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低碳_高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究

低碳_高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究
低碳_高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究

低碳、高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究

侯红娟1

, 王洪洋1

, 周 琪

2

(1.宝山钢铁股份有限公司环境与资源研究所,上海201900;2.同济大学污染控制与

资源化研究国家重点实验室,上海200092)

摘 要: 对于低碳、高氮磷的城市污水,可采用生物脱氮并辅助化学除磷的工艺进行处理,以使氮、磷同时达到排放标准。选择聚合硅酸铁作为混凝剂并将其直接投加到生物反应器中,结果表明,当投加量为12mg/L (以Fe 计)时出水中的TP <0.5mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排

放标准》

(G B 18918—2002)的一级A 标准。所投加的聚合硅酸铁与进水中TP 的物质的量之比同出水TP 之间具有很好的相关性,因而在进、出水TP 浓度一定的情况下,可据此确定混凝剂的投量。投加了混凝剂后,污泥絮体变得更密实,沉降性能良好。

基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA601023)

关键词: 城市污水; C /N; C /P; 生物脱氮; 化学除磷

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1000-4602(2007)11-0024-04

Study on Supplem en t a l Che m i ca l Phosphorus Rem ova l from M un i c i pa l W a stewa ter w ith L ow Carbon and H i gh N itrogen and Phosphorus

HOU Hong 2juan 1

, WANG Hong 2yang 1

, ZHOU Q i

2

(1.Institute of Environm ent and Resource,B aoshan Iron and S teel Co .L td .,Shanghai 201900,China;2.S tate Key L ab of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji U niversity,Shanghai

200092,Ch ina )

Abstract: The p r ocess of bi ol ogical nitr ogen re moval and supp le mental che m ical phos phorus re 2

moval can be used t o treat munici pal waste water with l ow carbon and high nitr ogen and phos phorus t o sat 2isfy the discharge standards for both nitr ogen and phos phorus .Polyferric silicate was used as coagulant and dosed int o the bi oreact or .The results show that when the dosage is 12mg/L (as Fe ),the effluent TP concentrati on is less than 0.5mg/L,which achieves the class Ⅰ2A criteria s pecified in D ischarge S tandard of Pollutants forM unicipal W aste w a ter T reat m ent P lant (G B 18918-2002).There is a linear relati on bet w een the effluent TP and the molar rati o of the dosage of polyferric silicate t o the influent TP .Theref ore,the dosage of coagulant can be deter m ined when the influent and effluent TP is known .The dosed polyferric silicate results in more compact sludge fl oc and favorable sludge settleability .

Key words: munici pal waste water; C /N; C /P; bi ol ogical nitr ogen re moval; che m ical phos phorus re moval

我国南方城市污水中的COD 浓度普遍偏低(约200mg/L ),而氮、磷浓度相对较高(COD /T N <6,

COD /TP <50),属于低碳、高氮磷的城市污水。采

用生物工艺处理时,往往无法同时兼顾脱氮和除磷

第23卷 第11期2007年6月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER

Vol .23No .11

Jun .2007

的要求,但可采用生物脱氮同时辅以化学除磷的方法,以使出水氮、磷均达到排放标准。

试验选择聚合硅酸铁作混凝剂,并将其直接投加到生物反应器中(在好氧结束前30m in投加),考察了混凝剂投量对出水TP浓度的影响。

1 试验材料与方法

111 原水水质

试验所用污水取自上海某城市污水处理厂的沉砂池出水,其水质见表1。

表1 原水水质

Tab.1 Ra w waste water quality mg?L-1指标C OD NH+

4

-N NO-3-N T N TP

范围146~

290

19.87~

35.26

0~0.89

23.56~

51.43

2.45~

6.64

均值21624.350.2332.154.15

112 试验方法

2个序批式活性污泥反应器均由有机玻璃制成,有效容积为5L,1#反应器投加混凝剂,2#反应器作对照(不投加混凝剂)。进水采用蠕动泵,出水以电磁阀控制。经试验得出最佳脱氮工况为:充水比为40%,运行周期为8h,其中缺氧为4h(包括进水0.5h)、好氧为1.5h、沉淀为1h、排水为0.5h、闲置为1h,此时对T N的去除率>60%,出水T N满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B18918—2002)的一级A标准。反应器的运行由时间继电器控制,待处理效果稳定后连续监测5~7d,取平均值。

