污水治理-缺氧工艺.pptVIP

水 处 理 技 术 第 十 篇 缺 氧 工 艺 目 录 1、反硝化的作用机理 2、反硝化脱氮的典型应用 3、缺氧池工艺设计 4、缺氧可去除难降解的有机物 反硝化作用的机理 反硝化作用的定义 定义： 生物反硝化过程是指在无氧或低氧条件下，微生物将硝酸盐氮（ NO3 -N）和亚硝酸盐氮（NO2 -N）还原成气态氮的过程。 - - 参与这一过程的微生物称为反硝化菌，是一类兼性厌氧微生物。 反硝化菌： 反硝化菌在环境中存在于土壤、沉积物、地表水、地下水中； 大部分反硝化菌以有机物为电子供体，是异养菌； 部分反硝化菌可以H2和还原态硫为电子供体，是自养菌。 反硝化作用的机理 反硝化中氮的转化 NO3- + 2e- + 2H+ = NO2- + H2O NO2- + e- + 2H+ = NO + H2O 2NO + 2e- + 2H+ = N2O + H2O N2O + 2e- + 2H+ = N2 + H2O 反硝化作用的机理 异化反硝化 反硝化中氮的转化 同化反硝化 当NO3-是氮的唯一可被利用形式时进行 反硝化反应方程式（异养反硝化菌,以甲醇为碳源） 反硝化反应方程式（自养反硝化菌） 反硝化作用的机理 反硝化工艺的影响因素 硝酸盐浓度 硝酸盐浓度会影响反硝化菌的最大生长速率 碳源 外加碳源大多投加甲醇，因它被氧化分解后的产物为CO2和H2O，不留下任何难以分解的中间产物，而且能 获得最大的反硝化速率，一般来说，该速率为无外加碳源时的四倍。 温度 最适宜的运行温度是20～40℃。低于15℃时，反硝化速率将明显下降，而在5℃以下，反硝化虽能进行，但 速率极低。 pH值 最佳pH值范围为7.0~8.0。 溶解氧 一般地，在悬浮生长系统，反硝化段溶解氧控制在0.5mg/L以下，而在生物膜反硝化系统中，由于菌体周围 微环境的氧分压与溶液大环境的不同，溶解氧控制在1.0 mg/L以下时，亦不致影响反硝化的正常进行。 反硝化作用的机理 反硝化速率与温度和溶解氧的关系 RDN（T）= RDN（20）K（T-20）（1-DO） 式中： K——反硝化的温度系数，取值范围：1.03~1.1，通常取1.09。 反硝化脱氮的典型应用 废水 曝气池 缺氧池 二沉池 出水 污泥回流 剩余污泥 生物量衰减（内源反硝化） 发生污泥作为电子供体的反硝化反应 出水BOD、NO3-较低、但NH4+高 特点：是去除生物量的简单而有效的方法。但较少单独应用 。 原因： ① 内源呼吸速率很慢（ 反硝化衰减系数为0 . 051 /d ） ， 因此需要较高的污泥浓度和较长的HRT ， 导 致较高的用以及二沉池的沉降性能问题； ② 生物量衰减放出氨氮， 降低了系统的氮去除率。 反硝化脱氮的典型应用 预缺氧－A/O工艺脱氮 特点： 直接以进水中BOD为碳源进行反硝化，减少曝气池除碳负荷； 与生物量衰减法相比，有较快的速率 氨氮去除率高 需较高的内回流（反硝化去除的氮～Qr2/(Q+Qr2)；通常Qr2/Q：100%~400%） 废水 缺氧段 好氧段 二沉池 出水 污泥回流 剩余污泥 混合液回流 反硝化脱氮的典型应用 同时硝化反硝化 废水 反应器 二沉池 出水 污泥回流 剩余污泥 出水BOD、 NH4+ 、 NO3-均较低 特点： DO通常低于1.0mg/L 三个因素可保证硝化、反硝化、有机物去除同时发生 （1）只有当DO高于1.0mg/L时各种氮还原酶才能被抑制； （2）当DO低于1.0mg/L时各种氮还原酶被抑制程度较轻； （3）污泥絮体内部DO较低，因此只要电子供体能够进入絮体内部，则可发生反硝化。 缺氧池工艺设计 容积设计 缺氧池（区）有效容积可按下列公式计算： Vn——缺氧池（区）容积，m3； Q——生物反应池的设计流量，m3?d； X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L ； Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L； Nte——生物反应池出水总氮浓度，mg/L； △Xv—排出生物反应池系统的微生物量，kgMLVSS/g； Kde(T)——T℃时的脱氮速率，kgNO3-N/（kgMLSS·d） 。 Kde(20)——20℃时的脱氮速率，kgNO3-N/（kgMLSS·d），宜取 0.03~0.06(kgNO -N)/（kgMLSS·d）； 3 T——设计温度，℃； Yt——污泥总产率系数，kgMLSS?kgBOD5，宜根据试验资料确 定，无试验资料时，系统有初沉池时取0.3，无初沉池时取0.2～ 0.6； y——单位容积混合液中，活性污泥固体物质总量（MLSS）中挥 发性悬浮固体物质总量（MLVSS）所占比例； So——生物反应池进水五日生化需氧量浓度，mg/L； Se——生物反应池出水五日生化需氧量浓度，mg/L。 缺氧池工艺设