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Carrousel氧化沟的脱氮除磷工艺设计

Carrousel氧化沟的脱氮除磷工艺设计
Carrousel氧化沟的脱氮除磷工艺设计

Carrousel氧化沟的脱氮除磷工艺设计

文章来源:《中国给水排水》2002年 第1期 刘长荣, 常建一

(中国市政工程西北设计研究院,甘肃兰州730 000)

摘 要: 设置厌氧、缺氧段的Carrousel氧化沟(文中简称:A2/C氧 化沟)具有生物脱氮除磷功能,是目前城市生活污水处理的主流工艺之一。结合工程实例,从工作原理、工艺设计等方面对A2/C氧化沟进行了详细介绍,可供从事污水处理工程设计的技术人员参考。

关键词: 脱氮除磷;厌氧;缺氧;Carrousel氧化沟

中图分类号:X703

文献标识码:C

文章编号:1000-4602(2002)01-0067-04

在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件,但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大,从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。A2 /C氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成,各部分用隔墙分开自成体系,但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性,把好氧区和缺氧区有机结合起来,实现无动力回流,节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。

1 工艺流程及设计

1.1 工艺流程

A2/C氧化沟的平面布置如图1所示。

流经沉砂池的生活污水与二沉池回流污泥在A2/C氧化沟内设置的圆形混合井进行充分混合后进入厌氧区Ⅰ。该区分为3格,每格都设有水下搅拌器 以防止污泥沉淀。经厌氧反应后的混合液进入缺氧区Ⅱ,并与由氧化沟Ⅲ 经回流 通道Ⅳ进入缺氧区的回流液充分混合,进行反硝化脱氮和除磷反应。缺氧区Ⅱ的中间部位设导流隔墙,并在适当位置安装水下搅拌器,使该区具有良好的混合与循环条件。经厌氧、缺氧反应后的混合液流入氧化沟Ⅲ 进行氧化、硝化、反硝化反应,氧化沟Ⅲ的充氧机械采用倒伞形曝气叶轮,可根据池内DO测定仪控制调节堰出水、改变曝气叶轮浸水深度以达到调节供氧的目的。处理后的水经排出口Ⅴ进入二沉池沉淀,其出水中氨氮含量<15 mg/L,磷含量<1.0 mg/L。如果要求出水磷含量<0.5 mg/L,需在工艺流程的适当位置投加混凝剂。

1.2 工艺设计

A2/C氧化沟主要由3部分组成,即厌氧区Ⅰ、缺氧区Ⅱ、 氧化沟区Ⅲ。其工作原理、计算方法、设计参数、容积大小等因素的确定是设计中要解决的主要问题。

1.2.1 厌氧区Ⅰ

在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下,兼性细菌将溶解性BOD转化成低分子发酵产物,生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵产物,并将其运送到细胞内、同化成胞内碳源存贮物,所需能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的水解,并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力,吸收、存贮超出生长需求的磷量,并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥,通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。根据其工作原理,在A2/C氧化沟厌氧区Ⅰ的设计中分3格,第1 格的功能在于使混合液中的微生物利用进水中的有机物去除回流污泥中的硝态氮,消除硝态氮对厌氧区的不利 影响,保证第2、3格中磷酸盐的正常释放。厌氧区Ⅰ的主要设计参数是混合 液停留时间。泥水混合液在厌氧区的停留时间一般为1~2 h(释磷量就已达到可释磷总量的80%左右),过长的厌氧停留时间可导致没有低分子发酵产物的磷释放,使得碳源贮存量不足,不能在好氧区产生足够的能量来吸收所有释放的磷。对一般城市生活污水(BOD /TP≥20~25 mg /L、出水磷浓度≤1.0 mg/L),厌氧区的停留时间取1.5 h,据此可计算厌氧区的容积。

1.2.2 缺氧区Ⅱ

泥水混合液由厌氧区Ⅰ进入缺氧区Ⅱ,一部分聚磷菌利用后续工艺的混合液(内回流带来的)中硝酸 盐作为最终电子受体以分解细胞内的PHB(聚β羟基丁酸),产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成,同时反硝化菌利用内回流带来的硝酸盐,以及污水中可生物降解的有机物进行反硝化,达到部分脱碳与脱硝、除磷的目的。缺氧区容积包括脱硝、除磷两部分。a.除磷所需容 积:在缺氧条件下聚磷菌吸收磷的速度大于好氧区的速度,为充分利用这一有利条件,在缺氧区磷被吸收所需停留时间一般为0.5~1.0 h;b.脱硝所需容积:缺氧区反硝化菌利用污水中的有机物作反硝化碳源,但是其快速生物降解有机物在厌氧区已被利用,而在缺氧区所能 利用的大部分有机物只能是慢速生物降解有机物,因此其反硝化速率可参照后续氧化沟中所采用的数据。通过反硝化速率和确定的混合液MLVSS浓度及要去除的NO3-N量,可求得脱硝所需容积。

1.2.3 氧化沟区Ⅲ

氧化沟兼有推流型和完全混合型反应池两者的特性,完成一次循环所需时间约为5~20 min,而总的停留时间却很长。氧化沟中有好氧、缺氧交替出现的区域,具有硝化、生物除磷、反硝化的条件。在氧化沟好氧区聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有机物外,主要是分解体内贮积的PHB,产生的能量可供自身生长繁殖,此外还可主动吸收周围环境中的溶解磷,并以聚磷的形式在体内超量贮积。在剩余污泥中含有大量能超量聚磷的聚磷菌,大大提高了A2/C氧化沟系统的除磷效果。同时污水中的氨氮被亚硝酸菌、硝酸菌转化为亚硝酸盐和硝酸盐,氧化1.0gNH4+-N为NO3-N共耗氧4.57 g,消耗碱度为7.14 g(以CaCO3 计)。在缺氧区反硝化菌利用亚硝酸盐和硝酸盐中的N3+和N5+(被还原为N2) 作为能量代谢中的电子受体,O2 -作为受氢体生成H2O和OH-碱度,有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。将1.0gNO2-N转化为N2时消耗有机物(以BOD计)1.71 g,将1.0gNO3-N转化为N2时消耗有机物(以BOD计)2.86 g,与此同时产生3.57 g碱度(以CaCO3计)。氧化沟区Ⅲ的容积由好氧区和缺氧区组成,通过计算好氧区有机物的去除速率q0和缺氧区的反硝化速率q1,并根据已确定的MLV SS浓度可求得好氧和缺氧区所需容积。