113 分析项目及方法

COD:标准重铬酸钾法;NH+4-N:纳氏试剂光度法;NO-

3

-N:紫外分光光度法;T N:过硫酸钾氧化—紫外分光光度法;水中TP:过硫酸钾消解—钼锑抗分光光度法;泥中TP:硝酸、硫酸消解—钼锑抗分光光度法;DO:膜电极法;pH:玻璃电极法;活性污泥形态:扫描电镜观察。

2 结果与讨论

211 混凝剂投量对出水TP的影响

不同聚合硅酸铁投量(以Fe计,下同)下对TP 的去除效果见表2。

表2 不同投量时对TP的去除效果Tab.2 TP removal effect under different dosage

项目2#

进水TP/(mg?L-1)出水TP/(mg?L-1)去除率/%范围均值范围均值范围均值

1#

投量/

(m g?L-1)

出水TP/(mg?L-1)去除率/%

范围均值范围均值

5.10~

6.645.753.19~4.163.8425.37~40.6633.2922.23~3.282.8543.74~5

7.3850.46 5.35~5.675.534.08~4.494.3516.07~27.4021.3332.41~2.782.674

8.04~57.1251.81 2.68~5.623.801.84~4.553.141.34~52.9017.4241.11~2.961.8236.07~73.9852.13

2.45~5.44

3.851.68~3.552.708.16~4

4.5729.8760.79~1.581.235

5.51~75.1968.20

3.08~5.73

4.142.27~3.633.004.55~39.5227.6280.66~1.191.006

5.91~82.0975.79 2.68~5.713.831.99~3.212.5710.82~43.7832.90120.34~0.500.4384.62~92.6488.77

由表2可知,进水TP浓度波动较大,生物处理对TP的去除效果不稳定,平均去除率一般为20%~30%,可以去除约1mg/L的磷。在投加了混凝剂后,随着混凝剂投量的增加则出水中的TP浓度逐渐降低。当混凝剂投量<4mg/L时,出水TP浓度随其进水浓度的变化而变化;之后增大混凝剂的投量则出水TP浓度逐渐稳定,系统抗冲击负荷能力增强,这是因为过剩的金属离子以金属氢氧化物的形式沉淀下来,其带有正电荷,可以吸附一部分溶解性的磷,从而保证出水中的磷浓度比较稳定。当聚合硅酸铁的投量达到12mg/L时,尽管进水TP浓度在2.68~5.71mg/L之间变化,但出水TP浓度始终保持在0.5mg/L以下,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B18918—2002)的一级A标准。

目前对化学除磷沉淀物的确切组成还不清楚[1],被广泛采用的经验分子式为Fe

r

H2P O4(OH)3

r-1

当大量投加Fe3+时,有两种沉淀产生,即Fe OOH和

Fe

r

H2P O4(OH)3

r-1

。总的来讲,溶解性磷酸盐与铁盐发生化学沉淀的反应机理为:当pH<8.0且铁盐

投量较小时,形成Fe

r

H2P O4(OH)3

r-1

,属于计量(单)沉淀区,对溶解性磷的去除量与铁盐的投加量成正比,所形成的沉淀物对溶解性磷有一定的吸附作用;随着铁盐投量的增加则残留的溶解性磷浓度达到临界点,开始出现Fe OOH沉淀,进入过渡反应

https://www.wendangku.net/doc/f815152790.html,侯红娟,等:低碳、高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究第23卷 第11期

区;之后若继续增大投量则进入平衡反应区,此时去除溶解性磷所需的化学药剂量明显增加。

试验中发现,所投加的混凝剂与进水TP 的物质的量之比(记作Fe /TP )同出水TP 之间有很好的相关性(见图1),这样就可以根据进水TP 浓度以及对出水TP 的要求来确定所需投加的混凝剂量

