脱氮除磷污水处理工艺
污水脱氮除磷的原理及其工艺

污水脱氮除磷的原理及其工艺一、污水脱氮原理:污水中的氮主要以无机氮和有机氮两种形式存在,其中无机氮包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,有机氮主要包括蛋白质等有机物。
污水脱氮的主要原理是利用硝化反应和反硝化反应。
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮,该过程需利用到氨氧化细菌进行氧化作用,产生的硝酸盐氮可以被水中的反硝化细菌进一步还原为氮气释放到大气中。
这样就实现了对污水中氨氮的脱氮处理。
反硝化反应是将硝酸盐氮还原为氮气。
反硝化作用需要在无氧环境下进行,可通过添加外源电子供体(如甲烷、乙醇等)来提供反硝化细菌进行反硝化作用。
反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体进行还原,产生大量的氮气释放到大气中,实现了对污水中硝酸盐氮的脱氮处理。
二、污水除磷原理:污水中的磷主要以无机磷和有机磷两种形式存在,其中无机磷主要包括磷酸盐磷和亚磷酸盐磷,有机磷主要包括有机物中的磷酸酯等。
污水除磷的主要原理是利用化学沉淀法和生物吸附法。
化学沉淀法是通过给污水中添加适量的化学沉淀剂(如氯化铝、聚合氯化铝等)来与磷酸盐磷和亚磷酸盐磷反应生成难溶的沉淀物(如磷酸铝等),从而使磷被固定在沉淀物中,从而实现了对污水中无机磷的除磷处理。
生物吸附法是利用在废水生物处理系统中存在的一些微生物对磷进行吸附作用,这些微生物能将磷从废水中吸附到其细胞表面或胞囊中,从而实现了废水中磷的除磷处理。
三、污水脱氮除磷工艺:污水脱氮除磷工艺主要有一体化生物法、AO法和AB法等多种。
其中,一体化生物法比较常用,其工艺流程为:进水→除砂→调节池→好氧生物反应器(硝化反应)→缺氧生物反应器(反硝化反应)→二沉池(沉淀处理)→出水。
一体化生物法通过将硝化反应和反硝化反应合为一体,利用生物脱氮除磷技术处理污水。
系统中含有好氧区和缺氧区,其中好氧区负责氨氮的硝化反应,缺氧区则利用添加碳源(如甲醇、乙醇等)提供的外源电子供体来进行反硝化反应。
通过控制好氧区和缺氧区的进水比例,可实现对污水中的氮和磷的高效去除。
脱氮除磷活性污泥法工艺

提高水质:脱氮除磷活性污泥法可以有效去除废水中的氮、磷等污染物,提高水质。
促进水生态平衡:通过脱氮除磷活性污泥法处理废水,可以减少废水对水生态平衡的破坏。
降低环境污染:脱氮除磷活性污泥法可以减少废水中的污染物排放,降低环境污染。
促进可持续发展:脱氮除磷活性污泥法是一种可持续发展的污水处理技术,具有很好的经济效 益、社会效益和环境效益。
工艺流程:简单,易于操作 脱氮除磷效果显著 去除有机物效率高 适应性强,可处理各种类型的污水
适用于处理城 市污水、工业 废水和自然水
体
在不同的脱氮 除磷活性污泥 法工艺中,适 用范围和条件
也不同
一般情况下, 脱氮除磷活性 污泥法适用于 处理低浓度、 大水量的废水 或处理高浓度、 高负荷的废水
处理效果受水 质、水量、温 度、pH值等因
脱氮除磷活性污泥法的基本 原理
脱氮除磷活性污泥法的工艺 特点
脱氮除磷活性污泥法的应用 范围
曝气池:将活性污泥与废水混合,进行好氧反应 缺氧池:进行反硝化反应,去除硝酸盐和亚硝酸盐 沉淀池:分离固体和液体,去除污泥中的污染物 回流泵:将部分污泥回流到曝气池,维持污泥浓度和活性 出水:经过处理后的废水达标排放
起源:20世纪80年代
背景:为了解决水体富营应用领域:污水处理、水体修 复等领域
起源:20世纪 80年代
应用领域:污水 处理领域
发展趋势:逐渐 被广泛应用
技术突破:近年 来技术不断得到 改进和完善
当前应用广泛,技术成熟 未来发展方向:提高脱氮除磷效率、减少污泥产生、降低成本 技术创新:开发新型脱氮除磷工艺,提高处理效率 政策支持:政府加大对脱氮除磷技术的支持力度
素影响较大
城市污水处理厂: 去除氮、磷等污 染物,提高水质
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析

污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析污水处理是保护环境、维护人类健康和可持续发展的重要措施之一、污水处理需要对其中的有害物质进行去除,其中包括氮和磷等营养物质。
脱氮除磷是其中一项重要的工艺,下面将对其进行介绍及比较分析。
脱氮工艺主要有生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺两种。
1.生物脱氮工艺:生物脱氮是利用污水处理系统中的微生物来将氨氮转化为氮气释放到大气中的过程。
