污水脱氮除磷的原理及其工艺.docVIP

污水脱氮除磷的原理及其工艺

水资源是非常重要的自然资源。近年来，由于世界人口增长和社会经济发展，人类的用水量激增，加上浪费和水资源的污染，使水资源日益短缺。水已成为人类社会可持续发展的限制因素。水资源短缺已成为当今人类面临的最严峻的挑战之一。

改革开发以来，我国国民经济持续高速增长，工业化和城市化进程迅速加快，城市规模不断扩大。同时，由于工农业生产尚未摆脱粗放型的生产经营模式，在城市和工业污水排放总量不断增加的同时，氮、磷化合物排放总量亦明显增加，导致水体环境污染和水质富营养化日趋严重，水资源面临危机。

目前普遍认为，建造城市污水处理厂处理城市污水是解决城市水污染问题最重要和最有效的技术措施。在污水处理初期，把有机污染物即碳源生化需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)和悬浮固体(SuspendedSolid,SS)的去除作为污水处理的主要水质目标。到20世纪60年代和70年代[[]郑兴灿,李亚新编著.污水除磷脱氮技术(M).北京:中国建筑工业出版社,1998.]，人们发现仅仅去除BOD和SS是不够的。氨氮的存在依然导致水体的黑臭或溶解氧(DissolvedOxygen,DO)浓度过低，这使得城市污水的常规二级生物处理技术从单纯的有机物去除发展到有机物和氨氮的联合去除。到了20世纪70年代和80年代[[

[]郑兴灿,李亚新编著.污水除磷脱氮技术(M).北京:中国建筑工业出版社,1998.

[]郑兴灿,李亚新编著.污水除磷脱氮技术(M).北京:中国建筑工业出版社,1998.

1.1水体富营养化及其控制

1.1.1水体富营养化及其危害

我国湖泊、水库的总贮水量约为6210亿m3，占水资源总量的23%，在国民经济中占有重要地位[[]

[]王占生,刘文君.微污染水源饮用水处理(M).北京:中国建筑工业出版社,1999.

2003年中国环境状况公报报道[[]国家环保局，2003年中国环境状况公报，北京，2004]，2003年度监测的28个重点湖库中，满足Ⅱ类水质的湖库有1个，占3.6％；Ⅲ类水质湖库有6个，占21.4％；Ⅳ类水质湖库有7个，占25.0％；Ⅴ类水质湖库有4个，占14.3%；劣Ⅴ类水质湖库有10个，占35.7％。三湖(滇池、巢湖和太湖)水质均为劣Ⅴ类，其中江苏太湖为轻度富营养化、安徽巢湖为中度富营养化，昆明市的滇池为重度富营养化；城市内湖水质较差，北京市的昆明湖和杭州市的西湖水质为Ⅳ类，南京

[]国家环保局，2003年中国环境状况公报，北京，2004

2003年，我国近岸海域污染依然严重，海水中的主要污染物依然是无机氮、活性磷酸盐和铅。2003年全海域共发现赤潮119次，累计面积约14550平方公里。全海域共发生100平方公里以上的赤潮27次。其中，500平方公里以上的赤潮8次，赤潮频繁发生海域多为受无机氮和磷酸盐污染较重的海域[[]

[]国家海洋局，2003年中国海洋环境质量公报，北京，2004

富营养化(Eutrophication)是水体受到氮磷污染，营养物质进入水体并造成藻类和其它微生物异常增殖的结果[冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理(M).北京:化学工业出版社,2001.]。在自然界，湖泊的富营养化是一种普遍存在的缓慢的进化过程。从水污染意义上讲，它是指水体受到氮磷污染，大量的营养物质进入水体，造成藻类及其它浮游生物的异常增殖，从而导致水质发生一系列物理、化学、生物的变化，使得水体质量整体下降，生态环境结构遭到破坏，致使水域发生“水华”、“赤潮”等现象，甚至引起湖泊的退化。

冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理(M).北京:化学工业出版社,2001.

富营养化的危害很大，它不仅在经济上、环境上造成巨大损失，而且危害人类健康。富营养化的主要危害有以下几个方面：

(1)导致水质恶化，使饮用水处理增加困难。处于富营养化状态的水体会出现许多藻类的过渡繁殖，使饮用水产生霉味和臭味。水体富营养化以后，一些藻类还能够分泌和释放毒性物质，例如蓝藻门的不定腔球藻(Coclosphaerium)，铜锈微囊藻(MicrocystisAeruginosa)等能分泌藻青脘(Phycyan)。藻青脘(Phycyan)是有毒物质，被人畜饮用后会引发消化道炎症[彭近新,陈惠君.水质富营养化与防治(M).北京:中国环境科学出版社,1988.]。藻类的异常繁殖还给城市自来水厂的运行带来困难，使制水成本上升。武汉市东湖自来水厂过去东湖污染较轻的时候，藻类浓度不高，很少发生过藻类堵塞滤池的现象，每天只需反冲洗一次左右。但是自20世纪70年代以来，东湖水质日趋富营养化，藻类浓度愈来愈高，每隔2~3h就需要反冲洗