生物脱氮PPT(精品)
废水生物脱氮除磷技术148页PPT
概述
废水生物脱氮利用自然界氮素循环的原理, 在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物 种群生长的环境,通过人工措施,提高生物 硝化反硝化速率,达到废水中氮素去除的目 的。废水生物脱氮一般由三种作用组成:氨 化作用、硝化作用和反硝化作用。
氨化作用
在未经处理的原废水中,含氮化合物主要以
有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基 化合物以及氨基酸等形式存在,此外还含有 部分氨态氮如NH3和NH+4-N。在细菌的作用 下,有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以 氨基酸为例,反应式为:
亚硝酸菌
H4+ +H2CO3 + HCO3- + O2 NO3- +
H2O + 硝酸菌
(13-3)
总反应:
NH4+ + O2 + HCO3微生物细胞
生物脱氮的基本原理及影响因素
一、生物脱氮的基本原理 二、生物脱氮的影响因素
生物脱氮的基本原理
概述 1、氨化作用(Nitrogen) 2、硝化作用(Nitrification) 3、反硝化作用(Denitrification) 4、生物脱氮的新发现
概述
废水生物脱氮技术是70年代中期美国和南 非等国的水处理专家们在对化学、催化和生 物处理方法研究的基础上,提出的一种经济 有效的处理技术。废水生物脱氮有同化脱氮 与异化脱氮。同化脱氮是指微生物的合成代 谢利用水体中的氮素合成自身物质,从而将 水体中的氮转化为细胞成分而使之从废水中 分离。通常所说的废水生物脱氮是指异化脱 氮。
氮、磷污染的环境效应及现状
我国水体富营养化问题已越来越突出,成 为近几年我国水体污染中非常严峻的问题。 “富营养化”(Eutrophication)是湖泊分类 方面的概念。湖泊学家认为天然富营养化是 水体衰老的一种表现。而过量的植物性营养 元素氮、磷进入水体则是人为加速了水体的 富营养化过程。
《生物脱氮》-公开课件
影响亚硝酸积累的因素
n
主要有温度、pH、氨浓度、氮负荷、DO、有害物质及泥龄。
n
自由氨(FA)的影响:抑制硝化菌和亚硝化菌,硝化菌更敏
感,当FA对硝酸细菌的抑制浓度为0.1-1mg/L,而对亚硝酸细菌的抑
制浓度为10~150mg/L时。影响因素
n
DO影响:DO浓度大于0.5mg/L,亚硝酸盐细菌数量增加数倍,而
酸氨镁沉淀而去除。磷酸氨镁为碱式盐,在酸 性条件下易溶解,沉淀反应最好在较高pH下进 行。
n 二、生物法 硝化和反硝化工艺
传统的生物脱氮途径
n 传统的 生物脱氮途 径:硝化和 反硝化
n
问题的提出
n 常规的生物脱氮过程中: n 硝化作用阶段进行曝气通常需要消耗大
量的能量, n 反硝化作用阶段则需要有机碳源的额外
剂氯化钠(中性再生)、氢氧化钠和氢氧化钙(碱性再 生),对氨氮的去除达90%-97%。对硝态氮、亚硝态 氮和有机氮没有去除能力。
n 3、折点氯化法:向废水中投加足量的氯气, 使氨氧化成氮气的废水脱氮技术。余氯浓度和 残留氨氮浓度与氯气、氨氮质量之比有关。
n 4、磷酸氨镁沉淀法 n 向废水中投加磷酸盐和氧化镁,使氨形成磷
加入。
生物脱氮技术的创新
n 近年来,在低DO条件下运行的一 些脱氮装置中,产生了很多令人关注的 现象,比如污泥的颗粒化、短程硝化作 用 以及厌氧氨氧化等等。这些现象的发 生,给脱氮处理开拓了新的思路,因而 具有重要的研究价值。
污泥的颗粒化
n 污泥的颗粒化实质上是微生物的自固定化 过程,是各种微生物形成了良好稳定的共生关 系。颗粒污泥可以创造不同的环境,使硝化细 菌和反硝化细菌具备各自适合的空间,能够同 时发挥作用,有利于同时硝化和反硝化的进 行。DO为40%空气饱和度时,脱氮效果最佳。 一般颗粒的尺寸在0.15mm 或生物膜超过0.1mm 的范围已经足够允许在传统的活性污泥处理系 统中形成实际上的反硝化。
污水生物脱氮除磷新工艺(共41张PPT)
