污水处理脱氮工艺概述.ppt

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第63页,共76页,星期六,2024年,5月生物膜内自养脱氮工艺(CANON)在限氧的条件下,利用完全自养性微生物将氨氮和亚硝酸盐同时去除的一种方法。该工艺可用以低有机物浓度的废水生物脱氮,可以采用单一反应器或生物膜反应器。反应器内进行部分硝化和氨的厌氧氧化。在限氧条件下,系统中有两类自养微生物:好氧硝化细菌和厌氧氨氧化细菌。自养菌经过NO2-中间体直接将NH4+转变为N2。第64页,共76页,星期六,2024年,5月CANON工艺在限氧条件下,好氧硝化细菌将NH4+氧化成NO2-。反应如下:然后,厌氧氨氧化细菌将NH4+和NO2-转变成N2和少量的NO3-。反应如下:总的脱氮反应式为:第65页,共76页,星期六,2024年,5月CANON工艺亚硝化通过限制溶解氧量在颗粒污泥表层实现,而Anammox则在污泥内层的缺氧层实现第66页,共76页,星期六,2024年,5月CANON工艺优势生物膜内自养脱氮工艺适用于污水生物脱氮尤其是低有机物高氮废水。由于该工艺过程微生物是完全自养的,所以不需要外加碳源。另外,在整个脱氮过程中也不需要通风曝气,节约能耗。相对于传统脱氮工艺,该工艺的耗氧量降低63%。第67页,共76页,星期六,2024年,5月氮的转化第68页,共76页,星期六,2024年,5月传统硝化反硝化生物脱氮与短程硝化/厌氧氨氧化工艺对比第69页,共76页,星期六,2024年,5月厌氧氨氧化工艺优势与传统硝化/反硝化技术相比,厌氧氨氧化自养脱氮技术无需有机物,水中的有机物可以被充分利用去产能源物质(甲烷),实现能源的回收利用;耗氧量降低60%,大大减少了供氧量和中和试剂,降低了能耗和运行费用;厌氧氨氧化菌细胞产率很低,污泥产量少,可以减少污泥处置费用;此外厌氧氨氧化菌以二氧化碳作为碳源,且代谢途径中没有N2O等中间产物,因此可以减少温室气体的排放;工艺容积效能很高,以现有工程水平计算约为硝化-反硝化工艺能效的100倍,减少了池容和占地面积。第70页,共76页,星期六,2024年,5月厌氧氨氧化工艺问题1、如何维持硝化系统长期稳定?2、Anammox菌倍增时间长,怎样提高其扩增速度,并有效持留?3、反应器启动时间?4、有机物对硝化过程和厌氧氨氧化过程均产生影响5、高铵、低COD,苛刻的中温(30-35℃)第71页,共76页,星期六,2024年,5月其他生物脱氮新技术简介1、De-ammonification(反氨化)工艺一种适用于处理高浓度含氮废水的新工艺。通过控制供氧,使该工艺中氨转化为氮气的过程不需要按化学计量式来消耗电子供体。这一过程被称为好氧反氨化工艺(aerobicde-ammonification)。Binswangrer等报道利用生物转盘反应器,通过硝化-反硝化工艺去除高浓度NH4+废水中的氮,结果表明:当表面负荷率为2.05gN/(m2.d)时,去除速率达90~250gN/(m2.d)。不需添加任何可生物降解的有机碳化合物。总的来说,De-ammonification工艺目前还不成熟,尚未实现可行的工程应用。第72页,共76页,星期六,2024年,5月将Nitrosomonas,Nitrosospira,Nitrosococcus和Nitrosolobus等亚硝化细菌混合固定在一起。选择合适的无机催化剂(如含铁化合物)。废水中的NH4+首先被微生物氧化成NO2-、NO3-,再在无机催化剂下分解为N2和N2O。2、固定化催化氧化技术其他生物脱氮新技术简介第73页,共76页,星期六,2024年,5月3、生物纤维膜反应器把膜技术优点(从污水中截留和分离微生物)和细胞固定化技术优点(高浓度微生物、传质比表面积大)结合起来。反映器中膜不仅具有生物降解功能,同时还具有分离功能。如PSB(permeablesupportbiofilm),生物膜附着在渗透性纤维膜载体上,氧气渗透进入生物膜。生物膜中微生物自然分层,碳氧化、硝化和反硝化在生物膜的不同部位进行。微生物间无干扰,避免微生物间竞争和抑制作用。其他生物脱氮新技术简介第74页,共76页,星期六,2024年,5月4、臭氧湿式氧化一种处理含氨氮废水比较有效的技术。碱性条件下,通过O3的湿式氧化过程产生一些氧化能力很强的OH自由基,氧化水中氨氮。可作为含有机物又含无机污染物废水的预处理;也可作为废水深度处理后处理进一步降解废水中污染物。其他生物脱氮新技术简介第75页,共76页,星期六,2024年,5月感谢大家观看第76页,共76页,星期六,2024年,5月前置反硝化脱氮工艺优点有机碳源可以充分用于反硝化作用,减少外碳源的投

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