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LOGO一、氮的存在形式与来源一、氮的存在形式与来源2生活污水有机氮农业废弃物某些工业废水微生物分解某些工业废水无机氮农业废水无机氮工农业废水氨基氮亚硝酸氮硝酸氮3二、氨氮的危害性二、氨氮的危害性☯消耗水体中的消耗水体中的溶解氧；溶解氧；☯消耗水体中的消耗水体中的溶解氧；溶解氧；☯☯氨氮会与氯作用生成氯胺增大了对含氨氮会与氯作用生成氯胺增大了对含☯☯氨氮会与氯作用生成氯胺，增大了对含氨氮会与氯作用生成氯胺，增大了对含氨氮废水进行消毒处理中氯气的氨氮废水进行消毒处理中氯气的消耗量消耗量氨氮废水进行消毒处理中氯气的氨氮废水进行消毒处理中氯气的消耗量消耗量☯☯氮化合物对人和生物体有毒害氮化合物对人和生物体有毒害作用；作用；☯☯氮化合物对人和生物体有毒害氮化合物对人和生物体有毒害作用；作用；☯☯加速水体的富营养化加速水体的富营养化过程过程☯☯加速水体的富营养化加速水体的富营养化过程。过程。46.2脱氮技术脱氮技术一、化学法除氮一、化学法除氮、化学法除氮、化学法除氮吹脱法——废水中的氮以气态吹脱脱法废水中的氮气态脱−++⇔+OHNHOHNH+⇔+OHNHOHNH423折点加氯法折点加氯法离子交换法5二、生物法脱氮二、生物法脱氮11生物法脱氮的原理生物法脱氮的原理11、生物法脱氮的原理、生物法脱氮的原理在微生物的作用下将有机氮和NHN转化为N和NO气体在微生物的作用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程。的过程。有机氮被异养微生物通过氨化作用转化为成NH3-N，而后经硝化过程转化变为NOx－-N，再反硝化作用使NOx－-N转化成N2，而逸入大气。6☯生物脱氮可分为氨化－硝化－反硝化三个步骤。氨化作用有机物异氧型细菌氨化作用NH4+－N亚硝化细菌硝细菌NO2-－NNON硝化细菌NO2NNO3-－N反硝化细菌NO2-；N27maxμ2、硝化反应的影响因素硝化反应的影响因素maxμ溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧硝化反应对溶解氧有较高的要求理论计算证明硝化反应1mgNH4+为NO3-需要氧4.57mg;硝化池内的溶解氧应不低于1mg/L。82、硝化反应的影响因素硝化反应的影响因素硝化反应中有H＋释放出来为了维持系统H的恒硝化反应中有H＋释放出来，为了维持系统pH的恒定，在废水中应保持足够的碱度；定，在废水中应保持足够的碱度；理论上1mgNH4+转化为NO3-需要碱度7.1mg以碳酸钙的量计算;硝化细菌适宜的生长pH范围在7884左右9硝化细菌适宜的生长pH范围在7.8——8.4左右。2、硝化反应的影响因素硝化反应的影响因素有机物浓度BOD5/TKN与硝化菌所占的比例关系BOD5/TKN硝化菌所占的比例BOD5/TKN硝化菌所占的比例0.50.3550.05410.2160.04320.1270.037300838003330.08380.03340.06490.029102、硝化反应的影响因素硝化反应的影响因素硝化反应适宜的温度为20－30oC,15oC以下速度下降5oC时完全停止；下速度下降，5oC时完全停止；硝化菌的世代周期较长，为了保持硝化反应的进行，污泥龄应选取大于硝化菌最小的世代时间的两倍以上。11应选取大于硝化菌最小的世代时间的两倍以上。三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺11、、传统活性污泥法脱氮工艺三三级活性污泥生物脱氮工级活性污泥生物脱氮工艺艺12三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺11、、传统活性污泥法脱氮工艺二二级活性污泥生物脱氮工艺级活性污泥生物脱氮工艺13三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺11、、传统活性污泥法脱氮工艺单单级活性污泥生物脱氮工艺级活性污泥生物脱氮工艺14三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺22、、缺氧缺氧——好氧活性污泥法脱氮系统好氧活性污泥法脱氮系统（Ai/Oi艺）（Anoxic/Oxic工艺）分建式内循环（硝化液回流）2N反硝化反BOD去除硝化反沉淀池内循环（