氨氮去除技术

1、关于氨氮去除技术第一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月目 录基本概念控制条件新技术应用去除成本第二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月基本概念第三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月氮的生物转化过程颗粒性有机氮溶解性有机氮氨氮亚硝酸盐氮/硝酸盐氮氮气水解氨化硝化异化还原同化还原合成合成固氮第四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月第一步：NH4+ + 1.5O2 - NO2- + H2O + 2H+ 第二步：NO2- + 0.5O2 - NO3-NitrosomonasNitrobacter常规意义下的硝化过程氮的生物转化过程第五张，PPT共八十四页，创作于2022年6

2、月硝化速率自养菌最大比增长速率:硝化速率受温度影响较大第六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月在1325范围内，温度与硝化反应速率的关系第七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月计量关系每g NH3-N 氧化成 NO3N: 需要4.6 g 氧气 消耗7.1 g碱度 生成0.1 g微生物第八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月BOD 的去除与硝化RAS进水WASWAS 硝化BOD 去除出水第九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月控制条件第十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月硝化需要的五个条件不存在有毒物质对硝化的抑制足够的SRT保证硝化菌的生长7.0 pH 1.0

3、mg/L避免外回流中断（特别在冬季较冷时）第十一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月12硝化速率与NH4+-N起始浓度的关系当NH4+-N起始浓度在2975mg/L之间时，NH4+-N起始浓度对硝化速率的影响不大；但是当NH4+-N起始浓度达到102mg/L时，硝化速率明显减小。分析原因，造成硝化速率降低的主要原因是碱度。 第十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月硝化所需的泥龄与温度的关系 第十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月不同pH值下硝化反应过程中NO3-N浓度变化pH值中性最有利于硝化反应进行。硝化反应过程中消耗碱度，使pH值降低，当pH值降低到5.5以下时，硝

4、化反应就会受到抑制。因此，当污水中碱度不足时，适当投加NaHCO3等化学药剂，有利于硝化反应充分进行，但投加量不宜过多，否则将影响反硝化及聚磷菌释磷、吸磷的顺利进行。第十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月溶解氧对硝化的影响由于受到低溶解氧和低温的影响，系统产生亚硝酸盐的积累提高DO浓度可以暂时改善硝化效果，但是硝化效果主要受到SRT的影响第十五张，PPT共八十四页，创作于2022年6月新技术应用填料水蚯蚓曝气生物滤池MBR第十六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月CNR填料第十七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月把生物反应池分为厌氧池、缺氧池、好氧池；进水按一定的比例分

5、别加入到厌氧池和缺氧池，来调节C/N比；在好氧池中填充纤毛状生物膜填料，固化了世代时间长的硝化菌类，提高硝化反应速度，从而达到同步除磷脱氮的污水处理效果。 硝化(好氧池)NH4+ NO2- NO3- NO2 - N2反硝化(缺氧池) 释放磷 吸收磷 (过剩) 除磷 厌氧池 好氧池污泥 排放 除磷的原理Cilium Nutrient RemovalCNR PROCESS工艺定义及原理 脱氮的原理第十八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月CNR PROCESS脱氮过程水温对硝化率的影响反硝化硝化浓度 (mg /L)水温() , 硝化率(%)氮的浓度变化曲线701年10月 01年12月SRT

6、(日)水温() 首先在好氧池中进行硝化反应，然后通过内回流系统进入缺氧池进行反硝化反应。 2001年的研究结果表明，CNR工艺对水温在不低于7度时，仍能保持80%以上的硝化率。NH4+-N(mg /L)水温对SRT的影响水温SRT (日)5 34.77 24.29 17.311 12.9第十九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月CNR PROCESS硝化菌类比较A2/O浮游的硝化菌类CNR填料上附着的硝化菌类 表征 : 荧光原位杂交技术(FISH ；Fluorescent in situ hybridization ) ，荧光指示的DNA probe 照相 : 共焦激光扫描显微镜(CLS

7、M ；confocal laser scanning microscope )颜色菌种红色硝化菌类Nitrosomonas europaea，Nitrosomonas eutropa，Nitrobacter sp. 绿色大肠杆菌E. coli黄色其它菌种脱氮过程第二十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月C/N与进水分配率低C/N比下，保持脱氮效果的原因 20002005年的运行结果C/N厌氧池缺氧池3.010002.99552.890102.785152.680202.575252.470302.36535在好氧池中进行内源反硝化(总反硝化的2030%）通过内回流系统进入缺氧池的硝酸盐量

