好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)

好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)第1頁/共82頁在自然界，氮化合物是以有機體(動物蛋白、植物蛋白)、氨態(tài)氮(NH4+、NH3)、亞硝酸氮(NO2-)、硝酸氮(NO3-)以及氣態(tài)氮(N2)形式存在的。廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮4種形式存在。第2頁/共82頁氮在水中的存在形態(tài)與分類N

無機NNOx--N(硝態(tài)氮)TKN(凱氏氮)總N(TN)NH3-NNO3-NNO2-N有機N（尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)）第3頁/共82頁磷通常以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在。磷主要來自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水。磷對水體富營養(yǎng)化的影響比氮更突出，是藻類生長的限制因素。事實上取決于氮磷比。第4頁/共82頁

氮和磷的排放會加速水體的富營養(yǎng)化，氨氮的好氧特性會使水體的溶解氧降低，某些含氮化合物對人和其他生物有毒害作用。國內(nèi)外對氮磷的排放標準越來越嚴格。生物脫氮除磷技術(shù)是近20年發(fā)展起來的，一般來說比化學(xué)法和物理化學(xué)法去除氮磷經(jīng)濟，是日前應(yīng)用廣泛和最有前途的氮磷處理方法。第5頁/共82頁對氨、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，只能去除細菌細胞生理需要攝取的部分！活性污泥理想的營養(yǎng)平衡式為BOD:N:P=100:5:1氮的去除率為20%~40%，磷的去除率僅為5%~20%第6頁/共82頁1.生物脫氮

1.1生物脫氮原理一些污水中，氮是過剩的，如城市污水，煉油污水氨化反應(yīng)硝化反應(yīng)反硝化反應(yīng)生物脫氮自然界中存在氮的自然循環(huán)有機氮氨態(tài)氮硝酸氮氮氣以下重點介紹第7頁/共82頁生物脫氮是在微生物的作用下，將有機氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2的過程。氨化（Ammonification）：有機氮轉(zhuǎn)化為無機氮硝化（Nitrfication）：NH3-N轉(zhuǎn)化為NOx-N反硝化（Denitrification）：NOx-N轉(zhuǎn)化為N2第8頁/共82頁生物脫氮原理有機氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，以氨基酸為例：氧化脫氨基水解脫氨基還原脫氨基（1）氨化反應(yīng)第9頁/共82頁生物脫氮原理在未經(jīng)處理的新鮮廢水中有機氮氨態(tài)氮蛋白質(zhì)、尿素、胺類化合物、硝基化合物以及氨基酸等NH3及NH4等氨化菌(水解、氧化)無論在好氧還是厭氧條件下，中性、堿性還是酸性環(huán)境中都能進行，只是作用的微生物不同、作用的強弱不同?；钚晕勰嗪蜕锬は到y(tǒng)內(nèi)能夠比較完全地完成氨化反應(yīng)第10頁/共82頁（2）硝化反應(yīng)生物脫氮原理反應(yīng)過程氨態(tài)氮NH3及NH4+等硝酸鹽氮NO3-N1g氨氮氧化需氧4.57gNO2-N亞硝酸鹽氮亞硝化菌硝化菌需氧3.16g需氧1.11g在硝化反應(yīng)中，還有H+釋放第11頁/共82頁硝化細菌亞硝酸菌Nitrosomonas和硝酸菌Nitrobacter統(tǒng)稱為硝化菌?；茏责B(yǎng)菌，G-，不生芽孢的短桿狀細菌，廣泛存活在土壤中，在自然界的氮循環(huán)中起著重要的作用。這類細菌的生理活動不需要有機性營養(yǎng)物質(zhì)，從CO2獲取碳源，從無機物的氧化中獲取能量。生長率低對環(huán)境條件變化較為敏感。第12頁/共82頁

