废水生物脱氮除磷工艺-(上课用)

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1、第六章废水生物脱氮除磷2012-2013学年1学期吉林农业大学资源与环境学院生活污水农业废弃物（秸秆、畜禽粪便）工业废水（制革、毛皮、印染）食品加工废水地表径流和某些工业废水（炼焦、化肥厂等）施用氮肥的农田排水有机氮的降解废水中氮的来源有机氮无机氮NH4-N50-60%NOX-N0-5%污（废）水脱氮、除磷的目的和意义一级处理：去除COD约30％左右二级生物处理：去除CODCr70％～90％，BOD5去除90％以上。产生NH3-N、NO3--N和PO43-、SO42-。25％氮和19％的磷被吸收合成微生物细胞，通过排泥得到去除。如味精废水和赖氨

2、酸废水：含氨氮（NH3-N）6000mg/L左右。CODCr更高，60000～80000mg/L,BOD5约为CODCr的一半。氮污染的危害1.2.3.4.氨氮消耗水体中的溶解氧氮化合物对人和生物有毒害作用加速水体的“富营养化”过程与氯作用生成氯胺并被氧化为氮水体富营养化1.2.废水生物脱氮的微生物学原理……废水生物除磷的微生物学原理……第一节废水生物脱氮的微生物学原理N素循环一、生物脱氮的基本原理生物脱氮过程主要由两段工艺共同完成：好氧硝化厌氧反硝化（一）硝化反应1、硝化作用是指由硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐氮的过程。2、硝化反应由两组自养好氧微

3、生物完成：亚硝酸盐细菌（Nitrosomonas）硝酸盐细菌（Nitrobacter）（1）亚硝酸盐细菌（Nitrosomonas）化能无机营养有些自养型硝化细菌能混合营养生长,少数可异养生长。专性好氧；最适温度25-30℃（5-30℃）；最适pH7.5-8.0（5.8-8.5）；亚硝酸细菌（5个属）亚硝化单胞菌Nitrosomonas自养、混养；亚硝化球菌Nitrosococcus自养、混养；亚硝化螺菌Nitrosospira严格自养；亚硝化弧菌属Nitrosovibrio自养、混养；亚硝化叶菌属Nitrosolobus自养、混养；（2）硝酸

4、盐细菌（Nitrobacter）化能无机营养：有些自养型硝化细菌能混合营养生长,少数可异养生长。NO2-浓度在2-30mmol/L时化能无机营养最好。最适温度25-30℃最适pH7.5-8.0。硝酸细菌（4个属）硝化杆菌属Nitrobacter自养、可异养，自养快于异养硝化球菌属Nitrococcus严格自养硝化刺菌属Nitrospina严格自养硝化螺菌属Nitrospira自养、混养3、硝化过程分为两个阶段：NH3→NH2OH→NO→NO2-NO2-→NO3-氨单加氧酶羟胺氧还酶羟胺氧还酶亚硝酸盐氧还酶总反应式：NH4++1.86O2+1.9

5、82HCO3-0.982NO3-+1.044H2O+1.881H2CO3+.021C5H7O2N（1）由（1）可知：硝化反应消耗碱度和氧气每氧化1mgNH4+-N为NO3--N需消耗7.14mgCaCO3,需氧4.57mg4、硝化反应的环境条件：好氧条件，并保持一定的碱度。有机物含量不应过高，15～20mg/L以下。温度20～30℃，15℃时速度下降，5℃时完全停止。污泥龄必须大于其最小的世代时间。重金属、高浓度的NH4+-N和NOx--N对硝化反应有抑制作用。5、硝化段的操作泥龄：悬浮固体停留时间SRT。可通过排泥控制泥龄一般在5d以上，要大

6、于硝化细菌的比生长速率。溶解氧：一般维持在1.2-2.0mg/L。溶解氧小于0.5mg/L，硝化作用停止。需氧量的计算：O2=4.33（N被氧化）mg/L。每氧化1gNH3需消耗4.33g氧。5、硝化段的操作水力停留时间：普通活性污泥法曝气时间>4~6hpH：硝化反应导致pH下降，亚硝酸、硝酸细菌分别在7.0-7.8、7.7-8.1活性最强。需要量：碱度=7.14（N被氧化）mg/L温度：两类硝化细菌的最宜温度为30℃左右，在不同工艺和不同硝酸盐负荷率下，温度的影响大小不同，硝酸盐负荷越低，影响越小。（二）反硝化作用1、反硝化作用的原理：生物反

7、硝化是指污水中的硝态氮NO3-和亚硝态氮NO2-，在无氧或低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的过程。有机物为供氢体2、反硝化代谢途径异化反硝化：将NO2-和NO3-还原成N2。同化反硝化：是NO2-和NO3-被还原成NH3－N，用于新细胞的合成。(也叫亚硝酸氨化作用)3、参与反硝化代谢的酶硝酸盐还原酶：NO3-→NO2-亚硝酸盐还原酶：NO2-→NONO还原酶：NO→N2ON2O还原酶：N2O→N24、反硝化菌（denitrifyingbacteria）反硝化菌是异养兼性厌氧菌反硝化菌的能源（1）化能型：（2）光能型（光合细菌）：反硝化菌的能源化

8、能型：多为化能异养：以有机物作为能源和碳源少数化能自养：以氢、氨、硫、硫化氢等无机物为能源；S+NO3-+H2O→SO42-+N2+H+光能型（光合细