污水脱氮除磷的工艺总结乔峰军

1、污水的脱氮除磷工艺（BNR）总结和设计中注意问题Ppt讲解人：乔锋军本节课涉及的内容明确为什么要进行污水的脱氮除磷？污水中氮、磷的存在形式及其脱氮除磷的基本原理；基于去除氮磷的原理，发展形成的一些脱氮除磷的工艺；脱氮除磷工艺的优缺点及其需要改进的地方； 氮在水体中的存在形态蛋白质 (C, O, N, H, N=1518%)多肽氨基酸尿素CO(NH2)2其他(硝基、胺及铵类化合物)氨氮(NH3-N, NH4+-N)亚硝态氮(NO2- -N)硝态氮(NO3-N)氨氮(NH3-N, NH4+-N)亚硝态氮(NO2- -N)硝态氮(NO3-N)凯氏氮 (TKN) = 有机氮 + 氨氮TN = TKN

2、+ NOx-N有机氮(氨化作用)氨化菌NH4+-N(氨化作用)氨化菌NH4+-N(亚硝化作用)NO2-N亚硝酸菌+O2(亚硝化作用)NO2-N亚硝酸菌+O2硝酸菌+O2(硝化作用)NO3-N硝酸菌+O2(硝化作用)NO3-N反硝化菌+ 有机碳(反硝化作用)N2反硝化菌+ 有机碳(反硝化作用)N2生物脱氮机理生物脱氮机理 磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。 磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。 危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物有机磷有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等无机磷磷酸盐：

3、正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、 磷酸二氢盐H2PO4-、偏磷酸盐(PO3-)聚合磷酸盐：焦磷酸盐(P2O74) 、三磷酸盐(P3O105-)、 三磷酸氢盐(HP3O92-) 污水中磷的去除 常规活性污泥法的微生物同化和吸附； 如何去除以达到排放标准？ 生物强化除磷； 投加化学药剂除磷。三段生物脱氮工艺及其简化的二段生物脱氮工艺前置缺氧-好养生物脱氮工艺后置缺氧-好养生物脱氮工艺Bardenpho生物脱氮工艺同步硝化反硝化SNdNAP/O工艺Phostrip除磷工艺A2/O工艺改良的Bardenpho工艺UCT（university of Cape Town）工艺及其改良的

4、UCT工艺SBR工艺及其改进的SBR工艺生物脱氮工艺生物脱氮工艺生物脱氮工艺由于反硝化阶段设置在有机物氧化和消化阶段之后，主要靠内源呼吸碳源进行反硝化，此时需投加碳源。设计的污泥负荷要低，水力停留时间和污泥龄要长，否则硝化作用降低。在反硝化段仍需外加碳源来维持反硝化的顺利进行。 需要外加碳源么？ 前置缺氧反应器后有什么缺点？ 优点优点：可补充碳源，也可用内源呼吸提供电子供体还原硝酸盐 缺点缺点：反硝化速率低（为前置的1/31/8），水力停留时间长Bardenpho具有两次反硝化过程，脱氮效率可以高达9095。最后设置的曝气池还有什么作用？没有明显独立设置缺氧区的活性污泥处理系统内部活性污泥被大

5、量去除的过程为了使微生物在好氧池中易于吸收磷，溶解氧应该维持在2mg/L以上。应该控制在之间。同时呢注意曝气时间及污泥在沉淀池中的停留时间不能过长，以免造成磷的释放。不受进水浓度的影响，处理效果稳定。需要注意的是，进入沉淀池中的混合液通常需要保证一定的溶解氧浓度，以防止沉淀池中的反硝化和污泥厌氧释磷。但是这会导回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，影响厌氧池中的厌氧释磷过程。如何改进呢？倒置的A2/O工艺 缺氧池 好氧池 沉淀池 剩余污泥 出水 进水 内循环(含NO3?) 回流污泥(含NO3?) 厌氧池 内循环 缺氧池 其基本思想是减少回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的影响，所以与A/O不同的是，

