第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
深度除磷脱氮污水处理工艺
深度除磷脱氮污水处理工艺摘要：随着社会经济的加速发展，人们日常生活中所知道的环境污染也在日益加剧。
党中央在报告会上明确地指出来金山银山不如青山绿水的口号。
各级政府部门逐渐意识到处理污水对于加强城市环境建设以及加快建设社会主义现代化进城的重要性。
其中，城市污水作为城市环境建设中最为关键也是最难处理的因素之一，正在引起社会多方面的关注。
因此，我们在本篇文章中主要对于当前深度处理污水中氮、磷两种化学成分的工艺研究和阐述，希望能够对于城市污水处理提供一些建设性的意见。
关键词：深度；除磷脱氮；污水处理工艺前言：随着城市化进城的不断推进，对于城市污水处理的要求也在随之发生变化。
污水之前处理过程中只要求出去基本的一些污染物，但是现在污水处理的标准正在不断地升高，现在的污水处理过程中还要将其中的氮磷一并出去，来保证生态环境安全。
城市污水中氮磷的数量只有在经过污水处理操作之后达到一定的标准之后才可以排放，极为地严苛。
在当前的城市污水处理过程中主要考虑两个方敏的问题，第一个是关于污水处理后内含氮磷元素的多少，第二是考虑到污水处理操作的经济效益，一般情况下，污水处理工厂都会选择又经济又实惠的污水处理方法。
一、为什么要除去污水中的氮磷物质城市中的污水主要有两个来源，一个是居民日常生活污水的排放。
另一个主要来源就是工业工厂生产过后所造成的污水排放。
这两种来源的污水中都含有大量的氮、磷两种物质。
之所以城市污水处理操作要出去氮磷，主要是因为氮、磷两种元素若未经处理后排放会造成以下几种危害。
氮磷的主要危害之一就是随着污水进入到广大的江河湖泊，打破原有生态环境中微量元素的平衡，造成水体的富营养化，水体内的鱼类，虾类以及其他生物因为缺氧而死亡，进一步造成了水质的污染。
氮磷物质未经处理后污水进行排放的第二个巨大的害处就是会污染水源和水质。
污水排放的时间和地点不对都会造成对于干净水源或者是水质的严重影响。
这又会进一步地增加水质处理的时间和成本。
全面解析城市污水的深度处理——氮磷的去除
全面解析城市污水的深度处理——氮磷的去除随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富营养化问题日益突出。
目前中国的某些湖泊，如昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同程度的富营养化现象。
引起富营养化的营养元素有碳、磷、氮、钾、铁等，其中，氮和磷是引起藻类大量繁殖的主要因素。
欲控制富营养化，必须限制氮、磷的排放。
国外一些污水处理厂把氮、磷的排放标准分别设定为15mg／L和0．5mg／L。
1氮的去除废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。
在生活污水中，主要含有有机氮和氨态氮，它们均来源于人们食物中的蛋白质。
新鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的60％，氨氮约占40％。
当污水中的有机物被生物降解氧化时，其中的有机氮被转化为氨氮。
经活性污泥法处理的污水有相当数量的氨氮排入水体，可导致水体富营养化。
水体若为水源，将增加给水处理的难度和成本。
因此二级处理的出水有时需进行脱氮处理。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类，现分别加以论述。
1化学法除氮常用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。
它们主要用于工厂内部的治理，对于城市污水处理厂很少采用。
(1)吹脱法废水的氨氮可以气态吹脱。
废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：NH3+H2O=NH4++OH-这一平衡受pH值的影响，pH为10.5～11.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。
吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行城市污水的深度处理---氮磷的去除）。
该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同样处理效果所需的空气量迅速增加，由于用石灰调pH值，在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢现象，影响运行。
另外，NH3气的释放会造成空气污染。
