脫氮除磷與城市污水深度處理詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有51頁\編輯于星期三優(yōu)選脫氮除磷與城市污水深度處理現(xiàn)在是2頁\一共有51頁\編輯于星期三一、概述N、P的來源1、城市生活污水城市生活污水中的氮、磷主要源于人體食物中蛋白質代謝的廢物，廁所沖洗、廚房洗滌、洗衣等。2、工廠工業(yè)廢水工業(yè)廢水中的氮、磷既取決于工廠所有原料的性質，也有生產工藝和產品種類有關。氮肥廠、煉油廠、肉類加工廠等。3、農業(yè)灌溉污水含氮、磷的化肥和農藥，家畜養(yǎng)殖的廢棄物?，F(xiàn)在是3頁\一共有51頁\編輯于星期三危害氮、磷等植物營養(yǎng)物質含量過多所引起的水質污染?，F(xiàn)在是4頁\一共有51頁\編輯于星期三水體中氮的形態(tài)進入水體的氮無機氮氨態(tài)氮游離氨態(tài)氮NH3-N銨鹽態(tài)氮NH4+-N硝態(tài)氮硝酸鹽態(tài)的氮NO3-N亞硝酸鹽態(tài)的氮NO2--N有機氮尿素氨基酸蛋白質脂肪胺現(xiàn)在是5頁\一共有51頁\編輯于星期三水體中磷的形態(tài)現(xiàn)在是6頁\一共有51頁\編輯于星期三二、脫氮除磷機理

物化法廢水的物理化學方法脫氮工藝主要有化學沉淀法、空氣吹脫法等生物法生物脫氮除磷現(xiàn)在是7頁\一共有51頁\編輯于星期三1、化學沉淀法反應機理：通過投加Mg2+、PO43+，使之與廢水中的氨氮生成難溶的復鹽MgNH4PO4·6H2O(MAP鳥類石)沉淀物，凈化廢水中的氨氮。Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2OMg2++NH4++H2PO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+2H+適用于高濃度氨氮廢水處理，含有大量對微生物有害的物質不宜采用生化法處理時；工藝控制條件：

pH、物料比現(xiàn)在是8頁\一共有51頁\編輯于星期三2、空氣吹脫和蒸汽氣提法反應機理：利用廢水中所含氨氮等揮發(fā)性物質的實際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫或用蒸汽汽提，使廢水中的氨氮等揮發(fā)性物質不斷液相轉移到氣相中，去除廢水中的氨氮。工藝流程圖：工藝控制條件：

pH值、溫度現(xiàn)在是9頁\一共有51頁\編輯于星期三3、廢水的生物脫氮原理：先將廢水中有機氮轉化為氨氮，然后通過硝化反應將氨氮轉化為硝態(tài)氮，再通過反硝化反應將硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出，達到廢水脫氮的目的。流程圖：氨化反應硝化反應反硝化反應現(xiàn)在是10頁\一共有51頁\編輯于星期三（1）氨化反應有機氮化合物在好氧菌和氨化菌的作用下分解轉化為氨氮。現(xiàn)在是11頁\一共有51頁\編輯于星期三（2）硝化反應硝化反應是將氨氮轉化為硝態(tài)氮的過程。（1）亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽（NO2-）硝酸菌將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽（NO3-）現(xiàn)在是12頁\一共有51頁\編輯于星期三硝化過程的影響因素溶解氧：1.2~2.0mg/LpH:8.0~8.4有機物含量：不應過高BOD值過高，將使增殖速度較快的異養(yǎng)型細菌迅速增殖，限制硝化菌增殖適宜溫度：20~30℃硝化菌在反應器內的停留時間：>最小世代時間(在適宜的溫度條件下為3d)有毒物質：重金屬、高濃度的NH4-N、高濃度的NOx-N、高濃度的有機基質、部分有機物以及絡合陽離子等?，F(xiàn)在是13頁\一共有51頁\編輯于星期三（3）反硝化反應反硝化反應是指硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下還原成氣態(tài)氮的過程。

