污水的脱氮除磷
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污水脱氮除磷的原理及其工艺一、污水脱氮原理:污水中的氮主要以无机氮和有机氮两种形式存在,其中无机氮包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,有机氮主要包括蛋白质等有机物。
污水脱氮的主要原理是利用硝化反应和反硝化反应。
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮,该过程需利用到氨氧化细菌进行氧化作用,产生的硝酸盐氮可以被水中的反硝化细菌进一步还原为氮气释放到大气中。
这样就实现了对污水中氨氮的脱氮处理。
反硝化反应是将硝酸盐氮还原为氮气。
反硝化作用需要在无氧环境下进行,可通过添加外源电子供体(如甲烷、乙醇等)来提供反硝化细菌进行反硝化作用。
反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体进行还原,产生大量的氮气释放到大气中,实现了对污水中硝酸盐氮的脱氮处理。
二、污水除磷原理:污水中的磷主要以无机磷和有机磷两种形式存在,其中无机磷主要包括磷酸盐磷和亚磷酸盐磷,有机磷主要包括有机物中的磷酸酯等。
污水除磷的主要原理是利用化学沉淀法和生物吸附法。
化学沉淀法是通过给污水中添加适量的化学沉淀剂(如氯化铝、聚合氯化铝等)来与磷酸盐磷和亚磷酸盐磷反应生成难溶的沉淀物(如磷酸铝等),从而使磷被固定在沉淀物中,从而实现了对污水中无机磷的除磷处理。
生物吸附法是利用在废水生物处理系统中存在的一些微生物对磷进行吸附作用,这些微生物能将磷从废水中吸附到其细胞表面或胞囊中,从而实现了废水中磷的除磷处理。
三、污水脱氮除磷工艺:污水脱氮除磷工艺主要有一体化生物法、AO法和AB法等多种。
其中,一体化生物法比较常用,其工艺流程为:进水→除砂→调节池→好氧生物反应器(硝化反应)→缺氧生物反应器(反硝化反应)→二沉池(沉淀处理)→出水。
一体化生物法通过将硝化反应和反硝化反应合为一体,利用生物脱氮除磷技术处理污水。
系统中含有好氧区和缺氧区,其中好氧区负责氨氮的硝化反应,缺氧区则利用添加碳源(如甲醇、乙醇等)提供的外源电子供体来进行反硝化反应。
通过控制好氧区和缺氧区的进水比例,可实现对污水中的氮和磷的高效去除。
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(H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、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。
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析污水处理是保护环境、维护人类健康和可持续发展的重要措施之一、污水处理需要对其中的有害物质进行去除,其中包括氮和磷等营养物质。
脱氮除磷是其中一项重要的工艺,下面将对其进行介绍及比较分析。
脱氮工艺主要有生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺两种。
1.生物脱氮工艺:生物脱氮是利用污水处理系统中的微生物来将氨氮转化为氮气释放到大气中的过程。
其中常用的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化法和硝化亚硝化法。
-硝化-反硝化法:该方法分为两个阶段,第一步是将氨氮通过硝化菌转化为亚硝酸盐,然后在缺氧条件下使用反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气。
该工艺具有能耗较低和无需额外药剂的优点,同时还可以降低化学消耗物。
-硝化亚硝化法:该方法将硝化菌和亚硝化菌结合在同一反应器中,通过控制氧气浓度和反应温度来实现硝化和亚硝化的联合作用。
该工艺节省了处理污水的时间,同时也减少了系统的占地面积。
2.物理化学脱氮工艺:物理化学脱氮工艺主要包括空气氧化剂法和化学沉淀法。
-空气氧化剂法:该方法是利用氧气或臭氧等氧化剂来氧化污水中的氨氮,使其转化为氮气释放。
该工艺适用于处理高氨氮浓度的废水,并且不需要添加额外的化学品。
-化学沉淀法:该方法通过添加化学药剂来使污水中的氨氮与其结合,形成不溶性的沉淀物进行去除。
常用的药剂包括氢氧化钙、氯化铁和磷酸铁等。