① 好氧区有机物去除速率q0的确定

q0=(μ+k)/y (1)

式中 q0——有机物去除速率,kgBOD5/(kgVSS·d)

μ——硝化菌比增长率,d-1,μ=1/θ,θ为污泥龄,d

k——异养微生物内源衰减系数,一般取0.05d-1

y——异养微生物的产率系数,一般取0.6kgVSS/kgBOD5

② 缺氧区反硝化速率q1的确定

q1=μ1/y1 (2)

式中 q1——反硝化速率,一般取0.02 kgNO3-N/kgVSS·d

μ1——脱硝菌的生长率,d-1

y1——脱硝菌的产率系数,kgVSS/kgNO3-N

2 设计实例

某城市生活污水量Q=15 000m3/d,原水COD=300 mg/L、BOD5=150 mg/L、SS=200 mg/L、TKN=30 mg/L、TP=4.0 mg/L、pH =7~9;设计出水水质为COD=60 mg/L、BOD5=20 mg/L、SS=20 mg/L、NH+4-N≤5.0 mg/ L、NO3-N≤10.0 mg/L、TP≤1.0 mg/ L。

2.1 氧化沟区Ⅲ容积的确定

① 好氧区容积

V1=好氧区需要的污泥量/混合液浓度

硝化菌的比增长速率可用下式计算:

μ=0.47 e0.098(T-15)×[N/(N+100.051T-1.158)]×[DO/(K0+DO)] (3)

当最低温度T=15 ℃、出水NH3-N=5.0 mg/L、DO=2.0 mg/L、K0=1.3时,μ=0.28d-1,θ=1/μ=3.6 d,安全系数取2.5,则设计污泥龄为9 .0 d。为保证污泥稳定,确定污泥龄为25 d,μ=0.04d-1。

好氧区有机物的去除速率

q0=(μ+k)/y=0.15 kgBOD5/(kgVSS·d)

通过计算,则MLSS=4.0kg/m3,MLVSS=2.8kg/m3,好氧区需要的污泥量 为13 000 kg,好氧区的容积V1=4 643m3,水力停留时间t=V1/Q =7.4 h。

② 缺氧区容积

V2=脱硝需要的污泥量/混合液浓度

假设生物污泥含12.4%的氮,则每日用于生物合成的N合=每日产生的污泥量×12.4%,而污泥产量=y×Q×ΔBOD5/(1+k θ)=585 kg/d,则N合=72.54 kg/d,进水中用于生物合成的氮为4.8mg/L、被氧化的NH+4-N=30-4.8-5.0=20.2 mg/L。

脱硝所需NO3-N=20.2-10.0=10.2 mg/L;在15 ℃时反硝化速率q1=0.02×10-5=0.013 6kgNO3-N/(kgVSS·d),需还原的N O3-N=10.2×0.8×(15 000×10-3)=122.4 kg/d,脱硝所需MLVSS=122.4/0.0136=9000 kg。

通过计算,缺氧区容积V2=3 214m3,氧化沟区Ⅲ容积=V1+V2=7857m3,水力停留时间t1=12.57 h。

2.2 缺氧区Ⅱ容积的确定

① 除磷所需容积V3:若缺氧区水力停留时间取40 min,则V3=417m3。

② 脱硝所需容积V4:若需还原的NO3-N=30.6 kg/d,脱硝所需的MLVSS=2250kg,则V4=804m3,缺氧区Ⅱ容积=V3+V4=122

1 m3,水力停留时间t2=1.95 h。

2.3 厌氧区Ⅰ容积的确定

生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5 h,所需容积V5=150000×1.5/24=938m3。

2.4 污泥回流比的确定

① 外回流比R

假设二沉池排放污泥浓度XR=8 000 mg/L,A2/C氧化沟混合液浓度X=4000 mg/L,则R=X/(XR-X)=100%。

② 内回流比r

由氧化沟Ⅳ的通道回流到缺氧区Ⅱ的回流量为Qr,通道宽度为1.0m、水深为4.0m、流速为0.3 m/s,则Qr=1.2m3/s,最大回流比 r=(1.2×86 400/15 000)×100%=691%,内回流量可以通过安装在回流通道上的闸板控制。

通过上述计算可知,A2/C氧化沟总容积为10 016m3,水力停留时间为16 h,混合液浓度为4 000 mg/L,污泥负荷为0. 05kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥龄为25d。污泥外回流比R=100%,混合液内回流比r=400%~600%。

3 结语

① A2/C氧化沟利用沟内的水力循环、无动力回流等特点,实现了类似于A2/O工艺,以达到脱氮除磷的目的。一般城市生活污水若采用A2/C氧化沟处理,可使出水磷浓度<1.0 mg/L,其他指标可达到GB 8978—1996的一级排放标准。

② 主要设计参数的确定如下:

a.厌氧区容积一般按1.0~2.0 h的水力停留时间确定。

b.缺氧区容积包括脱硝和除磷两部分,除磷所需容积一般按0.5~1.0 h水力停留时间确定,脱硝量可按总脱硝量的15 %~20%计算,反硝化速率计算可采用后续好氧区的数据以确定脱硝所需容积。

c.氧化沟区Ⅲ容积包括氧化、硝化、反硝化所需容积。好氧区有机物去除速率可用公式q0=(μ+k)/y计算,反硝化区的脱硝速率可用公式q1= μ1/y1计算。

d.A2/C氧化沟混合液的浓度一般取3000~4 000 mg/L,污泥负荷为0.05~0.08kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥龄为15~30d。

