脱氮除磷污水处理工艺..
污水脱氮除磷的原理及其工艺
污水脱氮除磷的原理及其工艺一、污水脱氮原理:污水中的氮主要以无机氮和有机氮两种形式存在,其中无机氮包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,有机氮主要包括蛋白质等有机物。
污水脱氮的主要原理是利用硝化反应和反硝化反应。
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮,该过程需利用到氨氧化细菌进行氧化作用,产生的硝酸盐氮可以被水中的反硝化细菌进一步还原为氮气释放到大气中。
这样就实现了对污水中氨氮的脱氮处理。
反硝化反应是将硝酸盐氮还原为氮气。
反硝化作用需要在无氧环境下进行,可通过添加外源电子供体(如甲烷、乙醇等)来提供反硝化细菌进行反硝化作用。
反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体进行还原,产生大量的氮气释放到大气中,实现了对污水中硝酸盐氮的脱氮处理。
二、污水除磷原理:污水中的磷主要以无机磷和有机磷两种形式存在,其中无机磷主要包括磷酸盐磷和亚磷酸盐磷,有机磷主要包括有机物中的磷酸酯等。
污水除磷的主要原理是利用化学沉淀法和生物吸附法。
化学沉淀法是通过给污水中添加适量的化学沉淀剂(如氯化铝、聚合氯化铝等)来与磷酸盐磷和亚磷酸盐磷反应生成难溶的沉淀物(如磷酸铝等),从而使磷被固定在沉淀物中,从而实现了对污水中无机磷的除磷处理。
生物吸附法是利用在废水生物处理系统中存在的一些微生物对磷进行吸附作用,这些微生物能将磷从废水中吸附到其细胞表面或胞囊中,从而实现了废水中磷的除磷处理。
三、污水脱氮除磷工艺:污水脱氮除磷工艺主要有一体化生物法、AO法和AB法等多种。
其中,一体化生物法比较常用,其工艺流程为:进水→除砂→调节池→好氧生物反应器(硝化反应)→缺氧生物反应器(反硝化反应)→二沉池(沉淀处理)→出水。
一体化生物法通过将硝化反应和反硝化反应合为一体,利用生物脱氮除磷技术处理污水。
系统中含有好氧区和缺氧区,其中好氧区负责氨氮的硝化反应,缺氧区则利用添加碳源(如甲醇、乙醇等)提供的外源电子供体来进行反硝化反应。
通过控制好氧区和缺氧区的进水比例,可实现对污水中的氮和磷的高效去除。
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析污水处理是保护环境、维护人类健康和可持续发展的重要措施之一、污水处理需要对其中的有害物质进行去除,其中包括氮和磷等营养物质。
脱氮除磷是其中一项重要的工艺,下面将对其进行介绍及比较分析。
脱氮工艺主要有生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺两种。
1.生物脱氮工艺:生物脱氮是利用污水处理系统中的微生物来将氨氮转化为氮气释放到大气中的过程。
其中常用的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化法和硝化亚硝化法。
-硝化-反硝化法:该方法分为两个阶段,第一步是将氨氮通过硝化菌转化为亚硝酸盐,然后在缺氧条件下使用反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气。
该工艺具有能耗较低和无需额外药剂的优点,同时还可以降低化学消耗物。
-硝化亚硝化法:该方法将硝化菌和亚硝化菌结合在同一反应器中,通过控制氧气浓度和反应温度来实现硝化和亚硝化的联合作用。
该工艺节省了处理污水的时间,同时也减少了系统的占地面积。
2.物理化学脱氮工艺:物理化学脱氮工艺主要包括空气氧化剂法和化学沉淀法。
-空气氧化剂法:该方法是利用氧气或臭氧等氧化剂来氧化污水中的氨氮,使其转化为氮气释放。
该工艺适用于处理高氨氮浓度的废水,并且不需要添加额外的化学品。
-化学沉淀法:该方法通过添加化学药剂来使污水中的氨氮与其结合,形成不溶性的沉淀物进行去除。
常用的药剂包括氢氧化钙、氯化铁和磷酸铁等。
该工艺适用于处理低氨氮浓度的废水,但需要使用额外的化学药剂。
除磷工艺主要有生物除磷工艺和化学除磷工艺两种。
1.生物除磷工艺:生物除磷工艺主要是通过利用污水处理系统中的一些微生物来将废水中的磷元素转化为不溶性的磷酸钙沉淀物进行去除。
该工艺包括聚磷酸盐法、硝化反硝化除磷法和反硝化聚磷酸盐除磷法等。
-聚磷酸盐法:该方法通过添加一定剂量的磷源来诱导有利微生物的适应和繁殖,使其在系统中大量积累。
随后,在缺氧条件下,这些微生物将磷元素从水中去除,形成不溶性的磷酸钙沉淀物。
该工艺操作简单、不需要额外药剂,但容易受到外界环境的影响。
污水处理工艺脱氮除磷基本原理
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实现工业化流程.目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/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。
反硝化细菌+有机物(氨化作用)(硝化作用) (反硝化作用)➢生物除磷原理磷常以磷酸盐(H2PO4-、HPO42-和H2PO43—)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除磷就是利用聚磷菌,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。
污水处理中的脱氮除磷工艺
污水处理中的脱氮除磷工艺摘要:在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下,简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。
关键词:脱氮除磷;机理;工艺1 前言城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。
氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。