其中常用的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化法和硝化亚硝化法。
-硝化-反硝化法:该方法分为两个阶段,第一步是将氨氮通过硝化菌转化为亚硝酸盐,然后在缺氧条件下使用反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气。
该工艺具有能耗较低和无需额外药剂的优点,同时还可以降低化学消耗物。
-硝化亚硝化法:该方法将硝化菌和亚硝化菌结合在同一反应器中,通过控制氧气浓度和反应温度来实现硝化和亚硝化的联合作用。
该工艺节省了处理污水的时间,同时也减少了系统的占地面积。
2.物理化学脱氮工艺:物理化学脱氮工艺主要包括空气氧化剂法和化学沉淀法。
-空气氧化剂法:该方法是利用氧气或臭氧等氧化剂来氧化污水中的氨氮,使其转化为氮气释放。
该工艺适用于处理高氨氮浓度的废水,并且不需要添加额外的化学品。
-化学沉淀法:该方法通过添加化学药剂来使污水中的氨氮与其结合,形成不溶性的沉淀物进行去除。
常用的药剂包括氢氧化钙、氯化铁和磷酸铁等。
该工艺适用于处理低氨氮浓度的废水,但需要使用额外的化学药剂。
除磷工艺主要有生物除磷工艺和化学除磷工艺两种。
1.生物除磷工艺:生物除磷工艺主要是通过利用污水处理系统中的一些微生物来将废水中的磷元素转化为不溶性的磷酸钙沉淀物进行去除。
该工艺包括聚磷酸盐法、硝化反硝化除磷法和反硝化聚磷酸盐除磷法等。
-聚磷酸盐法:该方法通过添加一定剂量的磷源来诱导有利微生物的适应和繁殖,使其在系统中大量积累。
随后,在缺氧条件下,这些微生物将磷元素从水中去除,形成不溶性的磷酸钙沉淀物。
该工艺操作简单、不需要额外药剂,但容易受到外界环境的影响。
污水处理中的脱氮除磷工艺

污水处理中的脱氮除磷工艺摘要:在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下,简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。
关键词:脱氮除磷;机理;工艺1 前言城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。
氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。
上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧,而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化,对水质的要求也越来越高。
为了达到较好的脱氮除磷效果,环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺,本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。
2 生物脱氮原理【1】一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。
在普通活性污泥法中, 氨化作用进行得很快, 无需采取特殊的措施。
第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。
为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。
第三步是反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。
这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。
反应方程式如下:( 1) 硝化反应:硝化反应总反应式为:( 2) 反硝化反应:另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。
即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。
反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O3 生物除磷原理【1】所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。
而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。
污水处理方法之除磷、脱氮

污水处理方法之除磷、脱氮污水处理方法之除磷、脱氮:除磷:城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水,以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。