AAO脱氮除磷工艺课程设计

课程设计 课程名称水污染控制工程 题目名称A/A/O脱氮除磷工艺课程设计学生学院环境科学与工程学院 专业班级07环境工程(1)班 学号 学生姓名 指导教师 20010 年7 月 6 日

基本原理 厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,简称A/A/O或A2/O)工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成,是A1/O与A2/O流程的结合。是20世纪70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺基础上开发出来的。该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加入缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端,以达到反硝化脱氮的目的。工艺流程图如下: 污 出水 污水进入厌氧反应区,同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥,聚磷菌在厌氧环境下释磷,同时转化易降解COD、VFA为PHB,部分氨氮因细胞的合成而去除。污水经过第一厌氧反应器以后进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来,通畅内回流量为2至4倍原污水量,部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除,磷基本无变化。 混合液从缺氧反应区进入好氧反应区,混合液中的COD浓度已基本接近排放标准,在好氧反应区除进一步降解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,混合液中的硝态氮回流至缺氧区,污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。 厌氧-缺氧-好氧工艺可以同时完成有机物的去除、反硝化脱氮、除磷的功能,脱氮的前提是氨氮应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池能完成脱氮的功能,厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 工艺特点 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同类型的微生物菌群的有机结合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 工艺简单,水力停留时间较短。 SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀。 污泥中含磷量高,一般在%以上。 脱氮效果受混合液回流比大小的影响。除磷效果则受回流污泥中挟带溶解氧DO 和硝酸态氧的影响。 设计参数 污水处理量Q:20000m3/d

污水处理工艺中如何进行脱氮除磷

污水处理工艺中如何进行脱氮除磷? 氮、磷的主要危害:一是受纳水体富营养化;二是影响水源水质,增加给水处理成本;三是对人和生物有一定的毒害。 生物脱氮分为三步: 1、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。 2、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钠的作用下被氧化成亚硝酸盐,然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。 3、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) 。 生物除磷原理 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。 可分为三个阶段,,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。 首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并 大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。 脱氮除磷工艺 1、传统A2/O 法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种,为除磷创造了条件,然后污水进入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中, 达到脱氮的目的。 2、氧化沟工艺是一种污水处理工艺形式,因其构造简单、易于维护管理,很快得到广泛应用。主要有Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。传统Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能,但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池,在沟体内通过曝气装置的合理设置形成缺氧区和好氧区,形成改良型氧化沟,便具备生物脱氮除磷功能。 3、SBR 法是间歇式活性污泥法,降解有机物,属循环式活性污泥法范围,主要是好氧活性污泥,回流到反应池前部的污泥吸附区,回流污泥中硝酸盐得以反硝化在充分条件下可大量吸附进水中的有机物达到脱氮除磷的效果。 随着对脱氮除磷机理的深入探究,新工艺的不断出现及其可行性, 为水处理工艺提供了新的理论和思路。但社会的可持续发展给污水脱氮除磷处理提出了越来越高的要求,污水处理已不仅限于满足排放标准,更要考虑污水的资源化和能源化的问题,必须朝着最小的COD 氧化、最低的氮磷排放量、最少的剩余污泥排放等可持续污水处理工艺的方向发展。而生物学及其技术的发展,能使生物脱氮除磷工艺得到更大的发展。

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言 氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污(废)水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体;在好氧生物处理中,生活污水经生物 降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH -3、N NO --3和- 34PO 和-24 SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除;二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%~ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理 污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝 态氮,即,将3NH 转化为N NO --2和N NO --3。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转 化为氮气,即,将N NO -- 2(经反亚硝化)和N NO --3(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化:O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化(亚硝化+硝化):O H HNO O NH 22235.1+???→?+亚硝酸菌 3225.0HNO HNO O ??→?+硝酸菌 ○ 2反硝化——反硝化脱氮:O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮:O H N HNO NH 22232+→+ ][35.122233H O H N HNO NH ++→+

