污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析
- 格式:docx
- 大小:37.42 KB
- 文档页数:2
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。
污水处理中的脱氮除磷工艺摘要:在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下,简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。
关键词:脱氮除磷;机理;工艺1 前言城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。
氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。
上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧,而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化,对水质的要求也越来越高。
为了达到较好的脱氮除磷效果,环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺,本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。
2 生物脱氮原理【1】一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 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。
第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后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。
第三步是反硝化作用, 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) 。
反应方程式如下:( 1) 硝化反应:硝化反应总反应式为:( 2) 反硝化反应:另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。
即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。
反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O3 生物除磷原理【1】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。
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PHB (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%。
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。
A2-O工艺脱氮除磷运行效果分析A2/O工艺脱氮除磷运行效果分析摘要:A2/O工艺是一种常用于污水处理厂的三级生物除磷工艺,该工艺具有操作简单、投资成本低、出水效果好等特点。
本文通过对某污水处理厂五年间的运行数据进行分析,探讨了A2/O工艺的脱氮除磷效果,并对其中的影响因素进行了讨论。
1. 引言污水处理是城市环境保护的重要组成部分,其中脱氮除磷是污水处理过程中最关键的环节之一。
A2/O工艺是一种常用的生物除磷工艺,通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的生物处理,实现了高效的脱氮除磷。
2. A2/O工艺的基本原理A2/O工艺主要由两个区域组成,即A区和O区。
A区为厌氧区,主要负责磷的富集;O区为好氧区,主要进行有机物质的氧化,并脱除余氨。
在A区,磷通过厌氧条件下的磷酸菌吸附和磷酸菌的生长,富集为磷酸盐。
在O区,磷酸盐被利用为内附菌的生长和存储能量。
通过合理控制A区和O区的水力分配比例,可以实现较高的脱氮除磷效果。
3. 运行数据分析本文选取某污水处理厂五年的运行数据,分析了A2/O工艺的脱氮除磷效果。
数据包括进水COD、进水氨氮、出水COD、出水氨氮等指标。
通过对比进水和出水的指标,可以评估A2/O工艺对脱氮除磷的处理效果。
根据数据分析发现,A2/O工艺在脱氮除磷方面具有很好的效果。
在整个运行期间,出水氨氮浓度保持在国家排放标准以下,平均去除率超过80%。
出水COD浓度也在标准范围内,平均去除率达到70%以上。
4. 影响因素讨论A2/O工艺的脱氮除磷效果受多种因素的影响。
本文着重分析了水力负荷、温度、PH值等因素对A2/O工艺的影响。
4.1 水力负荷水力负荷是指单位时间内处理污水的量。
实验数据表明,适当增加水力负荷可以提高A2/O工艺的脱氮除磷效果。
但当水力负荷过大时,容易导致厌氧区和好氧区的水力分配失衡,影响工艺效果。
4.2 温度温度是影响生物反应速率的重要因素之一。
数据分析发现,A2/O工艺在较高温度下运行,脱氮除磷效果更好。
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。
A-A-O工艺脱氮除磷运行效果分析1. 引言随着工业化和城市化进程的不息进步,大量废水直接排放赐予了水环境带来了严峻污染。
氮类和磷类污染物是主要的水质污染因素之一。
高浓度的氮和磷不仅对水体生态系统造成破坏,还对人类的健康造成潜在恐吓。
因此,探究和应用高效的脱氮和除磷技术具有重要意义。
2. A/A/O工艺的原理及特点A/A/O工艺是一种通过生化反应去除氨氮和磷的常用工艺。
A/A/O工艺由三个连续运行的阶段组成,包括厌氧反应器(A)、好氧反应器(A)和沉淀器(O)。
在厌氧反应器中,有机物质通过厌氧细菌分解产生反硝化反应,将氮转化为气体排放。
在好氧反应器中,氮和磷进一步被细菌氧化和吸附,从而实现脱氮和除磷的效果。
沉淀器用于去除生物体产生的污泥和悬浮物。
3. 实例分析通过对多个A/A/O工艺实例的分析,可以综合评估其脱氮除磷的运行效果。