▪ 一般而言,要同时达到氮磷的去除目的,城 市污水中碳氮比(COD/TKN)至少为 9。当城 市污水中碳源低于此要求时,由于大多数处 理工艺流程都把缺氧反硝化置于厌氧释磷之 后,反硝化效果受到碳源量的限制,大量的 未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧区 ,干扰厌氧释磷的正常进行,最终影响到整 个营养盐去除系统的稳定运行。
▪ 一、脱氮除磷的传统工艺
▪ 1、 脱氮的传统工艺 ▪ 2 、除磷的传统工艺
▪ 1、 脱氮的传统工艺 ▪ 自然界中氮一般有四种形态:
▪ 有机氮、
▪ 氨氮、 ▪ 亚硝酸盐氮 ▪ 硝酸盐氮
▪ 生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。
▪ 有机氮占生活污水含氮量的40-60%, ▪ 氨氮占50-60%,
▪ 亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占0-5%。
▪ 总反应
▪ NH4+ + O2 + HCO3- →
▪
NO3- + H2O + H2CO3 + 微生物细胞
▪ 反硝化反应如下:
▪
▪ NO3- + CH3OH + H2CO3 → ▪ N2↑+H2O + HCO3-+微生物细胞 ▪
生物脱氮工艺
▪ 传统生物脱氮存在问题?
▪ 首先,需要充分地氧化氨氮到硝酸氮,要消
内回流
污泥回流
图3 MUCT工艺
▪ MUCT工艺有两个缺氧池,前一个接受二沉池回流污泥,后一个接受好 氧区硝化混合液,使污泥的脱氮与混合液的脱氮分开,进一步减少硝酸 盐进入厌氧区的可能。
OWASA工艺
进水
初沉池 污泥
混合液内回流
厌氧
缺氧
生物脱氮除磷ppt
以上
• 内回流和外回流 300-500%,50-100%(最低, 避免过多硝酸盐进入厌氧段,干扰磷的释放,
为什么硝酸盐会干扰磷的释放?反硝化菌活性 增强,聚磷菌活性降低)
• BOD5/TKN >4.0(甲醇) BOD5/TP>20 (低级脂肪酸)
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磷+上清液化学沉淀(回流污泥过程,旁 路) 回流污泥厌氧放磷后+进水——曝气池吸收 磷
三、 生物脱氮除磷
1. 工艺
A-A-O:厌氧——缺氧——好氧 OWASA:厌氧上清液回流到厌氧或缺氧段,
促进放磷或反硝化,为什么能?
改 进 Bardenpho : 厌 氧 —— 缺 氧 —— 好 氧 — —缺氧——好氧,A—A-O—A-O串联
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《生物脱氮除磷》课件
生物除磷
1
机理
通过将废水中的磷转化为无机磷和有机
A2 /O生物脱氮除磷工艺
2
磷,再通过微生物代谢过程去除。
结合好氧、厌氧和沉淀等工艺,实现废
水中氮、磷的去除。
3
Bardenpho工艺
在好氧、厌氧、好氧的条件下,通过不
SBR污水处理工艺
4
同污泥的代谢过程实现氮、磷的去除。
利用SBR反应器对废水进行交替好氧/厌 氧处理,最终实现氮、磷的去除。
《生物脱氮除磷》PPT课 件
生物脱氮除磷技术是一种高效、环保、可持续发展的废水处理技术。本课件 将为大家详细介绍生物脱氮除磷技术的定义、分类与应用实例。
概述
定义
生物脱氮除磷是利用微生物代谢特性,将废水中的氮、磷物质转化为气体、微量元素等不容 易造成环境污染和资源浪费的物质。
作用与意义
生物脱氮除磷技术能够达到国家排放标准,不仅是治理污水的有效手段,同时也是重要的水 资源再生和开发途径。
现状与展望
现状
生物脱氮除磷技术在全球范围得到了广泛的应用和 推广,成为污水处理领域的基础性技术。
发展趋势
生物脱氮除磷技术还有进一步完善和提升的空间, 例如膜技术、基因工程技术等将对其进行更进一步 的优化和推广。
结论
1
优势与不足
生物脱氮除磷技术具有高效、环保等优
未来前景
2
势,但同时也存在设备投入成本高的不 足。
分类
生物脱氮除磷技术可分为好氧法、厌氧法和好氧/厌氧复合法三大类。
生物脱氮
机理
通过微生物氧化还原过程实现废水中的氮质转化和 去除。
好氧乙烯氧化法
将氨氮依次氧化成亚硝酸盐态氮和硝酸盐态氮,并 在好氧环境下脱除。
《生物脱氮除磷》课件