常用的除磷方法有化学法和生物法。
A、化学法除磷:利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀,将磷从废水中排除。
化学法的特点是磷的去除效率较高,处理结果稳定,污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
B、生物法除磷:生物法除磷是利用微生物在好氧条件下,对废水中溶解性磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。
整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下,将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。
这就是“厌氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外,其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸)储存于体内。
进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解,并释放出大量能量,一部分供自己增殖,另一部分供其吸收废水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内。
这就是“好氧吸磷”。
在此阶段,活性污泥不断增殖。
除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外,其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
脱氮:生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮50%~60%,氨氮40%~50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~5%。
它们均来源于人们食物中的蛋白质。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
A、化学法脱氮:包括氨吸收法和加氯法。
a、氨吸收法:先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨b、加氯法:在含氨氮的废水中加氯。
通过适当控制加氯量,可以完全除去水中的氨氮。
为了减少氯的投加量,此法常与生物硝化联用,先硝化再除去微量的残余氨氮。
B、生物法脱氮:生物脱氮是在微生物作用下,将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
脱氮除磷污水处理工艺最新版本

生物法除磷的理论基础:
生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物, 能够过量地, 在数量上超过其生理需要, 从外部环境摄取磷, 并将磷以聚合的形态储藏在体内, 形成高磷污泥, 排出系统外, 达到从污水中除磷的效果。
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有机磷 ADP ATP 无机磷 无机磷 ATP ADP 有机磷 释放 聚磷 聚 磷 菌 → 聚 磷 菌 合成 降解 溶解质 ATP ADP PHB PHB ADP ATP 无机物 厌氧段 好氧段 聚 磷 菌 的 作 用 机 理
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该反应的微生物属自养型厌氧细菌,生长速率非常低,但将氨氮厌氧转化能力非常高,可以达到4.8kgTN/(m3·d),最佳运行条件: 温度为10~43℃,pH值为6.7~8.3。
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自养型氨厌氧氧化菌生长慢,启动时间非常长,为使ANAMMOX污泥保留在反应器中并得到足够的生物量,需要有效的污泥截留(由此建议用生物膜反应器)。另外ANAMMOX过程的营养需求,是否出现羟胺、肼类化合物,二氧化氮等代谢中间产[HJ]物和二次污染问题等都是新工艺实际运行中要解决的问题。
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图1 ANAMMOX流化床反应器装置 1.污水 2.亚硝酸盐溶液 3.4.5.泵 6.取样口 7.ANAMMOX流化床反应器 8.恒温水浴 9.水封 10.湿式气体流量计 11.出水