图1 Fe /TP 同出水TP 的关系

Fig .1 Relati on bet w een molar rati o of Fe t o TP

and effluent TP

出水中的TP 由溶解性磷和非溶解性磷组成,

其中后者主要附着在SS 上。随着混凝剂投量的增,当混凝剂投量为12mg/L 时污泥的含磷率为3.60%,因此出水中的SS 含量对出水TP 浓度的影响较大。投加混凝剂前、后出水中的SS 值如表3所示。

表3 不同混凝剂投量时的出水SS 浓度

Tab .3 SS in effluent under different coagulant dosage

mg ?L

-1

混凝剂投量02346812

出水SS

13.29.315.757.015.875.884.21

由表3可知,当聚合硅酸铁的投量为2~12mg/L 时,其出水中的SS 浓度都低于单纯生物反应器的,而且随着投量的增加则出水中的SS 浓度呈逐

渐降低的趋势。根据李久义等人的研究[2]

,在反应器中投加三氯化铁后出水SS 浓度会升高,由此可以看出聚合硅酸铁的优越性,其原因是聚合硅酸铁充分发挥了纳米硅颗粒的吸附作用和聚合阳离子的架桥作用,从而降低了出水中的SS 浓度。212 投加混凝剂对污泥中磷形态分布的影响

在反应器中投加聚合硅酸铁后,污泥中主要存

在以下几种形态的磷[

3、4]

:细胞表面和活性污泥絮

体间的水溶性磷(a )、与Fe 3+

结合的磷酸盐或被Fe (

OH )3吸附的磷(b )、微生物生长合成的聚磷酸盐和有机磷(c )、与钙镁离子结合的磷(d )。通过分

析污泥中各种形态的磷所占的比例,可以了解各种除磷途径的除磷量及除磷机理。

未投加混凝剂及投加了12mg/L 聚合硅酸铁后污泥中磷的组成分别见图2、3。

图2 未投加混凝剂时污泥中磷的组成

Fig .2 Component of phos phorus in sludge without

coagulant dosing

图3 投加12m g /L 混凝剂后污泥中磷的组成

Fig .3 Component of phos phorus in sludge with coagulant

dosage of 12mg/L

由图2可知,未投加混凝剂时,磷主要是通过微

生物的同化作用和铁盐沉淀的吸附作用去除的,二者占到污泥中磷含量的90%以上;钙、镁结合态的磷以及细胞表面和活性污泥絮体间的水溶性磷很少。由于部分下水道采用的是铸铁管,而管道中生长的硫酸盐还原菌、氧化亚铁硫杆菌、球衣菌、嘉氏

铁柄杆菌等能够将Fe 氧化为Fe 2+及Fe 3+

,因而在

污水中含有一定量的铁离子[5]

。经测定,反应器进水中的总铁含量为1.2~1.5mg/L,而出水中的总铁浓度仅为0.1mg/L 左右,大部分铁都与磷酸盐结合并沉积于污泥中,污泥中的铁与铁结合态磷的物质的量之比为0.93,接近于理论值1。上海地区的源水为地表水,水中的钙、镁离子含量较低,因此钙、镁结合态的磷含量也较低,仅占5.60%。

第23卷 第11期 中国给水排水 www .watergasheat .com

投加混凝剂后,污泥中铁结合态磷所占的比例增加,而其他形态磷所占的比例下降,但是单位质量污泥中的磷含量变化不大。213 投加混凝剂对活性污泥絮体结构的影响向反应器中投加聚合硅酸铁会对活性污泥絮体的结构产生一定影响。图4是未投加混凝剂以及投加了聚合硅酸铁(以Fe 计为12mg /L )和FeCl 3后活性污泥的扫描电镜照片

图4 投加混凝剂前、后污泥絮体的扫描

电镜照片(×1000)

Fig .4 SE M phot o of sludge fl oc without and with

coagulant dosing (×1000)