有机物浓度和泥龄对生物除磷的影响也 较大,适宜的有机物浓度和泥龄需要针 对不同的工艺进行优化。
溶解氧浓度对生物除磷的影响较大,适 宜的溶解氧浓度范围为0.5-3mg/L。
温度对生物除磷的影响较大,适宜的温 度范围为10-30℃。
pH值对生物除磷的影响也较大,适宜的 pH值范围为6.5-8.5。
04 生物脱氮除磷技 术案例分析
温度
温度对生物脱氮效率有显著影 响,适宜的温度范围是20-30℃
。
pH值
pH值对硝化细菌和反硝化细菌 的生长和活性有重要影响,适 宜的pH值范围是7.0-8.0。
溶解氧
溶解氧对硝化反应和反硝化反 应均有影响,适宜的溶解氧浓 度是2-4mg/L。
碳源
碳源的种类和浓度对反硝化反 应有重要影响,常用的碳源有
某污水处理厂生物脱氮除磷运行管理
运行管理要点
为确保生物脱氮除磷工艺的稳定运行,需要定期对工艺参数进行监测与调整,如溶解氧、 pH值、温度等。同时,需要加强设备维护与保养,确保设备的正常运行。
应急处理措施
针对可能出现的异常情况,如污泥膨胀、污泥流失等,制定相应的应急处理措施,确保工 艺的可靠性。
人员培训与安全管理
某污水处理厂生物脱氮除磷效果分析
1 2 3
脱氮效果
通过合理的工艺控制,该污水处理厂的生物脱氮 效率较高,总氮去除率达到85%以上,满足国家 排放标微生物的聚磷作用,有效去除 磷元素,总磷去除率达到90%以上,显著降低水 体富营养化的风险。
经济效益与社会效益
该工艺的运行不仅提高了污水处理效果,减少了 污染物排放,同时也为污水处理厂带来了经济效 益和社会效益。
原理
生物脱氮基于硝化反硝化原理,通过好氧硝化和缺氧反硝化过程实现氮的去除 ;生物除磷则通过聚磷菌在厌氧和好氧环境下的代谢作用实现磷的去除。
生物脱氮,PPT解读
厌氧氨氧化:在厌氧条件下,微生物直接以铵根离子为电子供体, 以NO3¯或NO2¯为电子受体,将铵根离子、NO3¯或NO2¯转变成N2
的生物氧化过程
1、氨化反应
氨化细菌 :主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌 和厌氧的腐败梭菌等。
在好氧条件下
(主要有两种降解方式 )
氧化酶催化下的氧化脱氨 在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应
要有充足的碳源
pH:反硝化反应的pH在6.5~7.5
影响反硝化 作用的因素
溶解氧浓度:反硝化菌是异养兼性厌氧菌,溶解氧应控 制在0.5mg/L以下
温度:反硝化反应的适宜温度在20~40℃
返回
厌氧或缺氧的条件下 : 厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进 行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨 化反应。
返回
2、硝化反应 氨(NH4 + )
亚硝化细菌
亚硝酸氮
硝酸菌
硝酸氮
亚硝酸菌:亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。
硝酸菌:硝酸杆菌属、硝酸球菌属。 好样环境条件下,并保持一定的碱度:溶解氧在1.2~2.0mg/L。
影响硝化反 映的因素
pH:硝化反应的pH在8.0~8.4 温度:硝化反应的适宜温度在20~30℃ 有毒有害物质的进入,高浓度的氨氮和硝态氮对硝化作用有抑制。
返回
3、反硝化反应
进行这类反应的细菌主要有变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽胞 杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等兼性细菌,它们在自然界中广泛存在。
1、氨化反应:氨
化作用是指将有机氮 化合物转化为NH3-N 的过程,也称为矿化 作用。
生 物 脱 氮 步 骤
2、硝化反应:在
硝化细菌的作用下,氨 态氮进一步分解、氧 化。
生物脱氮ppt
发 量定,细生碳胞硝源的化来组反自成应无为时机C细5碳H菌化7N分合O别物2从。,氧如化CNOH323-和、NHOC2O-的-、过C程O中2获等得。能假
