廢水脫氮的具體指標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮≤15mg

第三節(jié)氮磷污水的生物處理為什么要脫氮除磷？

氮和磷的排放會(huì)加速導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，其次是氨氮的好氧特性會(huì)使水體的溶解氧降低，此外，某些含氮化合物對(duì)人和其他生物有毒害作用。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)氮磷的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。第三節(jié)氮磷污水的生物處理為什么要脫氮除磷？氮污、廢水脫氮的具體指標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮≤15mg／L污、廢水脫氮的具體指標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮≤15m第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)

(一)、生物脫氮原理污水中氨主要以有機(jī)氮和氨氮形式存在。在生物處理過程中，有機(jī)氮很容易通過微生物的分解和水解轉(zhuǎn)化成氨氮，即氨化作用。傳統(tǒng)的硝化—反硝化生物脫氮的基本原理就在于通過硝化反應(yīng)先將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化反應(yīng)將硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出，從而達(dá)到脫氮的目的。第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)(一)、生物脫第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)（一）生物脫氮的基本原理硝化作用：氨態(tài)氮經(jīng)微生物的氧化而成為硝酸態(tài)氮的過程。第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)（一）生物脫氮的基本原理反硝化作用：由硝酸鹽還原成NO2–并進(jìn)一步還原成N2的過程（廣義）。狹義的反硝化作用僅指由亞硝酸還原成N2的過程。反硝化途徑：NO3-→NO2-→NO→N2O→N2以甲醇為碳源時(shí)：NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O+HCO3-NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-

第三節(jié)氮磷污水的生物處理一、生物脫氮技術(shù)反硝化途徑：NO第三節(jié)氮磷污水的生物處理（二）硝化-反硝化菌的培養(yǎng)硝化菌：培養(yǎng)基不含有機(jī)物；通氣；補(bǔ)充NH4+-N；調(diào)節(jié)pH反硝化菌：培養(yǎng)基富含有機(jī)物；厭氧第三節(jié)氮磷污水的生物處理（二）硝化-反硝化菌的培養(yǎng)（三）影響硝化-反硝化的因素1．溫度硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍是30～35℃，溫度不但影響硝化茵的比增長(zhǎng)速率，而且影響硝化菌的活性，在5～35℃的范圍內(nèi)，硝化反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，僅超過30℃時(shí)增加幅度減少，當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，硝化細(xì)菌的生命活動(dòng)幾乎停止。對(duì)于同時(shí)去除有機(jī)物和進(jìn)行硝化反應(yīng)的系統(tǒng)，溫度低于15℃即發(fā)現(xiàn)硝化速率迅速降低，低溫對(duì)硝酸菌的抑制作用更為強(qiáng)烈，因此在低溫12～14℃時(shí)常出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累。在30～35℃較高溫度下，亞硝酸菌的最小倍增時(shí)間要小于硝酸菌，因此，通過控制溫度和污泥齡，也可控制反應(yīng)器中亞硝酸菌的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。反硝化反應(yīng)的最佳溫度范圍為35～45℃，溫度對(duì)硝化菌的影響比反硝化菌大。

（三）影響硝化-反硝化的因素1．溫度2．溶解氧硝化反應(yīng)必須在好氧條件下進(jìn)行，一般應(yīng)維持混合液的溶解氧濃度為2～3mg/L，溶解氧濃度0.5～0.7mg/L，是硝化菌可以忍受的極限。硝化可在高溶解氧狀態(tài)下進(jìn)行，高達(dá)60mg/L的溶解氧濃度也不會(huì)抑制硝化的進(jìn)行，為了維持較高的硝化速率，污泥齡降低時(shí)要相應(yīng)地提高溶解氧濃度。溶解氧對(duì)反硝化反應(yīng)有很大影響，主要由于氧會(huì)同硝酸鹽競(jìng)爭(zhēng)電子供體。同時(shí)分子態(tài)氧也會(huì)抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，（三）影響硝化-反硝化的因素2．溶解氧（三）影響硝化-反硝化的因素3．pH值硝化反應(yīng)的最佳pH值范圍為7.5～8.5,硝化菌對(duì)pH值變化十分敏感，當(dāng)pH值低于7時(shí)，硝化速率明顯降低．低于6和高于9.6時(shí)，硝化反應(yīng)將停止進(jìn)行。反硝化過程的最佳pH值范圍為6.5～7.5，不適宜的PH值會(huì)影響反硝化菌的生長(zhǎng)速率和反硝化酶的活性。當(dāng)pH值低于6.0或高于8.0時(shí)，反硝化反應(yīng)將受到強(qiáng)烈抑制。（三）影響硝化-反硝化的因素3．pH值（三）影響硝化-反硝化的因素4．C/N比