因此，对该工艺已有多种改进，例如使吹脱塔的气体通过H2SO4溶液以吸收NH3。
(2)折点加氯法在净水工程中，称氯胺为化合余氮，次氯酸为余氯，均有杀菌作用。
污水处理中的脱氮与除磷技术
成本与能耗
综合考虑处理成本、能耗等因素，选择经济可行 的技术方案。
环保与安全
优先选择环保友好、安全可靠的技术，减少对环 境的影响。
05
案例分析
生物脱氮与除磷技术的应用案例
序批式反应器（SBR）
SBR是一种常用的生物脱氮除磷工艺，通过间歇式反应和沉淀，实现生物脱氮 与除磷。该工艺具有较好的脱氮除磷效果，同时能够降低能耗和运营成本。
活性污泥法
活性污泥法是一种传统的生物脱氮除磷工艺，通过曝气和沉淀过程，使污水中 的有机物得到降解，同时实现脱氮除磷。该工艺适用于处理大规模的污水，但 需要较高的能耗和运营成本。
技术改进与创新案例
高效生物脱氮除磷技术
通过优化反应器设计和微生物种群， 提高生物脱氮除磷效率。例如，采用 高效硝化菌和聚磷菌等微生物，提高 硝化效率和聚磷效果。
物理除磷技术
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物理除磷技术是通过吸附、过滤、沉淀等方式去除污 水中的磷。
物理除磷技术适用于低磷含量和高浊度污水的处理， 具有处理效果好、操作简单等优点。
物理除磷技术需要定期更换吸附剂或过滤材料，且处 理效果受水质变化影响较大。
04
脱氮与除磷技术的比较与选择
技术比较
脱氮技术
主要通过硝化、反硝化等过程去除污水中的氮元素，常用方法包括生物脱氮和化学脱氮。生物脱氮技 术成熟，但需要较高的能耗和较长的处理时间；化学脱氮技术效率高，但药剂消耗量大，成本较高。
人才培养与交流
加强污水处理领域的人才培养和国 际交流，引进国外先进技术和管理 经验，提高我国污水处理技术的整 体水平。
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生物除磷技术需要良好的硝化反应和混合液回流条 件，以保证聚磷菌的活性。
深度除磷脱氮污水处理工艺
・水污染防治・深度除磷脱氮污水处理工艺T he P rocess of D ep th Pho spho rus R emoval and D enitrificationin W astew ater T reatm ent黄主榕 莫赛贞 张碧存 (福州绿明环保工程有限公司,福州 350004)摘要 采用生物酶提取转化的技术、强化活性污泥培养驯化等措施,深度除磷脱氮处理污水出水水质清晰透明,达到良好的处理效果。
关键词:生物酶;提取转化;除磷脱氮Abstract A pp lying the counter m easures of the transfo r m ati on technique of using bi o logical enzym e extracti on and en2 hancing the active sludge culture dom esticati on to treating the w astew ater w ith the p rocess of dep th pho spho rus removal and denitrificati on,and then ach ieves the good treating effect.Key words:B iolog ical enzy m e;Extraction and tran sfor mation;Phosphorus re m oval and den itr if ication1 基本情况生化法传统污水处理工艺处理高浓度、成份复杂的各种类型有机污水,从理论分析是可行,实际运行过程是达不到排放标准。
为了提高处理效果,在常规的工艺基础上,从污水的性质和特点入手,通过技术创新,加强A段措施,探索适合我国国情的污水处理工艺过程及设备,提高除磷脱氮效果,达到水质净化的目的。
使用无污泥生物接触氧化工艺,以低溶解氧的运转模式处理各类污水,各工艺参数的选择;构筑物尺寸、设备规格型号、填料类型的确定等,理论计算与实际运作有较大差距。
污水的深度处理脱氮除磷PPT文档24页
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
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水污染控制工程城市污水的深度处理
2、改进的Bardenpho工艺
回流 进水 出水 厌氧段 缺氧段 好氧段 缺氧段 好氧段 二沉池
回流污泥
含磷剩余污泥
为了提高除磷的稳定性，在Bardenpho工艺流程之 前增设一个厌氧池，以提高污泥的磷释放效率。只要脱 氮效果好，那么通过污泥进入厌氧池的硝酸盐是很少的， 不会影响污泥的放磷效果，从而使整个系统达到较好的 脱氮除磷效果。