污水处理厂的脱氮除磷改造

-- ●Vol.27,No.62009年6月 中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization 1 概况 漯河市污水处理厂,系“九五”期间淮河流域水污染防治规划重点项目之一,一期工程设计规模日处理城市混合污水80000m 3,工艺流程如图1所示。该工程采用carrousel 氧化沟工艺,设计出水标准为GB8978-1996二级排放标准。服务面积约28km 2,服务区人口35万人。该污水处理厂1997年12月开工建设,2000年7月进水试运行,同年10月底达标排放。 图1工艺流程图 该污水处理厂运行八年来,累计净化城市综合污水2亿多t ,日均进水量为70000~85000m 3,出水水质基本符合原设计出水要求,出水COD Cr 均低于120mg /L ,其去除率均在80%以上,有时甚至高于 90%;出水BOD 5均低于30mg /L ,去除率均在90%以上;只有SS 时有超标现象发生。同时,carrousel 氧 化沟具有较好的除磷功能,但脱氨氮功能有限。 随着环境保护形势的日益严峻,国家对重点流域出水断面的水质要求在进一步提高,尤其更加关切氮、磷污染物的污染问题。根据豫发改城市[2008]579号文件要求,10座省辖市污水处理厂需要进行脱氮改造,其中要求漯河市污水处理厂出水NH 3-N ≤10mg /L ,TN ≤15mg /L ,COD Cr ≤60mg /L 。从原厂检测数据看,出水NH 3-N 没有达到水质排放要求,出水COD Cr 虽然与排放指标接近,但不稳定。 2问题分析 2.1 进水水质超标。 原设计进水COD Cr 标准为500mg /L ,污水处理厂实际进水COD Cr 大多超过设计指标,有时甚至超设计标准数倍,导致污泥负荷过高,氧化沟内没有足够的氧气氧化分解污染物质,影响污水处理效果。另外,原设计进水SS 为200mg /L ,而实际进水大都在400mg /L 以上,进水SS 高,会导致氧化沟内污泥含量MLSS 快速上升,影响氧气的传递吸收[1]。由于污 收稿日期:2009-02-25作者简介:王 斌(1974-),男,河南漯河人,学士,工程师,从事污水治理方面的研究工作。 污水处理厂的脱氮除磷改造 王 斌1,朱学红1,赵若尘2 (1.漯河市水务投资有限公司,河南 漯河 462000;2.南京市排水管理处江心洲污水处理厂,南京210019) 摘要:结合城镇污水处理厂脱氮除磷改造工程实例,对老氧化沟进行功能区划分、设备改造:增加好氧区溶解氧浓度,降低缺(厌)区溶解氧浓度;同时适当增容,延长氧化沟水力停留时间和污泥泥龄。运行结果表明,系统出水主要指标稳定达到GB18918-2002一级A 标准。关键词:污水处理;脱氮除磷;功能区改造中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2009)06-0032-03 Reconstruction in N and P Removal in Wastewater Treatment Plants Wang Bin 1,Zhu Xuehong 1,Zhao Ruochen 2 (1.Luohe Water Co.Ltd.Luohe 46200,China ; 2.Jiangxinzhou Wastewater Treatment Plant of Nanjing Discharge Water Conducting Center ,Nanjing 210019,China ) Abstract :According to the reconstruction case in the town ,classing function zone and improving equipment on oxidation channel.At the same time enforcing the DO concentration of aerobic zone ,while decreasing the DO concentration of anoxic zone;meantime,cementing the capacity of oxidation channel to extend HRT an d SRT.The results show that the key output indicators of the system stably achieve GB18918-2002first-degree emission standards. Keywords :N and P removal;class zone ;increase the DO concentration ;increase the volume 污水治理32

生物脱氮除磷工艺简述

生物脱氮除磷工艺简述 摘要:本文对生物脱氮除磷工艺的原理进行了介绍,并对目前常用的脱氮除磷处理工艺进行了简要阐述。 关键词:生物脱氮除磷,氧化沟A/A/O生物处理工艺,SBR法 Abstract: in this paper, the biological denitrification and the principle of dephosphorization technology are introduced, and the common denitrification and phosphorus processing technology are briefly described. Keywords: biological denitrification and phosphorus, the oxidation ditch A/A/O biological treatment technology, SBR method 生物脱氮除磷工艺是目前常见的污水处理工艺,其处理机理及形式如下: 1.生物脱氮除磷原理 1.1生物脱氮 生物脱氮是通过硝化和反硝化两个生化过程来完成的。 污水中含氮化合物经异养性氨化细菌作用分解为NH3-N,然后在好氧条件下,通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸氮(NO2—-N)和硝酸氮(NO3—-N)的过程称为硝化过程。在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,在氢供给体充分的条件下,将亚硝酸氮(NO2—-N)和硝酸氮(NO3—-N)还原成N2排入空气中,同时有机物分解的过程称为反硝化过程。 1.2生物除磷 生物除磷是利用活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下释磷,在好氧条件下过量吸磷的原理来进行的。 1.3同时生物脱氮除磷系统的设计要素 从生物脱氮除磷原理看出,两者要求的有些方面是相互制约的。要正常发挥脱氮除磷系统效率,详细分析进水水质是十分必要的: 进水BOD5浓度:不宜低于150mg/L。

生物脱氮除磷原理

生物脱氮原理 (碳源) (碳源)图1 硝化和反硝化过程 图2 A2/O工艺流程

水体中氮的存在形态 生物脱氮原理 1、氨化作用 在好氧或厌氧条件下,有机氮化合物在氨化细菌的作用下,分解产生氨氮的过程,常称为氨化作用。 有机氮 氨氮 2、硝化作用 以A 2/O 工艺为例,硝化作用主要发生在好氧反应器中,污水中的氨氮NH 4+-N 在亚硝酸 细菌的作用下转化为亚硝酸氮NO 2--N ,亚硝酸氮NO 2--N 在硝酸细菌的作用下进一步转化为硝酸氮NO 3 --N 。(见图 1左边) 亚硝酸细菌和硝酸细菌统称为硝化细菌,属于好氧自养型微生物,不需要有机物作为营养物质。 3、反硝化作用 反硝化作用主要发生在缺氧反应器中,好氧反应器中生成的硝酸氮NO 3--N 和亚硝酸氮NO 2--N 通过内循环回流到缺氧池中,在有一定碳源的条件下,由反硝化细菌先将硝酸氮NO 3--N 转化为亚硝酸氮NO 2--N ,亚硝酸氮再进一步转化为氮气N 2,水体中的氮从化合物转化为氮气进入到空气中,才能最终将污水中TN 降低。(见图1右边) 反硝化细菌是异养兼性缺氧型微生物,其反应需要在缺氧环境中才能进行。 氨化菌

生物除磷原理 磷在自然界以2 种状态存在:可溶态(正磷酸盐PO43-)或颗粒态(多聚磷酸盐)。 所谓除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离。 厌氧释磷 污水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生自身生长所需的所需的能量,称该过程为磷的释放。 好氧吸磷 进入好氧环境后,聚磷菌活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过程。 富含磷的污泥通过剩余污泥外排的方式最终使磷得到去除。

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究,结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件: 硝化阶段:足够的的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好在20℃,不能低于10℃,,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。 反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0.2mg/L左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物(氨化作用)(硝化作用)(反硝化作用)