若考虑硝化细菌新细胞的合成,则反应式为: 55NH4++76O2+109HCO3-→ C5H7NO2+54 NO2-+57H2O+104H2CO3 400NO2-+NH4++4H2CO3+HCO3-+195O2→ C5H7NO2+3H2O+400NO3-
⑴NH3的生物氧化需要大量的氧,大约每去
除1g的NH3-N需要4.2gO2;
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ⑵硝化过程细胞产率非常低,且难以维持较
高胜物浓度,特别是在低温的冬季;
⑶硝化过程中产生大量的的质子(H—),
为了使反应能顺利进行,需要大量的碱中和,其
理论上大约为每氧化1g的NH3-。。N需要碱度 5.57g(以NaCO3计)。
同化作用和异化作用完成的。同化作用是NO2-和NO3被 还 原 成 NH3 - N , 用 于 新 细 胞 的 合 成 。 异 化 作 用 是 NO2-和NO3-被还原成N2。
反硝化反应影响因素
1 温度 适宜20-38℃,当t<15℃明显下降、<3℃停止。
2 pH值
最适宜的pH值是6.5~7.5,此时反硝化速率最高。
将两式合并,得: NH4++1.83O2+1.98HCO3-→ 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98NO3-+1.88H2CO3
硝化反应过程中氮元素的转化过程如下: NH4+→ NH2OH→ NOH→ (NO2. NHOH) → NO2-→ NO3-
从上式可以看出硝化过程的三个重要特点:
A/A/O工艺流程图
A/A/O工作原理: 在厌氧区中,污泥中的细菌将 储藏在细胞内的聚磷酸盐进行水解,释放出正磷 酸盐和能量,这时厌氧区内污水的BOD5值降低,而 磷含量升高。而在好氧区内除磷菌又利用有机物 氧化的能量,大量吸收混合液中的磷,以聚磷酸 盐的形式储藏于体内,水中的磷又转移到污泥中, 通过排除剩余污泥达到除磷的目的。同时在好氧 区中有足够的停留时间,使有机物进一步被氧化 降解,氨氮在硝化细菌的作用下大部分转化为硝 酸盐氮,一部分硝酸盐氮随处理后的出水流入水 体,另一部分硝酸盐氮通过污水回流带到缺氧区 内,达到部分脱氮的目的。
[教学]生物脱氮除磷课件(1)
以氨为唯一能源,自养生长时,以CO2为唯一碳源; 混养时,可同化有机物。
11
(二) 对硝化细菌的新认识
2.1.2 硝化反应与微生物
✓ 硝酸细菌:自养型,有些可混养生长,某些菌株 能异养生长。 Nitrobacter 自养、可异养,自养快于异养 Nitrococcus 严格自养 Nitrospina 严格自养 Nitrospira 自养、混养
• 第二步 1.00NO2-+ 0.50O2+ 0.031CO2+ 0.00619NH4++0. 124H2O
→1.00NO3-+0.00619C5H7NO2+0.00619H+
细胞物质: C5H7NO2
19
硝化生物合成总反应式: NH4++1.89O2+0.0805CO2→
0.984NO3-+ 0.0161C5H7NO2+0.952H2O+
• 硝化反应中,亚硝酸菌的增值速度控制硝 化的总反应速度。
• 一、亚硝酸菌增值速率
• 二、 NH4+-N氧化反应速率Monod 动力学关系
• 三、亚硝酸菌的净增值速度
• 四、硝化的最小污泥龄
33
一、亚硝酸菌增值速度
(1)亚硝酸菌比增值速度———莫诺特关系式
• 式中 NX 1(d dX )tTNmaK xSN N N
10
2.1.2 硝化反应与微生物
(二) 对硝化细菌的新认识
• 硝化细菌属自养型细菌,碳源是CO2。 ✓ 有些自养型硝化细菌能混养(混合营养)生长
(以CO2、有机物为碳源), 少数可异养生长。 ✓ 亚硝酸细菌(五个属)
第四章污水生物处理脱氮除磷6课时ppt课件
6N3O 5CH 3OH 厌 氧 菌 5CO 23N27H2O6OH
还原1mg需要2.47mg 甲醇(合3.7mgCOD)
还原1mg硝酸盐氮产 生3.57mg碱度和
0.45mgVSS(新细胞)
适宜温度15~30℃; pH7.0~7.5; BOD5/TKN>3不需要 外加碳源