上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧,而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化,对水质的要求也越来越高。
为了达到较好的脱氮除磷效果,环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺,本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。
2 生物脱氮原理【1】一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。
在普通活性污泥法中, 氨化作用进行得很快, 无需采取特殊的措施。
第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。
为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。
第三步是反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。
这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。
反应方程式如下:( 1) 硝化反应:硝化反应总反应式为:( 2) 反硝化反应:另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。
即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。
反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O3 生物除磷原理【1】所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。
而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。
污水处理方法之除磷、脱氮
污水处理方法之除磷、脱氮污水处理方法之除磷、脱氮:除磷:城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水,以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。
常用的除磷方法有化学法和生物法。
A、化学法除磷:利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀,将磷从废水中排除。
化学法的特点是磷的去除效率较高,处理结果稳定,污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
B、生物法除磷:生物法除磷是利用微生物在好氧条件下,对废水中溶解性磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。
整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下,将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。
这就是“厌氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外,其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸)储存于体内。
进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解,并释放出大量能量,一部分供自己增殖,另一部分供其吸收废水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内。
这就是“好氧吸磷”。
在此阶段,活性污泥不断增殖。
除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外,其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
脱氮:生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮50%~60%,氨氮40%~50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~5%。
它们均来源于人们食物中的蛋白质。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
A、化学法脱氮:包括氨吸收法和加氯法。
a、氨吸收法:先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨b、加氯法:在含氨氮的废水中加氯。
通过适当控制加氯量,可以完全除去水中的氨氮。
为了减少氯的投加量,此法常与生物硝化联用,先硝化再除去微量的残余氨氮。
B、生物法脱氮:生物脱氮是在微生物作用下,将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
脱氮除磷污水处理工艺最新版本
生物法除磷的理论基础:
生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物, 能够过量地, 在数量上超过其生理需要, 从外部环境摄取磷, 并将磷以聚合的形态储藏在体内, 形成高磷污泥, 排出系统外, 达到从污水中除磷的效果。
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有机磷 ADP ATP 无机磷 无机磷 ATP ADP 有机磷 释放 聚磷 聚 磷 菌 → 聚 磷 菌 合成 降解 溶解质 ATP ADP PHB PHB ADP ATP 无机物 厌氧段 好氧段 聚 磷 菌 的 作 用 机 理
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该反应的微生物属自养型厌氧细菌,生长速率非常低,但将氨氮厌氧转化能力非常高,可以达到4.8kgTN/(m3·d),最佳运行条件: 温度为10~43℃,pH值为6.7~8.3。