?生物除磷原理 磷常以磷酸盐(H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除 磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实,再说横无除磷工艺中,经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内储存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中,含聚磷菌的会留污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击,否则除磷能

生物脱氮除磷工艺

生物脱氮除磷工艺 第一节 概述 一、营养元素的危害 氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害,主要表现在以下几个方面: 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;② NO 3- 和NO 2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质;③ 水中NO 3-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;所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化,其主要因子是N 和P (尤其是P );解决的办法主要就是要严格控制污染源,降低排入水环境的废水中的N 、P 含量;对于城市废水来说,利用传统的活性污泥法进行处理,对N 的去除率一般只有40%左右,对磷的去除率一般只有20~30%。 二、脱氮的物化法 1、氨氮的吹脱法: -++?+OH NH O H NH 423 2 O H H Cl NH HOCl NH 224++→+++ +-+++→+H O H Cl N HOCl Cl NH 332222 每mgNH 4+--N 被氧化为氮气,至少需要7.5mg 3、选择性离子交换法去除氨氮: 采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。 出水 折点加氯法脱氯工艺流程

三、除磷的物化法(混凝沉淀法) 1、铝盐除磷 4343AlPO PO Al →+++ 一般用Al 2(SO 4)3,聚氯化铝(PAC )和铝酸钠(NaAlO 2) 2、铁盐除磷:FePO 4 Fe(OH)3 一般用FeCl 2、FeSO 4 或 FeCl 3 Fe 2(SO 4)3 3、石灰混凝除磷 O H PO OH Ca HPO OH Ca 23452423))((345+→++--+ 向含磷的废水中投加石灰,由于形成OH -,污水的pH 值上升,磷与Ca 2+反应,生成羟磷灰石。 第二节 生物脱氮工艺与技术 一、活性污泥法脱氮传统工艺 1、Barth 提出的三级活性污泥法流程: 第一级曝气池的功能:① 碳化——去除BOD 5、COD ;② 氨化——使有机氮转化为氨氮; 第二级是硝化曝气池,投碱以维持pH 值; 第三级为反硝化反应器,可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。 该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行,反应速率较快且较彻底;但七缺点是处理设备多,造价高,运行管理较为复杂。 2、两级活性污泥法脱氮工艺

最新城镇污水处理厂工艺设计(生物脱氮除磷工艺水污染课程设计

城镇污水处理厂工艺设计(生物脱氮除磷工艺)水污染课程设 计

精品好文档,推荐学习交流 目录 1.设计任务书 (3) 2.设计说明书 (4) 2.1 工程概况 (4) 2.2污水处理厂设计规模及污水水质 (5) 2.2.1 设计规模 (5) 2.2.2 污水水质及污水处理程度 (5) 2.3 污水处理厂工艺设计 (5) 2.3.1污水处理工艺设计要求 (5) 2.3.2污水处理工艺选择 (6) 2.3.3污泥处理工艺选择 (10) 2.4 污水处理厂工程设计 (12) 2.4.1污水处理厂总平面设计 (12) 2.4.2污水处理厂总高程设计 (15) 2.5 各主要构筑物及设备说明 (16) 2.5.1粗格栅间 (16) 2.5.2水提升泵房 (17) 2.5.3细格栅间 (18) 2.5.4曝气沉砂池 (18) 2.5.5氧化沟 (19) 2.5.6二沉池 (19) 2.5.7 接触池 (19) 2.5.8加氯间 (20) 2.5.9污泥回流泵房 (21) 2.5.10污泥浓缩池 (21) 2.5.11污泥脱水间 (21) 2.5.12其他建筑物 (22) 3.设计计算书 (22) 3.1 设计依据 (22) 3.2设计流量 (23) 3.3格栅设计 (23) 3.3.1设计参数 (23) 3.3.2设计计算 (23) 3.4曝气沉砂池 (28) 3.4.1设计参数 (28) 3.4.2设计计算 (28) 3.5氧化沟 (30)

精品好文档,推荐学习交流 3.5.1设计参数 (30) 3.5.2设计计算 (30) 3.6辐流式二沉池 (36) 3.6.1设计参数 (36) 3.6.2 设计计算 (36) 3.7消毒池 (38) 3.7.1设计参数 (38) 3.7.2 设计计算 (38) 3.8液氯投配系统 (39) 3.8.1设计参数 (39) 3.8.2设计计算 (39) 3.9计量堰 (39) 3.10泥回流泵房 (40) 3.11浓缩池 (40) 3.12泥脱水间 (41) 4.污水厂成本概算 (41) 4.1 水厂工程造价 (41) 4.1.1 计算依据 (41) 4.1.2 单项构筑物工程造价计算 (41) 4.2 污水处理成本计算 (43) 参考文献 (44)

课程设计(论文)-脱氮除磷工艺设计

宝鸡文理学院2008 级 综合课程(学年)设计说明书 系别:地理科学与环境工程系 专业班级:环境工程2班 指导老师: 设计题目:脱氮除磷工艺 学生姓名: 学号: 学期:2010-2011第二学期 地理科学与环境工程系 2011年6月8日

脱氮除磷工艺设计 中文摘要:污水中的氮磷元素会导致水体的富营养化。生物脱氮过程中,污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化作用、反硝化作用,最后转化为氮气。对应的在活性污泥法处理系统中应设置相应的好氧硝化段和缺氧反硝化段。生物除磷,污水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式存在。生物除磷就是利用微生物对磷的释放和吸收作用,使磷积聚于微生物体内,从污水中去除。从几种常见的污水脱氮除磷工艺和实际水质综合考虑,采用氧化沟污水处理工艺。 关键词:脱氮;除磷;氧化沟