8、减小在缺氧池中反硝化时需要的BOD量也随之减小根据进水C/N，来调整进水分配率进水C/N的降低，增加进入缺氧池的进水量 反硝化需要的碳源可及时得到补充使得在低C/N环境下，仍能保持良好的脱氮效果脱氮过程第二十一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月水质的稳定性经 济 性水质稳定填充纤毛状生物膜，确保硝化菌及活性微生物浓度，从而稳定、高效处理有机物、氮和磷在低C/N下，有良好的脱氮效果将进水分别供应给厌氧池和缺氧池，使得在低C/N（2.3：1）环境下不需要补充碳源，仍能保持良好的脱氮效果抗负荷变化能力强 纤毛状生物膜的高浓度附着微生物和浮游状微生物的共同作用下，抗负荷变化能力强冬季，仍能高效

9、地除磷脱氮纤毛状生物膜的污泥群集和水膜作用，在低水温（710）环境下，仍能保持很高的处理效率（环境管理工团鉴定）占地面积小由于采用了高效的生物膜填料，因此停留时间短（6小时），能缩小占地面积和设施的容积运行费用低由附着微生物引起的有机物氧化作用和后生动物共存作用，能减少2030%污泥量,不需要加药升级改造简单将老工艺的曝气池分割为厌氧池、缺氧池、好氧池，即可实现除磷脱氮，无需增建其他构造物简化中水回用由于CNR工艺的运行稳定、可靠和高效，出水有保障，因而可以有效地简化后续回用工程填料使用寿命长由于填料采用高强度的复合材料精制而成，故其使用寿命长，耐久性强（10年）自动化运行容易由于采用NBP-

10、AI人工智能系统时，系统根据在线实时反馈的信息， 自动完成各种操作和指令，因此能极大的节省和降低人工费用 维护管理性维护管理容易由于纤毛状生物膜填料呈直毛状，水中微生物的附着和脱落始终可以达到动态平衡，因此无堵塞现象，更不需要反冲洗工艺特点第二十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月 比表面积大（1000m2/m3)，直毛状填料 附着微生物量多 ( 10001300g/m2 ) 微生物容易附着，脱落，无堵塞现象 适用于变化的污水负荷（高、低浓度) 加快去除有机物，提高硝化速度 降低污泥产生量 耐久性强游动型纤毛(多孔型,表面粗糙)多孔型固定纤毛附着在填料上的微生物示意图厌氧性及兼氧性好氧

11、性及兼氧性微生物附着前微生物附着之后填料优点0.2m2.5m纤毛状生物膜35cm第二十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月CNR PROCESS纤毛状生物膜第二十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月在填料上发生的微生物附着、脱落循环过程纤毛上生长高浓度的多种微生物纤毛上附着粘性物质和微生物粘性物质作为碳源被微生物利用粘性逐渐降低，微生物脱落纤毛状生物膜第二十五张，PPT共八十四页，创作于2022年6月填料的耐久性试验（100天）- 2003年CNR PROCESS重量重量比初期103.992100.010日102.11098.250日101.09197.270日100.9289

12、7.3100日100.65396.8重量比（%） = 实测重量 / 初期重量重量比（%）日单位: ( g , % )生产过程中残留的一些纤毛放入水中，发生脱落 重量曲线趋于平滑 纤毛状生物膜第二十六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月填料的耐久性研究（对数曲线图）重量比（%）年数始和 (4年)九里 (3年)达西川 (5年)杨山 2期 (8年)杨山 1期(11年)填料可以半永久使用 推算曲线图（根据100天试验）实测曲线图（根据实际运行）95.593.1纤毛状生物膜第二十七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月 中 方：北京城市排水集团有限责任公司 韩 方：H2L公司 项 目：把A/O

13、工艺升级改造为CNR工艺 目 的：以最经济的投资取得最佳的污水处理效果 地 点：北京方庄污水处理厂 工艺名称：利用纤毛状生物膜的同步除磷脱氮 工艺（CNR工艺） 设计流量：40000/日 实施过程：对全流程给出专家的意见提供工艺设计和填料指导安装和调试提供技术培训和售后服务改造项目概要第二十八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月原来的工艺采用CNR的升级工程D 内回流系统 : 促进反硝化E 剩余污泥 : 为防止磷的释放，及时进行脱水A 反应池分割 : 除磷脱氮(厌氧池:缺氧池:好氧池=1:3:5)B 填充填料 : 提供微生物(尤其是硝化菌)生长的最佳环境C 进水分配系统 : 确保缺氧池的

14、反硝化进行彻底厌氧池好氧池纤毛状生物膜缺氧池内回流(150%)进水分配(10%)初沉池二沉池脱水机剩余污泥ABCDE外回流进 水格 栅 沉砂池初沉池厌氧池好氧池二沉池贮泥池浓缩池脱水机运出填埋外回流生污泥剩余污泥出 水中水工序方庄污水厂升级工程第二十九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月填料填充照片试运行参数试运行水质进水流量40000 m3/日DO3.1 /L停留时间9.7 小时pH7.8内回流率150 %温度24.8 外回流率100 %MLSS1500(2300) /LSRT10 日SVI108F/M0.363 kgBOD/kgMLVSS.日BOD负荷0.478 kgBOD/.日单位

