污水的脱氮除磷技术学习教育课件PPT

（4）生物脱氮的工艺流程
ⅰ、传统脱氮工艺
活性污泥法传统脱氮工艺 （三级生物脱氮系统）
第一级曝气池的功能： ① 碳化——去除BOD5、COD； ② 氨化——使有机氮转化为氨氮； 第二级是硝化曝气池，投碱以维持pH值；
② 硝酸盐细菌（或称为亚硝酸盐氧化细菌）。
这两种硝化细菌的特点：
① 强烈好氧，不能在酸性条件下生长；
② 化能自养型，以无机C为碳源，以氧化无机含氮化合 物获得能量； ③ 生长缓慢，世代时间长。 ⅱ：硝化反应过程与方程式 ① 亚硝化反应： ② 硝化反应： ③ 总的硝化反应：
如果不考虑合成，则：氧化 1mg NH4+-N 为 NO3-N ， 需氧4.57mg，需消耗碱度7.14mg(以CaCO3计)。
水体富营养化的防治是水环境保护中的重要问题，受 到国内外的重视，水体富营养化主要防治的方法有：
（1）控制N、P的排放； （2）对废水作深度处理；
（3）打捞藻类，人工曝气；
（4）疏浚底泥； （5）引水（不含营养物）稀释； （6）使用化学药剂或引入病毒杀死藻类等。
二、污水脱氮技术
１、物理化学法
（１）吹脱法
污水的脱氮除磷技术
主要内容

水体富营养化的概念、危害及控制方法


污水脱氮技术
污水除磷技术
污水同步脱氮除磷技术
一、富营养化的危害及控制方法
1、水体的富营养化
水体富营养化是由于氮、磷等植物营养物的排入 引起水体中藻类大量繁殖的现象。
在湖泊、水库、河口和港湾等水流较缓的区域， 最容易发生水体富营养化现象。一般来说，总磷和无 机氮分别为 20mg/m3 和 300mg/m3 ，就可以认为水体 已处于富营养化的状态。
在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间 的气液平衡关系进行分离的一种方法。
污水中的氨氮是以氨离子 (NH4+)和游离氨(NH3)两种 形式保持平衡状态而存在： NH3 + H2O NH4+ + OH－
将pH值保持在11.5左右(投加一定量的碱)，让污水流 过吹脱塔，使NH3逸出，以达脱氮目的。
２、生物法
生物法是目前运用最广、最有研究前景的方法。
（１）生物脱氮的基本原理 传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化、 硝化和反硝化三个过程。 ① 氨化（Ammonification）：废水中的含氮有机物，在 生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨 氮的过程； ② 硝化（ Nitrification）：废水中的氨氮在硝化菌（好 氧自养型微生物）的作用下被转化为NO2 和NO3的过程；
③反硝化（Denitrification）：废水中的NO2 和NO3在 缺氧条件下在反硝化菌（兼性异养型细菌）的作用下被还 原为N2的过程。 （2）硝化反应 ⅰ：硝化反应的基本原理 硝化反应分为两步进行：①亚硝化 ； ②硝化。 它是由两组自养型硝化菌分两步完成的： ① 亚硝酸盐细菌（或称为氨氧化细菌）；
（ 2 ）藻类大量繁殖，降低了水的透明度；同时，藻 类的生长过程还会向水体排放有毒物质，影响鱼类的生 存； （ 3 ）藻类在水体中占据的空间越来越大，占据水体 空间、阻塞水道，使鱼类活动的空间越来越小；
（ 4 ）沉于水底的死亡藻类在缺氧状态下Leabharlann Baidu化、分解， 使水体变黑、变臭。
3、水体富营养化的控制
（ 1 ）在湖泊、水库等淡水区域水体富营养化主要表现为绿
藻和蓝藻的大量生长，也称水华现象；
（ 2 ）在河口、海湾等区域的水体富营养化会导致红藻等藻 类的大量繁殖，也称为赤潮现象 。
2、水体富营养化的危害
如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、 水库及海湾等缓流水体，将促进各种水生生物的活性， 刺激它们异常繁殖（主要是藻类），这样就带来一系列 严重后果： （ 1 ）藻类过度生长繁殖，将造成水中溶解氧的急剧 变化，有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态， 严重影响鱼类的生存。
反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在存在分子氧时，利
用分子氧作为最终电子受体分解有机物；在无分子氧时， 则利用NO3-或NO2- 中的N5+和N3+作为电子受体，O2-作为 受氢体生成H2O和OH-，有机物则作为碳源及电子供体提 供能量并得到氧化稳定。
在反硝化菌的代谢活动下， NO3-或NO2-中的N可以有 两种转化途径： ① 同化反硝化，即最终产物是有机氮化合物，是菌体 的组成部分； ② 异化反硝化，即最终产物是氮气（N2）。 ⅱ：反硝化反应过程与方程式 以甲醇为电子供体：
ⅲ：硝化反应所需要的环境条件
① 碳源：一是原废水中的有机物，当废水的C/N大于 3~5时，可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇；
② pH 值：适宜的 pH值是 6.5~7.5， pH 值高于 8或低于 6，
反硝化速率将大大下降；
③ 溶解氧：反硝化菌适于在缺氧条件下发生反硝化反应， 所以反硝化反应宜于在缺氧条件下进行，溶解氧应控制在 0.5mg/l以下； ④ 温度：最适宜温度为20~40C，低于15C其反应速率 将大为降低。
ⅲ：硝化反应所需要的环境条件
两种硝化菌对环境的变化都很敏感，要求较苛刻，主要 如下：
① 好氧条件(DO不小于1mg/L)，并能保持一定的碱度 以维持稳定的pH值(适宜的pH为8.0~8.4)；
② 硝化反应的适宜温度是20~30C，15C以下时，硝化 反应的速率下降，小于5C时，完全停止；
③ 进水中的有机物的浓度不宜过高; ④ 硝化菌在反应器内的停留时间即污泥龄，必须大于其 最小的世代时间(一般为3~10天)。 （3）反硝化 ⅰ：反硝化反应的基本原理 反硝化反应是指硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用 下，被还原为气态氮（N2）的过程；
吹脱法脱氨处理流程
NH 4 HOCl NH 2Cl H H 2O
2NH 2Cl HOCl N 2 3Cl H 2O 3H
（２）化学氧化法
利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种 方法。(折点加氯法）
（３）离子交换法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱 氮的目的。 常用斜发沸石作为除氨的离子交换体，它对氨离子的选 择优于钙、镁、钠等离子。