目录 1设计目的 (1) 2脱氮除磷主体构筑物综合课程设计1任务书 (1) 3.主要的脱氮除磷污水处理工艺及其优缺点介绍 (2) 3.1.A2/O工艺 (2) 3.2、SBR工艺 (3) 3.3、氧化沟 (3) 4、处理工艺选择及其流程 (4) 5、主要构筑物的设计计算与说明 (6) 5.1、提升泵的设计计算………………………………………………………… 5.2、细中格栅的设计计算 (6) 5.3、曝气沉砂池的计算 (8) 5.4、氧化沟设计计算 (10) 5.5、二沉池设计计算 (18) 5.6消毒池的设计计算…………………………………………………………. 6、实验总结: (20) 注释和参考文献 (20) 指导教师评语: (21) 工艺流程高程图 (24) 工艺流程平面图 (25) 此污水厂平面布置图 (26)

生物脱氮除磷工艺中的矛盾

5,生物脱氮除磷工艺中的矛盾 (1)泥龄问题 作为硝化过程的主休,硝化菌通常都属于自养型专性好氧菌.这类微生物的一个突出特点是繁殖速度慢,世 代时间较长.在冬季,硝化菌繁殖所需世代时间可长达30d以上;即使在夏季,在泥龄小于5d的活性污泥中硝 化作用也十分微弱.聚磷菌多为短世代微生物,为探讨泥龄对生物除磷工艺的影响,Rensink等(1985年)[23]用表2归纳了以往的研究成果,并指出降低泥龄将会提高系统的除磷效率. 泥龄与除磷率关系表2 泥龄/d 30 17 5.3 4.6 磷去除率/% 40 50 87.5 91 由表2可见聚磷微生物所需要泥龄很短.泥龄在3.0d左右时,系统仍能维持较好的除磷效率.此外,生物除磷 的唯一渠道是排除剩余污泥.为了保证系统的除磷效果就不得不维持较高的污泥排放量,系统的泥龄也不得 不相应的降低.显然硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在着矛盾.若泥龄太高,不利于磷的去除;泥龄太低,硝化菌 无法存活,且泥量过大也会影响后续污泥处理.针对此矛盾,在污水处理工艺系统设计及运行中,一般所采用 的措施是把系统的泥龄控制在一个较窄范围内,兼顾脱氮与除磷的需要.这种调和,在实践中被证明是可行 的. 为了能够充分发挥脱氮与降磷两类微生物的各自优势,可采取的其它对策大致上有两类. 第一类是设立中间沉淀池,搞两套污泥回流系统使不同泥龄的微生物居于前后两级(见图4),第一级泥龄很短,主要功能是除磷;第二级泥龄较长,主要功能是脱氮.该系统的优点是成功地把两类泥龄不同的微生物分开.但是,这类工艺也是存在局限性.第一,两套污泥回流系统,再加上中间沉淀池和内循环,使该类工艺流程 长且比较复杂.第二,该类工艺把原来常规A2/O(见图5)工艺中同步进行的吸磷和硝化过程分离开来,而各 自所需的反应时间又无法减少,因而导致工艺总的停留时间变长.第三,该工艺的第二级容易发生碳源不足 的情况,致使脱氮效率大受影响.此外,由于吸磷和硝化都需要好氧条件,工艺所需的曝气量也可能有所增加. 第二类方法是在A2/O工艺好氧区的适当位置投放填料.由于硝化菌可栖息于填料表面不参与污泥回流,故 能解决脱氮除磷工艺的泥龄矛盾.这种作法的优点是既达到了分离不同泥龄微生物的目的,又维持了常规 A2/O工艺的简捷特点.但是该工艺也必须解决好以下几个问题:①投放填料后必须给悬浮性活性污泥以优先 的和充分的增殖机会,防止生物膜越来越多而MLSS越来越少的情况发生;②要保证足够的搅拌强度,防止因 填料截留作用致使污泥在填料表面间大量结团;③填料投放量必须适中,投放量太少难以发挥作用,太多则难免出现对污泥的截留.此外,填料的类型和布置方式都应作慎重考虑.

脱氮除磷工艺汇总

脱氮除磷工艺汇总 MBR工艺脱氮除磷 MBR就是一种结合膜分离与微生物降解技术的高效污水处理工艺。在反应器内,一方面,膜组件将泥水高效分离,促使出水水质改善;另一方面,污泥停留时间(SRT)与水力停留时(HRT)在反应器内相互独立,可提高污泥浓度;此外,反应器内较长的SRT可使增殖缓慢的某些特殊菌(如自养硝化菌等)在活性污泥中出现,而膜组件又能将这些菌持留,从而使MBR处理效果得以改善。 MBR工艺具有一定局限性,对于生活污水,其仅依靠MBR本身其脱氮除磷能力只能达到40%至60%左右的去除率;对于工业废水,其对难降解有机物的去除率并没有得到太大改善。所以MBR工艺一般与SBR系列/AAO等工艺组合使用。 五种常见组合工艺: SBR-MBR工艺 A2O-MBR工艺 3A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺 A(2A)O-MBR工艺 SBR-MBR工艺: 将SBR与MBR相结合形成的SBR-MBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身与SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能最大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附与降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。此外,SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR 的循环时间;同时,序批式的运行方式可以延缓膜污染。 A2O-MBR工艺: 由A2O工艺与MBR膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺,可进一步拓展MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流,一段就是膜池的混