C/N比值是影響硝化速率和過程的重要因素。硝化菌是自養(yǎng)菌，硝化菌產(chǎn)率或比增長(zhǎng)速率比活性污泥異養(yǎng)菌低得多，若廢水中BOD5值太高，將有助于異養(yǎng)菌迅速增殖，從而使微生物中的硝化菌的比例下降，一般認(rèn)為，只有BOD5低于20mg/L時(shí)，硝化反應(yīng)才能完成。反硝化過程需要充足的碳源，理論上lgNO2還原為N2需要碳源有機(jī)物2.86g。一般認(rèn)為，當(dāng)廢水的BOD5/TKN值大于4～6時(shí)，可認(rèn)為碳源充足，不需另外投加碳源，反之則要投加甲醇或其他易降解的有機(jī)物作碳源。（三）影響硝化-反硝化的因素4．C/N比（三）影響硝化-反硝化的因素5、污泥齡為使硝化菌能在連續(xù)流的反應(yīng)系統(tǒng)中存活并維持一定數(shù)量，微生物在反應(yīng)器的停留時(shí)間即污泥齡應(yīng)大于硝化菌的最小世代期。一般應(yīng)取系統(tǒng)的污泥齡為硝化最小世代期的兩倍以上。較長(zhǎng)的污泥齡可增強(qiáng)硝化反應(yīng)的能力，并可減輕有毒物質(zhì)的抑制作用。（三）影響硝化-反硝化的因素5、污泥齡（三）影響硝化-反硝化的因素6．抑制物質(zhì)對(duì)硝化反應(yīng)有抑制作用的物質(zhì)有：過高濃度氨氮、重金屬、有毒物質(zhì)以及有機(jī)物。一般來說，同樣毒物對(duì)亞硝酸菌的影響比對(duì)硝酸菌大。反硝化菌對(duì)有毒物質(zhì)的敏感性比硝化菌低很多，與一般好氧異養(yǎng)菌相同。在應(yīng)用一般好氧異養(yǎng)菌文獻(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該考慮馴化的影響。生物脫氮工藝包括含碳有機(jī)物的氧化、氨氮的硝化、硝態(tài)氮的反硝化等生物過程，即碳化-硝化-反硝化過程。從完成這些過程的反應(yīng)器來分，脫氮工藝可分為活性污泥脫氮系統(tǒng)和生物膜脫氮系統(tǒng)，其分別采用活性污泥法反應(yīng)器與生物膜反應(yīng)器作為好氧/缺氧反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)硝化/反硝化以達(dá)到脫氮的目的。從完成這些過程的時(shí)段和空間不同，活性污泥脫氮系統(tǒng)的碳化、硝化、反硝化可在多池中進(jìn)行，也可在單池中進(jìn)行。

（三）影響硝化-反硝化的因素6．抑制物質(zhì)（三）影響硝化-反硝化的因素（三）影響硝化-反硝化的因素1.影響硝化作用的因素硝化菌（關(guān)鍵）及泥齡：數(shù)量滿足；增加泥齡DO：活性污泥>2mg/L，生物膜>3mg/L溫度：30℃pH：7.0-8.0，最適：7.7營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：BOD5/T-N應(yīng)小，氨氮<100-200mg/L毒物：敏感（三）影響硝化-反硝化的因素1.影響硝化作用的因素（三）影響硝化-反硝化的因素2.影響反硝化作用的因素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：需足夠有機(jī)碳源（BOD5/T-N>3）DO:活性污泥<0.5mg/L，生物膜<1.5mg/L溫度：最適：40℃pH：活性（6-8，最適：7.0-7.5），產(chǎn)物種類（三）影響硝化-反硝化的因素2.影響反硝化作用的因素（四）生物脫氮工藝1.傳統(tǒng)三級(jí)活性污泥法第一級(jí)：有機(jī)物去除和氨化（有機(jī)碳的氧化有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨）第二級(jí)：好氧硝化（BOD5小，氨態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮）第三級(jí)：缺氧反硝化（硝態(tài)氮還原為N2，必須投加氫供體或碳源）（四）生物脫氮工藝1.傳統(tǒng)三級(jí)活性污泥法2.二級(jí)活性污泥生物脫氮工藝2.二級(jí)活性污泥生物脫氮工藝3.分建式缺氧-好氧工藝（A-O工藝）特點(diǎn)：反硝化池前置一般無需添加外碳源硝化池混合液的回流使產(chǎn)生的NO3-在反硝化池內(nèi)去除3.分建式缺氧-好氧工藝（A-O工藝）4.合建式A/O工藝4.合建式A/O工藝5.生物脫氮工藝新進(jìn)展（1）簡(jiǎn)捷硝化-反硝化工藝（短程硝化-反硝化）：