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自养型氨厌氧氧化菌生长慢,启动时间非常长,为使ANAMMOX污泥保留在反应器中并得到足够的生物量,需要有效的污泥截留(由此建议用生物膜反应器)。另外ANAMMOX过程的营养需求,是否出现羟胺、肼类化合物,二氧化氮等代谢中间产[HJ]物和二次污染问题等都是新工艺实际运行中要解决的问题。
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图1 ANAMMOX流化床反应器装置 1.污水 2.亚硝酸盐溶液 3.4.5.泵 6.取样口 7.ANAMMOX流化床反应器 8.恒温水浴 9.水封 10.湿式气体流量计 11.出水
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该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力” 。使用无需污泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实现,在较短的HRT(即SRT)和30 ~40℃的条件下,可有效地通过种群筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚硝化阶段,以 NO2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨(>500mg/L)废水的处理工艺,
脱氮除磷污水处理工艺ppt课件
合成
降解
溶解质 ATP
ADP PHB PHB ADP
ATP 无机物
厌氧段
好氧段
聚磷菌的作用机理
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短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、
反硝化除磷理论的工艺: SHARON工艺、ANAMMOX工艺、
CANON工艺、 SHARON与 ANAMMOX联合工艺、
PHOREDOX工艺、BCFS工艺
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中温亚硝化(SHARON)
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除磷脱氮 DOKHAVEN污水处理厂在它1987年投入运行后已升级多次。除经济利益的驱动外,主要是因为环境标准的不断提
高。出水对磷的限制早在1995年便已非常严格,要求出水磷的浓度最高标准为1 mgP/L。这意味着原始设计不能满足 排放要求,处理工艺必须升级。因受场地限制,一种精心设计的化学方法被选择在 A段曝气池进行除磷,这是因为若 在B段曝气池实施化学除磷会影响硝化过程。一种铁盐、一种混凝剂、一种絮凝剂被结合在一起用于化学除磷,这种 方法称为“三药剂”方法。这种特殊的方法比传统化学方法能节省40%的运行费用。因此,可做到环境与经济效益上 的双赢。[KG)]
脱氮除磷污水处理工艺
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生物法脱氮的理论基础:
废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐
氮等四种形态存在。其中有机氮占生活污水含氮量的 40%~60%,氨氮占50%~60%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 仅占0%~5%。因此在传统的生物处理中将
氨化菌 硝化菌
↓
↓
有机氮—→氨氮—→亚硝态氮、硝态氮
↓ ←反硝化菌
氮气
脱氮除磷的水污染处理工艺
脱氮除磷的水污染处理工艺近几十年来,水污染问题日益严重。
其中,氮和磷的排放是造成水体富营养化的主要原因之一。
为了解决这个问题,脱氮除磷的水污染处理工艺被广泛应用。
本文将对脱氮除磷的工艺进行详细介绍。
一、脱氮工艺1.生物法生物法是目前广泛使用的脱氮工艺。
主要包括生物硝化脱氮和生物反硝化技术两种方式。
生物硝化脱氮:通过硝化作用将氨氮先转化为亚硝酸盐,然后进一步转化为硝酸盐,最终转化成氮气释放。
生物硝化脱氮技术适合于高温和中温条件下的工业和城市污水处理。
生物反硝化技术:通过微生物将污水中的硝态氮还原成分子态氮。
生物反硝化技术在低温条件下和含有高浓度有机物或有毒物质的废水中有着较好的效果。
2.生物化学联合法生物化学联合法是将化学脱氮和生物脱氮相结合的方法。
将化学氮移除和Nitrifier-Denitrifier反应器相结合,可以同时去除废水中的氨氮、硝酸盐和有机氮。
二、除磷工艺1.生物法生物法反应器中添加特定的微生物种类,通过细胞内聚磷体的形成来去除废水中的磷。
生物法可以采用常温条件下的生物除磷法和PRB(磷酸根还原菌)方法。
生物除磷法:将一部分有机质转化为聚磷体,降低了废水中的磷浓度。
其中产生的胞外聚磷体通过化学加药破坏,从而将磷元素移除。
PRB技术:利用磷酸酯酶降解废水中的聚磷体,释放出其身上的磷元素,然后在还原本身成为无磷物质。
2.化学法化学法是使用化学物质来去除废水中的磷。
包括化学沉淀法和吸附法。
化学沉淀法:添加化学药剂,生成难溶的沉淀物,从而使废水中的磷以沉淀物的形式存在,达到去除的效果。
吸附法:利用化学吸附剂吸附废水中的磷元素,将其移除。
在吸附剂表面形成的吸附床与污水中的磷发生交换,达到去除的效果。
三、联合工艺脱氮除磷联合工艺是将脱氮和除磷相结合的工艺。
其中包括生物化学联合法、化学-生物工艺和物理化学-生物工艺。
联合工艺相比于单纯的脱氮或除磷工艺,具有去除效率高、运行稳定等优势。
综上所述,脱氮除磷是解决水污染的重要手段之一。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》范文
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理问题日益严峻。
在污水处理中,脱氮除磷是两个重要的处理目标。