15、: (/L, %)46cm22cm试运行结果CODCrBOD5SST-NNH4+-NT-P进水560.0310.0 345.0 76.0 68.08.2出水40.19.89.28.2 1.60.5去除率939798899894第三十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月水蚯蚓第三十一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月浏阳污水处理厂简介AAO第三十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月水厂运行效果分析COD(mg/l)BOD5(mg/l)TP(mg/l)SS(mg/l)NH4+-N(mg/l)进72.51301801820出水20356120.20.3

16、810186.37第三十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月浏阳VS诸暨进水水质浏阳100%生活污水水蚯蚓种类浏阳目前存在3个种浏阳水蚯蚓附着均匀，而诸暨抱团严重。第三十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月设备分析 采用的曝气设备优点在于灵活性，能够随时进行调整。但是该设备充氧效率约为11.8kgO2/KW.h,目前我们集团采用的微孔曝气的充氧效率约为3.8kgO2/KW.h,酒仙桥氧化沟充氧效率约为2.2kgO2/KW.h。比较发现该设备能耗相对较高，而且通过方庄厂的运行来看，水蚯蚓的生长与曝气方式关系不大，重点是填料的形态及溶解氧浓度。第三十五张，PPT共八十四页，创作于2

17、022年6月水蚯蚓照片第三十六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月水蚯蚓第三十七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月国外曝气生物滤池第三十八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月硝化滤池技术锡拉丘兹Metropolitan 污水处理厂 第三十九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月锡拉丘兹Metropolitan 污水处理厂该厂位于美国纽约州锡拉丘兹市（该市位于北纬43度，与沈阳纬度相似），服务人口27万，日均处理量84.2MGD，约合32万m3/d，出水排入Onondaga湖。 第四十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月（1）污水处理厂概况 污水处理基本工艺流程：进

18、水格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池BAFHRFSUV消毒出水排放污泥处理基本工艺流程：污泥浓缩厌氧消化离心脱水碱性稳定化农用。污泥消化产生的沼气用于为办公区供热。 第四十一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月第四十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月（2）曝气生物滤池（BAF）工艺污水经二级处理后，进入BAF工艺段，进一步去除有机污染物和氨氮。当地规定的部分出水水质标准见下表：参数第1阶段（磅/天）要求完成日期第2阶段（mg/L）要求完成日期第3阶段（mg/L）要求完成日期氨氮17月9月8,7001998年1月2.02004年5月1.22005年5月10月6月13,1004.02.4

19、磷24001998年1月0.122006年4月0.022012年12月130天平均值； 212个月移动平均值第四十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月当地对氨氮出水水质要求很高，而该污水处理厂在2004年前出水氨氮浓度都在2mg/L以上，1996年出水氨氮平均浓度高达15.8mg/L，2003年接近5mg/L，所以深度去除氨氮成为该厂的重点工作之一。 该厂在2004年1月开始运行BAF工艺，出水氨氮浓度显著下降，2005年小于1mg/L，2006年平均浓度为1.44mg/L，基本符合出水水质标准。该工艺由Krger公司（Veolia的子公司）改进，称为BIOSTYR工艺。 （2）曝气生

20、物滤池（BAF）工艺第四十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月（2）曝气生物滤池（BAF）工艺BIOSTYR工艺有8个离心风机和18个独立单元，装有聚苯乙烯轻质小球，直径为0.14英寸，约合3.6毫米，比表面积大，适于硝化细菌生长。BIOSTYR工艺的具体参数见下表：应用三级硝化池子数量18单池尺寸1,587 ft2 约合147m2滤料尺寸3.6 mm滤料深度11.8 ft 约合 3.6m滤料总体积337,080 ft3 约合9545m3曝气形式集中鼓风形式多级离心（62）曝气控制出水DO第四十五张，PPT共八十四页，创作于2022年6月（2）曝气生物滤池（BAF）工艺BIOSTYR工

21、艺出水水质设计限值：参数单位30日平均值CBOD5mg/L30TSSmg/L30NH3-N（夏/冬）mg/L1.0/2.0第四十六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月BIOSTYR工艺的进水配水渠道，渠道设计形式有利于配水均匀性。 BIOSTYR工艺单元现场照片 第四十七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月进水NH3-N平均浓度15.5mg/L，出水0.71mg/L；进水TKN平均浓度21.1mg/L，出水1.7mg/L；进水TP平均浓度3.16mg/L，出水0.129mg/L。BAF工艺运行情况（ 2008年9月数据）第四十八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月国内曝气生物