该工艺适用于处理低氨氮浓度的废水,但需要使用额外的化学药剂。
除磷工艺主要有生物除磷工艺和化学除磷工艺两种。
1.生物除磷工艺:生物除磷工艺主要是通过利用污水处理系统中的一些微生物来将废水中的磷元素转化为不溶性的磷酸钙沉淀物进行去除。
该工艺包括聚磷酸盐法、硝化反硝化除磷法和反硝化聚磷酸盐除磷法等。
-聚磷酸盐法:该方法通过添加一定剂量的磷源来诱导有利微生物的适应和繁殖,使其在系统中大量积累。
随后,在缺氧条件下,这些微生物将磷元素从水中去除,形成不溶性的磷酸钙沉淀物。
该工艺操作简单、不需要额外药剂,但容易受到外界环境的影响。
污水脱氮除磷技术介绍污水脱氮除磷技术是指对污水中的氮、磷进行有效去除的技术。
磷和氮是污水中的主要污染物之一,如果不进行有效去除,会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,影响水体的生态平衡。
因此,对污水中的氮、磷进行去除是保护水体环境的重要措施之一一、污水脱氮技术1.生物脱氮法:生物脱氮法是利用特定微生物将污水中的氨氮转化为氮气排放。
这种方法需要提供好氧和缺氧条件,通过调控曝气和停氧时间,使特定微生物发挥作用。
目前常用的生物脱氮方法有硝化-反硝化法和厌氧氨氧化-硝化法两种。
2.化学脱氮法:化学脱氮法是指通过加入化学药剂使污水中的氮污染物发生化学反应,将氮污染物转化为氮气排放。
常用的化学药剂有硫酸铁、硫酸铝等。
这种方法操作简单,但药剂投入量大,处理成本较高。
3.膜法脱氮:膜法脱氮是利用气液界面上的气流驱动气体分子穿透膜,并利用膜的选择性透过性,选择性去除污水中的氮气。
膜法脱氮技术通常包括反渗透法(RO)、气体渗透法(GO)、气体渗透双极渗透法(GPD)等。
二、污水除磷技术1.化学除磷法:化学除磷法是通过加入化学药剂与污水中的磷形成沉淀物,将磷从污水中去除。
常用的化学药剂有氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。
这种方法操作简单,但药剂投入量大,处理成本较高。
2.生物除磷法:生物除磷法是通过调控好氧-缺氧情况下特定微生物的生长环境,促使其在缺氧条件下吸收和积累磷。
常用的生物除磷方法有反硝化除磷法、AO法、高效耐磷生物工艺等。
3.吸附除磷法:吸附除磷法是通过将特定材料引入污水中,利用材料对磷的吸附性能,将污水中的磷吸附到材料表面。
常用的吸附材料有Fe3O4、氧化铝、活性炭等。
4.膜法除磷:膜法除磷是利用膜的选择性透过性,选择性去除污水中的磷。
常见的膜法除磷技术有微滤膜法(MF)、超滤膜法(UF)、纳滤膜法(NF)、反渗透膜法(RO)等。
需要注意的是,不同的工业场所的污水特性各异,其处理过程、工艺选择也会有所不同。
污水生物脱氮除磷的基本原理
污水生物脱氮除磷是一种利用生物的代谢能力来降低污水中氮和磷的浓度的技术。
其基本原理是利用污水中的生物分解形成的氨氮,通过氨氧化、反硝化及硫酸还原这三个生物代谢过程,将氨氮转变成无害物质,并利用磷细菌将磷结合在污泥中,最终将氮和磷从污水中去除。
1、氨氧化过程
氨氧化过程是污水生物处理中脱氮的主要过程,也是把氨氮转变成无害物质的主要过程。
氨氧化的具体过程是把氨氮转变成氮气的过程,真正的氨氧化过程是由被称作氨氧化菌的细菌来承担的。
这些特殊的细菌需要降低水温、提高pH值和添加活性碳等外源物质的供给,才能进行氨氧化反应。
2、反硝化过程
反硝化过程是把亚硝酸氮转变成氮气的过程,它是生物处理中氮的最后一步转变过程,反硝化的最后产物是氮气,也就是说它是将氮从污水中最终去除出去的转变过程。
反硝化过程受反硝化菌的影响较大,反硝化菌属于好氧细菌,反硝化条件包括高氧化性、低温度、较高的pH值等。
3、硫酸还原过程
硫酸还原过程是通过硫酸还原菌将污水中的亚硝酸氮还原成氨氮的过程,它是把水中的氮含量降低的重要手段。
硫酸还原过程还可以与氨氧化过程相结合,从而提高去除氮的效率。
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。
废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺是一种用于处理含有高浓度氮和磷的废水的技术,旨在减少这些有害污染物的排放,以满足环保标准。
以下是常见的废水脱氮除磷工艺:
1.生物脱氮除磷工艺:
生物脱氮(BNR):生物脱氮是通过在废水处理系统中引入一些特定的微生物,将废水中的氮转化为氮气的过程。
