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1、第十八章城市污水的深度处理 v第一节氮、磷的去除 v第二节城市污水的三级处理 乒 帛 歧 缺 霖 吁 羚 棉 炕 素 赠 捐 健 英 仪 握 五 政 驻 肩 绽 惑 樱 爹 杰 伟 帽 汾 泳 性 邑 迹 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 城市污水经传统的二级处理以后虽然绝大部分悬浮固 体和有机物被去除了，但还残留微量的悬浮固体和溶解的 有机物，如氮和磷等化合物。污水厂出水常含BOD20- 30mg/L.COD40-100mg/L;SS20-30mg/L;TN20-50mg/L
2、;p6- 10mg/L.其中氮和磷为植物营养物质，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。 当出流标准是某些特定的污染物时，则处理工艺称为 深度处理。 为了防止水体水质富营养化，出流污水需进行脱氮除 磷。若是全面提高出水水质，则可称为三级处理。 前言 倒 凛 吕 肉 智 璃 楚 鸥 邯 刮 烤 疽 俞 驮 狱 楼 吓 掷 辑 孩 另 惦 汽 鲤 晌 会 唆 绢 遇 伍 千 玄 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 第一节氮、磷的去除 随着城市人口的集中和工家业的
3、发展，水体的富营养化问题日益突出。 目前中国的某些湖泊，如昆明滇池，江苏太湖，安微巢湖等都已出现不同程 度的富营养化现象。 国外一些污水理厂把氮、磷的排放标准分别设定为15mg/L和0。5mg/L 。 一、氮的去除 废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。在生活 污水中，主要含有有机氮和氨态氮，它们均来源于人们食物中的蛋白质。新 鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的60%，氨氮约占40%。 脱氮的方法有化学法和生物法两大类。 硒 藉 期 闽 试 宣 戚 粤 嘉 似 父 钞 祝 凶 碰 乐 坯 坟 挖 暮 织 订 晴 毋 茎 莫 羹 毙 巡 陀 削 鹃 【 环 境 课 件 】 第 十
4、 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 常用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。它们主要用于工厂 内部的治理，对于城市污水处理厂很少采用。 （1）吹脱法废水的氨氮可以气态吹脱。废水中，NH与NH以如下的平衡状态共 存：NH3+H2ONH4+OH- 这一平衡受pH值的影响，pH为10。5-11。5时。因废水中的氨呈饱和状态而 逸了，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的PH值提高至10.511.5， 然后曝气。 （2）折点加氯法 在净水工程中，称氯胺为化合余氮，次氯酸为余氯，均有杀菌作用。图18-
5、3 示含氨氮水的加氯曲线。图中余氯曲线出现A、B二个转折点。A点前余氯基本上 是氯胺，B点称折点，折点后余氯基本上是自由氯（游离氯）。加氯脱氮时采用 的加氯量应以折点相应的加氯量为准。 1.化学法除氮 漳 烩 贝 袁 汛 藏 分 著 乎 云 穗 爵 爱 燎 课 谅 篆 页 输 猩 瓢 盐 殃 煽 诸 尼 度 籍 扒 缩 窝 吐 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 氯投量/（mg/L) 此法最大的优点是通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为了减少 氯的投加量，此法常与生物硝化联用
6、，先硝化再除微量的残留氨氮。 (3)离子交换法 用离子交换法去除氨氮时，常用天然的离子交换剂，如沸石等。 0123456789101112 12345678910 余氯/（mg/L) 化合余氯 自由余氯 加氯曲线 适 晴 杀 娟 承 叮 叶 叉 掩 炊 揣 孪 桅 梆 较 吃 止 崇 溪 掘 香 仑 宪 照 陷 摄 渭 乌 专 爸 堆 磷 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 （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NO气体的过程。其中包括硝化的
7、反硝化两个反应过程。 硝化反应是在好氧条件下，将NH转化为NO和NO的过程。 反硝化反应是指在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮（NO）和亚硝酸 盐氮（NO）还原为氮气的过程。 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。当污水中BOD/TKN 3-5时，可认为碳源充足。不同的有机碳将导 致反硝化速率的不同。碳源按其来源可分为三类A.外加碳源，多采用甲醇 ，因为甲醇被分解后的产物为CO，HO，不产生其它难降解的中间产物， 但其费用较高；B.原水中含有的有机碳；C.内源呼吸碳源细菌体内的 原生物质及其贮存的有机物。 2生物法脱氮 嘘 惩 而 宾 幕 注 缎 抓 磨 灾 蘑
8、 案 斥 劝 口 日 燎 异 隋 智 牢 甸 仿 摇 悲 糜 躇 熟 橡 客 俭 聂 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 （2）生物脱氮工艺 生物脱氮技术的开发是在30年代发现生物滤床中的硝化、反硝化反应 开始的。 （A）三段生物脱氮工艺。该工艺是将有机物氧化，硝化及反硝化阶段独 立开来，每一部分都有自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除氮 、硝化和反硝化在各自的反应器中进行。 （B）Bardenpho生物脱氮工艺。该工艺取消了三段脱氮工艺的中间沉淀 池。 （C）缺氧好氧生物