由傳統(tǒng)硝化-反硝化原理可知，硝化過程是由兩類獨(dú)立的細(xì)菌催化完成的兩個(gè)不同反應(yīng)，應(yīng)該可以分開；而對(duì)于反硝化菌，亞硝酸根或硝酸根均可以作為最終受氫體。該方法就是將硝化過程控制在亞硝化階段而終止，隨后進(jìn)行反硝化，在反硝化過程將亞硝酸根作為最終受氫體，故稱為短程(或簡(jiǎn)捷)硝化-硝化?？刂葡趸磻?yīng)停止在亞硝化階段是實(shí)現(xiàn)短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵，其主要影響因素有溫度、污泥齡、溶解氧、pH值和游離氨等?？刂戚^高溫度、較低溶解氧和較高pH值和極短的污泥齡條件等，可以抑制硝酸菌生成，使亞硝酸菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，從而使硝化過程控制在亞硝化階段。5.生物脫氮工藝新進(jìn)展由傳統(tǒng)硝化-反硝化原理可5.生物脫氮工藝新進(jìn)展（2）厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化是荷蘭Delft大學(xué)1990年提出的一種新型脫氮工藝。基本原理是在厭氧條件下以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體，將氨氮氧化氮?dú)?，或者說利用氨作為電子供體．將亞硝酸鹽或硝酸鹽還原成氮?dú)?。參與厭氧氨氧化的細(xì)菌是自養(yǎng)菌。厭氧氨氧化過程無需有機(jī)碳源在。

5.生物脫氮工藝新進(jìn)展厭氧氨氧化是荷蘭Delf5.生物脫氮工藝新進(jìn)展（3）亞硝酸型完全自養(yǎng)脫氮

基本原理是先將氨氮部分氧化成亞硝酸氮，控制氨根離子與亞硝酸根離子比例為1：1，然后通過厭氧氨氧化作為反硝化實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。全過程為自養(yǎng)的好氧亞硝化反應(yīng)結(jié)合自養(yǎng)的厭氧氨氧化反應(yīng)．無需有機(jī)碳源，對(duì)氧的消耗比傳統(tǒng)硝化/反硝化減少62.5%，同時(shí)減少堿消耗量和污泥生成量。5.生物脫氮工藝新進(jìn)展（3）亞硝酸型完全自養(yǎng)脫氮二、生物除磷技術(shù)