这通常包括硝化和反硝化两个阶段,其中氨氮首先被氧化成亚硝酸盐,然后转化为氮气。
生物除磷(BPR):生物除磷是通过引入能够吸附磷的微生物,将废水中的磷物质吸附并沉淀出来的过程。
2.化学脱氮除磷工艺:
化学沉淀:添加化学药剂,如氧化铁、氧化铝等,与废水中的磷形成沉淀物,从而实现除磷的效果。
这一过程通常被称为磷酸盐的化学沉淀。
硝化-脱硝:使用化学方法将废水中的氨氮氧化成硝酸盐,然后再还原成氮气。
3.物理化学脱氮除磷工艺:
生物物理化学一体化工艺:将生物处理、物理处理和化学处理结合在一起,以提高脱氮除磷效果。
膜分离技术:利用膜过滤技术,如超滤、反渗透等,从废水中去除氮和磷。
4.湿地处理:
人工湿地:利用植物和微生物的协同作用,通过湿地过程去除废水中的氮和磷。
自然湿地模拟:模仿自然湿地的生态系统,利用湿地中的植物和微生物去除废水中的有机和无机污染物。
污水处理中的脱氮除磷工艺
通常污水处理设备的外壳都是金属材质(碳钢、不锈钢)或者玻璃钢材质制作。
不同的污水处理设备对污染水的敏感度处理工艺和处理后的排放标准都不相同。
污水中95%以上的氨氮(HN3-N)以NH4的形式存在。
通过鼓风曝气,亚硝酸菌首先将氨氮转化为亚硝酸盐:
(亚硝酸菌)NH4+1.5O2NO2-+2H+H2O。
然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐:硝酸菌No2总体反应为:NH4+2O2NO3+2H+H2O。
污水处理设备
以上反应在好氧部分进行。
在厌氧部分,硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物(如碱生产菌、假单胞菌、无色杆菌等)进行反硝化和脱氮。
反消化菌利用NO3中的氧(又称化合态氧或硝化氧)继续分解代谢有机污染物,去除BOD5,同时将NO3中的氮转化为氮N2这个过程可以用以下方式表示:
反消化菌NO3-+有机物N2+N2O+OH。
除磷原理:
厌氧段优势的非丝状储磷菌分解储存的聚磷酸盐,提供能量,吸收水中大量的BOD5,释放正磷酸盐,降低厌氧段的BOD5,提高磷含量。
公厕污水进入好氧段后,好氧微生物利用氧化分解获得的能量,吸收原水中释放的大量正磷和磷,完成磷的过渡积累,达到去除BOD5和除磷的目的。
污水处理脱氮除磷工艺原理。
污水生物脱氮除磷的基本原理1.生物脱氮废水中存在着有机氮、NH3-N、NxO--N等形式的氮, 而其中以NH3-N和有机氮为主要形式。
生物脱氮是在微生物的作用下, 将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程。
进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。
由于氨化反应速度很快, 在一般废水处理设施中均能完成, 故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
1.1.氨化作用氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH3-N的过程, 也称为矿化作用。
参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。
在好氧条件下, 主要有两种降解方式, 一是氧化酶催化下的氧化脱氨。
另一是某些好氧菌, 在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应在厌氧或缺氧的条件下, 厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。
RCH(NH2)COOH→RCH2COOH+NH1CH3CH(NH2)COOH→CH3CH(OH)COOH+NH3CH2(OH)CH(NH2)COOH→CH3COCOOH+NH31.2.硝化作用硝化作用是指将NH3-N氧化为NxO--N的生物化学反应, 这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成, 包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。
亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌。
发生硝化反应时细菌分别从氧化NH3-N和N2O--N 的过程中获得能量, 碳源来自无机碳化合物, 如CO2-3.HCO-、CO2等。