污水处理工艺脱氮

污水处理A/O工艺脱氮除磷 一般的活性污泥法以去除污水中可降解有机物和悬浮物为主要目的,对污水中氮、磷的去除有限。随着对水体环境质量要求的提高,对污水处理厂出水的氮、磷有控制也越来越严格,因此有必要采取脱氮除磷的措施。一般来说,对污水中氮、磷的处理有物化法和生物法,而生物法脱氮除磷具有高效低成本的优势,目前出现了许多采用生物脱氮除磷的新工艺。 一、生物脱氮除磷工艺的选择 按生物脱氮除磷的要求不同,生物脱氮除磷分为以下五个层次: (1)去除有机氮和氨氮; (2)去除总氮; (3)去除磷; (4)去除氨氮和磷; (5)去除总氮和磷。 对于不同的脱氮除磷要求,需要不同的处理工艺来完成,下表列出了生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择。 生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择 对于不同的TN出水水质要求,需要选择不同的脱氮工艺,不同的TN出水水质要求与脱氮工艺的选择见下表。 不同TN出水水质要求对脱氮工艺的选择 生物除磷工艺所需B0D5或COD与TP之间有一定的比例要求,生物除磷工艺所需BOD5或COD与T比例P的要求见下表。 生物除磷工艺所需BOD5或COD与TP的比例要求 二、A/O工艺生物脱氮工艺 (一)工艺流程 A/0工艺以除氮为主时,基本工艺流程如下图1。 图1 缺氧/好氧工艺流程 A/O工艺有分建式和合建式工艺两种,分别见图2、图3。分建式即硝化、反硝化与BOD 的去除分别在两座不同的反应器内进行;合建式则在同一座反应器内进行。 合建式反应器节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的 要求,但受以下闲素影响:溶解氧 ~L)、污泥负荷[0. 1~ 0. 15kgBOD5/ (kgMLVSS?d)]、C/N 比(6 -7)、pH值( 7. 5~ ,而不易控制。 对于pH值,分建式A/O工艺中,硝化液一部分回流至反硝化池,池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源,以硝化液中NOx-N中的氧作为电子受体,将NOz-N还原成N2 ,不需外加碳源。反硝化池还原1gNOx -N 产生碱度,可补偿硝化池中氧化1gNH3-N 所需碱度(7. 14g)的一半,所以对含N浓度不高的废水,不必另行投碱调pH 值,反硝化池残留的有机物可在好氧硝化池中进一步去除。 一般来说分建式反应器(A/O工艺)硝化、反硝化的影响因素控制范围可以相应增大,更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物(如硝化菌、反硝化菌等)所特有的处理能力,从而达到脱、处理难降解有机物的目的,减少了生化池的容积,提高了生化处理效率,同时也节省了环保投资及运行费用;而合建式A/O工艺便于对现有推流式曝气池进行改造。 图2 分建式缺氧一好氧活性污泥脱氮系统

污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/627676009.html, 污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介 作者:孟永进 来源:《硅谷》2009年第15期 中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0810007-01 在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产 生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种。 一、工艺原理及过程 A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷,其工艺流程如图1所示。 在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP 保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有

生物脱氮除磷大比较

生物脱氮除磷大比较 1.污水生物脱氮除磷的基本原理 在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中去除。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区和好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立进行。 污水生物除磷是通过厌氧段和好氧段得交替操作,利用活性污泥的超量吸磷特性,使细胞含磷量相当高的细菌群体能够在处理系统的基质竞争中取得优势,剩余污泥的含磷量达到3%-7%,进入剩余污泥的总磷量增大,处理出水的磷浓度明显降低。 2.生物脱氮除磷工艺的比较 2.1 AAO工艺 传统的AAO工艺流程是:污水首先进入厌氧池,兼性厌氧菌将水中的易降解有机物转化成VFAS1回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷菌分解,此为释磷,所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧的环境下维持生存,另一部分共聚磷菌主动吸收VFAS,并在体内储存PHB。进入缺氧区,反消化细菌就利用混合液回流带入硝酸盐及进水中的有机物进行反消化脱氮,接着进入好氧区,聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外,主要分解体内储存的PHB产生的能

量供自身生长繁殖。最后,混合液进入沉淀池进行泥水分离,上清液作为处理水释放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。 N2 混合液回流 ↑↓ 进水→厌氧池→缺氧池→好氧(硝化)池→沉淀池→出水 ↑↓剩余污泥 AOO工艺流程图 该工艺简洁,污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行,丝状菌不能大量繁殖,污泥沉降性能好。该处理系统出水中磷浓度科达到1 mg/L以下,氨氮也可达到8 mg/L以下。 该法需要注意的问题是,进入沉淀次得混合液通常要保持一定的溶解氧浓度,以防止沉淀池中反消化和污泥厌氧释磷,但这会导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧回流污泥存在的硝酸盐对厌氧释磷过程也存在一定的影响,同时,系统所排放的剩余污泥中。仅有的一部分污泥是经历了完整的厌氧和好氧的过程,影响了污泥的充分吸磷。系统污泥泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短,导致除磷效果难以进一步提高。 2.2改良Bardenpho工艺

