第10章-城市污水的深度處理

第十章城市污水的深度處理1去除水中殘存的懸浮物；脫色、除臭、澄清2降低BOD、COD、TOC、TOD3脫氮除磷4消毒殺菌，去除有毒有害物質(zhì)深度處理的目標(biāo)城市污水經(jīng)過兩級處理后，其中的SS和BOD5一般均能去除90%以上，水質(zhì)會得到很大程度的改善。盡管如此，要將兩級處理后的城市污水直接回收利用，許多重要水質(zhì)指標(biāo)上仍然是遠(yuǎn)不能滿足要求的。此外，在某些情況下將其直接排放到自然水體，也會引起水環(huán)境的惡化。二級處理水深度處理技術(shù)第一節(jié)氮磷的去除N和P是主要的水體富營養(yǎng)化因素一、氮的去除廢水中的氮常以合氮有機(jī)物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在。生物處理把大多數(shù)有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨，然后可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽1、化學(xué)法除氮1）吹脫法A原理：NH3+H2O=NH4++OH-B氨氣吹脫塔氨氮去除率為75－85％工業(yè)處理常用在堿性條件下(pH＞10.5)，廢水中的氨氮主要以NH3的形式存在2）折點加氯法A原理Cl2+H2O=HOCl+H++Cl-

NH4++HOCl=NH2Cl+H++H2ONH4++2HOCl=NHCl2+H++2H2O2NH4++3HOCl=N2

+5H++3Cl-+2H2O3）離子交換法主要為沸石投加過量氯或次氯酸鈉(超過“折點”)，使廢水中氨完全氧化為N2的方法，稱為折點氯化法折點氯化法對氨氮的去除率達(dá)90～100%1、化學(xué)法除氮1）原理：A）氨化反應(yīng)：有機(jī)氮氨態(tài)氮B）硝化反應(yīng)：NH4-NNO2-NNO3-N亞硝酸菌與硝酸菌作用影響因素：BOD濃度、溶解氧、溫度、pH、污泥齡C）反硝化反應(yīng)：NO2-N、NO3-NN2

反硝化菌影響因素：碳源、pH、溶解氧、溫度2、生物法脫氮(1)pH值

當(dāng)pH值為8.0～8.4時(20℃)，硝化作用速度最快。硝化過程中pH將下降

(2)溫度

溫度高時，硝化速度快。最適宜水溫為35℃；(3)污泥停留時間

硝化菌的增殖速度很小，為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時間必須大于硝化菌的最小世代時間(4)溶解氧

氧是生物硝化作用中的電子受體，2～3mg/L以上；(5)BOD負(fù)荷

硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而BOD氧化菌是異養(yǎng)型菌。若BOD5負(fù)荷過高，會使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖影響硝化過程的主要因素(1)溫度

溫度對反硝化的影響比對其它廢水生物處理過程要大些。一般，以維持20～40℃為宜。(2)pH值

反硝化過程的pH值控制在7.0～8.0；(3)溶解氧

氧對反硝化脫氮有抑制作用。應(yīng)控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；(4)有機(jī)碳源

BOD5/TN＞(3～5)時，可無需外加碳源。當(dāng)廢水所含的碳、氮比低于這個比值時，就需另外投加有機(jī)碳。外加有機(jī)碳多采用甲醇。影響反硝化的主要因素A）活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝三段生物脫氮工藝氧化段、硝化段、反硝化段

2）生物脫氮工藝Bardenpho生物脫氮工藝取消三段生物脫氮工藝的中間沉淀池。B）缺氧－好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)將BOD去除與反硝化脫氮在同一池中完成缺氧/好氧(Anoxic/Oxic，簡稱A/O)系統(tǒng)較常用。生物脫氮法可去除多種合氮化合物，總氮去除率可達(dá)70～95%，處理效果穩(wěn)定，不產(chǎn)生二次污染且比較經(jīng)濟(jì)。其缺點是占地面積大，低溫時效率低，易受有毒物質(zhì)的影響，且運行管理較麻煩。1、混凝沉淀除磷技術(shù)金屬鹽混凝沉淀除磷1）鋁鹽反應(yīng)原理：Al3++PO43-AlPO4

Al3++HCO3-Al(OH)3(絮凝體)＋CO2

常用鋁鹽：硫酸鋁、聚氯化鋁（PAC）、鋁酸鈉2）鐵鹽反應(yīng)原理同鋁鹽常用鐵鹽：氯化亞鐵、硫酸亞鐵（FeII）氯化鐵、硫酸鐵（FeIII）廢水中的磷有三種存在形態(tài)：正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷。在二級生化處理中，有機(jī)磷和聚磷酸鹽可轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。去除磷的方法主要有化學(xué)沉淀法和生物除磷法兩類。二、磷的去除反應(yīng)原理：5Ca2++4OH-+3HPO42-＝Ca5(OH)(PO4)3+3H2O影響因素：1）pH>9.5(二級處理水)2）磷的存在形式正磷酸鹽＞聚磷酸鹽3）原水中的鈣濃度處理流程：石灰混凝沉淀、再碳酸化、石灰污泥的處理與石灰再生石灰混凝除磷原理：聚磷菌能在好氧條件下，過剩攝取H3PO4，在厭氧條件下釋放H3PO4厭氧條件下：聚磷菌體內(nèi)的聚磷分解，吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB好氧條件下：

聚磷菌體內(nèi)的PHB分解，吸收磷酸鹽轉(zhuǎn)化為聚磷

聚磷磷酸鹽聚磷乙酸苷PHB無機(jī)產(chǎn)物EE有機(jī)物2、生物除磷1厭氧－好氧除磷工藝（A/O）2Phostrip除磷工藝直接回流脫磷污泥脫磷水生物除磷工藝A2/O工藝改