硝化过程的三个重要特征:⑴NH3的生物氧化需要大量的氧, 大约每去除1g的NH3-N需要4.2gO2;⑵硝化过程细胞产率非常低, 难以维持较高物质浓度, 特别是在低温的冬季;⑶硝化过程中产生大量的质子(H+), 为了使反应能顺利进行, 需要大量的碱中和, 理论上大约为每氧化需要碱度5.57g(以NaCO3计)。
1.3.反硝化作用反硝化作用是指在厌氧或缺氧(DO<0.3-0.5mg/L)条件下, NOx--N及其它氮氧化物被用作电子受体被还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应, 这个过程由反硝化菌完成[3--4]。
废水脱氮除磷原理
废水脱氮除磷是一种常用的废水处理方法,该方法通过物理、化学或生物等方式,将废水中的氮和磷去除,以达到净化废水、保护水环境的目的。
废水脱氮的原理主要通过氧化还原反应来实现。
在废水处理过程中,氧化剂(如氧气、臭氧等)被引入到废水中,与废水中的氮物质发生反应。
氧化剂可以将氮物质氧化成为更容易去除的形态,如将氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。
然后,通过一系列的反应和处理,将氧化后的产物从废水中去除。
废水除磷的原理主要是通过化学沉淀、生物吸附或沉淀和生物两种方式来实现。
化学沉淀是指向废水中加入化学药剂,使废水中的磷与药剂发生反应,形成不溶于水的沉淀物,从而达到去除磷的目的。
生物吸附是指利用微生物或植物等生物体的吸附能力,将废水中的磷物质吸附到生物体的表面或细胞内部。
沉淀和生物两种方式常常结合使用,以增加废水除磷的效果。
综上所述,废水脱氮除磷主要是通过氧化和沉淀、吸附等方式来实现的。
通过选择适当的处理方法、调整工艺参数和控制操作条件,可以高效地脱除废水中的氮和磷,保护水资源,减少污染。
污水处理方法之除磷、脱氮污水处理方法之除磷、脱氮:除磷:城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水,以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。
常用的除磷方法有化学法和生物法。
A、化学法除磷:利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀,将磷从废水中排除。
化学法的特点是磷的去除效率较高,处理结果稳定,污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
B、生物法除磷:生物法除磷是利用微生物在好氧条件下,对废水中溶解性磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。
整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下,将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。
这就是“厌氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外,其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PIIB(聚自-短基丁酸)储存于体内。
进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解,并释放出大量能量,一部分供自己增殖,另一部分供其吸收废水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内。
这就是“好氧吸磷”。
在此阶段,活性污泥不断增殖。
除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外,其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
脱氮:生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮50%~60%,氨氮40%〜50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占0〜5机它们均来源于人们食物中的蛋白质。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