脱氮除磷工艺原理及方法比较

1.水污染现状 自从我们进入和谐社会以来,随着科学和经济的发展,资源严重浪费、环境重度污染等一些问题逐渐突出。由于我国经济发展模式与环境承受能力不相融合,导致现在我国大部分水体造成严重污染。在我国坚持走可持续发展的道路上,水资源的污染和浪费已经成为我国推进现代化建设和可持续发展的绊脚石。防止水资源环境进一步被污染和治理被污染的水资源环境,早就成为我国目前最需要处理的棘手问题之一。水污染的现状也是触目惊心。 2.脱氮除磷工艺原理及方法比较 生物脱氮原理由同化作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用四个步骤组成。在污水生物处理过程中,一部分氮(氮氨或有机氮)被同化成微生物细胞的组分;氨化作用将有机氮化合物在氨化菌的作用下,分解、转化为氨氮;硝化作用实际上是由种类非常有限的自养微生物完成的,该过程分两步:氨氮首先由亚硝化单胞菌氧化为亚硝酸氮,继而亚硝酸氮再由硝化杆菌氧化为硝酸氮;反硝化作用是由一群异养型微生物在缺氧的条件下完成的生物化学过程。生物除磷原理过程中,在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐,磷酸盐作为能量的储备;在厌氧状态下吸收有机底物并释放磷。 现在,广泛应用的生物脱氮除磷工艺方法有氧化沟法、SBR法、A2/O法等。 ①氧化沟又称连续循环反应器,是20世纪50年代由荷兰的公共卫生所(TNO)开发出来的。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展,是延时曝气法的一种特殊形式。其主要功能是供氧;保证其活性污泥呈悬浮状态,是污水、空气、和污泥三者充分混合与接触;推动水流以一定的流速(不低于0.25m/s)沿池长循环流动,这对保持氧化沟的净化功能具有重要的意义。 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是,在实际的运行过程中,仍存在一系列的问题,如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。 ②?间歇式活性污泥法简称SBR工艺,一个运行周期可分为五个阶段即:进水、反应、沉淀、排水、闲置。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池。 SBR法?工艺流程:?污水?→?一级处理→?曝气池?→?处理水? 特点有:大多数情况下,无设置调节池的心要;SVI值较低,易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀;通过对运行方式的调节,进行除磷脱氮反应;自动化程度较高;得当时,处理效果优于连续式;单方投资较少;占地规模较大,处理水量较小。 ③?A2/O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群的作用下,使污水中的有机物、N、P得到去除。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺,总水力停留时问短,在厌?氧缺氧、好氧交替运行的条件下,可抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,SVI一般小于100,有利于处理后的污水与污泥分离,

污水处理厂中MBR工艺脱氮除磷效果研究

污水处理厂中MBR工艺脱氮除磷效果研究 膜生物反应器MBR主要是以高效膜分离技术代替了传统生物处理中的二沉池,将其膜分离技术和污水生物处理的技术进行结合,本文主要结合作者专业知识,简要的分析MBR 技术在市政污水处理厂脱氮除磷效果,以供借鉴。 1 MBR的性质 MBR主要是将膜分离的技术和生物反应器进行结合。由于膜高效固液分离的作用及强化生物处理的作用,所以它有其他生物处理技术难以比拟的优势。下面将对其进行阐述。 第一,可以高效的进行固液的分离,分离的效果就远远好于传统沉淀池,出水水质的良好,出水悬浮物、浊度也就接近0,能够直接的回用,实现污水的资源化。 第二,膜高效截留的作用,实现反应器的水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)完全的分离,使得运行的稳定性更好。 第三,反应器中微生物的浓度较高,耐冲击的负荷较强。 第四,污泥龄可以随意的控制,膜分离就使得污水大分子难以降解成分,在体积中有限生物反应器有着足够地停留的时间,有效的提升难降解有机物降解的效果。反应器在高容积负荷、低污泥的负荷、长泥龄条件运行,进而实现了基本无剩余的污泥排放。 第五,结构的紧凑,占地面积相对较小,工艺设备的集中,能够进行一体化的自动化控制。 2 MBR生物脱氮处理的效果 2.1 效果的分析 按照硝化与反硝化是否在同一个反应器中发生,能够把MBR脱氮工艺分为了单一反应器间歇曝气MBR脱氮工艺、厌氧一好氧MBR脱氮工艺。 单一反应器的间歇曝气MBR脱氮工艺主要是采用了序批式反应器(SBR)的运行方式,经过限制曝气与半曝气的运行方式,在时间序列上实现了缺氧和好氧组合,而厌氧与好氧MB

R脱氮技术就与传统厌氧-好氧脱氮的技术十分类似,前置反硝化缺氧运行下,含碳有机物去除、含氮有机物氧化、氨氮硝化在好氧的条件下运行。 SBR运行的方式MBR脱氮稳定性比传统的MBR脱氮效果更好。在好氧的条件下,氨氮在经过了硝化作用后,转变硝态氮、亚硝态氮,废水中的总氮含量不会出现任何的变化,为有效的提升总氮去除效率,在MBR前增加设置了缺氧区、回流装置形成了厌氧--好氧的运行方式,总氮去除效率最高就达到了96%,在未增设的缺氧区与回流的装置下,总氮去除效率仅仅是60%,厌氧--好氧MBR中的厌氧反应器与好氧反应器对其氨氮去除效率分别是3 1%—43%和47%—64%,好氧反应器运行的状况对氨氮去除的效果影响是最大的,因为厌氧--好氧MBR之前就增设了缺氧池,为系统的反硝化创造出良好地条件,所以厌氧—好氧MBR脱氮工艺的脱氮效果就好一点,但是厌氧与好氧MBR脱氮工艺的流程相对较长,不能关切需要增加回流设备与能耗。 SBR形式的MBR脱氮工艺间歇曝气可以有效的促使细菌胞外的聚合物降解,缓解了膜组件生物的污染,延长了膜组件使用的寿命,但是和处理能力相同的厌氧--好氧MBR脱氮技术相比,膜的面积就增加了不少。 诸多的研究人员,对MBR脱氧的工艺进行新的探索,在好氧MBR中加入了填料的载体,能够为硝化与反硝化创造更好地条件,其工艺氨氮与总氮平均的去除率分别是100%、93. 06%,填料的内部出现反硝化的杆菌,荧光假单胞菌等把硝酸盐还原成亚硝酸严、氮气,促进氨氮分解,是膜反应器填充料能够有效的提升脱氮效率。 基于MBR里的污泥絮体比较松散地特点,加入了粉末活性炭(PAC)能够有效的促进污泥絮体颗粒的增大,使得絮体的内部形成了缺氧区,避免反硝化发生、减缓膜污染,其去除的氨氮与亚硝酸盐去除的效率分别是95.50%、99.15%。 对硝化菌、氧化有机物异氧菌有着较强抑制的作用。就保证亚硝化菌在活性污泥中主导的地位,实现亚硝化菌反硝化的功能,提升硝化过程脱氮效果而言,其过程节约DO约50%,节省碳源约80%。 2.2 得出的结论

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