污水生物脱氮除磷教程

污水生物脱氮除磷新工艺污水生物脱氮除磷新工艺

一、脱氮除磷的传统工艺二、脱氮除磷的新工艺一、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、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等。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%。图1污水生物脱氮的可能途径

传统上，通过两步生物反应，即硝化(NH+4→NO-3)与反硝化(NO-3→N2)，实现污水的生物脱氮。硝化反应可表示为:亚硝化反应

NH4++O2+HCO3-→

NO2-+H2O+H2CO3+亚硝酸菌硝化反应

NO2-+NH4++H2CO3+HCO3-+O2→

NO3-+H2O+硝酸菌总反应

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，要消耗大量能源(因为曝气)；其次，还需要有足够碳源(COD)来还原硝酸氮到氮气。1.2除磷传统工艺磷最常见的形式有：无机磷:磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）；聚磷酸盐；有机磷。生活污水中的含磷量一般在10-15mg/L左右，其中70%是可溶性的。活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时，活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”。聚磷菌在好氧条件下从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。排放的剩余污泥中的含磷量在6%左右（污泥干重）。除磷机理的作用过程

A/O除磷工艺系统

厌氧池好氧池二沉池进水剩余污泥出水

污泥回流（0.5Q）为防止水体富营养化，一般污水处理既需要脱氮,也需要除磷，是否可以把两者结合起来实现氮磷同时去除？A2/O工艺生物执除磷捞脱氮床生化公代谢咽模型二、妥脱氮惕除磷流的新部工艺2.丧1脱氮击新工联艺2.赚2除磷勇新工猾艺2.洽1脱氮凯新工盲艺2.捉1.耗1中温墨亚硝看化2.伐1.盲2厌氧秒氨(氮)氧化2.溜1.狗3晃SH嚼AR际ON与AN辽AM华MO薪X结合辞工艺2.匀1.殃1中温达亚硝恢化(S装in株gl番e绕re弯ac杏to锣r疮fo述r旦Hi奸gh愤A辽mm逃on奥iu颈m脾Re眼mo疏va蜂l刑Ov折er顷N绢it职ri血te，简团称为SH取AR骑ON稼)亚硝磁化/反硝售化脱班氮即(N而H+4→N番O-2)，(N驰O-2→扁N2)硝化盏作用NH+4+1.践5O2→→扣→→NO-2+桂H2O托+详2H+NH+4+2O2→→揉→→NO-3+别H2O躲+复2H+节约O225端%脱氮俗作用6NO-2+颈3C辰H3OH+屠3C诱O2→→静→→趴3N2+哲6H观CO3-+侮3H2O6NO-3+5C输H3OH+纲CO2→→搭→→向3N2+趣6H佣CO3-+姻7H2O节约CH3OH40拖%图3亚硝捏化细朗菌和乳硝化舌细菌务的愈最小呜污泥饼龄与壳温度拢关系0.陶8d0.拆4dSH尝AR映ON工艺筑的基六本工盟作原垦理便飞是利电用温葱度高悠有利斥于亚竟硝化攻细菌抽增殖则这一趴特点盘，使图硝化后细菌败失去巩竞争秧。2.案1.贝2厌氧诵氨(讲氮)颂氧化(An想ae拳ro胞bi标c泰Am翅mo蚀ni蔽um镰O寺xi韵da嚼ti仅on坑，简称日为AN巨AM长MO拔X)轿。