A、化学法脱氮:包括氨吸收法和加氯法。
a、氨吸收法:先把废水的PH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨b、加氯法:在含氨氮的废水中加氯。
通过适当控制加氯量,可以完全除去水中的氨氮。
为了减少氯的投加量,此法常与生物硝化联用,先硝化再除去微量的残余氨氮。
B、生物法脱氮:生物脱氮是在微生物作用下,将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水脱氮除磷原理与影响因素详解一、污水脱氮原理污水中的氮主要以氨氮的形式存在,主要有氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮三种形式。
污水脱氮的主要原理有生物法和化学法两种。
1.生物法的原理:生物法主要利用一种叫做硝化反应和反硝化反应的生物作用来去除污水中的氮。
硝化是将氨氮转化为硝酸盐氮的过程,由硝化细菌完成。
而反硝化是将硝酸盐氮还原为氮气的过程,由反硝化细菌完成。
通过控制生物反应条件和组织好各种微生物的生态系统,可以提高氮的去除效果。
2.化学法的原理:化学法主要通过添加化学药剂来实现氮的去除。
常用的化学药剂包括硝酸盐还原剂和硫酸盐沉淀剂等。
硝酸盐还原剂可以将硝酸盐氮还原为氮气,从而去除氮,硫酸盐沉淀剂则可以将磷酸盐沉淀下来。
二、污水除磷原理污水中的磷主要以磷酸盐的形式存在,主要有无机磷和有机磷两种形式。
污水除磷的主要原理有生物法和化学法两种。
1.生物法的原理:生物法主要通过利用一种叫做磷酸盐的有机物来去除污水中的磷。
在生物法中,磷酸盐会与微生物共生,微生物能够分解磷酸盐结合的有机物,将磷酸盐释放出来,然后通过沉淀或吸附等方式去除污水中的磷。
2.化学法的原理:化学法主要通过添加化学药剂来实现磷的去除。
常用的化学药剂包括铁盐和铝盐等。
这些药剂可以与磷酸盐结合形成沉淀,然后通过沉淀去除污水中的磷。
三、影响污水脱氮除磷的因素1.初始浓度:初始浓度是指污水中氮、磷含量的高低,初始浓度越高,去除难度越大。
2.温度:温度对生物反应有着很大的影响,温度过低会降低微生物的活性从而影响脱除氮和磷的效果。
3.溶解氧:溶解氧水平也对生物反应起着重要作用,足够的溶解氧能提供微生物的活性能,从而促进氮的转化和磷的去除。
4.pH值:酸碱度也会对污水脱氮除磷产生影响。
过高或过低的pH值会抑制或破坏微生物的生长。
5.水质变化:水质中不同物质的含量和比例的改变,如COD、BOD、SS等,也会影响污水脱氮除磷效果。
6.反应时间:污水中的氮、磷物质的转化需要一定的反应时间,反应时间越长,去除效果越好。
污水处理中的脱氮除磷工艺在现代社会,随着工业的发展和人口的增长,污水的排放量不断增加,其成分也变得越来越复杂。
污水中的氮和磷如果未经有效处理直接排放到自然环境中,会导致水体富营养化,引发一系列严重的生态问题。
因此,脱氮除磷工艺在污水处理中显得至关重要。
污水中的氮主要以有机氮和无机氮两种形式存在。
有机氮如蛋白质、氨基酸等,无机氮则包括氨氮、硝态氮和亚硝态氮。
磷主要以磷酸盐的形式存在,包括正磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐等。
常见的脱氮工艺包括生物脱氮和化学脱氮。
生物脱氮是目前应用最广泛的方法,其原理是利用微生物的代谢作用将氮转化为氮气排放到大气中。
这个过程主要包括氨化、硝化和反硝化三个步骤。
氨化过程是将有机氮转化为氨氮。
在这个阶段,微生物通过分解作用将蛋白质、氨基酸等有机氮化合物转化为氨氮。
这一过程通常在有氧条件下进行。
硝化过程则是将氨氮转化为硝态氮。
这一步骤需要两类细菌的参与,分别是将氨氮氧化为亚硝态氮的亚硝化细菌和将亚硝态氮进一步氧化为硝态氮的硝化细菌。
这两类细菌都是好氧菌,因此硝化过程需要充足的氧气供应。
反硝化过程是将硝态氮还原为氮气。
反硝化细菌在缺氧条件下,利用有机物作为电子供体,将硝态氮还原为氮气。
这一过程不仅实现了脱氮的目的,还降低了有机物的含量。
除了生物脱氮,化学脱氮方法也有应用。
例如,折点加氯法通过向污水中加入氯气,将氨氮氧化为氮气,但这种方法成本较高,且可能产生二次污染。
在除磷方面,常见的工艺包括生物除磷和化学除磷。
生物除磷主要依靠聚磷菌来实现。
在厌氧条件下,聚磷菌吸收污水中的有机物,并将其转化为聚β羟基丁酸酯(PHB)等储存起来,同时释放出体内的磷酸盐。