項目亞硝化菌硝化菌細胞形狀橢球或棒狀橢球或棒狀細胞尺寸（μm）1×1.50.5×1.0革蘭氏染色陰性陰性世代期（h）8~3612~59自養(yǎng)性專性兼性需氧性嚴格好氧嚴格好氧最大比增長速率μm·h-10.04~0.080.02~0.06產(chǎn)率系數(shù)Y(mg細胞/基質(zhì)mg)0.04~0.130.02~0.07飽和常數(shù)K（mg/L）0.6~3.60.3~1.7亞硝化菌和硝化菌的基本特征第13頁/共82頁氮的氧化還原態(tài)-Ⅲ銨離子NH4+-Ⅱ-Ⅰ

羥胺NH2OH0+Ⅰ

硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ

亞硝酸鹽NO2-+Ⅳ+Ⅴ

硝酸鹽NO3-Nutrisimonas亞硝化菌Nitrobacter硝化菌硝化反應(yīng)過程中氮的轉(zhuǎn)化及價態(tài)的變化第14頁/共82頁硝化作用過程中細菌的性質(zhì)對廢水處理有多方面影響：硝化細菌的生長速率慢、細胞產(chǎn)率低，使得廢水中有機物負荷不能太大，否則細菌就被沖失；其次，過程中應(yīng)存在一定量的氧氣；硝化過程產(chǎn)生氫離子，需要考慮合適的緩沖溶液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。第15頁/共82頁⑶反硝化反硝化反應(yīng)是指在無氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO3-)和亞硝酸鹽氮(NO2-)還原為氮氣的過程。第16頁/共82頁反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌，有氧存在時，以O(shè)2為電子受體進行呼吸；在無氧而有NO3-或NO2-時，則以NO3-或NO2-為電子受體，以有機碳為電子供體和營養(yǎng)源進行反硝化。反硝化反應(yīng)可使有機物得到分解氧化，實際是利用了硝酸鹽中的氧。當缺乏有機物時，則無機物如氫、Na2S等也可作為反硝化反應(yīng)的電子供體第17頁/共82頁反硝化作用的條件：厭氧條件下，存在有機碳源，硝酸鹽濃度大于或等于2mg/L，且pH值在6.5-7.5之間。以有機物為基質(zhì)時，反硝化菌不僅能將其用作電子給體進行反硝化，還能將其用作碳源合成細胞物質(zhì)。第18頁/共82頁當利用的碳源為甲醇時：NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O+HCO3-NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-從以上的過程可知，約96％的NO3-N經(jīng)異化過程還原，4％經(jīng)同化過程合成微生物。第19頁/共82頁內(nèi)源反硝化

微生物還可通過消耗自身的原生質(zhì)進行所謂的內(nèi)源反硝化C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-

內(nèi)源反硝化的結(jié)果是細胞物質(zhì)減少，并會有NH3的生成。廢水處理中不希望此種反應(yīng)占主導(dǎo)地位，而應(yīng)提供必要的碳源。

第20頁/共82頁硝化、反硝化反應(yīng)中氮的轉(zhuǎn)化表1硝化過程中氮的轉(zhuǎn)化

表2反硝化反應(yīng)中氮的轉(zhuǎn)化

氮的氧化還原態(tài)–Ⅲ氨離子NH4+–Ⅱ–Ⅰ羥胺NH2OH0+Ⅰ硝?；鵑OH+Ⅱ+Ⅲ亞硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—氮的氧化還原態(tài)–Ⅲ

氨離子NH4+–Ⅱ–Ⅰ

羥胺NH2OH0N2+Ⅰ

硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ亞硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—第21頁/共82頁1.2硝化—反硝化過程影響因素

溶解氧硝化反應(yīng)必須在好氧條件下進行。氧是硝化反應(yīng)的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧含量的高低，必將影響硝化反應(yīng)的進程。在硝化反應(yīng)的曝氣池內(nèi)，溶解氧含量不得低于1mg／L。第22頁/共82頁