（一）生物除磷基本原理污水生物除磷是通過微生物對(duì)磷的過量攝取(超過其正常生長(zhǎng)的需要量)作用完成的，這是一種完全的生物攝取過程。在厭氧條件下，除磷菌能分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時(shí)產(chǎn)生ATP，攝人細(xì)胞廢水中的脂肪酸，產(chǎn)生PHB，將磷酸排出胞外；好氧環(huán)境，氧化PHB，釋放的能量來超量攝取污水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì)胞內(nèi)。所攝取的磷比在厭氧環(huán)境中所釋放的磷多，污水生物除磷正是利用了微生物的這一過程，作為剩余污泥排走。二、生物除磷技術(shù)（一）生物除磷基本原理廢水脫氮的具體指標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮≤15mg（二）生物除磷工藝中微生物組成及其特點(diǎn)所有既能積累聚磷酸鹽又能積累聚-β羥基丁酸鹽的細(xì)菌稱為(聚磷菌)除磷菌生長(zhǎng)慢，能適應(yīng)厭氧和好氧交替環(huán)境成為優(yōu)勢(shì)菌。微生物組成：不動(dòng)桿菌屬假單胞菌屬氣單胞菌屬其他菌屬諾卡氏桿菌屬、深紅紅螺菌、著色菌屬、蠟狀芽孢桿菌、腸桿菌屬等共生菌：發(fā)酵產(chǎn)酸菌、異養(yǎng)好氧菌（二）生物除磷工藝中微生物組成及其特點(diǎn)所有既能積累聚磷酸鹽又（三）聚磷菌的培育聚磷菌分離：同位素標(biāo)識(shí)法培養(yǎng)：擴(kuò)大培養(yǎng)（三）聚磷菌的培育1．溶解氧和氧化態(tài)氮溶解氧分別對(duì)攝磷和放磷過程影響不同。在厭氧區(qū)中必須控制嚴(yán)格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有化合態(tài)氧。溶解氧的存在，將抑制厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸作用和消耗乙酸等低分子脂肪酸物質(zhì)；硝態(tài)氮的存在，影響聚磷菌的代謝，也會(huì)消耗部分乙酸等低分子脂肪酸物質(zhì)而發(fā)生反硝化作用，都影響磷的釋放，從而影響在好氧條件下對(duì)磷的吸收。在好氧區(qū)中要供給足夠的溶解氧，以滿足聚磷菌對(duì)PHB的分解和攝磷所需。一般厭氧段的溶解氧應(yīng)嚴(yán)格控制在0.2mg／L以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg／L左右。（四）影響生物除磷的因素1．溶解氧和氧化態(tài)氮（四）影響生物除磷的因素2．污泥齡由于生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥去除磷的，因此剩余污泥量的多少將決定系統(tǒng)的脫磷效果。一般污泥齡較短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，可以取得較高的脫磷效果。短的泥齡還有利于好氧段控制硝化作用的發(fā)生而利于厭氧段的充分釋磷，因此，僅以除磷為目的的污水處理系統(tǒng)中，一般宜采用較短的泥齡。研究表明，當(dāng)污泥齡為30天時(shí)，除磷率為40％，污泥齡為17天時(shí)，除磷率為50%，污泥齡降至5天時(shí)，除磷率可提高到87%。（四）影響生物除磷的因素2．污泥齡（四）影響生物除磷的因素3．BOD負(fù)荷和有機(jī)物性質(zhì)一般認(rèn)為，較高的BOD負(fù)荷可取得較好的除磷效果，有人提出BOD/TP＝20是正常進(jìn)行生物除磷的低限。不同有機(jī)物為基質(zhì)對(duì)磷的厭氧釋放及好氧攝取也有差別。一般低分子易降解的有機(jī)物易被聚磷菌吸收、誘導(dǎo)磷釋放的能力較強(qiáng)，而高分子難降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放的能力較弱。（四）影響生物除磷的因素3．BOD負(fù)荷和有機(jī)物性質(zhì)（四）影響生物除磷的因素4．溫度溫度對(duì)除磷效果的影響不如對(duì)生物脫氮過程的影響明顯，因?yàn)樵诟邷?、中溫、低溫條件下，不同的菌群都具有生物除磷的能力，在5～30℃的范圍內(nèi)，都可以得到很好的除磷效果，但低溫運(yùn)行時(shí)厭氧區(qū)的停留時(shí)間要低一些。5．pH值

pH值在6～8的范圍內(nèi)時(shí)，磷的厭氧釋放比較穩(wěn)定。pH值低于6時(shí)生物除磷的效果會(huì)大大下降。廢水生物除磷的工藝流程一般由厭氧池和好氧池組成。A/O（厭氧—好氧生物除磷）工藝和Phostrip（旁流除磷）工藝是兩種基本的生物除磷工藝。（四）影響生物除磷的因素4．溫度（四）影響生物除磷的因素（四）影響生物除磷的因素1.DO/E：好氧池DO>2mg/L,厭氧池E-200~-300mV2.溫度：影響不大3.pH：中性-弱堿性4.硝酸鹽與亞硝酸鹽濃度:硝酸鹽<0.2mg/L5.碳源：進(jìn)水BOD5/T-P>156.泥齡：3.5-7天（四）影響生物除磷的因素1.DO/E：好氧池DO>2mg/L（五）污水生物除磷工藝

1、A／