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该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力” 。使用无需污泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实现,在较短的HRT(即SRT)和30 ~40℃的条件下,可有效地通过种群筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚硝化阶段,以 NO2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨(>500mg/L)废水的处理工艺,
脱氮除磷的水污染处理工艺
脱氮除磷的水污染处理工艺近几十年来,水污染问题日益严重。
其中,氮和磷的排放是造成水体富营养化的主要原因之一。
为了解决这个问题,脱氮除磷的水污染处理工艺被广泛应用。
本文将对脱氮除磷的工艺进行详细介绍。
一、脱氮工艺1.生物法生物法是目前广泛使用的脱氮工艺。
主要包括生物硝化脱氮和生物反硝化技术两种方式。
生物硝化脱氮:通过硝化作用将氨氮先转化为亚硝酸盐,然后进一步转化为硝酸盐,最终转化成氮气释放。
生物硝化脱氮技术适合于高温和中温条件下的工业和城市污水处理。
生物反硝化技术:通过微生物将污水中的硝态氮还原成分子态氮。
生物反硝化技术在低温条件下和含有高浓度有机物或有毒物质的废水中有着较好的效果。
2.生物化学联合法生物化学联合法是将化学脱氮和生物脱氮相结合的方法。
将化学氮移除和Nitrifier-Denitrifier反应器相结合,可以同时去除废水中的氨氮、硝酸盐和有机氮。
二、除磷工艺1.生物法生物法反应器中添加特定的微生物种类,通过细胞内聚磷体的形成来去除废水中的磷。
生物法可以采用常温条件下的生物除磷法和PRB(磷酸根还原菌)方法。
生物除磷法:将一部分有机质转化为聚磷体,降低了废水中的磷浓度。
其中产生的胞外聚磷体通过化学加药破坏,从而将磷元素移除。
PRB技术:利用磷酸酯酶降解废水中的聚磷体,释放出其身上的磷元素,然后在还原本身成为无磷物质。
2.化学法化学法是使用化学物质来去除废水中的磷。
包括化学沉淀法和吸附法。
化学沉淀法:添加化学药剂,生成难溶的沉淀物,从而使废水中的磷以沉淀物的形式存在,达到去除的效果。
吸附法:利用化学吸附剂吸附废水中的磷元素,将其移除。
在吸附剂表面形成的吸附床与污水中的磷发生交换,达到去除的效果。
三、联合工艺脱氮除磷联合工艺是将脱氮和除磷相结合的工艺。
其中包括生物化学联合法、化学-生物工艺和物理化学-生物工艺。
联合工艺相比于单纯的脱氮或除磷工艺,具有去除效率高、运行稳定等优势。
综上所述,脱氮除磷是解决水污染的重要手段之一。
巴颠甫同步脱氮除磷工艺定义
巴颠甫同步脱氮除磷工艺定义
以巴颠甫同步脱氮除磷工艺
巴颠甫同步脱氮除磷工艺,是一种高效的污水处理技术,可以同时去除污水中的氮和磷,达到了环境保护和资源利用的双重目的。
该工艺的原理是通过生物处理和化学处理相结合的方式,将污水中的氮和磷转化为固体物质,从而达到去除的效果。
该工艺主要分为生物脱氮和化学除磷两个环节。
在生物脱氮环节中,通过加入特定的微生物,将污水中的氮转化为氨气和亚硝酸盐,再通过加入硝化细菌将氨气和亚硝酸盐转化为硝酸盐。
在化学除磷环节中,通过加入化学药剂,将硝酸盐和磷酸盐反应生成固体物质,从而达到去除氮和磷的效果。
该工艺的优点在于处理效果好,可以达到较高的去除率,同时也具有节能、环保、稳定等特点。
此外,该工艺还可以适应不同的水质特性和处理要求,可以灵活调整操作参数,以达到最佳的处理效果。
使用巴颠甫同步脱氮除磷工艺需要注意的问题包括,加药量的控制、微生物的管理、操作参数的优化等。
在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳的处理效果。
巴颠甫同步脱氮除磷工艺是一种高效的污水处理技术,可以同时去除污水中的氮和磷,达到环境保护和资源利用的双重目的。
在实际
应用中,需要注意操作参数的优化和微生物管理等问题,以达到最佳的处理效果。
多级多段ao脱氮除磷工艺
多级多段ao脱氮除磷工艺
多级多段AO脱氮除磷工艺是一种高效的污水处理技术,它可以同时去除污水中的氮和磷,达到环保的目的。
该工艺主要分为两个阶段,即脱氮阶段和除磷阶段。
在脱氮阶段,污水首先进入第一级生物反应器,通过好氧反应将污水中的氨氮转化为硝态氮。
然后,污水进入第二级生物反应器,在缺氧条件下,硝态氮被还原为氮气,从而实现了脱氮的目的。
在除磷阶段,污水进入第三级生物反应器,通过好氧反应将污水中的磷转化为无机磷酸盐。