反硝化菌屬異養(yǎng)兼性菌，在無分子氧同時存在硝酸和亞硝酸離子的條件下，它們能夠利用這些離子中的氧進行呼吸，使硝酸鹽還原。另一方面，反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)組分，只有在有氧條件下，才能夠合成。這樣，反硝化反應(yīng)宜于在厭氧、好氧條件交替的條件下進行第23頁/共82頁

pH值在硝化反應(yīng)過程中，釋放出H＋離子，致使混合液中pH值下降。硝化菌對pH值的變化十分敏感。最佳pH值是8.0－8.4。需保持足夠的堿度，起到緩沖的作用。一般來說，1g氨態(tài)氮(以N計)完全硝化，需堿度(以CaCO3)7.1g。對反硝化反應(yīng)最適宜的pH值是6.5-7.5。pH值高于8低于6，反硝化速率將大為下降。第24頁/共82頁

溫度硝化反應(yīng)的適宜溫度是20-30℃，15℃以下，硝化反應(yīng)速度下降，5℃時完全停止。低溫對硝酸菌的抑制作用更為強烈，在低溫12～14℃時常出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累。在30～35℃較高溫度下，亞硝酸菌的最小倍增時間要小于硝酸菌，因此，通過控制溫度和污泥齡，可控制反應(yīng)器中亞硝酸菌的絕對優(yōu)勢。溫度對硝化菌的影響比反硝化菌大。反硝化反應(yīng)的最適宜溫度是20-40℃，低于15℃反硝化反應(yīng)速率降低。第25頁/共82頁有機物含量混合液中BOD濃度過高，會使增殖速度較高的異養(yǎng)型細菌迅速增殖，使自養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，硝化反應(yīng)無法進行。一般BOD值應(yīng)在20mg／L以下。反硝化過程需要充足的碳源，理論上lgNO2還原為N2需要碳源有機物2.86g。一般認為，當廢水的BOD5/TKN值大于4～6時，碳源充足，不需另外投加碳源，反之則要投加甲醇或其他易降解的有機物作碳源。第26頁/共82頁污泥齡硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間(污泥齡)(θc)N，必須大于其最小的世代時間(θc)N，min

否則將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時間(3d)，至少應(yīng)為硝化菌最小世代時間的2倍以上(6d)。第27頁/共82頁抑制物質(zhì)對硝化反應(yīng)有抑制作用的物質(zhì)有：過高濃度氨氮、重金屬、有毒物質(zhì)以及有機物。一般來說，同樣毒物對亞硝酸菌的影響比對硝酸菌大。反硝化菌對有毒物質(zhì)的敏感性比硝化菌低很多，與一般好氧異養(yǎng)菌相同。第28頁/共82頁1.3生物脫氮工藝