四、主要的脱氮除磷活性污泥法功能及影响因素 讨论
1、脱氮除磷工艺及功能表 2、脱氮除磷活性污泥法的影响因素 影响因素主要有三类： ⑴ 环境因素，如温度、pH值、溶解氧； ⑵ 工艺因素，如泥龄、各反应区的水力停留时间； ⑶ 污水成分，如BOD5与N、P的比值。
第 二 节 城 市 污 水 的 三 级 处 理
第十八章
城市污水的深度处理
第一节 氮、磷的去除
一、氮的去除
废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四 种形式存在。新鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的 60％，氨氮约占40％。 1、化学法除氮 常用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离 子交换法。
⑴ 吹脱法 废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：
NH 3 + H 2 O ⇔ NH 4 + OH
+
−
这一平衡受pH值的影响，pH值为10.5～11.5时，因废 水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。 吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5，然后 进行曝气。 该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同 样处理效果所需的空气量迅速增加。由于用石灰调pH至， 在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢现象，影响运行。同时，NH3 气的释放会造成空气污染。
反硝化反应是指在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮 （NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）还原为氮气的过程。 反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会 以O2为电子受体进行好氧呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存 在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供体 和营养源进行反硝化反应。 在反硝化反应中，最大的问题是污水中可用于反硝化 的有机碳的多少及其可生化程度。当污水中BOD5/TKN＞ 3～5时，可认为碳源充足。不同的有机碳将导致反硝化速 率的不同。碳源按其来源可分为三类：外加碳源；原水中 含有的有机碳；内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及 其贮存的有机物。
污水处理中对氮和磷的深度去除技术研究
污水处理中对氮和磷的深度去除技术研究随着城市化进程的加速，污水处理成为现代城市建设的重要组成部分。
而在污水中，氮和磷是主要的污染物，对水体生态环境和人类健康带来威胁，因此深度去除氮和磷成为污水处理的重要环节。
1. 氮和磷的生态作用与处理需求氮和磷是生命存在留下的基本元素，但它们过量的排放会在自然水环境中引发一系列问题。
氮污染会引起水体富营养化，促进藻类生长，使水质恶化；而磷污染则会增加水中有害氮素成分的含量，造成水中生命体吸收过多的磷，导致水质变质，水生生物群落作用过程发生不良变化。
由于氮和磷的生态风险，目前已有相关法律作为污染物的管理标准。
要求污水处理厂对氮和磷做到深度去除，确保处理后的污水达到指定的排放标准。
2. 常见的氮磷去除技术目前，氮和磷的去除技术主要包括生化法、化学法等。
生化法主要是指通过菌群的代谢过程去除氮和磷，包括厌氧处理、好氧处理、反硝化和硝化除磷等；而化学法则是先将污水处理成具有一定特性的水质，然后按照所需求去除氮和磷的特性进行针对性的处理，包括化学沉淀法、结晶法、离子交换法、高级氧化法等。
3. 新型去除技术的研究尽管传统的氮和磷去除技术已经相对成熟，但仍然存在着很多问题，例如投入成本较高、效益不稳定、反应速率较低等问题。
因此，研究新型的氮和磷去除技术，是当前污水处理工程需要面对的挑战。
3.1. 生物电化学技术生物电化学技术是一种新型的氮和磷去除技术，通过生物与电子的接口作用，加速污染物的降解。
这种技术的优势在于设备简单、工艺稳定、投入成本低，而且具有更加环保的特性。
目前，在生物电化学技术中，节能、高效的微生物贡献最大。