然后,污水进入第四级生物反应器,在缺氧条件下,无机磷酸盐被还原为有机磷,从而实现了除磷的目的。
除了以上四个生物反应器,该工艺还包括沉淀池、曝气池、污泥回流系统等辅助设施。
其中,沉淀池用于沉淀污水中的悬浮物和生物污泥,曝气池用于提供氧气,促进生物反应器中的微生物生长,污泥回流系统则用于将生物污泥回流到反应器中,增加反应器中的微生物数量。
多级多段AO脱氮除磷工艺具有处理效率高、出水质量稳定、运行成本低等优点。
同时,该工艺还可以根据实际情况进行调整和优化,以适应不同的污水处理需求。
多级多段AO脱氮除磷工艺是一种先进的污水处理技术,它可以有效地去除污水中的氮和磷,保护环境,提高水资源利用效率。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展,大量生活污水和工业废水被排放到水环境中,造成了严重的环境问题。
为了有效减少污水对环境的危害,人们研发了多种污水处理技术。
其中,污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本,得到了广泛的应用。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用,利用活性污泥法等生物处理技术,将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。
该工艺主要利用微生物的代谢作用,将污水中的氮、磷转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
2. 国内外应用现状目前,国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。
这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用,特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。
此外,一些新型的生物脱氮除磷技术,如MBR(膜生物反应器)技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。
三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。
在反应过程中,微生物通过吸附、吸收、代谢等作用,将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。
具体来说,脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现;除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。
四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步,污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。
新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用,使得污水处理效率得到了显著提高。
同时,一些新型的污水处理理念和技术,如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。
2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果,但仍面临一些挑战。
如:如何进一步提高处理效率、降低运行成本;如何解决污泥处理与处置问题;如何应对复杂多变的水质等。
此外,一些新兴污染物(如微塑料、新型有机污染物等)也对传统污水处理技术提出了新的挑战。
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SHARON反应器使一半的氨氮氧化至亚 硝酸氮(无需控制pH),剩余一半氨氮与转 化而来的亚硝酸氮(进水总氨氮的一半)刚 好形成1∶1 ANAMMOX所需的摩尔关系,使 氨氮和亚硝酸氮自养直接转化为氮气。与传 统的硝化/反硝化过程相比, SHARON/ANAMMOX过程可使运行费用减 少90%,CO2排放量减少88%,不产生N2O 有 害气体,无需有机物,不产生剩余污泥,节 省占地50%,具有显著的可持续性与经济效益 特点。图4显示了气体循环ANAMMOX反应塔
现场实物图片(利用一废弃浓缩池改建而
成)。经SHARON/ANAMMOX对污泥消化 液单独进行脱氮处理可使整个处理厂出水氮 浓度下降至少5 mgN/L,与原始设计相比出 水刚好能满足未来出水标准。