⑴傳統(tǒng)活性污泥法脫氮工藝三級活性污泥生物脫氮工藝由Barth開創(chuàng)的所謂3級活性污泥法流程，包括氨化、硝化、反硝化三項反應(yīng)過程。第29頁/共82頁氨化，使有機氮轉(zhuǎn)化為NH3、NH4，去除BOD、COD。BOD5值可降至15—20mg/l左右硝化曝氣池，NH3-N及NH4-N在這里氧化為NO-3-N，投堿以防止pH值下降。采取厭氧—缺氧交替運行方式。作為碳源，可投加CH3OH(甲醇)，也可以引入原廢水第30頁/共82頁第一級曝氣池的功能：氨化-使有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮；第二級是硝化曝氣池，投堿以維持pH值；第三級為反硝化反應(yīng)器，可投加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。第31頁/共82頁優(yōu)點：氨化、硝化、反硝化反應(yīng)分別在各自的反應(yīng)器內(nèi)進行，各自回流污泥，反應(yīng)進行速度快且徹底缺點：處理設(shè)備多，造價高，管理麻煩活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝特點：第32頁/共82頁⑵兩級活性污泥法脫氮工藝該工藝是將其中的前兩級曝氣池合并成一個曝氣池，使廢水在其中同時實現(xiàn)氨化和硝化反應(yīng)，因此只是在形式上減少了一個曝氣池，并無本質(zhì)上的改變。第33頁/共82頁兩級生物脫氮工藝：BOD去除和硝化兩個反應(yīng)過程放在一起第34頁/共82頁⑶缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A-O工藝）該流程與兩級活性污泥工藝相比，是將缺氧的反硝化反應(yīng)器設(shè)置在好氧反應(yīng)器的前面，因此常被稱為“前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)”。第35頁/共82頁反硝化反應(yīng)器BOD去除，硝化反應(yīng)反應(yīng)器（好氧）原廢水（缺氧）（回流污泥）沉淀池（剩余污泥）內(nèi)循環(huán)（硝化液回流）堿特征反硝化反應(yīng)器在前，BOD去除、硝化二項反應(yīng)的綜合反應(yīng)器在后反硝化反應(yīng)以原廢水中的有機物為碳源硝化反應(yīng)器內(nèi)的含有大量硝酸鹽的硝化液回流反硝化反應(yīng)器，進行反硝化脫氮反應(yīng)在反硝化反應(yīng)過程中，產(chǎn)生的堿度可補償硝化反應(yīng)消耗的堿度的一半左右硝化曝氣池在后，使反硝化殘留的有機污染物得以進一步去除，勿需增建后曝氣池。本系統(tǒng)流程簡單，勿需外加碳源，建設(shè)費用與運行費用均較低第36頁/共82頁反硝化反應(yīng)器BOD去除，硝化反應(yīng)反應(yīng)器（好氧）原廢水（缺氧）（回流污泥）沉淀池（剩余污泥）內(nèi)循環(huán)（硝化液回流）堿缺點處理水來自硝化反應(yīng)器，含有一定濃度的硝酸氮，如沉淀池運行不當，不及時排泥，在池內(nèi)能夠產(chǎn)生反硝化反應(yīng)使污泥上浮欲提高脫氮率，必須加大內(nèi)循環(huán)比(RN)，導(dǎo)致：一是運行費用增高；二是內(nèi)循環(huán)液帶入大量的溶解氧，影響反硝化進程本系統(tǒng)的脫氮率一般在85％以下第37頁/共82頁主要特征反硝化反應(yīng)器設(shè)置在流程的前端，去除BOD、進行硝化反應(yīng)的綜合好氧反應(yīng)器設(shè)置在流程后端；反硝化反應(yīng)時利用原廢水中的有機物直接作為有機碳源，將從好氧反應(yīng)器回流的混合液中的硝酸鹽反硝化成為氮氣；反硝化反應(yīng)器中產(chǎn)生的堿度隨出水進入好氧硝化反應(yīng)器，補償硝化反應(yīng)中所需消耗堿度的一半左右；使反硝化過程中殘留的有機物得以進一步去除，無需增建后曝氣池。是實際工程中較常見的一種生物脫氮工藝。第38頁/共82頁⑷生物轉(zhuǎn)盤脫氮工藝控制每級生物轉(zhuǎn)盤的運行工況，使其分別處于好氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài)，即在整個流程中需要分別采用好氧生物轉(zhuǎn)盤和厭氧生物轉(zhuǎn)盤，在不同的好氧生物轉(zhuǎn)盤中分別實現(xiàn)BOD的去除和氨氮的硝化，而在厭氧生物轉(zhuǎn)盤中則主要實現(xiàn)反硝化。其原理類似于前述的三級活性污泥生物脫氮工藝，只是在本工藝中實現(xiàn)各級功能是依靠生物轉(zhuǎn)盤來完成的。

第39頁/共82頁第40頁/共82頁⑸氧化溝工藝由于氧化溝的運行工藝特征，會在其反應(yīng)溝渠內(nèi)的不同部位分別形成好氧區(qū)、缺氧區(qū)，使得氧化溝內(nèi)的活性污泥分別經(jīng)過好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而可以實現(xiàn)生物脫氮功能。第41頁/共82頁第42頁/共82頁生物脫氮新技術(shù)