2NO2-+3H2→N2+2OH-+2H2O2NO2-+5H2→N2+2OH-+4H2O

反硝化過程從NO3-還原為N2的過程經歷4步過程：

NO3-→NO2-→NO→N2O→N2現(xiàn)在是14頁\一共有51頁\編輯于星期三反硝化過程的影響因素碳源：BOD5∶TN之比大于4pH：最適宜的pH是6.5~7.5。溶解氧濃度：≤0.5mg/L。溫度：20~40℃?，F(xiàn)在是15頁\一共有51頁\編輯于星期三4、廢水的生物除磷現(xiàn)在是16頁\一共有51頁\編輯于星期三傳統(tǒng)三段生物脫氮工藝現(xiàn)在是17頁\一共有51頁\編輯于星期三

三級生物脫氮工藝的主要特點優(yōu)點氨化、硝化和反硝化分別在各自的反應器內進行，并各自回流在沉淀池分離的污泥，過程控制明確，反應速度快且反應進行較徹底，脫氮效果較好。缺點：流程長，構筑物多，基建費用高；需要外加堿和碳源，運行費用高；出水中往往存在一定量的甲醇，形成BOD5及COD，需要后曝氣池加以去除；管理較為復雜?，F(xiàn)在是18頁\一共有51頁\編輯于星期三兩級生物脫氮工藝將三級生物脫氮工藝的一、二級合并現(xiàn)在是19頁\一共有51頁\編輯于星期三回流硝酸鹽，在反硝化反應器中被還原成N2，達到脫氮目的；回流反硝化菌，保證反硝化反應器中微生物的濃度，利用原水中的有機物作為C源分建式A1/O生物脫氮工藝流程A1/O流程中的缺氧和好氧池可以是兩個獨立的構筑物，也可以合建在一個構筑物內，使用隔板將兩段分開。A1/O(Anoxic/Oxic)生物脫氮工藝流程現(xiàn)在是20頁\一共有51頁\編輯于星期三A1/O優(yōu)點流程簡單，構筑物少，基建費用大幅度節(jié)省；不需要外加碳源，降低了運行費用；好氧池設在缺氧池后，不需要再建后曝氣池；缺氧池在好氧池前，既可減輕好氧池的有機負荷，也有利于控制污泥膨脹；反硝化過程中產生的堿度可補償硝化過程消耗的堿度一半左右，對含氮濃度不高的廢水可不必另行加堿?，F(xiàn)在是21頁\一共有51頁\編輯于星期三A1/O法局限性：回流的混合液含有一定的溶解氧，使反硝化區(qū)難于保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效率，工程實際中A/O法的脫氮效率一般在85%以下；要取得滿意的脫氮效果，必須保證足夠大的混合液回流比--增加系統(tǒng)的運行費用；運行管理要求較高，如沉淀池管理不當會產生污泥上浮，內循環(huán)比或反硝化區(qū)DO控制不當會影響反硝化處理效率等。現(xiàn)在是22頁\一共有51頁\編輯于星期三A1/O生物脫氮的設計要點：BOD5：TN>4<4:需外加甲醇作為碳源。好氧池剩余堿度:>70mg/L（以CaCO3計）計算反應池總容積 按污泥負荷計算動力學計算：反應池中缺氧池和好氧池的容積比:按試驗數(shù)據(jù)或工程經驗確定,一般為1：2—1：1好氧池需氧量現(xiàn)在是23頁\一共有51頁\編輯于星期三常用參數(shù)：V—曝氣池的容積（m3）；So—曝氣池進水BOD5（mg/L）

Se—曝氣池出水BOD5（mg/L）Q—曝氣池的設計流量（m3/d）；Us—污泥負荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)]；Xa—混合液懸浮固體平均濃度（gMLSS/L）Uv—容積負荷(kgBOD5/m3)；X—混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（gMLVSS/L）；