随着氮素污染的加剧,除氮技术的研究和应用引起了人们的关注.在氮素污染
ANAMMOX
物的控制中,目前国内外主要采用生物脱氮技术,研究的热点集中在如何改进传
传统脱氮过程:
NH4++2O2+0.83CH3OH→0.5N2+3.17H2O+H++0.83CO2 亚硝酸盐型硝化+氨的厌氧氧化过程:
NH4++0.75O2→0.5N2+1.5H2O+H+
NH4++NO2-→N2+2H2O(ΔG=-358kJ/mol) 该反应的微生物属自养型厌氧细菌,生长速率非常低,但将氨氮厌氧转 化能力非常高,可以达到4.8kgTN/(m3〃d),最佳运行条件:温度为10~43℃, pH值为6.7~8.3。自养型氨厌氧氧化菌生长慢,启动时间非常长,为使 ANAMMOX污泥保留在反应器中并得到足够的生物量,需要有效的污泥截留 (由此建议用生物膜反应器)。另外ANAMMOX过程的营养需求,是否出现羟 胺、肼类化合物,二氧化氮等代谢中间产[HJ]物和二次污染问题等都是新工艺
脱氮除磷污水处理工艺
生物法脱氮的理论基础:
废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝 酸盐氮等四种形态存在。其中有机氮占生活污水含氮量 的40%~60%,氨氮占50%~60%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 仅占0%~5%。
氨化菌 硝化菌
↓ ↓ 有机氮—→氨氮—→亚硝态氮、硝态氮 ↓←反硝化菌 氮气
生物法除磷的理论基础:
实际运行中要解决的问题。
前景
ANAMMOX工艺的出现为工业污水或生活污水以 较可持续方式脱氮处理创造了新的技术条件。
ANAMMOX与一亚硝化工艺相结合,氨氮能够被直接
自养转换到氮气。以此种方式脱氮,传统上需以有机 电子供体(COD)支持反硝化的问题便被完全避免。因此, 污水中较多的COD便有可能被分离而转化为甲烷。进 言之,一半以上的曝气量(为硝化)被节约。与
厌氧氨(氮)氧化(ANAMMOX)
氨氮厌氧氧化(ANAMMOX)是1995年荷兰Delft技术大学Mulder等在研 究生物反硝化时发现氨氮和硝酸盐同时消失的现象后开发的一种新的处 理工艺。研究表明,化能自养型细菌可以在无分子态氧的条件下以 CO2(CO32-)作为碳源、NO2-为电子受体、NH4+作为电子供体,将NH4+ 和NO2-共同转化为N2。这一反应过程的发现为利用生物法处理高氨、低 BOD的废水找到了一条最优的途径。理论上利用这一原理将比传统工艺 节省62.5%的O2,同时不需任何外加碱度和有机物(反硝化菌的碳源和电子 供体)。ANAMMOX反应是一个自发的过程。
必须升级。因受场地限制,一种精心设计的化学方法被选择在 A段曝气池进行除磷, 这是因为若在B段曝气池实施化学除磷会影响硝化过程。一种铁盐、一种混凝剂、一
种絮凝剂被结合在一起用于化学除磷,这种方法称为“三药剂”方法。这种特殊的方
法比传统化学方法能节省40%的运行费用。因此,可做到环境与经济效益上的双赢。 从2006年起对出水氮的限制将由现在的TKN改为总氮控制。显然,原始设计不能满足 新的要求,不得不寻求适合该处理厂特点的新方法。SHARON和ANAMMOX这两项 最新的现代技术因此成了单独处理污泥消化液的首选。根据SHARON技术原理,带余 温的污泥硝化液刚好满足中温亚硝化对温度的需要。SHARON技术除节省 1/4供氧量 的特点外,还具有低的投资费用、低的运行费用、不产生化学副产品、运行维护简单 、启动容易、对高进水SS浓度不敏感、无异味等运行优势。图为一SHARON工艺的现 场图片。
统的硝化-反硝化工艺.从微生物学的角度看,硝化和反硝化是两个相互对立的生 化反应.前者借助硝化细菌的作用,将氨氧化为硝酸,需要氧的有效供给;而后者
则是一个厌氧反应,只有在无氧条件下,反硝化细菌才能把硝酸还原为氮气.此外,
在环境中存在有机物时,自养型硝化细菌对氧和营养物质的竞争能力劣于异养型 微生物,其生长速度很容易被异养型微生物超过,并因此而难以在硝化中发挥应 有的作用;但要使反硝化反应顺利进行,则必须为反硝化细菌提供合适的电子供 体(通常为有机物如甲醇等).最近发现,氨可直接作为电子供体进行反硝化反应, 即所谓的厌氧氨氧化(ANAMMOX,Anaerobic Ammonia Oxidation).这一重大的新发 现为改进传统的生物脱氮技术提供了理论依据.若能开发利用厌氧氨氧化进行生物 脱氮,不仅可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗,免去反硝化反应的外源电子 供体,而且还可改善硝化反应产酸,反硝化反应产碱而均需中和的状况.其中后两 项对控制化学试剂消耗,防止可能出现的二次污染具有重要作用.