（1）短程硝化-反硝化

硝化過程是由兩類獨立的細菌催化完成的兩個不同反應(yīng)，應(yīng)該可以分開；而對于反硝化菌，亞硝酸根或硝酸根均可以作為最終受氫體。該方法就是將硝化過程控制在亞硝化階段而終止，隨后進行反硝化，在反硝化過程將亞硝酸根作為最終受氫體，故稱為短程(或簡捷)硝化-反硝化。第43頁/共82頁

控制硝化反應(yīng)停止在亞硝化階段是實現(xiàn)短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵。主要影響因素有溫度、污泥齡、溶解氧、pH值和游離氨等?？刂戚^高溫度、較低溶解氧和較高pH值和極短的污泥齡條件等，可以抑制硝酸菌生成，使亞硝酸菌占絕對優(yōu)勢，從而使硝化過程控制在亞硝化階段。第44頁/共82頁

（2）厭氧氨氧化厭氧氨氧化是荷蘭Delft大學(xué)1990年提出的一種新型脫氮工藝。在厭氧條件下以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體，將氨氮氧化氮氣，或者說利用氨作為電子供體．將亞硝酸鹽或硝酸鹽還原成氮氣。參與厭氧氨氧化的細菌是自養(yǎng)菌。厭氧氨氧化過程無需有機碳源。

第45頁/共82頁（3）亞硝酸型完全自養(yǎng)脫氮是先將氨氮部分氧化成亞硝酸氮，控制氨根離子與亞硝酸根離子比例為1：1，然后通過厭氧氨氧化作為反硝化實現(xiàn)脫氮的目的。全過程為自養(yǎng)的好氧亞硝化反應(yīng)結(jié)合自養(yǎng)的厭氧氨氧化反應(yīng)．無需有機碳源，對氧的消耗比傳統(tǒng)硝化/反硝化減少62.5%，同時減少堿消耗量和污泥生成量。第46頁/共82頁2磷的去除磷不同于氮，不能形成氧化體或還原體，向大氣放逐，但具有以固體形態(tài)和溶解形態(tài)互相循環(huán)轉(zhuǎn)化的性能。從污水中除磷技術(shù)就是以磷的這種性能為基礎(chǔ)而開發(fā)的。第47頁/共82頁第48頁/共82頁2.1生物除磷原理及影響因素

⑴生物除磷原理

有一類特殊的細菌，在厭氧狀態(tài)釋放磷，在好氧狀態(tài)可以過量地、超出其生理需要地從污水中攝取磷酸鹽。生物除磷主要由一類統(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成。該類微生物均屬異養(yǎng)型細菌，能適應(yīng)厭氧和好氧交替環(huán)境的優(yōu)勢菌群。

第49頁/共82頁厭氧條件下，分解體內(nèi)的多聚磷酸鹽產(chǎn)生ATP，利用ATP以主動運輸方式吸收產(chǎn)酸菌提供的基質(zhì)進入細胞合成聚β-羥基丁酸鹽（PHB），同時釋放出PO43-聚磷分解形成的無機磷釋放回污水中，這就是厭氧釋磷。第50頁/共82頁

在好氧區(qū)內(nèi)，聚磷菌以游離氧為電子受體，將積貯在胞內(nèi)的PHB好氧分解，并利用該反應(yīng)產(chǎn)生的能量，過量攝取水體中的磷玻鹽，在胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為聚磷，這就是好氧吸磷。好氧吸磷量大于厭氧放磷量，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)外，達到從污水中除磷的效果。第51頁/共82頁第52頁/共82頁一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.5～2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統(tǒng)活性污泥法的2～3倍第53頁/共82頁在厭氧狀態(tài)下放磷愈多，合成的PHB愈多，則在好氧狀態(tài)下合成的聚磷量也愈多，除磷的效果也就愈好。第54頁/共82頁生物除磷通常指的是在活性污泥或生物膜法處理廢水后進一步利用微生物去除水體中磷的技術(shù)。主要利用聚磷菌從廢水中攝取磷，并形成高磷污泥排出系統(tǒng)，實現(xiàn)廢水處理。第55頁/共82頁⑵生物除磷影響因素