当微生物附着在电极表面时，它们能够利用媒质中的电子将化学反应加速。
3.2. 细菌自聚集（Bacterial Self-aggregation）细菌自聚集是一种高效的氮和磷去除技术。
在这个技术中，加入细菌自同种聚集，它们在整个处理生命周期内都能够维持其良好的营养状态。
污水深度处理的概念
污水深度处理的概念引言概述：污水深度处理是指对污水进行进一步处理，以去除其中的有机物、氮、磷等污染物，使其达到排放标准或可再利用的水质要求。
这种处理方式在环境保护和资源回收利用方面具有重要意义。
本文将从五个方面详细介绍污水深度处理的概念和相关内容。
一、污水深度处理的目的1.1 去除有机物：有机物是污水中的主要污染物之一，经过深度处理可以有效去除有机物，降低水体中的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。
1.2 去除氮污染物：氮污染物主要来自污水中的氨氮、硝态氮和有机氮，通过深度处理可以将氮污染物转化为氮气释放到大气中，以减少对水体的污染。
1.3 去除磷污染物：磷是引起水体富营养化的主要元素之一，深度处理可以将污水中的磷转化为难溶性磷酸盐，从而减少对水体的磷污染。
二、污水深度处理的方法2.1 生物处理：生物处理是污水深度处理中常用的方法之一，通过利用微生物对污水中的有机物、氮、磷等进行降解和转化，达到净化水质的目的。
2.2 物理化学处理：物理化学处理包括沉淀、吸附、氧化等方法，通过这些方法可以去除污水中的悬浮物、溶解物和有机污染物，提高水质的净化效果。
2.3 膜分离技术：膜分离技术是一种高效的分离和浓缩方法，通过超滤、纳滤、反渗透等膜技术，可以有效去除污水中的微生物、胶体、颗粒物等，提高水质的净化程度。
三、污水深度处理的关键技术3.1 水解酸化技术：水解酸化是一种通过微生物将有机物分解为有机酸的过程，可以进一步提高有机物的降解效率，减少有机物的残留。
3.2 生物脱氮脱磷技术：通过合理控制反硝化、硝化和磷酸盐释放等过程，可以实现对氮、磷污染物的高效去除，减少对水体的污染。
3.3 膜污染控制技术：膜污染是膜分离技术中的一个重要问题，通过合理选择膜材料、优化操作条件等措施，可以有效控制膜污染，延长膜的使用寿命。
四、污水深度处理的应用领域4.1 市政污水处理：污水深度处理在城市污水处理厂中得到广泛应用，可以将污水处理后直接排放到自然水体中，或者用于灌溉、农业用水等领域。
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及其设计
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
有机废水中含氮物质
• 有机氮：蛋白质、多肽、氨基酸、胞壁酸、尿素 • 无机氮：氨氮、亚硝态氮和硝态氮
来源
酒厂废水 制革废水 纸浆废水 木材防腐工业 铝二次冶炼 二硫化钠生产 印刷电路板
(2)
N4H ++1.2 8 +61O .93 8--HCO (0.0181+ 5H 7 0N.2 0 O +012.20 5 O + 4 )C 0 H.93-8 + - 1 N.O H 8 2C 83O (3 (亚 硝 化 菌 +硝 化 菌 )
根据(3)式，每氧化1g NH3-N：
•消耗7.07g碱度(以CaCO3计) •合成0.17g新细胞。
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
传统三段生物脱氮工艺
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
三级生物脱氮工艺的主要特点
优点
氨化、硝化和反硝化分别在各自的反应器内进行，并 各自回流在沉淀池分离的污泥，过程控制明确，反应 速度快且反应进行较彻底，脱氮效果较好。
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
硝化过程的影响因素
溶解氧：1.2~2.0mg/L
pH: 8.0~8.4 有机物含量：不应过高
BOD值过高，将使增殖速度较快的异养型细菌迅速增 殖，限制硝化菌增殖
适宜温度：20~30℃ 硝化菌在反应器内的停留时间：>最小世代时间
(在适宜的温度条件下为3d) 有毒物质：重金属、高浓度的NH4-N、高浓度的
第十九章、脱氮除磷与城 市污水深度处理
第一节、概述 第二节、生物脱氮 第三节、磷的去除 第四节、同步生物脱氮除磷 第五节、城市污水深度处理
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
第一节、概述
N、P的来源
1. 农田化肥 2. 牲畜粪便 3. 污水灌溉 4. 城镇地表径流 5. 矿区地表径流 6. 大气沉降 7. 水体人工养殖
1
化学需氧量（COD ）