6、UCT工艺的回流污泥是回到缺氧区而不是厌氧区改良UCT工艺中污泥回流到相分隔的第一缺氧区，不与混合液回流到第二缺氧区的硝酸盐混合，第一缺氧区主要对回流污泥中的硝酸盐反硝化，第二缺氧区是系统的主要反硝化区。进水曝气曝气/不曝气曝气静置/不曝气排水/排泥进水期反应期沉淀期排水排泥期闲置期污泥活化因为SBR是间歇式运行，为了解决连续进水的问题，至少需要设置两套SBR设施，进行切换。污水脱氮除磷工艺设计中需注意的几个问题一、污泥膨胀及其泡沫问题一般而言, 运行良好的BNR工艺, 其污泥具有良好的沉降性能, 污泥的SVI值在80-120之间。但若污泥负荷过低或厌氧区容积过大, 则易使污泥的沉降性能恶化。

7、虽然目前对生物脱氮除磷工艺中在低负荷下发生丝状菌性污泥膨胀的机理尚不十分清楚, 但工艺中因大部份污泥未经曝气或曝气量很少缺氧区, 而有可能为丝状菌的过量繁殖创造有利的条件。无论是脱氮还是除磷, 都须严格控制溶解氧, 以为反硝化和磷释放创造有利的条件。 要防止污泥膨胀问题的发生及泡沫的形成, 有效的措施是减少厌氧或缺氧区的容积。有报道认为在 工艺中, 不曝气区 包括厌氧区和缺氧区 的容积不宜超过总容积的40%。二、雨水稀释及低进水浓度问题工艺中, 保证厌氧区中磷的高效释放及缺氧区中充分的反硝化作用的先决条件之一是有足够的易生物降解碳源的供给。一般而言, 当进水中的基质浓度低于60mg/ml时,

8、则难以进行生物除磷处理, 只有当BOD5/TP=20-30.时,方可在厌氧区获得良好的释磷效果, 而反硝化所需的应控制在目前, 国内外许多城市的下水道统大多采用截流式合流制污水管道系统, 这种系统因接纳大量雨水而使进入污水厂的水质水量发生很大的波动。设置流量平衡调节池的方法进行改进。三、污泥处理过程中磷的再溶问题废水生物除磷过程中, 磷的去除是通过聚磷菌对水中磷的过量积累摄取并通过剩余污泥的形式而从废水中去除。剩余污泥中的磷含量在6 %-8% (高达10 % , 污泥干重) ,因而这种污泥通过浓缩(重力浓缩)和厌氧消化, 将发生磷的再溶伺题, 再溶量可高达75 % 。一般采取以下措施一是将二沉

9、池的富磷污泥与初沉污泥单独分开处理, 并进行直接的脱水处理。二是采用气浮浓缩法处理污泥;三是在污泥浓缩过程中向污泥中投加一定量的絮凝剂(如铁盐、铝盐及石灰等)使磷固定于污泥而不向水中释放。要注意的是, 污泥的好氧消化也会因基质的不足及微生物的解体而将磷重新溶出。生物脱氮除磷工艺中污泥处理需要注意的一些问题 最常见的污泥处理流程是：沉淀池来的生污泥重力浓缩消化自然干化堆肥或焚烧最终处置，有时不同的污水处理厂会根据实际情况简化一到两个环节。这种工艺流程在普通的污水生物处理法产生的污泥上应用已经十分成熟，表现很稳定。但如果是应用在强化了脱氮除磷功能的污水处理工艺上，实践中会出现各种各样的问题，归纳起来主要有以下几种情况： 1. 反硝化破坏二沉池的沉淀和浓缩池的浓缩。 2. 聚磷菌的不恰当释磷造成除磷的失败。 3. 结垢堵塞管道为了应对这几种情况，污水处理厂一般对污泥处理环节作以下改进：1.曝气池出水的含氧量应保持在2mg/L以上，以保证二沉池底部产生厌氧状态。但也不宜太高，因为浪费曝气动力，而且硝化液回流时会破坏缺氧环境；2.减少出水二沉池的停留时间；3.缩短二沉池排泥时间；4.不使用重力浓缩而改用机械浓缩，