溶解氧和氧化態(tài)氧在厭氧區(qū)中必須控制嚴格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有化合態(tài)氧。溶解氧的存在，將抑制厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸作用和消耗乙酸等低分子脂肪酸物質(zhì)。在好氧區(qū)中要供給足夠的溶解氧，以滿足聚磷菌對PHB的分解和攝磷所需。一般厭氧段的溶解氧應(yīng)嚴格控制在0.2mg／L以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg／L左右。第56頁/共82頁污泥齡

生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥去除磷的，因此剩余污泥量的多少將決定系統(tǒng)的脫磷效果。一般污泥齡較短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，可以取得較高的脫磷效果。僅以除磷為目的的污水處理系統(tǒng)中，一般宜采用較短的泥齡。當污泥齡為30天時，除磷率為40％，污泥齡為17天時，除磷率為50%，污泥齡降至5天時，除磷率可提高到87%。第57頁/共82頁

溫度溫度對除磷效果的影響不如對生物脫氮過程的影響明顯，因為在高溫、中溫、低溫條件下，不同的菌群都具有生物除磷的能力，在5～30℃的范圍內(nèi)，都可以得到很好的除磷效果。第58頁/共82頁

BOD負荷和有機物性質(zhì)一般認為，較高的BOD負荷可取得較好的除磷效果，有人提出BOD/TP＝20是正常進行生物除磷的低限。不同有機物為基質(zhì)對磷的厭氧釋放及好氧攝取也有差別。一般低分子易降解的有機物易被聚磷菌吸收、誘導(dǎo)磷釋放的能力較強，而高分子難降解的有機物誘導(dǎo)磷釋放的能力較弱。磷的釋放充分，磷的攝取量亦大。第59頁/共82頁pH值

pH值在6～8的范圍內(nèi)時，磷的厭氧釋放比較穩(wěn)定。pH值低于6時生物除磷的效果會大大下降。

第60頁/共82頁硝酸鹽和亞硝酸鹽

硝酸氮和亞硝酸氮的存在會抑制細菌對磷的釋放，從而影響在好氧條件下對磷的吸收。據(jù)報導(dǎo)，NO3-N濃度應(yīng)小于2mg／L。第61頁/共82頁2.2生物除磷工藝

廢水生物除磷工藝流程一般由厭氧池和好氧池組成。按磷的最終去除方式和構(gòu)筑物的組成，除磷工藝可分主流除磷和側(cè)流除磷工藝。主流除磷指厭氧池在污水水流方向上，磷的最終去除通過剩余污泥排放，如A/O（厭氧—好氧生物除磷）工藝側(cè)流除磷指結(jié)合生物除磷和化學(xué)除磷的Phostrip工藝。將部分回流污泥分流到厭氧池脫磷并用石灰沉淀，厭氧池在回流污泥的側(cè)流中。第62頁/共82頁（1）弗斯特利普除磷工藝（Phostrip）第63頁/共82頁曝氣池：含磷污水進入，同時還有由除磷池回流的已經(jīng)釋放磷但含有聚磷菌的污泥。使聚磷菌過量攝取磷，去除有機物（BOD和COD），可能還有一定的硝化作用