从图4可以看出,未投加混凝剂时活性污泥絮

体的结构比较松散,絮体颗粒之间没有明显的界限,原因是污泥颗粒上带有胞外聚合物(EPS ),EPS 之间相互结合形成了较大的生物聚集体;在投加了聚合硅酸铁后,因Fe (Ⅲ)与EPS 的亲和力比其他阳离子强,Fe (Ⅲ)通过交换作用将其他阳离子从EPS 中置换出来,加之Fe (Ⅲ)具有较高的化合价,每一个Fe (Ⅲ)都能与更多带负电的基团结合,因此投加混凝剂可使污泥絮体变得比较密实,而且污泥絮体之

间的界限非常明显[2]

。投加聚合硅酸铁时的污泥絮体颗粒明显大于投加FeCl 3的,这是因为纳米硅颗粒吸附和聚合铁离子架桥的合力作用强于单独聚

合铁离子的架桥作用[6、7]

。污泥颗粒变密实后其沉降性能更好,见表4。

表4 不同混凝剂投量时的污泥指数

Tab .4 S V I under different coagulant dosage

混凝剂投量/(mg ?L -1)

23468122#S V I/(mL ?g -1)

118140123991051271#S V I/(mL ?g -1

)

128

145

95

84

75

76

3 结论

① 向生物反应器中投加聚合硅酸铁进行化学

辅助除磷,当其投量为12mg/L (以Fe 计)时,出水中的TP <0.5mg/L,可以达到《城镇污水处理厂污

染物排放标准》

(G B 18918—2002)的一级A 标准。② 所投加的聚合硅酸铁与进水TP 的物质的量之比同出水TP 之间具有较好的相关性,当进水pH 值约为7.5、TP 为2.5~6.6mg/L 时,两者之间

的关系可表示为:y =3.7305e -1.2461x ,R 2

=0.9985。

③ 投加聚合硅酸铁可降低出水中的SS 浓度。④ 未投加混凝剂时污泥中的磷主要为有机磷和铁结合态磷;投加了聚合硅酸铁后,铁结合态磷的含量增加,投量为12mg/L 时达到了约73%。

⑤ 投加混凝剂后,污泥絮体变得比较密实且沉降性能良好,同时污泥絮体之间的界限非常明显;投加聚合硅酸铁时的污泥絮体颗粒比投加FeCl 3的大。

参考文献:

[1] 郑兴灿,李亚新.污水除磷脱氮技术[M ].北京:中国

建筑工业出版社,1998.

[2] 李久义,吴晓清,陈福泰,等.Fe (Ⅲ)对活性污泥絮体

结构和生物絮凝作用的影响[J ].环境科学学报,

2003,23(5):582-587.[3]

Is olde R ske,Christiane Sch nborn .

I nteracti on bet w een

che m ical and advanced bi ol ogical phos phorus eli m inati on [J ].W ater Res,1994,28(5):1103-1109.

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[5] 翁稣颖,戚蓓静,史家梁,等.环境微生物学[M ].北

京:科学出版社,1991.

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铁混凝剂的协同作用研究[J ].安全与环境学报,

2004,4(4):22-24.

[7] 侯红娟,王洪洋,李彤,等.化学/生物联合工艺处理城

市污水研究[J ].工业水处理,2005,25(4):43-46.作者简介:侯红娟(1975- ), 女, 山西新绛人, 

博士, 主要从事水污染控制研究。

电话:(021)26643990 收稿日期:2006-12-20

www .watergasheat .com 侯红娟,等:低碳、高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究第23卷 第11期