現(xiàn)在是24頁\一共有51頁\編輯于星期三V1—好氧池容積根據(jù)污泥泥齡：Y：污泥產率系數(shù)（kgMLVSS/kgBOD5）；在20℃時，。如無初沉池，Y值須通過試驗確定；Yobs：污泥凈產率系數(shù)（kgMLVSS/kgBOD5），有初沉池時取，無初沉池時取；Θc：設計污泥泥齡，12-30d；Kd:衰減系數(shù)（d-1），20℃的數(shù)值為，常取0.06。現(xiàn)在是25頁\一共有51頁\編輯于星期三項目單位A1/O參數(shù)值傳統(tǒng)法參數(shù)值BOD污泥負荷UskgBOD5/(kgMLSS·d)0.05～0.150.2-0.4總氮負荷率kgTN/(kgMLSS·d)≯0.05—污泥濃度(MLSS)Xag/L2.5～4.01.5-2.5污泥齡θCd12～305-15污泥產率YkgVSS/kgBOD50.3～0.50.4-0.8需氧量O2kgO2/kgBOD51.1～1.80.7-1.2水力停留時間HRT8～164-12h其中缺氧段0.5～3.0h

污泥回流比R%50～10025-50混合液回流比Ri%100～400

總處理效率%90～95(BOD5)90-95%60～85(TN)A1/O法生物脫氮的主要設計參數(shù)現(xiàn)在是26頁\一共有51頁\編輯于星期三V2：反硝化池所需容積（m3）；N：需要還原的硝酸鹽氮（kgNO3-N/d）；Kde：反硝化速率（kgN/kgMLSS.d）,20℃的Kde值可采用0.03-0.06(kgNO3-N/kgMLSS·d)；溫度修正：Xa：混合液懸浮固體濃度（MLSS）（mg/L）；

V2：缺氧池容積現(xiàn)在是27頁\一共有51頁\編輯于星期三O2=1.47Q(So－Se)－1.42△X+4.57[Q(Nk－Nke)－0.12△X]－2.6[Q(Nt－Nte)－0.12△X]O2：污水需氧量(kgO2/d)；Q：好氧池進水流量(m3/d)；So、Se:進出水BOD5(mg/L)

△X:系統(tǒng)的剩余污泥量(kgVSS/d）Nk、Nke—進出水總凱氏氮濃度(mg/L)Nt、Nte—進出水總氮濃度(mg/L)好氧池需氧量生物脫氮系統(tǒng)去除每公斤BOD5需氧量可取用1.1-1.8kgO2?，F(xiàn)在是28頁\一共有51頁\編輯于星期三計算實例

某工業(yè)廢水處理廠，日處理水量為60000m3，進水COD為447mg/L，BOD5為220.8mg/L，SS為357mg/L，TKN為40mg/L?；旌弦簯腋」腆wMLSS為4g/L，BOD5負荷為0.15kg/kgSS.d，要求出水BOD5為20mg/L，SS為22mg/L(65%為可生化部分)，TKN去除率達到91%，反硝化率65%。 假設廢水平均溫度為20℃，θc為15d，Kd=0.05d-1，Y=0.5mgVSS/mgBOD5，MLVSS/MLSS=0.8 試確定推流式A/O反應池的容積、剩余污泥量和空氣量?，F(xiàn)在是29頁\一共有51頁\編輯于星期三解答

（1）估算出水中的溶解性BOD5（Se） 出水中SS可生化的部分為0.65×22=14.3mg/L； 可生化SS的最終BODL=14.3×1.42=20.3mg/L； 可生化SS的BODL折算成BOD5=20.3×0.68=13.8mg/L；∴出水Se=20.0-13.8=6.2mg/L。

