城市污水的深度处理ppt课件.ppt

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1、第六章城市污水的深度处理第一节氮磷的去除第二节城市污水的三级处理城市污水经传统的二级处理以后，去除了绝大部分悬浮固体和有机物，但还残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮和磷等的化合物。氮、磷为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养化，影响饮用水水源。太湖的富营养化第一节氮、磷的去除一、营养元素的危害氨氮会消耗水体中的溶解氧；氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量；含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：①氨氮对鱼类有毒害作用；②NO3和NO2可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质（致癌、致畸、致突变）；③水

2、中NO3高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby”；加速水体的“富营养化”过程；一、氮的去除废水中的氮以有机氮、氨态氮（NH3与NH4+）、亚硝酸氮和硝酸氮（二级处理水中）四种形式存在。1.化学法除氮(1)吹脱法:水中的氨氮多以游离氨NH3与氨离子NH4+存在，以如下的平衡状态共存：这一平衡受pH的影响，pH为10.5~11.5时，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提高至10.5~11.5，然后曝气吹脱，这一过程在吹脱塔中进行。调节pH值沉淀池吹脱塔出水排泥进水石灰或石

3、灰乳吹脱法脱氨工艺流程通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为减少氯的投加量，常与生物硝化联用，先硝化再除微量的残留氨氮。(2)折点加氯法:含氨氮的水加氯时，有下列反应：一氯胺二氯胺三氯胺2.生物法脱氮(1)生物脱氮机理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。一、氨化反应新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在的，此外也含有少数的氨态氮(NH3及NH4+)等。微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化

4、作用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以氨基酸为例：硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。总反应式为：硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机负荷等都会对它产生影响。二硝化反应硝化过程的影响因素：（a）好氧条件，并保持一定的碱度：硝化菌为了获得足够的能量用于生长，必须氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化反应的电子受体，反应器内溶

5、解氧含量的高低，必将影响硝化反应的进程，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.2~2.0mg/L。在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱度，以调节pH的变化，lg氨氮（以N计）完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.0~8.4。硝化过程的影响因素：（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增殖速度较快的异养型细菌迅

6、速增殖，从而使硝化菌不能成为优势种属。（c）硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止。硝化过程的影响因素：（d）生物固体平均停留时间（污泥龄）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固体平均停留时间（污泥龄）SRT必须大于硝化菌最小的世代时间，否则将使硝化菌从系统中流失殆尽，一般认为硝化菌最小世代时间在适宜的温度条件下为3d。SRT值与温度密切相关，温度低，SRT取值应相应明显提高。（e）重金属及有害物质除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NOx-N、高浓度的

7、有机基质、部分有机物以及络合阳离子等。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。反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；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。总反应式为：三反硝化反应在反硝化菌代谢活动（异化）的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖（同化），即菌体合成过程，反应如下：反硝化还原和微生物合成的总反应式为：从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过程还原为N2

8、，4％经同化过程合成微生物C5H7O2N。反硝化过程的影响因素：（a）碳源：在反硝化反应中，最大的问题就是污水中可用于反硝化的有机碳的多少及其可生化程度。能为反硝化菌所利用的碳源较多，从污水生物脱氮考虑，可有下列三类：一是原污水中所含碳源，对于城市污水，当原污水BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充