城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究

万方数据

万方数据

万方数据

万方数据

城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究 作者:念东, 王佳伟, 刘立超, 周军, 甘一萍, 王洪臣, Nian Dong, Wang Jiawei, Liu Lichao, Zhou Jun, Gan Yiping, Wang Hongchen 作者单位:北京城市排水集团有限责任公司,北京,100022 刊名: 给水排水 英文刊名:WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年,卷(期):2008,34(5) 被引用次数:11次 参考文献(3条) 1.邱维;张智城市污水化学除磷的探讨[期刊论文]-重庆环境科学 2002(02) 2.赵恩海;朱文亭我国污水处理的发展趋势[期刊论文]-城市环境与城市生态 2000(04) 3.Henze M;Harremoes P;国家城市给水排水工程技术研究中心污水生物处理与化学处理技术 1999 本文读者也读过(10条) 1.孔令勇.马小蕾废水化学除磷的基本原理与设计[会议论文]-2009 2.徐丰果.罗建中.凌定勋废水化学除磷的现状与进展[期刊论文]-工业水处理2003,23(5) 3.李炜炜.吴国防.丁云松.龙腾锐.LI Wei-wei.WU Guo-fang.DING Yun-song.LONG Teng-rui城市污水厂化学除磷投药点后移的生产性试验[期刊论文]-中国给水排水2010,26(10) 4.侯艳玲.刘艳臣.邱勇.何苗.施汉昌.Hou Yanling.Liu Yanchen.Qiu Yong.He Miao.Shi Hanchang化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究[期刊论文]-给水排水2010,36(6) 5.唐建国.林洁梅化学除磷的设计计算[期刊论文]-给水排水2000,26(9) 6.张健.ZHANG Jian杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨[期刊论文]-中国给水排水2010,26(21) 7.帖春英.TIE Chun-ying改良A2/O与化学除磷工艺用于城市污水处理[期刊论文]-中国给水排水2010,26(20) 8.吕亚云污水化学除磷处理技术[期刊论文]-河南化工2010,27(8) 9.潘理黎.王玲.郑海军.吕伯昇.徐伟勇.Pan Lili.Wang Ling.Zheng Haijun.Lu Bosheng.Xu Weiyong城镇污水处理厂尾水深度化学除磷试验研究[期刊论文]-水处理技术2011,37(6) 10.张亚勤污水处理厂达到一级A排放标准中的化学除磷[期刊论文]-中国市政工程2009(5) 引证文献(11条) 1.孙士权.杨静.毕立俊.洪俊明.张金松滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-工业水处理 2010(1) 2.贾会艳.杨云龙城市污水化学辅助除磷[期刊论文]-山西建筑 2009(14) 3.孙士权.刀钟颖.郭文文.洪俊明.张金松滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-环境工程学报2009(7) 4.解立国太原市北郊污水净化厂深度除磷研究[期刊论文]-科技情报开发与经济 2009(20) 5.戴斌低碳源情况下氧化沟工艺除磷的方式[期刊论文]-上海建设科技 2009(5) 6.陈晓安.严福平.李旭.桂丽娟连续流砂过滤器处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-工业用水与废水 2011(1) 7.乔莹.栗建华污水处理厂节能降耗区域性评价管理研究[期刊论文]-长治学院学报 2010(5) 8.郑育毅低碳源城市污水化学除磷的研究[期刊论文]-工业水处理 2011(9) 9.刘传伟.孙书群城市污水污水处理厂氮磷去除的研究[期刊论文]-广州化工 2011(23) 10.杨凌波.葛勇涛.谢继荣.应启锋.曾思育.何苗基于节能降耗的污水处理厂绩效评估体系研究[期刊论文]-给水排水 2009(z1)

污水处理生物脱氮除磷工艺

污水处理生物脱氮除磷工艺 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。 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浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,NH3-N逐渐降低。在缺氧段,由于内回流带入大量NO3-N,NO3-N瞬间升高,但随着反硝化的进行,NO3-N浓度迅速降低。在好氧段,随着硝化的进行,NO3-N浓度逐渐升高。 二、A-A-O脱氮除磷系统的工艺参数及控制 A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是A-A-O系统工艺系统控制较复杂的主要原因。 1.F/M和SRT。完全生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M(污泥负荷)越低,SRT(污泥龄)越高。脱氮效率越高,而生物除磷则要求高F/M低SRT。A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般应控制在0.1-0.18㎏ BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般应控制在8-15d。

污水的除磷技术研究与分析

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 环境生态工程课程论文 学生姓名:罗涛 学生学号:115160910019 专业:环境科学与工程 任课教师:吴德意龙明策