氨氮杨以亚申硝酸行氮作愉为电鞠子接岸受体巴而被校直接旨氧化帅至成个氮气摄，即违：NH+4+伙NO-2→纹N2+赤2H2ONH+4+绍1.芹5O2→→坟NO-2+勤H2O货+幕2H+（∆G◦=扬-2纠75毙kj伏mo骂l-1）NH+4+般2O2→→恩NO-3+别H2O帮+银2H+（∆G◦=旦-3愿49傻kj蹄mo抵l-1）NH+4+免NO-2→→你N2+懒2H2O（∆G◦=-3箭57kj枝mo貌l-1）从这坏一反庄应中朽所产妻生的Gi亏bb槽s自由奸能甚芬至比朱产生踪蝶于好生氧氨(氮)氧化(硝化)的能盆量还啄高，葬所以棒，能田够支提持自养薄细菌生长亏。早在20世纪70年代甜中期肺，Br黎od惠a便从然自由战能理命论计螺算中描预测持到自厕然界卫应该啦存在哄着AN剪AM营MO繁X现象闹，但领它的匙现实呢发现纵是在赶理论卡预测10年之淋后。荷兰芳人Mu疼ld膛er首先私在用辞于反挖硝化榆的流饰化床泰中发琴现了借这一题现象践。起AN米AM废MO屋X作用篮的微纯生物误已被密成功缺地分涨别在变实验洽室流化唯床与SB辜R反应朝器中培趋养、屯富集补到一刷定浓蜂度，泄合成勤培养惕基为余氨氮紧与亚纸硝酸践氮的发混合活物。AN诸AM无MO酿X微生恒物的增长从率与本产率是非手常低宇的。但是氮的忍转换侦率却为0.仙25mg怕N/美(m蝇gS友S·宫d)，这与雾传统东好氧拌硝化恢的转呢换率虚相当络。AN饲AM礼MO日X反应在10～43兴℃的温悼度范会围内具烟有活糕性，沙适宜依的pH为6.雨7～8.联3。AN朗AM煎MO裤X无需齐有机慰碳源存在家，碳酸棵盐/二氧悼化碳是AN颂AM战MO醒X微生颂物生嘱长所涛需的指无机锈碳源施。2.底1.闪3他SH啄AR邪ON与AN镜AM肥MO聚X结合具工艺SH盟AR粪ON与AN汤AM怪MO道X结合摊主要抖针对烈高浓返度氨餐氮污荐水。进水薄首先炎进入求一悬粒浮、欢无污恭泥停森留的SH案AR明ON单元咳，运妥行最卸佳温糖度为35条℃。SH寸AR湾ON与AN央AM既MO犹X相结馒合的旨自完养脱椅氮工碧艺流苏程目前高，世茅界上SH楼AR途ON工艺傍的首粉例工飞程应疏用已没在荷振兰鹿桶特丹住的Do孔kh疮av院en污水申处理鼓处理颈厂内付实现济；它厨被用今于污敬泥消茧化液(含有10霞00～15拒00mg拒N/吐L)反硝炊化的炒前处掠理(亚硝落化)。这个SH暗AR蓄ON亚硝恐化单闯元以尸实验板室2L小试聪反应疗器为服基础苦，通运过数再学模套拟直肿接放研大到跑现场15互00m3处理浅构筑蝇物。几年令实际蜻运行季情况陈表明亦，这肃个亚裁硝化诸处理甩单元态性能初良好趟，亚乓硝化医率几喝乎可臂达10则0%蚕(需控裳制pH宽)。SH骗AR纯ON与AN工AM叠MO矿X结合民自养每脱氮采小侍试氮悔平衡根据AN嫌AM敬MO氧X的计少量式宵，在SH付AR召ON反应渗器中57互%的氨映氮亚送硝化亮，在AN贷AM晴MO拼X反应控器中怕全部援去除挑氨氮穴与亚糊硝酸忍氮。NH+4+1.搞32访NO-2+悲0.脉06系6H率CO3-+询0.绞13纤H+→→次→→0.卵06朱6C利H2O0.熟5N0.草15+警1.欲02状N2+旱0.世26足NO-3+球2.问03封H2O试验延表明春，在SH绘AR签ON反应傲器中直氨氮伞的亚迹硝化损率完延全受pH络(在6较5～7外5间)控制牛。所鞠以，缘瑞要想芬得到抽一个历理想承的亚自硝化赖率可骄以靠堤控制pH来实总现。*慌生物剧膜内任自养餐脱氮支工艺胖(CA傲NO虚N)如果聚在生垮物膜议系统娱内AN楚AM挪MO浮X微生图物也鼻能同隔时生修长，很那么宅生物巩膜内迁一体青化的灿完全冬自养孟脱氮兼工艺槽便可斧以实莫现。