传统的物理、化学处理方法虽然能够达到一定的处理效果,但往往能耗高、成本大,且易产生二次污染。
因此,对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行研究,不仅对环境保护具有重要意义,也对可持续发展具有长远影响。
本文旨在综述当前污水生物脱氮除磷工艺的优化技术及其应用现状。
二、污水生物脱氮技术1. 传统生物脱氮工艺传统生物脱氮工艺主要包括硝化与反硝化两个过程。
其中,硝化过程由自养型硝化细菌完成,反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。
这一过程虽然简单,但在实际运行中往往受到多种因素的影响,如温度、pH值、营养物质等。
2. 优化技术针对传统生物脱氮工艺的不足,研究者们提出了多种优化技术。
其中包括:改良菌种、引入新型反应器、优化运行参数等。
改良菌种主要是通过选育高效、耐污的菌种来提高脱氮效率;新型反应器的引入则能够更好地实现硝化与反硝化的分离与结合,提高整体脱氮效果;而优化运行参数则包括调整pH值、温度等,以适应不同环境条件下的脱氮需求。
三、污水生物除磷技术1. 传统生物除磷工艺传统生物除磷工艺主要依靠聚磷菌在好氧、厌氧条件下的生长特性来实现除磷。
这一过程虽然有效,但易受到污泥产量、营养物质等因素的影响。
2. 优化技术针对传统生物除磷工艺的不足,研究者们提出了多种优化技术。
其中包括:强化生物除磷、化学辅助生物除磷等。
强化生物除磷主要是通过优化反应条件、改良菌种等方式来提高除磷效率;而化学辅助生物除磷则是通过添加化学药剂来辅助生物除磷过程,进一步提高除磷效果。
四、污水生物脱氮除磷组合工艺及优化在实际应用中,往往需要将脱氮与除磷两种工艺结合起来,以实现更好的处理效果。
为此,研究者们提出了多种组合工艺及优化策略。
这些策略包括:分点投药、同步硝化反硝化除磷、新型反应器等。
分点投药可以在不同阶段针对性地添加药剂,以提高处理效果;同步硝化反硝化除磷则是在同一反应器中实现脱氮与除磷的双重目标;而新型反应器的引入则可以更好地实现各工艺阶段的分离与结合,提高整体处理效果。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展,大量生活污水和工业废水被排放到水环境中,造成了严重的环境问题。
为了有效减少污水对环境的危害,人们研发了多种污水处理技术。
其中,污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本,得到了广泛的应用。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用,利用活性污泥法等生物处理技术,将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。
该工艺主要利用微生物的代谢作用,将污水中的氮、磷转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
2. 国内外应用现状目前,国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。
这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用,特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。
此外,一些新型的生物脱氮除磷技术,如MBR(膜生物反应器)技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。
三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。
在反应过程中,微生物通过吸附、吸收、代谢等作用,将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。
具体来说,脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现;除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。
四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步,污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。
新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用,使得污水处理效率得到了显著提高。
同时,一些新型的污水处理理念和技术,如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。
2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果,但仍面临一些挑战。
如:如何进一步提高处理效率、降低运行成本;如何解决污泥处理与处置问题;如何应对复杂多变的水质等。
此外,一些新兴污染物(如微塑料、新型有机污染物等)也对传统污水处理技术提出了新的挑战。
污水处理中的脱氮除磷工艺
污水处理中的脱氮除磷工艺
通常污水处理设备的外壳都是金属材质(碳钢、不锈钢)或者玻璃钢材质制作。
不同的污水处理设备对污染水的敏感度处理工艺和处理后的排放标准都不相同。
污水中95%以上的氨氮(HN3-N)以NH4的形式存在。
通过鼓风曝气,亚硝酸菌首先将氨氮转化为亚硝酸盐:
(亚硝酸菌)NH4+1.5O2NO2-+2H+H2O。
然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐:硝酸菌No2总体反应为:NH4+2O2NO3+2H+H2O。
污水处理设备
以上反应在好氧部分进行。
在厌氧部分,硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物(如碱生产菌、假单胞菌、无色杆菌等)进行反硝化和脱氮。
反消化菌利用NO3中的氧(又称化合态氧或硝化氧)继续分解代谢有机污染物,去除BOD5,同时将NO3中的氮转化为氮N2这个过程可以用以下方式表示:
反消化菌NO3-+有机物N2+N2O+OH。
除磷原理:
厌氧段优势的非丝状储磷菌分解储存的聚磷酸盐,提供能量,吸收水中大量的BOD5,释放正磷酸盐,降低厌氧段的BOD5,提高磷含量。
公厕污水进入好氧段后,好氧微生物利用氧化分解获得的能量,吸收原水中释放的大量正磷和磷,完成磷的过渡积累,达到去除BOD5和除磷的目的。
污水处理脱氮除磷工艺原理。
污水处理中的脱氮除磷工艺
污水处理中的脱氮除磷工艺摘要:阐述城市污水生物脱氮除磷机理,简单分析生物脱氮除磷的处理工艺关键词:脱氮除磷;SBR工艺;A²/O工艺;立体循环一体化氧化沟;CAST 工艺1、引言城市污水中的氮、磷主要来自城市生活污水,来自农业施肥(氮)和喷洒农药(磷等),来自工业废水。
氮、磷的主要危害:氮和磷能够使湖泊等缓流封闭或半封闭的水体产生富营养化,而水体富营养化已成为全球的重大环境问题。
生物脱氮除磷作为解决水体富营养化的主要手段成为污水处理领域的重中之重。
为了达到较好的脱氮除磷效果,环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺,本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。
2、生物脱氮除磷机理2.1 脱氮机理脱氮首先利用设施内好氧段,由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用,将转化为。
再利用缺氧段经反硝化细菌将反硝化还原为氮(),溢出水面释放到大气,参与自然界物质循环。
水中含氮物质大量减少,降低出水潜在危险性,从而达到从废水中脱氮的目的。
2.2 除磷原理在普通废水生物处理过程中,微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等,但只去除污水中约19%左右的磷。
残留在出水中的磷还相当高。
故需用除磷工艺处理。
所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离的效果。
聚磷菌成为生物除磷过程中最重要的菌群,其是一种高能化合物,水解时能放出能量。
在厌氧池中聚磷菌利用这些能量摄取有机物并释放出水解产生的磷酸,造成厌氧池中磷浓度的升高,废水中的有机物减少。
到了好氧池,聚磷菌将体内积蓄的有机物通过好氧呼吸氧化分解合成ATP,用这部分能量进行菌体的增殖和聚磷酸的合成,在此过程中不断完成磷的过度累积和最后的奢量吸收从而达到去除污水中磷的目的。
反应方程式如下:( 1) 聚磷菌摄取磷:ADP++能量→ATP+( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+→ADP++能量3、生物脱氮除磷工艺3.1 SBR工艺SBR工艺由于操作灵活,脱氮除磷效果较好成为了新近发展起来的新型处理废水的工艺,得到广泛的应用。
污水生物脱氮除磷原理及工艺
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧: l厌氧池内:绝对的厌氧,即使是NO3-等也不允许存在; l好氧池内:充足的溶解氧。 ②污泥龄: l剩余污泥对脱磷效果有很大影响,泥龄短的系统产生的剩余
污泥多,可以取得较好的除磷效果;
l 有报道称:污泥龄为 30d ,除磷率为 40%;污泥龄为 17d,
除磷率为50%;而污泥龄为5d时,除磷率高达87%。
减弱了。
⑦氧化还原电位: l好氧区的ORP: + 40~50mV;缺氧区的ORP: -160~ 5mV
第四节 废水生物脱氮工艺与技术
一、活性污泥法脱氮传统工艺 二、缺氧 — 好氧活性污泥法生物脱氮系统( A—O 工 艺) 三、氧化沟生物脱氮工艺 四、生物转盘生物脱氮工艺
一、活性污泥法脱氮传统工艺
NH3或N2
出水
三、除磷的物化法(混凝沉淀法)
1)铝盐除磷:
Al
3
PO
3 4
AlPO
4
一般用Al2(SO4)3,聚氯化铝(PAC)和铝酸钠(NaAlO2) 2)铁盐除磷:FePO4 、 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3
3)石灰混凝除磷:
5 Ca
生物脱氮的基本原理
好氧或厌氧条件 碱度增大,pH值升高 O2或无氧 异养细菌 绝对好氧条件 碱度下降,pH值降低 O2 氨氧化细菌 (自养型) 亚硝化作用 绝对好氧条件 碱度和pH值无变化 O2 硝化细菌 -N (自养型) NO -N
3
有机氮
NH4+-N
NO2
①氨化作用
硝化作用
②硝化作用
碱度增大,pH值升高 缺氧条件 有机物 有机物
2
污水处理脱氮除磷工艺的研究进展
污水处理脱氮除磷工艺的研究进展污水处理脱氮除磷工艺的研究进展导论随着工业化和城市化的快速发展,城市污水处理被视为环保的关键环节之一。
污水中的氮和磷是造成水体富营养化和水质污染的主要因素,对环境和人类健康造成了极大的危害。
因此,研究和开发高效的污水处理脱氮除磷工艺,具有重要的理论和实际意义。
本文将综述污水处理脱氮除磷工艺的研究进展,包括生物方法、化学方法和物理方法等。
一、生物方法生物方法是目前最常用的污水处理脱氮除磷工艺之一。
其中,厌氧-好氧(A/O)工艺和序批式生物反应器(SBR)工艺是较为常见的两种方式。
1.1 厌氧-好氧(A/O)工艺A/O工艺是通过厌氧区和好氧区交替处理,利用好氧区的硝化和反硝化作用,使污水中的氮化合物发生变化。
该工艺具有操作简便、处理效果稳定的优点。
但对于高浓度氮、磷水平的处理效率较低。
1.2 序批式生物反应器(SBR)工艺SBR工艺是将厌氧、好氧和静置等过程合并到一个单元中进行操作。
它的优点是适用于不同负荷和工艺变化、容易控制操作和维护,以及对氮和磷的去除效果较好。
然而,该工艺需要较大占地面积,造价较高。
二、化学方法化学方法是利用化学试剂对污水中的氮和磷进行去除。
常用的化学方法包括化学沉淀法和化学氧化法。
2.1 化学沉淀法化学沉淀法是利用化学试剂与污水中的磷结合形成不溶性盐类,通过沉淀将磷去除。
常用的化学试剂包括铝盐和铁盐等。
该方法具有处理效果稳定、去除效率较高的优点。
然而,由于化学试剂的使用和废物处理问题,导致了一定程度上的资源浪费和环境污染。