污水的除磷技术研究与分析 环境科学与工程学院罗涛115160910008 摘要:本文对污水中磷的来源和水体富营养化的危害做了简要阐释。并主要介绍污水生物除磷工艺的发展,对生物脱氮除磷特别是反硝化脱氮除磷原理和新工艺进行讨论,总结它们的运行特点。最后对国内外除磷技术的研究进行了展望,提出物化除磷法与生物除磷法相结合必将成为今后的研究趋势,研究开发生物脱氮除磷新技术是今后污水处理研究的重要课题。 关键词:除磷;物化除磷;生物除磷;反硝化除磷;反硝化聚磷菌 Technology research and analysis of phosphorus removal from wastewater Abstract:In this paper,the source of phosphorus in sewage and the harm of water eutrophication are briefly explained.This paper mainly introduces the development of biological phosphorus removal process,discusses the principle and new technology of biological nitrogen and phosphorus removal, especially the denitrification and denitrification,and summarizes their operating characteristics.Finally phosphorus removal technology of domestic and foreign research is prospected,and this paper extract denitrifying phosphorus removal method and biological phosphorus removal method combination will surely become the trend of future research.And the research put that to study the development of biological removal nitrogen and phosphorus removal technology is an important task for future research on the treatment of wastewater. Key words:Phosphorus removal;Physical and chemical phosphorus removal;Biological phosphorus removal;Denitrifying phosphorus removal;DPB 磷是生物圈内重要的营养元素,有正磷酸盐、偏磷酸盐、有机磷等多种存在形式。水中含磷量过高会引起水体富营养化问题。随着城市人口的增加、工农业的增长和污水排放总量的不断增加,以及各种含磷洗涤剂和化肥农药的大量使用,含有大量营养成分的污水流人湖泊等封闭性水域,加速了水域的富营养化。这种现象在世界各地,包括我国都不断发生,给工农业、生活用水、水产业以及旅游业都带来了极大的危害。“十二五”期间,我国在COD和SO2两项主要污染物的基础上,将氨氮的氮氧化物纳入总量控制指标体系。然而,影响水环境质量的主要污染物并不仅仅是COD和氨氮,氮、磷已经成为威胁水质的主要污染物,尤其是磷对水体富营养化的贡献要远远大于氮。近几年,我国[1,2]和北美的研究共同表明,淡水富营养化无需控氮只需控磷。其中最重要的一个理由为氮、磷的循环特点决定水生生态系统的限制因子是磷而非氮。与气体性氮循环相比,沉积型磷循环较慢。由于磷来源有限,且更容易沉积,磷对湖泊初级生产的限制作用必然比氮更强。因此,通过控制磷进入水体可能是最有效的富营养化防治对策#相较于控制农业面源、城市径流和底泥释放中的磷,控制城镇污水处理厂出水中的磷是最经济、最可行的总量控制

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。

除磷废水处理站设计方案

除磷废水处理站设计方 案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

含磷废水治理工程工艺技术设计初步方案天津普蓝环保工程有限公司 2013年3月25日

目录 一、工程概况 (2) 二、设计依据、规范、范围及原则 (2) 三、设计水量与水质 (5) 四、废水处理工艺设计 (7) 五、污水处理系统性能及技术参数 (9) 六、建筑结构设计 (29) 七、电气控制设计 (31) 八、运行费用估算 (34) 九、组织机构及人员编制 (35) 十、项目实施 (37) 十一、项目管理 (38) 十二、工程投资报价 (40) (1)主要构筑物投资估算 (40) (2)主要处理设备及材料投资报价 (40) (3)工程总投资 (42) 十三、技术服务 (43) 十四、售后服务 (44)

