonas）、小球菌（Micrococcus）、芽孢杆菌（Bacillus）、无色杆菌（Achromobacter）、嗜气杆菌（Aerobacter）、产碱杆菌（Alcaligenes）。它们在缺氧的条件下，利用有机碳源为电子供体，硝酸态氮、亚硝酸态氮作为电子受体，在降解有机物的同时进行反硝化作用，其反应过程可表式为：;NO2—+3H（电子供体） 1/2N2+H2O+OH— NO3—+4H（电子供体） 1/2N2+H2O+2OH— 这样的反应又称为异化反硝化反应。值得一提的是反硝化过程中还存在同化反硝化反应，即将以NO2—、NO3—、NH3合成细胞物质的反应。但反硝化细菌通过同化反硝化反应使氮转化为细菌氮化物所去除的氮相对较少。 目前公认的从NO3—还原为N2的过程为： NO3— NO2— NO N2O N2 ;反硝化过程的影响因素;硝化池中：;内源反硝化 ;硝化、反硝化反应中氮的转化;氨化、硝化、反硝化;第二节 除磷;磷的去除;1.化学法除磷;目前通过大量研究和实践，对生物除磷得出如下认识: 1、生物除磷主要由一类统称为聚磷细菌的微生物完成。该类微生物均属异养型细菌，现已报道的种类包括：不动杆菌属、假单胞菌属、气单胞菌属、棒杆菌属、肠杆菌属、着色菌属、脱氮微球菌属等。上述细菌也存在于传统的活性污泥系统中，而传统活性污泥法之所以不能有效除磷，可能是其生长条件无法诱导这些微生物过度吸磷的缘故。 2、在厌氧条件下，聚磷菌把细菌中的聚磷水解为磷酸盐（PO43—）释放胞外，并从中获取能量，利用污水中易降解的COD如挥发性脂肪酸（VFA），合成贮藏物聚?-羟丁酸（PHB）等贮于胞内。;3、在好氧条件下，聚磷菌以游离氧为电子受体，氧化胞内贮存的PHB，并利用该反应产生的能量，过量地从污水中摄取磷酸盐，合成高能物质ATP，其中一部分又转化为聚磷，作为能量贮于胞内，好氧吸磷量大于厌氧释磷量，通过剩余污泥排放可实现高效地除磷目的。 4、一部分聚磷菌具有脱氮功能，在无游离氧条件下，可利用硝酸盐中的氧进行呼吸，将硝酸盐还原为N或NO。同时，在一定条件下，还可大量释磷，当厌氧段混入硝酸盐时，一部分易降解碳源被反硝化利用，对聚磷菌释磷产生不利影响。;5、聚磷菌厌氧释磷的程度与基质类型关系很大，当基质为甲酸、乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸时，释磷迅速而彻底，基质为非挥发性脂肪酸时，释磷则十分缓慢，且总释磷量也很小。有观点认为，聚磷菌一般可直接利用的是第一类基质——挥发性脂肪酸，其它基质则需转化为第一类基质后才能被利用。;从以往的研究大体可给出这样一个生化模型： 废水中的有机物进入厌氧区后，在发酵性产酸菌的作用下转化成乙酸。聚磷菌在厌氧的不利条件下（压抑条件），可将贮积在菌体内的聚磷分解。在此过程中释放出的能量可供聚磷菌在厌氧压抑环境下存活之用；另一部分能量可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+和e-,使之以PHB形式贮藏在菌体内，并使发酵产酸过程得以继续进行。聚磷分解后的无机磷盐释放至聚磷菌体外，此即观察到的聚磷细