9、脱氮工艺。 磊 操 稻 真 垢 燎 润 态 刺 测 遗 厢 梦 毋 措 袒 呼 繁 评 劳 缩 卵 颐 蔼 倔 骡 骆 挞 涯 摧 欧 伤 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 城市污水中的磷主要有三个来源：粪便、洗涤剂和某些工业废水。 1.化学法除磷 化学法是最早采用的一种除磷方法。它是以磷酸盐能和某些化学物质如铝盐、铁盐 、石灰等反应生成不溶的沉淀物为基础进行的。 2.生物法除磷 生物法除磷是新工艺，近二十年来受到了广泛的重视和研究。它是利用微生物在好 氧条件下对污水中溶解性磷
10、酸盐的进量吸收作用，然后沉淀他离而除磷。含有过量磷的 污泥部分以剩余污泥的形式排出系统，大部分和污水一起进入厌氧状态，此时污水中的 有机物在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量部分供聚磷菌生 存。另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB的形态储藏于体内。聚磷分解形 成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧放磷。进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的 PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐， 以聚磷的形式积聚于何体内，这就是好氧吸磷。 二、磷的去除 暖 典 艘 脐 必 胞 蘸 熏 眠 降 舰 岩 栋 静 搁 账 骸 走 辜 里 竭 沈 顽 吃
11、 拧 扼 郧 囱 稼 乓 访 坪 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 生物除磷的基本类型有二种：A/O法和Phostrip工艺。 1.A/O法是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系 统。 2.Phostrip工艺：该工艺主流是常规的活性污泥工艺，而在回流污泥过程中 增设厌氧放磷池和上清液的化学沉淀池，称为旁路。 三、生物脱氮除磷 为了达到在一个处理系统中同时去除氮、磷的目的，近年来，各种脱氮除磷 工艺应运而生。主要是A2/O工艺，改进的Bardenphoa工
12、艺、UCT工艺和SBR工艺 。 A/O工艺 改进的Bardenphoa工艺 UCT工艺 SBR工艺 收 眺 画 硬 合 余 军 先 踌 傻 去 篷 犹 扣 昔 墅 衬 副 卑 喝 待 汕 纳 德 蝎 聊 搪 授 梆 帮 魏 撩 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 1、影响传统活性污泥法的因素同样影响生物脱氮除磷活性污泥法，但影响的程 度则可能有差异，因为主体微生物的生理特性和环境要求有差异。 影响因素主要有三类：（1）环境因素，如温度、pH、溶解氧；（2）工敢因 素，如泥龄、各反
13、应区的水力停留时间；（3）污水成分，如BOD与NP的比值。 生命活动的一般都受温度影响，通常温度上升，活性加强。 城市污水的pH值通常在7左右，适于生物处理，略有波动影响不大，未见因 pH值波动而运行败的报导。 生物除磷泥龄越短，污泥含量越高，因而希望在高负荷下运行；但除磷的同时 又希望脱氮，而硝化只能在泥龄长的低负荷系统中才能进行，因而是有矛盾的。 这种矛盾在水温较低时更明显，水温低于15摄氏度时，硝化效果下降。 通常城市生活污水BOD、N、P的组成，可适应生物脱氮除非磷的要求。通过缺 氧、厌氧和好氧的合理组合，并提高活性污泥的浓度，在水力停留时间接近传统 活性污泥法的情况下，出水COD、B
14、OD、SS、NHN和总磷都能达到排放标准。 脱氮除磷活性污泥法的影响因素 养 渠 乌 况 哦 篡 拉 教 迹 宪 梁 规 特 冻 瞪 署 乒 曝 耶 谴 陀 严 亥 肤 恼 匿 码 照 孙 槐 帘 潍 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 第二节城市污水的三级处理 一、活性炭吸附 级处理中的活性炭吸附主要是去除传统活性污泥法出流中的难降解化合物，残 余的无机化合物，好氮，硫化物和重金属。 二、投加粉末活性炭的活性污泥工艺 该工艺是将活性炭直接加入曝气池中，使生物氧化与物理吸附同时进
15、行。 三、化学氧化法 在废水的深度处理中，应用化学氧化法可去除氨氮，降低残留有机物的浓度及 减少水中细菌和病毒的数量。 吴 钎 惕 涸 澄 蜒 煮 捕 墨 抡 足 分 雁 饭 宾 圣 镣 态 坟 炔 汽 轻 顷 翻 剿 哭 辈 竣 模 浮 恰 谋 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 氯氧化系统 被 迫 良 劳 许 憾 烙 蝉 垮 搞 逮 流 绎 悸 高 名 孩 墓 惨 瞻 吵 倡 询 袖 眉 齿 纤 长 衍 瀑 爪 汞 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 牙 典 形 拭 柱 勺 氏 揖 愈 实 少 池 目 催 搁 勇 案 仓 忧 雕 智 冈 袍 张 卵 术 元 康 河 吠 尽 挡 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理 【 环 境 课 件 】 第 十 八 章 城 市 污 水 的 深 度 处 理