以下是两个实例的详尽分析结果:实例1:某污水处理厂A/A/O工艺运行效果分析该污水处理厂接受A/A/O工艺进行脱氮和除磷处理。
经监测,该工艺对氨氮和总磷的去除率分别达到90%和95%以上。
通过对处理前后水质的对比,可以看到A/A/O工艺对氨氮和磷的去除效果显著,达到了国家排放标准。
实例2:某城市污水处理厂A/A/O工艺运行效果分析该城市污水处理厂接受A/A/O工艺处理城市生活污水。
监测数据表明,该工艺对氨氮和总磷的去除率分别达到85%和90%以上。
对于COD等其他污染物,该工艺也有一定的去除效果。
综合评估结果显示,A/A/O工艺在该城市污水处理厂的运行效果较好。
4. 影响A/A/O工艺运行效果的因素A/A/O工艺的运行效果受多种因素影响,包括工艺参数、处理工艺的组合和控制策略等。
例如,厌氧反应器中的有机负荷和氮磷比是影响污水处理效果的重要因素,过高或过低的有机负荷会影响反硝化和脱氮除磷效果。
此外,好氧反应器中的氧供应方式和气液比也会对处理效果产生影响。
5. 结论通过对多个A/A/O工艺的实例分析,可以看出A/A/O工艺在脱氮除磷方面具有较好的运行效果。
A2O工艺脱氮与除磷矛盾A2O法又称AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法),是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。
在传统A2O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。
一、传统A2O工艺存在的矛盾1、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。
在30℃的长泥龄(SRT≈10d)厌氧环境中,GAOs对乙酸盐的吸收速率高于PAOs,使其在系统中占主导地位,影响PAOs释磷行为的充分发挥。
2、碳源竞争及硝酸盐和DO残余干扰在传统A2/O脱氮除磷系统中,碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌的正常代谢等方面,其中释磷和反硝化速率与进水碳源中易降解部分的含量有很大关系。
一般而言,要同时完成脱氮和除磷两个过程,进水的碳氮比(BOD5 /ρ(TN))>4~5,碳磷比(BOD5/ρ(TP))>20~30。
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析2020年9月6日星期日目录一、生物脱氮 (3)1、硝化过程 (3)2、反硝化过程 (4)3、生物脱氮的基本条件 (5)4、废水生物脱氮处理方法 (6)二、化学脱氮 (7)1、吹脱法 (7)2、化学沉淀法(磷酸铵镁沉淀法) (8)3、低浓度氨氮工业废水处理技术 (9)4、不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较 (11)三、化学法除磷 (11)1、石灰除磷 (12)2、铝盐除磷 (12)3、铁盐除磷 (13)四、生物除磷 (13)1、生物除磷的原理 (13)2、生物除磷的影响因素: (14)3、废水生物除磷的方法有哪些 (15)4、除磷设施运行管理的注意事项 (15)一、生物脱氮脱氮技术包括化学法和生物法,由于化学法会产生二次污染,而且成本高,所以一般使用生物脱氮技术。
污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氮形式的转化。
含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3,这一过程称为“氨化反应”。
硝化菌把氨氮转化为硝酸盐,这一过程称为“硝化反应”;反硝化菌把硝酸盐转化为氮气,这一反应称为“反硝化反应”。
含氮有机化合物最终转化为氮气,从污水中去除。
1、硝化过程硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程,硝化是一个两步过程,分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。
这两类细菌统称为硝化菌,这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。
第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐,第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。
这两个过程释放能量,硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动,氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。
氧化1g氨氮大约需要消耗4.3gO2和8.64gHCO3-(相当于7.14gCaCO3碱度)。
硝化过程的影响因素:1)温度:硝化反应最适宜的温度范围是30~35℃,温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且会影响硝化菌的活性。
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。
-硝化反硝化除磷法:该方法通过在硝化反硝化系统中添加适宜的剂
量和比例的磷源,诱导反硝化菌对磷元素进行吸收和积累,从而实现除磷。
该工艺具有反应速度快、除磷效果好的优点,但操作相对复杂。
2.化学除磷工艺:化学除磷工艺主要是通过添加化学药剂来与废水中
的磷结合形成不溶性的沉淀物进行去除。
常用的药剂包括硫酸和氯化铝等。
该工艺操作简单、去除效果较好,但需要额外添加化学药剂。
综上所述,脱氮工艺主要包括生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺,而
除磷工艺主要包括生物除磷工艺和化学除磷工艺。
选择适当的工艺需要考
虑废水水质、出水标准、投资成本、运营成本和可行性等因素。
每种工艺
都有其适用的特定场景和优缺点,通过合理的比较分析,可以选择出最适
合的工艺方案,实现高效、经济和可持续的污水处理过程。