污水处理工艺脱氮除磷基本原理.pdf免费

污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点 是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用.从七十年代以来， 国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技 术，在八十年代后期逐步 2 实现工业化流程.目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A/O 法、SBR法、氧化沟法等。 ➢ 生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制,首先，污水中的含氮有机物 转化成氨氮，而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺 氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为 缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和 反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中，硝化 菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行， 并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行. 由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件: 硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L 以上,合适的温度，最好在20℃,不能低于10℃，， 足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0。2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的 PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 异氧型细菌 硝化细菌 反硝化细菌+有机物 含氮有机物 + NH —N- N NH —N 4 3 2 （氨化作用） （硝化作用) （反硝化作用） ➢ 生物除磷原理 - 2- 3— 磷常以磷酸盐（HPO 、HPO 和 HPO ）、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除 2 4 4 2 4 磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体 内,形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的 ,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影 响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥 龄为30d时,除磷率为40％，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d 时，除磷率达到 87%。 大量的试验观测资料已经完全证实，再说横无除磷工艺中 ,经过厌氧释放磷酸盐的活性污 泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但 并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷，磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无 效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内储存，即磷的释 放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存，内源 损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中，含聚磷菌的会留污泥与污水混合后 ,在初始阶段出现磷的有效释 放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和储存有机物的过程基本 上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不断分解聚磷，并把分解产物（磷）释放 出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。 一般来说，污水污泥混合液经过2 小时厌氧后，磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释 放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大 提高，每厌氧释放 1mgP,在好氧条件下可吸收2。0~2.24mg