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
硝化曝气池,投 碱以维持pH 值
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
生物法除氮
处理工艺
利用原水中的有机物为碳源 和第一好氧池中回流的含有 硝态氮的混合液进行反硝化
反应。脱氮已基本完成
进一步提高脱氮效率, 废水进入第二段反硝化 反应器,利用内源呼吸
制约因素:DO>
对硝化影响大一般<3,
0.5mg/L,一般
BOD负荷
1.5~2.0mg/L
≤0.1kgBOD5/kgMLSS Nhomakorabead在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
氮的去除
生物法除氮
• 硝化过程影响因素:
水污染控制工程
第四章 污水生物处理 (脱氮除磷)
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
第五节 生物脱氮除磷技术p147
• 随着城市人口的集中和工农业的发展,水体的富 营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊,如 昆明滇池,江苏太湖,安徽巢湖等都已出现不同 程度的富营养化现象。
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生物脱氮PPT(精品)
生物脱氮 PPT生物脱氮原理氨化作用:
有机物中的氮转化为氨气。
(不挑地方、厌氧和好氧均可实现、受 pH 变化影响小)硝化作用:
氨氮转化为亚硝酸盐、硝酸盐的过程。
(三角转换图) 1、严格的好氧专性化自养菌 2、增殖较缓慢,需要较长的污泥龄 3、只是改变的氮的形态,没有改变水中氮的含量反硝化作用:
硝态氮转化为氮气。
缺氧条件下,以有机物(碳源)为电子供体,硝酸盐为电子受体。
同化反硝化合成菌体的组成部分异化反硝化转化为氮气(占70%-75%)生物脱氮工艺 1 传统活性污泥法(三级活性污泥法)(工艺流程图)由 Barth 开创,以氨化、硝化和反硝化三级去除氮。
优点:
各类菌种的生长条件适宜反应速度快转化彻底缺点:
设备多、反硝化阶段需外加碳源一般工业应用不多传统活性污泥法的改进:
1 / 3
两级生物脱氮系统(工艺流程图) 2 缺氧-好氧活性污泥脱氮工艺(A/O 法)(工艺流程图)特点:
反硝化反应器放于系统之首,应用广泛。
优点:
流程简单、装置少、无需外加碳源,工艺建设费用和运行费用较低。
缺点:
本工艺出水来自硝化反应器,出水中含有一定浓度的硝酸盐。
如果沉淀池运行不当,在沉淀池内会发生反硝化反应,使污泥上浮,处理水质变差。
工艺脱氮率很难达到 90%。
3SBR 工艺(序列间歇式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Progress )(工艺流程图)五个阶段:进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期特点:
五个阶段在同一个设有曝气或搅拌装置内完成。
省去了污泥回流设施和沉淀池。
优点:
1、工艺流程简单、运转灵活、基建费用低
2、处理效果好,出水可靠
3、具有较好的脱氮除磷效果
4、污泥沉降性能好
5、对水质水量变化适应性强缺点:
1、反应容积利用率低
2、水头损失大
3、不连续出水,要求后续构筑物容积较大
4、峰值需氧量高
5、设备利用率低适合
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LS0. 05-0. 15kgBOD/(kgMLSS*d) 除磷时:
LS0. 4-0. 7kgBOD/(kgMLSS*d) 同时脱氮除磷:
LS0. 1-0. 2kgBOD/(kgMLSS*d) 4、氧化沟工艺(Oxidation Ditch)又称连续循环曝气池可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式生物脱氮实例
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