程式表示,即碱度充足的条件下,污水中50%的氨氮被亚硝化菌氧
化为NO2---N。因仅一半氨氮被氧化且硝化作用仅进行到亚硝 化阶段,SHARON常又称为半硝化。 0.5NH4++0.75O2 → 0.5NO2-+H++0.5H2O
该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长
速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力” 。使用无需污
⑤利用DPB实现生物除磷(测定结果表明,约50%的磷是由DPB去除的),
使碳源(COD)能被有效地利用,从而使该工艺在COD/(N+P)值相对低的情况 下仍能保持良好的运行状态,同时使除磷所需的化学药剂量大大减少。 ⑥使用生物除磷器获得富含磷的污泥,使磷的循环利用成为可能。 ⑦与Pasveer氧化沟的污泥负荷相同。
35℃)通过控制泥龄,可将长泥龄的硝化菌清洗出系统,保证硝化
过程停留在半硝化(NO-2)阶段。
除磷脱氮
DOKHAVEN污水处理厂在它1987年投入运行后已升级多次。除经济利益的驱动 外,主要是因为环境标准的不断提高。出水对磷的限制早在1995年便已非常严格,要
求出水磷的浓度最高标准为1 mg/L。这意味着原始设计不能满足排放要求,处理工艺
工艺流程
BCFS工艺将每一种属不同功能的细菌用空间分隔开来,并通过不同的 循环系统来控制其生长环境。 BCFS工艺流程如图1所示。 由图1可见,BCFS工艺由5个功能相对专一的独立反应器(厌氧池、选 择池、缺氧池、缺氧/好氧池、好氧池)及3路循环系统构成,各循环的作用 如表1所示。
BCFS工艺的主要特点
前景
BCFS工艺在荷兰的应用已有10例,目前正在规划处理规模相当于10×104m3/d 的Rotterdam污水处理厂。 表为3座采用BCFS工艺的城市污水厂的设计及运行情况。
SHARON与ANAMMOX联合工艺
ANAMMOX又叫厌氧氨氧化, 在自养菌的作下,1mol氨氮作为电 子供体,1molNO2----N作为电子受体,最终产物为N2。 NH4++NO2- →N2+2H2O 1 实现ANAMMOX的先决条件是在同一反应器中同时存在氨和 NO2-,且反应器处于无氧状态。产生NO2-的途径有二:一是限制反 应器的供氧,以有利于NO2-的生成并抑制NO3-的生成;二是限制反 应器中反硝化所需的电子供体(如硫化物或有机物等)的数量,以限制 反硝化的发生。此外,废水中高浓度的氨与限制供氧相结合,可有效 地获得氨和NO2-在反应器中同时存在的条件。将式(1)乘2并与式(2) 相加得式(3),即废水经SHARON工艺,50%的氨氮转化为NO2----N,再 经 ANAMMOX工艺,等摩尔量的剩余NH4+和所生成的NO2-经自 养菌作用生成N2逸出,这种工艺就称之为SHARON-ANAMMOX联 合工艺。无需外加碱度物质。 2NH4++1.5N2 →O2 +2H++3H2O 2
BCFS工艺是在帕斯韦尔氧化沟(Pasveersloot)与 UCT工艺及原理的基础上开发的生物除磷脱氮新工 艺,它由5个功能相对专一的反应器组成,通过控 制反应器之间的3个循环来优化各反应器内细菌的 生存环境,具有污泥产率低、除磷脱氮效率高(均 大于90%)等特点,其出水总氮<5mg/L,正磷酸 盐含量几乎为零。
①对氮、磷的去除率高,可使出水中总氮<5mg/L,正磷酸盐含量几乎 为零。 ②SVI值低(80~120mL/g)且稳定(夏季为80mL/g,冬季为100mL/g,最大 值为120m L/g),从而可有效地减少曝气池及二沉池的容积。 ③控制简单,通过氧化还原电位与溶解氧可有效地实现过程稳定,尤其 利于对负荷的控制。 ④与常规污水厂相比,其污泥产量减少了10%,从而进一步减少了污泥 的处理费用。
厌氧段
聚磷菌的作用机理
好氧段
短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、 反硝化除磷理论的工艺:
中温亚硝化(SHARON)
厌氧氨(氮)氧化(ANAMMOX
BCFS工艺 SHARON与ANAMMOX联合工艺 PHOREDOX工艺
中温亚硝化(SHARON)
SHARON工艺又叫短程硝化-反硝化。SHARON工艺是荷兰 Delft技术大学开发的一种新型的脱氮工艺。其基本原理可用方
泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实 现,在较短的HRT(即SRT)和30 ~40℃的条件下,可有效地通过种群 筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚 硝化阶段,以 NO2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨 (>500mg/L)废水的处理工艺,尤其适用于具有脱氮要求的预处