2.2 化学氧化法化学氧化法是利用化学试剂将污水中的氮化合物氧化成无害产物。
常用的化学试剂包括高锰酸钾、过硫酸盐和臭氧等。
该方法具有较高的氮去除效果,并且可以同时进行磷的去除。
然而,该方法需要化学试剂的不断投加,操作复杂,造成了一定的经济和环境成本。
三、物理方法物理方法是利用物理过程对污水中的氮和磷进行去除。
常用的物理方法包括离子交换法和吸附法等。
污水厂脱氮除磷三种方法
污水厂脱氮除磷三种方法传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术,这个工艺结构简单、水力停留时间(HRT)短且易于控制,多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。
然而,生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程,而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。
在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。
传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术,这个工艺结构简单、水力停留时间(HRT)短且易于控制,多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。
然而,生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程,而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。
在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。
传统A²O工艺存在的矛盾01 污泥龄矛盾传统A²/O 工艺属于单泥系统,聚磷菌(PAOs)、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中,而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同:1)自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比,硝化菌的世代周期较长,欲使其成为优势菌群,需控制系统在长泥龄状态下运行。
冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄(SRT)需控制在30d 以上;即使夏季,若SRT<5 d,系统的硝化效果将显得极其微弱。
2)PAOs 属短世代周期微生物,甚至其最大世代周期(Gmax)都小于硝化菌的最小世代周期(Gmin)。
从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。
若排泥不及时,一方面会因PAOs 的内源呼吸使胞内糖原(Glycogen)消耗殆尽,进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚-β- 羟基烷酸(PHAs)的贮存,系统除磷率下降,严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放;另一方面,SRT 也影响到系统内PAOs 和聚糖菌(GAOs)的优势生长。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理问题日益突出。
其中,氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。
污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术,得到了广泛的应用和关注。
本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状,并探讨其未来的发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用,通过一系列的生化反应,将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
2. 常见工艺目前,常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O(厌氧/好氧)工艺、A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺、MBBR(移动床生物反应器)工艺等。
这些工艺在不同领域得到了广泛应用,取得了显著的成效。
3. 现状分析(1)优点:污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点,能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。
(2)挑战:然而,该工艺在应用过程中也面临一些挑战,如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。
此外,某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用,影响处理效果。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步,新的污水处理技术不断涌现。
未来,污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新,通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式,提高处理效率,降低运行成本。
2. 组合工艺为了进一步提高处理效果,未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。
例如,将物理、化学和生物处理方法相结合,形成组合工艺,以适应不同类型污水的处理需求。