50
60
100 120①
2
生化需氧量（BOD5）
3
悬浮物（SS）
10
20
30 60
10
20
30 50
4
动植物油
135206石油类1
3
5
15
7
阴离子表面活性剂
0.5
1
2
5
8
总氮（以N 计）
15
20
-
-
9
氨氮（以N 计）②
5(8) 8(15) 25(30) -
总磷 2005年12月31日前建设 1
每利用1g NO3－-N，消耗2.47g甲醇(约合3.7gCOD)，产生 0.48g新细胞和3.57g碱度。
内源反硝化：以机体内的有机物为碳源
C 5 H 7 N O 2 + 4 .6 N O 3 -- 2 .8 N 2+ 1 .2 H 2 O + 5 C O 2 + 4 .6 O H -(细 胞 )
好氧
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
2. 硝化反应
好氧
硝化菌将氨态氮进一步分解氧化，使NH4+ 转化为硝酸盐氮。
24 N 32 H O 亚 硝 2酸 2 N 4 菌 O H 22 O H
2N 2O O 2 硝 酸 菌 2N3 O
N 4 2 H O 2 硝 化 N 3 细 2 O H 菌 H 2 O
氨氮浓度 （mg/L）
来源
5-380 谷物加工
83-159 咖啡废水
264 乳品废水
32 土豆加工
0.3-350 合成橡胶废水
260 胶合板
300+ 动物胶 第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
氨氮浓度 （mg/L）
45 11-78 5-625 5-40 31-76 397-450
78
生物脱氮原理及影响因素
氨化反应 硝化反应 反硝化反应
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
1. 氨化反应
有机氮化合物在好氧菌和氨化菌的作用下： • 有机碳被降解为CO2 • 有机氮被分解转化为氨氮
RC 2 C H O 好 N O / 氨 H 氧 H R 化 菌 C C 菌 2 O O N O 2 H
NOx-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络 合阳离子等。
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
3. 反硝化反应 缺氧
在缺氧状态下，利用反硝化菌将硝酸盐和亚硝酸 盐转化成N2
外源反硝化：外来碳源
1 . 0 8 C H 3 O H + N O 3 - - + 0 . 2 4 H 2 C O 3 0 . 0 6 C 5 H 7 N O 2 + 0 . 4 7 N 2 + 1 . 6 8 H 2 O + C O 2 + O H - ( 细 胞 )
1.5
3
5
10 （以P计） 2006年1月1日第十起九章建脱氮设除磷的与城市污水0深.度5处理
1
3
5
脱氮除磷
➢ 物化法
➢沸石选择性交换吸附、石灰法、折点 氯化脱氮、空气吹脱法、化学沉淀 ➢生物法 ➢生物脱氮除磷
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
第二节、生物脱氮
生物脱氮原理及其影响因素 生物脱氮工艺
总反应式： 5 C H 3 O 第H 十+ 九章6 脱N 氮O 除磷3 与- - 城市污水深度处理3 N 2 + 7 H 2 O + 5 C O 2 + 6 O H - -
反硝化过程的影响因素
碳源： BOD5∶TN之比大于4 pH：最适宜的pH是6.5~7.5。 溶解氧浓度：≤0.5 mg/L。 温度：20~40℃。
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
富营养化
氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的 水质污染现象。
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） GB 18918－2002，城镇污水处理厂污染物排放标准
序号
基本控制项目
一级标准 二级 三级 A 标准 B 标准 标准 标准
14 64
硝化需氧量
1 g 4.57g （NOD）
第十九章脱氮除磷与城市污水深度处理
2. 硝化反应(con’d)
55N 4++H 726 +O 1093-H - CO C 5H 7N2O +542-+ N - 5O 27 OH +H 1 2C 03O 4 (亚 硝 化 菌 )
(1)
4002-N + - N O 4++H42C H 3+ OH3-C + - 1 O9 2 5OC 5H 7N2O +32O H+430 --0NO （硝 化菌）