沉淀池（Ⅰ）：泥水分離，含磷污泥沉淀，已除磷的上清液作為處理水排放。除磷池：保持厭氧狀態(tài)，含磷污泥在這里釋放磷，并投加沖洗水，使磷充分釋放，已釋放磷的污泥沉淀于池底，并回流曝氣池，再次用于吸收污水中的磷。上清液從上部流出進入混合池。第64頁/共82頁混合池：含磷上清液進入，同步投加石灰乳，經(jīng)混合后進入攪拌反應(yīng)池，磷與石灰反應(yīng)，形成固體磷酸鈣?；瘜W(xué)法除磷。沉淀池（Ⅱ）：混凝沉淀，磷酸鈣沉淀分離，除磷上清液回流曝氣池，含有大量磷酸鈣的污泥排出，適宜作肥料。第65頁/共82頁工藝特征是一種生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的工藝除磷效果好，處理出水的含磷量一般低于1mg/l；污泥的含磷量高，一般為2.1~7.1%；石灰用量較低，介于21~31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間；污泥的SVI低于100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，污泥肥分高，不易膨脹。第66頁/共82頁可以根據(jù)BOD/P的比值來靈活調(diào)節(jié)回流污泥與混凝污泥量的比例；流程復(fù)雜，運行管理麻煩，投加石灰乳運行費用有所提高。建設(shè)費用也高。沉淀池（Ⅰ）底部可能形成缺氧狀態(tài)，產(chǎn)生釋放磷的現(xiàn)象。應(yīng)及時排泥或回流。第67頁/共82頁⑵厭氧—好氧（A/O）除磷工藝釋放磷曝氣池BOD去除，吸收磷原廢水（厭氧）回流污泥（含磷污泥）沉淀池（剩余污泥）（好氧）處理水含磷污泥用作肥料第68頁/共82頁污水和污泥順次經(jīng)過厭氧和好氧交替循環(huán)流動。在厭氧池可吸收去除一部分有機物，并釋放出大量磷，進入好氧池的廢水中有機物被好氧降價，污泥也將大量攝取廢水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，實現(xiàn)磷的脫除。第69頁/共82頁厭氧-好氧除磷工藝特征（1）反應(yīng)器內(nèi)停留時間短，一般3h~6h;（2）曝氣池內(nèi)污泥濃度一般在2700~3000mg/L之間；（3）BOD去除率與一般的活性污泥法相同，磷的去除率較好，處理出水一般含磷低于1.0mg/L，去除率大致76%左右。（4）沉淀污泥含磷4%左右，污泥肥效好。（5）混合液SVI≤100，易沉淀，不膨脹。第70頁/共82頁除磷率難于進一步提高，因為微生物對磷的吸收，既或是過量吸收，也是有一定限度的，特別是當進水BOD值不高或廢水中含磷量高時，即P／BOD值高時，由于污泥

的產(chǎn)量低，將更是這樣。

在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放的現(xiàn)象，特別是當污泥在沉淀池內(nèi)停留時間較長時更是如此，應(yīng)注意及時排泥和回流。第71頁/共82頁3.同步脫氮除磷技術(shù)其工藝特點：各項反應(yīng)都反復(fù)進行兩次以上，各反應(yīng)單元都有其首要功能，同時又兼有二、三項輔助功能；脫氮除磷的效果良好。第72頁/共82頁進水1）巴登福(Bardenpho)同步脫氮除磷工藝厭氧反應(yīng)器反硝化脫氮；其次是污泥釋放磷，硝態(tài)氮通過內(nèi)循環(huán)來自第一好氧反應(yīng)器，污泥則是沉淀池回流的去除BOD；硝化，由于BOD濃度還較高，因此，硝化程度較低；吸收磷，由于NOX未能有效的去除，因此，磷吸收效果不高。第二厭氧反應(yīng)器的功能同第一厭氧反應(yīng)器，仍以脫氮為主第二好氧反應(yīng)器的首要功能是吸收磷；第二功能是進一步硝化；第三項功能則是去除BOD泥水分離。上清液作為處理水排放，含磷污泥的一部分作為回流污泥回流到第一厭氧反應(yīng)器，另一部分則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。第73頁/共82頁優(yōu)點