3. 智能化管理随着信息技术的发展,污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。
通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段,实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度,提高运行管理的效率和准确性。
4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用,未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。
几种脱氮除磷污水处理工艺简介之化学文章
几种脱氮除磷污水处理工艺简介之化学文章摘要:简单介绍了目前在城市污水处理几种常用的污水脱氮除磷处理工艺及其发展改进的工艺。
关键字:脱氮除磷文章,氧化沟,A/A/O,SBR,BAF,VertiCel-BNR工艺污水处理的生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。
按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,又分为悬浮性活性污泥法和固着性生物膜法两大类文章应用于城市污水厂的悬浮性活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:(1)氧化沟系列;(2)A/O系列;(3)序批式反应器(SBR)系列。
各个系列不断的发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有:A/A/O工艺、改良A/A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、VIP工艺、CASS工艺、MSBR工艺、Unitank工艺等。
应用于城市污水处理厂的固着性生物膜法工艺主要有生物滤池工艺。
1、氧化沟工艺文章目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。
氧化沟是活性污泥法的一种改进型,具有除磷脱氮功能,其曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。
(1)卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。
该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。
在曝气渠内用隔板分格,构成连续渠道。
为了保证沟中流速,曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的。
(2)双沟式(DE型)氧化沟和三沟式(T型)氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。
DE型氧化沟为双沟组成,氧化沟与二沉池分建,有独立的污泥回流系统,DE型氧化沟可按除磷脱氮等多种工艺运行。
双沟式氧化沟是由两个容积相同,交替运行的曝气沟组成。
三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体,工艺更为简单。
三沟交替进水,两外沟交替出水,两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行,不需二沉池及污泥回流设备,同DE型氧化沟相同,需要的自动化程度高。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》范文
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,污水处理问题日益凸显。
在污水处理过程中,脱氮除磷是关键环节之一。
为了解决这一问题,国内外众多学者及工程师不断研究、探索、实践和改进生物脱氮除磷工艺,并取得了一定的成效。
本文将综述近年来污水生物脱氮除磷工艺的研究进展、关键技术及优化措施,以期为相关研究与应用提供参考。
二、污水生物脱氮除磷技术概述污水生物脱氮除磷技术主要利用微生物的代谢作用,通过特定的工艺流程,去除水中的氮、磷等污染物。
该技术具有处理效果好、成本低、操作简便等优点,在污水处理领域得到了广泛应用。
然而,随着排放标准的不断提高和污水成分的日益复杂化,传统的生物脱氮除磷技术面临诸多挑战。
三、关键技术研究1. 生物脱氮技术:生物脱氮主要通过硝化与反硝化两个过程实现。
硝化过程主要依靠自养硝化菌将氨氮转化为硝酸盐氮,反硝化过程则利用异养菌在缺氧条件下将硝酸盐氮还原为氮气。
近年来,学者们通过优化反应器设计、调整运行参数等手段,提高了生物脱氮的效率。
2. 生物除磷技术:生物除磷主要依靠聚磷菌在厌氧-好氧交替环境下实现。
在厌氧条件下释放磷,好氧条件下过量吸收磷。
研究人员通过改良反应条件、筛选高效聚磷菌等方法,提高了生物除磷的效果。
四、工艺优化措施1. 强化生物反应器设计:针对不同污水的特性,设计合理的反应器结构,如优化进出水方式、调整曝气系统等,以提高微生物与污水的接触效率。
2. 调整运行参数:通过优化反应器的曝气量、污泥回流比、污泥龄等参数,提高生物脱氮除磷的效率。
3. 引入新型生物技术:如利用基因工程技术构建高效脱氮除磷菌种,或采用微生物燃料电池等技术,提高污水处理效果。
4. 组合工艺:将生物脱氮除磷技术与物理化学法相结合,如采用化学沉淀法辅助生物脱氮除磷,提高处理效果和稳定性。
五、研究展望未来,随着科技的进步和环保要求的提高,污水生物脱氮除磷技术将朝着更加高效、节能、环保的方向发展。
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在数量上超过其生理需要,从外部环境摄取磷,并将磷
以聚合的形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统外, 达到从污水中除磷的效果。
有机磷 ADP 释放
ATP 无机磷
无机磷 ATP 聚磷
ADP 有机磷
聚磷菌 合成 溶解质 ATP ADP PHB
→