这种数生物乱膜内望自养琴脱氮专工艺千被称她为CA很NO棕N乐(C头om伟pl屈et道el渡y站Au群to雨tr闯op梦hi载c晚N-丝式re童mo吗va阳l讽Ov锄er峡N被it货ri搂te文)。CA阀NO繁N工艺座生物锻膜反誉应模少型在支献持同凳时硝快化与AN渴AM仙MO吨X的生毛物膜遮系统择中，飘通常血存在三种不哀同的喂自养运微生然物：亚硝葛化细苏菌、钢硝化怕细菌秧、厌榴氧氨邮氧化驼细菌。这三种细箱菌相享互间光竞争议氧、践氨氮敏与亚胁硝酸翼氮。由于气亚硝卧化细些菌与丸硝化讯细菌突间对贺氧的送亲和些性不维同，礼以及苹传质界限制童等因选素，荒亚硝摸酸氮虫在生雨物膜南表层知的聚炕集是脂可能厌的。当氧抗向内纯扩散眼到被橡全部坑消耗底后，恼厌氧夕层出肝现，懂厌氧缴氨氧世化细边菌便怪有可鄙能在岩此生软长。随着上未被关亚硝稿化的晓氨氮障与亚轰硝化晨后的酬亚硝询酸氮屡扩散院至厌撤氧层逃，AN局AM福MO班X反应称便能放进行捆。虽然建目前CA搬NO视N工艺事在世季界范象围内灿仍处尼于研能发阶害段，摊还没填有真鸦正的侨工程刊应用涂，但钻是它莲必将零会给配污水兰脱氮骆技术妇带来敬革命肿性的顶变革娘。2.铸2除磷盾新工貌艺2.浇2.泡1反硝何化除乎磷细免菌2.详2.愉2反硝常化除旺磷工艺2.刷2.丘1反硝兼化除睁磷细殿菌脱氮畅要经主历好少氧(硝化)/厌氧(反硝扛化),除磷戚要经翼历厌氧(释放后磷)/好氧(积聚幕磷).如果告能使箭反硝迁化细傅菌同凑时具亭有生滩物摄/放磷捧作用祖则可扑以将拐反硝恳化脱画氮与假生物战除磷黑有机龟地合登二为庄一。在缺氧(无氧秋但存命在硝无酸氮)条件氏下，靠反硝伐化除肥磷细吼菌DP恼B桐(D僚en葛it耀ri尾fy凭in图g访Ph乱os腾ph赖or牛us誉r现em宇ov蠢in搏g萍Ba逐ct互er察ia监)能够休象在素好氧臂条件脆下一桌样，藏利用炭硝酸古氮充脉当电伞子受挂体，散产生手同样敞的生殿物摄机磷作灿用。绿在生最物摄郑磷的拨同时颈，硝狭酸氮歌被还毒原为镜氮气耍。事实跪上，不在早册先应熄用的UC冲T(便Un掩iv倒er月si耳ty桨o寸f允Ca酸pe觉T适ow贞n)等生恢物脱吧氮除倡磷工抖艺中绘存在兔着一都定数捆量的府反硝维化除条磷细傲菌DP饮B(图5)，只错不过株当时贯没有箭被人妥们认寒识而雀已。图5龄U播CT工艺唱流程千图在实带际工俩程中风，为迫最大假程度菠地从车工艺克角度丙创造DP彻B的富箭集条捏件，擦一种叔变型保的UC特T工艺——棵—B辱CF井S在荷何兰应庭运而及生(图6)。图6档BC洽FS工艺昂流程BC弃FS工艺齿将每抹一种呈属不据同功通能的趁细菌该用空携间分脾隔开炸来，絮并通肿过不箱同的咐循环亿系统苗来控独制其禁生长云环境宽。BC竭FS工艺牌由5个功连能相速对专所一的茫独立筋反应控器及3路循偏环系每统构成架。各循怜环的替作用搞如下犹表所碑示。BC粘FS中各射循环筛的主贵要作舅用厌氧公池厌氧丘池的政厌氧可条件贩通过将进水液及从斩缺氧传池回览流的牙缺氧洗混合并液(其中NO3-N场<0循.1适mg昂/)来维已持。污水坊中的帜挥发卫性脂贿肪酸(VF国A)只被订用于生物耻除磷。接触例池(选择叹器)控制淘污泥摊膨胀设。接触拖池中质氧浓个度为钻零，车二沉絮池回貌流污钻泥中键的微牛量硝夸酸盐北能很见快地赠被去等除。在这劫种环傲境下吧，丝纳状菌桥生长涛非常计缓慢跟，可崖保持削较低富的污绪泥指直数(S疗VI碎)。反硝踪蝶化除押磷菌在接顺触池堪中也锈同样刚发挥凯作用金，这佣一过绞程是解缺氧