一、工程概况 某污水处理厂在进行污水深度处理及回用过程中,采用双膜技术所排放的RO泥水中磷酸盐含量出现超标,废水中含有不同浓度的磷酸盐,该类废水具有连续性排放、水质成份复杂,其危害性比较大,这些RO浓水如不经处理就直接排放,将对周围的生态环境造成严重的影响(对地表水、土壤、作物造成严重污染),并将影响周围居民的身心健康。 随着国家经济的发展,人民生活水平的不断提高,国家对环境保护越来越重视,已成为企业发展的重要课题。对环保的日益重视和人民环保意识的提高,废水污染解决与否直接关系企业的生存和发展。因此,无论从企业发展还是从改善水资源、保护水环境,做好该厂这类废水的治理工程建设是十分必要。 该公司领导十分重视环保工作,贯彻科学发展观,重点研究、探索循环发展经济,企业节约水资源,降低生产成本,减少污水排放量,计划实行污水综合治理,以期采用合理可靠地解决方式去除排放浓水中的磷酸盐,以供该单位领导和有关部门参阅、决策和实施。 项目名称:污水回用处理RO浓水 工程规模:14000t/d

污水处理中的化学除磷

污水处理中的化学除磷 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,

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

污水处理生物除磷工艺.

污水处理生物除磷工艺 (一)缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺) 当以除磷为主时,可采用无内循环的厌氧/好氧工艺,基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池(区)容积、好氧池(区)容积。具体计算公式见下表。

A/O工艺生物除磷容积基计算公式 (二)弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的,该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的,其工艺流程见下图。

该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为:部分回流污泥(约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池,在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放,并转移到水中;脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷,厌氧池上清液含有高浓度磷(可高达100mg/L 以上),将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀,该含磷污泥可作为农业肥料,而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷,而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用,所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造,只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可,且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之,Phostrip工艺受外界条件影响小,工艺操作灵活,脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧/缺氧/好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时,可采用厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺,基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 (一)一般规定 进入系统的污水应符合下列要求: (1) 脱氮时,污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时,污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求; (4) 好氧池(区)剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计);

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

污水化学除磷技术的现状和进展

收稿日期:2005-02-16 作者简介:刘云根(1978-),男,江西吉安人,硕士研究生, 研究方向为水污染控制。 污水化学除磷技术的现状和进展 刘云根1,江映翔2,周 平1 (1 昆明理工大学国土与资源工程学院,云南昆明650093;2 昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明,650093) 摘 要:综述了化学除磷的各种方法,原理,特点及其在使用过程中的不足之处。在此基础上,提出了一种新的化学除磷技术 固定化活性氧化镧的化学 吸附除磷技术。通过将其和一般的化学除磷技术进行对比,介绍了该技术所具备的开发潜质。 关键词:活性氧化镧;固定化;除磷;污水处理 中图分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:1006-947X (2005)增刊-0045-047 目前我国的水质污染情况十分严重。如何有效地进行污水治理,尤其是如何有效地控制水体中氮、磷的污染,已成为当今的一个棘手问题 [1] 。污 水除磷的方法有化学沉淀法、电解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、膜技术处理法和土壤处理法等,但除磷效果比较好应用比较多的还是化学沉淀法和微生物法。1 化学沉淀除磷1 1 化学沉淀除磷概述 1762年发现的化学沉淀,1870年就已在英国成为一种污水处理方法。19世纪后期,英美等国广泛采用化学沉淀方法处理污水,但不久即被生物处理所取代,其原因是化学沉淀法引入新的化合物,而且该法的试剂消耗量大,运行费用高,产生大量且易造成二次污染的污泥,这些问题在当时不能得到很好的解决 [2][3] 。到20世纪80年代,为进 一步提高污水中的有机物和磷的去除程度,又开始重新重视化学沉淀。化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离从污水中去除。磷的化学沉淀分为4个步骤:沉淀反应、凝聚作用、絮凝作用和固液分离。沉淀反应和凝聚过程在一个混合单元内进行,目的是使沉淀剂在污水中快速有效地混合。凝聚过程中,沉淀所形成的胶体和污水中原已存在的胶体凝 聚为直径在10~15 m 范围内的主粒子。絮凝过程中主粒子相互结合在一起形成更大的粒子 絮体,该亚过程的意义在于增加沉淀物颗粒的大小、使得这些颗粒能够通过典型的沉淀或气浮加以分离。固液分离可单独进行,也可与初沉污泥和二沉污泥的排放相结合。按工艺过程中化学药剂投加点的不同,磷酸盐沉淀工艺有前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀3种类型。可用于化学除磷的金属盐有3种:钙盐、铁盐和铝盐。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。一般认为磷酸盐沉淀是配位基参与竞争的电性中和沉淀,即通过P0 4- 与铝离子、铁离子或钙离子的 化学沉淀作用加以去除[4]。1 2 化学沉淀除磷的特点1 2 1 除磷效果 化学沉淀法的除磷效率较高,一般高于生物除磷,可达75%~80%,且稳定可靠。一般情况下,出水TP 含量可满足1mg/L 的排放要求。1 2 2 pH 值 化学沉淀除磷过程中对水体的pH 值要求较高;如石灰沉淀法除磷过程中,pH 值在10 5左右才能使沉淀中所形成的磷酸钙溶解度降到较低的水平。石灰法除磷的pH 值通常应控制在10以上,但由于过高的pH 会抑制和破坏微生物的增殖和活性,因此石灰法不能用于协同沉淀。经过石灰法除磷的废水pH 值往往偏高,因此不利于达标排放。同样用硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁等作为药剂在除磷过程中也会存在 45 云南环境科学 2005,24(增刊):45-48 CN53-1093/X ISSN1006-947X