聚磷菌 降解 PHB ADP ATP 无机物
泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实 现,在较短的HRT(即SRT)和30 ~40℃的条件下,可有效地通过种群 筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚 硝化阶段,以 NO2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨 (>500mg/L)废水的处理工艺,尤其适用于具有脱氮要求的预处
SHARON反应器使一半的氨氮氧化至亚 硝酸氮(无需控制pH),剩余一半氨氮与转 化而来的亚硝酸氮(进水总氨氮的一半)刚 好形成1∶1 ANAMMOX所需的摩尔关系,使 氨氮和亚硝酸氮自养直接转化为氮气。与传 统的硝化/反硝化过程相比, SHARON/ANAMMOX过程可使运行费用减 少90%,CO2排放量减少88%,不产生N2O 有 害气体,无需有机物,不产生剩余污泥,节 省占地50%,具有显著的可持续性与经济效益 特点。图4显示了气体循环ANAMMOX反应塔
必须升级。因受场地限制,一种精心设计的化学方法被选择在 A段曝气池进行除磷, 这是因为若在B段曝气池实施化学除磷会影响硝化过程。一种铁盐、一种混凝剂、一
种絮凝剂被结合在一起用于化学除磷,这种方法称为“三药剂”方法。这种特殊的方
法比传统化学方法能节省40%的运行费用。因此,可做到环境与经济效益上的双赢。 从2006年起对出水氮的限制将由现在的TKN改为总氮控制。显然,原始设计不能满足 新的要求,不得不寻求适合该处理厂特点的新方法。SHARON和ANAMMOX这两项 最新的现代技术因此成了单独处理污泥消化液的首选。根据SHARON技术原理,带余 温的污泥硝化液刚好满足中温亚硝化对温度的需要。SHARON技术除节省 1/4供氧量 的特点外,还具有低的投资费用、低的运行费用、不产生化学副产品、运行维护简单 、启动容易、对高进水SS浓度不敏感、无异味等运行优势。图为一SHARON工艺的现 场图片。
现场实物图片(利用一废弃浓缩池改建而
成)。经SHARON/ANAMMOX对污泥消化 液单独进行脱氮处理可使整个处理厂出水氮 浓度下降至少5 mgN/L,与原始设计相比出 水刚好能满足未来出水标准。
随着氮素污染的加剧,除氮技术的研究和应用引起了人们的关注要采用生物脱氮技术,研究的热点集中在如何改进传
脱氮除磷污水处理工艺
生物法脱氮的理论基础:
废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝 酸盐氮等四种形态存在。其中有机氮占生活污水含氮量 的40%~60%,氨氮占50%~60%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 仅占0%~5%。
氨化菌 硝化菌
↓ ↓ 有机氮—→氨氮—→亚硝态氮、硝态氮 ↓←反硝化菌 氮气
生物法除磷的理论基础:
理或旁路处理,如污泥消化池上清夜的处理。目前荷兰已有两家
污水处理厂采用了此工艺。
SHARON工艺主要有2个反应条件,一是碱度,另一是温 度。从方程式中可看出1molNH+4需要1molHCO-3,若
碱度供应不足,pH会迅速下降,若降至6 4以下,反应将停止,这与
传统的硝化反应相似。另一方面温度要求25℃以上。温度是用 以使亚硝化菌占优势从而控制硝化过程。图1显示了温度对亚硝 化菌和硝化菌的最小泥龄的影响。当温度高于15℃时,亚硝化菌 的最小泥龄低于硝化菌的最小泥龄,因此在高温度条件下(图中为
35℃)通过控制泥龄,可将长泥龄的硝化菌清洗出系统,保证硝化
过程停留在半硝化(NO-2)阶段。
除磷脱氮
DOKHAVEN污水处理厂在它1987年投入运行后已升级多次。除经济利益的驱动 外,主要是因为环境标准的不断提高。出水对磷的限制早在1995年便已非常严格,要
求出水磷的浓度最高标准为1 mg/L。这意味着原始设计不能满足排放要求,处理工艺
厌氧段
聚磷菌的作用机理
好氧段
短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、 反硝化除磷理论的工艺:
中温亚硝化(SHARON)
厌氧氨(氮)氧化(ANAMMOX
BCFS工艺 SHARON与ANAMMOX联合工艺 PHOREDOX工艺
中温亚硝化(SHARON)
SHARON工艺又叫短程硝化-反硝化。SHARON工艺是荷兰 Delft技术大学开发的一种新型的脱氮工艺。其基本原理可用方
程式表示,即碱度充足的条件下,污水中50%的氨氮被亚硝化菌氧
化为NO2---N。因仅一半氨氮被氧化且硝化作用仅进行到亚硝 化阶段,SHARON常又称为半硝化。 0.5NH4++0.75O2 → 0.5NO2-+H++0.5H2O
该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长
速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力” 。使用无需污
统的硝化-反硝化工艺.从微生物学的角度看,硝化和反硝化是两个相互对立的生 化反应.前者借助硝化细菌的作用,将氨氧化为硝酸,需要氧的有效供给;而后者
则是一个厌氧反应,只有在无氧条件下,反硝化细菌才能把硝酸还原为氮气.此外,
在环境中存在有机物时,自养型硝化细菌对氧和营养物质的竞争能力劣于异养型 微生物,其生长速度很容易被异养型微生物超过,并因此而难以在硝化中发挥应 有的作用;但要使反硝化反应顺利进行,则必须为反硝化细菌提供合适的电子供 体(通常为有机物如甲醇等).最近发现,氨可直接作为电子供体进行反硝化反应, 即所谓的厌氧氨氧化(ANAMMOX,Anaerobic Ammonia Oxidation).这一重大的新发 现为改进传统的生物脱氮技术提供了理论依据.若能开发利用厌氧氨氧化进行生物 脱氮,不仅可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗,免去反硝化反应的外源电子 供体,而且还可改善硝化反应产酸,反硝化反应产碱而均需中和的状况.其中后两 项对控制化学试剂消耗,防止可能出现的二次污染具有重要作用.