生物脱氮除磷的原理与工艺设计..pptVIP

生物脱氮新工艺 厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺(ANaerobic AMMonium OXidation) SHARON－ANAMMOX组合工艺具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点，是迄今为止最简捷的生物脱氮工艺，具有很好的应用前景，成为当前生物脱氮领域内的一个研究重点。 生物脱氮新工艺 生物脱氮新工艺 SHARON反应器1组；Ф19.5 m，H=5.75 m，流量为550 m 3/d，水力停留时间为3 d，好氧停留时间为24 h，温度为35 ℃，pH为7～7.2，溶解氧浓度为1.5 mg/L。 ANAMMOX反应器1组；Ф2.2 m，H=18 m(V=70 m3)，流量为550 m3/d，水力停留时间为3 h，设计负荷为800 kgN/d，温度为35 ℃，pH为7.5。 SHARON ANAMMOX 荷兰鹿特丹DOKHAVEN市政污水处理厂 同步硝化/反硝化工艺(Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND) 同步硝化反硝化现象，就是硝化反应和反硝化反应在同一反应器中、相同操作条件下同时发生。 与传统的脱氮工艺相比，SND工艺从理论上具有明显的优越性，主要表现在： ①工艺流程简单、反应器体积小； ②反硝化反应产生的碱度可及时补充部分硝化反应所消耗的碱度； ③缩短反应时间。 生物脱氮新工艺 同步硝化/反硝化工艺(Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND) 生物脱氮新工艺 宏观环境解释认为：由于生物反应器的混合形态不均，可在生物反应器内形成缺氧及(或)厌氧段，此为生物反应器的大环境，即宏观环境。 对SND生物脱氮的机理还需进一步地加深认识与了解，但已初步形成了三种解释：即宏观环境解释、微环境理论和生物学解释。 微环境理论则是从物理学角度加以解释的，目前已被普遍接受。 同步硝化/反硝化工艺(Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND) 生物脱氮新工艺 微环境理论认为：由于氧扩散的限制，在微生物絮体内产生DO梯度从而导致微环境的SND 微生物絮体的外表面DO较高，以好氧硝化菌为主；深入絮体内部，氧传递受阻及外部氧的大量消耗，产生缺氧区，反硝化菌占优势。 同步硝化/反硝化工艺(Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND) 生物脱氮新工艺 生物学的解释有别于传统理论。近年来，好氧反硝化菌和异养硝化菌的发现，打破了传统理论认为硝化反应只能由自养菌完成和反硝化只能在厌氧条件下进行的观点。对于好氧反硝化、异养硝化、自养反硝化的现象，近年来生物学的发展已经可以给出令人比较满意的答案。由于许多好氧反硝化菌如Thiosphaera pantotropha、Pseudamonas Spp.、Alcaligenes faecalis等同时也是异养硝化菌，能够直接把NH4+转化为最终气态产物而逸出，因此，同时硝化反硝化生物脱氮也就成为可能。 BNR工艺 ——生物除磷工艺(BPR工艺) 通过生物途径去除废水中磷的过程称为生物除磷。 采用投加铝盐或铁盐去除废水中磷的过程称为化学沉淀除磷。 生物除磷法的优点： （1）降低化学药品费用； （2）减少污泥产量； 生物除磷需要以下几个条件：（1）存在聚磷菌；（2）有厌氧区和好氧区；（3）存在易生物降解物质和相当高浓度的磷 生物除磷(Biological Phosphorus Removal) BNR工艺 ——生物除磷工艺(BPR工艺) BNR工艺 BODTNTP 厌氧池 生物体合成及衰减；PHB利用并过量吸磷； 高PO43- 好氧池 污泥回流 富磷污泥排放 低BOD低TP高NH3-N 聚磷水解，释磷；PHB内部贮存； 将磷从水中转移至泥中；通过排放富磷污泥从系统中除磷。 产酸菌PAOs 异养菌(PAOs占48%~63%) ——生物除磷工艺(BPR工艺) BNR工艺 ——生物除磷工艺(BPR工艺) 正磷 SBOD 厌氧区 好氧区 时间 浓度 BPR工艺中BOD及磷的去除 BNR工艺 ——生物除磷工艺(BPR工艺) HRT=3+4=7h完成生物除磷过程. BNR工艺 在常规活性污泥系统中，微生物正常生长时活性污泥含磷量一般为干重的1.5%~2.3%，一般按2%计算。 C60H87O23N12P (31/1374=2.26%) 生物除磷工艺中剩余污泥的含磷量达到污泥干重的3%~7%。 PAOs的聚磷酸盐含量最高为50%，相当于15%~20%的含磷量。 15%