22、滤池1第四十九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月光大水务（淄博）有限公司污水处理厂 光大水务(淄博)有限公司南北两厂升级改造工程于2007年4月23日开工，2007年12月30日竣工试运行，工程总投资1.39亿元。经过一段时间的运营调试，2008年5月5日，南北两厂出水水质分别达到了与淄博市政府签订的服务协议中规定的国家一级A标准，5月17日通过了环保验收和出水达标验收。第五十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月光大水务(淄博)有限公司北厂污水处理流程InletABCEPTBAFUVOutletAdsorption Biodegradation Process 第五十一张，PPT

23、共八十四页，创作于2022年6月BAF简介BAF照片处理量140 000 吨/天12个单元 88 m2/单元滤料层 3m 承托层 0.35 m清水区2.4 m第五十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月污水处理过程中水质变化ParametersAB Inlet (mg/l)AB Outlet (mg/l)CEPT Outlet (mg/l)BAF UV Outlet (mg/l)CODcr360.2453835BOD5156.55.6SS171.615104TN4927NH4+-N428.33.3TP83.63第五十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月进水水质复杂（化工、制药、陶

24、瓷工业水混合生活污水），参考意义不强BAF能够对氨氮进行去除，但对COD的降解作用较弱前期数据是南厂调试期间数据，COD（90 mg/L ）主要是由SS（960 mg/L）引起，经过CEPT和BAF后SS（6 mg/L）第五十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月国内曝气生物滤池2第五十五张，PPT共八十四页，创作于2022年6月Veolia 青岛麦岛污水处理厂（青岛光威污水处理厂）麦岛污水处理厂扩建工程是由光大国际旗下青岛光威污水处理公司出资约2.44亿元人民币兴建。工程完成后，每日平日均能处理污水14万立方米，出水品质按国家1级B标准排放。 第五十六张，PPT共八十四页，创作于202

25、2年6月光威污水处理厂简介 CEPT Multiflo (3 units) Biological odor treatment AlizairBiostyr BAF (8 units) Double membrane biogas holder (1 unit) UV disinfection Mesophilic anaerobic digesters (2 units) 第五十七张，PPT共八十四页，创作于2022年6月污水处理流程图UVDisposal PretreatmentCEPT (Multiflo)CEPT (Multiflo)Simultaneous BAF (Biostyr)

26、AnaerobicdigestionCentrifuge dewateringBiological odor treatment (Alizair) Recirculation Backwashwater RawWater Water Sludge Odor Grease Atmosphere第五十八张，PPT共八十四页，创作于2022年6月BAF 简介第五十九张，PPT共八十四页，创作于2022年6月处理水量140 000吨/天 8格 231m2/格滤料厚度3.5 m，密度 1 g/cm3HRT=1h滤速：7 m/hBAF 简介第六十张，PPT共八十四页，创作于2022年6月污水处理过程水质

27、变化ParametersInlet (mg/l)Outlet (mg/l)Discharge standardCODcr40060BOD525020SS25020TN55-N-NH44215TP101PO4-P-0.5第六十一张，PPT共八十四页，创作于2022年6月BAF-Nitrification, COD removal and SS removal performances ParameterAverage inlet concentration (mg/l)Average outlet concentration (mg/l)Applied load (kg/m3.d)Max app

28、lied load (kg/m3.d)Eliminated load (kg/m3.d)NH4-N26.88.40.510.60.35COD94.347.21.782.00.9SS33.813.10.641.80.39第六十二张，PPT共八十四页，创作于2022年6月MBR第六十三张，PPT共八十四页，创作于2022年6月德国Nordkanal MBR污水厂概况2003年12月建成通水，2004年7月8日官方宣布正式运行。服务人口当量：8万人口当量；服务流域面积1235公顷。平均日处理生活污水1.6万吨/日。旱季最大流量Qmax1024m3/h=24576m3/d，K=1.5雨季最大流量Qmax1881m3/h=45144m3/d ,K=2.8处理工艺采用MBR工艺，出水达到欧盟标准排入Nordkanal（北运河）污水厂总投资2040万欧元第六十四张，PPT共八十四页，创作于2022年6月Nordkanal 污水厂位置图2460mm L=2.5Km第六十五张，PPT共八十四页，创作于2022年6月Nordkanal MBR污水厂工艺流程图b=5mm=0.5mmV=2578m3HRT=3.9hV=6632m3HRT=9.9h第六十六张，PPT共八十四页，创作于2022年6月Nordkanal MBR污水厂总平面图第六十七张，PPT共八十四页，创作于2022