而在好氧条件下,聚磷菌分解体内的 PHB 产生能量,用于吸收污水中的磷酸盐,并将其以聚磷酸盐的形式储存在体内。
通过排放富含聚磷菌的剩余污泥,就可以达到除磷的目的。
化学除磷则是通过向污水中添加化学药剂,使磷形成沉淀而去除。
常用的化学药剂有铝盐、铁盐和石灰等。
污水厂脱氮除磷三种方法传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术,这个工艺结构简单、水力停留时间(HRT)短且易于控制,多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。
然而,生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程,而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。
在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。
传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术,这个工艺结构简单、水力停留时间(HRT)短且易于控制,多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。
然而,生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程,而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。
在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。
传统A²O工艺存在的矛盾01 污泥龄矛盾传统A²/O 工艺属于单泥系统,聚磷菌(PAOs)、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中,而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同:1)自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比,硝化菌的世代周期较长,欲使其成为优势菌群,需控制系统在长泥龄状态下运行。
冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄(SRT)需控制在30d 以上;即使夏季,若SRT<5 d,系统的硝化效果将显得极其微弱。
2)PAOs 属短世代周期微生物,甚至其最大世代周期(Gmax)都小于硝化菌的最小世代周期(Gmin)。
从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。
若排泥不及时,一方面会因PAOs 的内源呼吸使胞内糖原(Glycogen)消耗殆尽,进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚-β- 羟基烷酸(PHAs)的贮存,系统除磷率下降,严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放;另一方面,SRT 也影响到系统内PAOs 和聚糖菌(GAOs)的优势生长。
污水脱氮除磷原理
污水脱氮除磷是一种常见的污水处理方法,旨在降低污水中的氮和磷含量,以减少对水环境的污染。
脱氮的原理通常采用生物脱氮方法,其中最常见的是硝化-反硝化过程。
在这个过程中,通过微生物的作用,将污水中的氨氮逐步转化为亚硝酸盐,然后再转化为硝酸盐。
同时,硝化过程中产生的氮气可以通过通气系统排出。
除磷的原理主要是通过化学反应将溶解性磷酸盐转化成不溶性磷酸盐沉淀,从而达到除磷的效果。
常用的除磷方法包括化学除磷和生物除磷。
化学除磷通常采用加入金属盐溶液(如氯化铁、氯化铝等)的方式,金属离子与磷酸盐发生反应生成不溶性的金属磷酸盐沉淀。
这些沉淀物随后通过沉淀池或沉淀池被除去。
生物除磷主要是利用某些特殊的细菌和微生物,在厌氧条件下将污水中的磷酸盐转化为多聚磷酸盐,这些多聚磷酸盐可以沉积在活性污泥中。
在后续的污泥处理过程中,这些磷酸盐有机体可以被分解,从而达到除磷的效果。
综上所述,污水脱氮除磷的原理一般是通过生物反应和化学反应,将污水中的氮和磷转化成沉淀物或沉积在活性污泥中,从而达到减少水环境污染的目的。