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)

脱氮除磷工艺发展

污水脱氮除磷工艺的概述与展望 摘要:近年来,城市污水(以城市生活污水为主)中氮磷营养物的排放使受纳水体中藻类等植物大量繁殖,导致水体富营养化问题越来越严重,对城市污水进行脱氮除磷处理是防止水体富营养化的一种重要措施。目前来看,污水脱氮除磷的主要方法有物理方法、化学方法及生物方法。与物理法、化学法相比,生物法具有适用范围广、投资及运行费用低、效果稳定、综合处理能力强等优点,已成为污水脱氮除磷的最佳选择。本文对现有的生物脱氮除磷工艺进行了系统的介绍和分析,并对今后的发展方向作了展望。 关键词:城市污水,脱氮除磷,工艺技术 1.城市污水脱氮除磷现状 据近年来环境质量公报发布的消息,水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。由于化学法与物理化学法成本高,对环境易造成二次污染,所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术,该技术由于处理过程可靠,处理成本低,操作管理方便等优点而被广泛使用。微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态,可分为活性污泥法和生物膜法,通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。具体的生物脱氮除磷工艺主要有:A2/O法同步脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、亚硝酸盐生物脱氮工艺、AB法及其变型工艺等。 污水经二级生化处理后,氮的去除率仅为20%~30%左右,磷的去除率则更低。因此脱氮除磷问题在二级处理普及率较高的工业化国家中受到了高度的重视。我国污水厂大多数以二级生物处理为主。二级生物处理厂去除对象主要是和SS,仅有极少数厂(如广州犬坦沙污水厂)有脱氮除磷功能。我国水体富营BOD 5 养化日趋严重,其原因一是城市污水处理率低;二是传统的活性污泥法仅能去除城市污水中20%~40%的氮以及5%~20%的磷。因此,大量兴建城市二级生物处理厂,不但投资大,运行费用高,并且脱氮除磷的效率也并不高。 在实际的工程设计中,根据受纳水体的要求和其他一些实际情况,生物脱氮除磷工艺可以分成以下几个层次 (1)以去除有机物、氨氮为目的的工艺。因对总氮无要求,可以采用生物硝

污水处理中的化学除磷

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污水处理中的化学除磷 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5

水处理生物脱氮除磷工艺

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 2每 3 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

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 与前一工艺相比,该工艺是将其中的前两级曝气池合并成一个曝气池,使废水在其中同时实现碳化、氨化和硝化反应,因此只是在形式上减少了一个曝气池,并无本质上的改变。 二、缺氧——好氧活性污泥法脱氮系统(A —O 工艺)

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