現(xiàn)在是30頁\一共有51頁\編輯于星期三（2）好氧池容積（V）

a.按動力學公式：

b.按有機負荷率公式確定反應池的容積：解答(con’d)現(xiàn)在是31頁\一共有51頁\編輯于星期三解答(con’d)

設計脫氮反應池容積選用22080m3，缺氧池和好氧池容積比按3/5設計，則各池容積應為：缺氧池8280m3；好氧池13800m3。反應池總水力停留時間為8.8h，其中缺氧池為3.3h，好氧池為5.5h。現(xiàn)在是32頁\一共有51頁\編輯于星期三（3）剩余污泥量的計算（△X）

∴△X

=YobsQ（S0-Se）

=0.2857×60000×（）×10-3=3679KgVSS/d；解答(con’d)現(xiàn)在是33頁\一共有51頁\編輯于星期三（4）計算曝氣池所需空氣量O2=1.47Q(So－Se)－1.42△X+4.57[Q(Nk－Nke)－0.12△X]－2.6[Q(Nt－Nte)－0.12△X]=18006.5kg/d=750.3kgO2/h。解答(con’d)現(xiàn)在是34頁\一共有51頁\編輯于星期三（4）空氣量QA的計算：考慮到水質水量的沖擊負荷的影響，安全系數(shù)取1.3，曝氣裝置氧的利用率取10%，空氣容重取1.201Kg/m3，空氣中含氧率為23.2%，則空氣量QA為：解答(con’d)現(xiàn)在是35頁\一共有51頁\編輯于星期三解答(con’d)（5）回流污泥量和混合液回流量的計算

回流污泥比R取0.5（0.25~1.0）；硝化混合液回流比r取2（常用2~3）；∴QR=0.5Q=1250m3/h；

Qr=2Q=5000m3/h?，F(xiàn)在是36頁\一共有51頁\編輯于星期三第三節(jié)、磷的去除化學法生物除磷法原理影響因素A2/O工藝現(xiàn)在是37頁\一共有51頁\編輯于星期三化學法除磷3HPO42-

＋

5Ca2+

＋

4OH－

＝

Ca5(OH)(PO4)3↓＋3H2O投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成難溶性的磷酸鈣等沉淀。磷的去除率較高，處理結果穩(wěn)定，污泥在處理與處置過程中不會重新釋放磷而造成二次污染；污泥的產量比較大?，F(xiàn)在是38頁\一共有51頁\編輯于星期三含磷化合物有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷磷酸鹽：正磷酸鹽(PO43-)、磷酸氫鹽(HPO42-)、磷酸二氫鹽H2PO4-、偏磷酸鹽(PO3-)聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74－)、三磷酸鹽(P3O105-)、三磷酸氫鹽(HP3O92-)生物除磷現(xiàn)在是39頁\一共有51頁\編輯于星期三生物除磷原理除磷菌過量攝取磷：在好氧條件下，除磷菌合成聚磷酸鹽并將之貯存在體內；除磷菌的磷釋放：在厭氧條件下，除磷菌分解聚磷酸鹽產生磷酸，并將之排除體外；富磷污泥的排放：在好氧條件下所攝取的磷比在厭氧條件下所釋放的磷多，廢水生物除磷工藝是利用除磷菌的這一過程，將多余剩余污泥排出系統(tǒng)而達到除磷的目的?，F(xiàn)在是40頁\一共有51頁\編輯于星期三1.溶解氧：厭氧段<0.2mg/L，好氧段~2mg/L；2.厭氧區(qū)硝態(tài)氮：NO3--N<2mg/L3.溫度：5--30?C4.pH值：6--85.BOD負荷：BOD/TP>20~30，才能保證聚磷菌有足夠的基質需求；6.污泥齡：5--10天，厭氧段的停留時間不宜過長。生物除磷的影響因素現(xiàn)在是41頁\一共有51頁\編輯于星期三厭氧-好氧除磷工藝流程A2/O(Anaerobic/Oxic)工藝現(xiàn)在是42頁