硝化液回流）碱反硝化反应器BOD去除，硝化反应反应器（好氧）原废水（缺氧）（好氧）（缺氧）（回流污泥）（剩余污泥）15三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺（Ai/Oi艺）22、、缺氧缺氧——好氧活性污泥法脱氮系统好氧活性污泥法脱氮系统（Anoxic/Oxic工艺）合建式16三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺3、氧化沟工艺氧化沟艺17三、生物三、生物脱氮工艺脱氮工艺4、CASS工艺……18四、四、新型脱氮工艺新型脱氮工艺短程硝化反硝化.短程硝化反硝化概念Title：Comparisonstudyoftheeffectsoftemperatureandfreepyffffpfammoniaconcentrationonnitrificationandnitriteaccumulation,PBihit(2007)19ProcessBiochemistryxxx(2007)xxx–xxx.四、四、新型脱氮工艺新型脱氮工艺②SHARON工艺②.SHARON工艺SinglereactorforHighAmmoniumRlONitit由荷兰Delft技术大学开发基本原理RemovalOverNitrite由荷兰Delft技术大学开发原理采用控制温度的方法将氨氧化控制在亚硝化阶段采用控制温度的方法将氨氧化控制在亚硝化阶段SHARON工艺来处理城市污水二级处理系统中污泥消化上清液和垃圾滤出液等高氨废水，可使硝化系统中亚硝酸积累达100%。20四、四、新型脱氮工艺新型脱氮工艺③OLAND工艺③艺基本原理Oxygen-limitedautotrophicnitrification-ditifiti基本原理控制溶解氧浓度，使硝化过程仅进行到denitrificationNH3－N氧化为NO2-－N阶段；低氧下亚硝酸大量积累是由于亚硝酸菌对溶解氧的亲合力较硝酸菌强。亚硝酸菌氧饱和常数一般为0.2～0.4mg/L，硝酸菌的为1.2～1.5mg/L。OLAND工艺就是利用这两类菌动力学特性的差异，实现了淘汰硝酸菌，使亚硝酸大量积累。21四、四、新型脱氮工艺新型脱氮工艺⑤SND工艺simultaneousnitrificationdenitrification⑤.SND工艺simultaneousnitrificationdenitrification同一个反应器中同时实现硝化和反硝化⑥⑥.厌氧氨氧化ANAMMOX1990年荷兰Dlft技术大学Kl生物技术实验室开发了1990年，荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发了ANAMMOX工艺；在氧条件或将转在厌氧的条件下，以NO2―或NO3―为电子受体，将NH3-N转化为氮气。由于这类细菌是自养菌,因此不需要添加有机物来维持反硝化。研究发现:厌氧反应器中NH3-N浓度的降低与NO2―的去除存在一定的比例关系。226.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术一.自然界中磷的循环单向流动肥料农作物海洋磷矿石其他生物生物全球磷循环是磷从陆地土壤库通过河流运输到海洋。磷从全球磷循环是磷从陆地土壤库通过河流运输到海洋。磷从海洋再返回陆地是十分困难的，海洋中的磷大部分以钙盐的形式而沉淀，因此长期地离开循环而沉积起来。236.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术二.磷对水体的危害工农业的发展水体富营养化工农业的发展生活水平的提高水体富营养化环境恶化导致危害危害解决的办法含NP营养物危害危害含NP营养物排放的增加新的脱氮除磷技术246.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术三.生物除磷的原理生物除磷过程生物除磷过程256.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术四、生物除磷工艺℡福斯特利帕（Phostrip）除磷工艺℡厌氧——好氧除磷工（A——O工艺）Anaerobic——Oxic)266.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术四、生物除磷工艺1、Phostrip除磷工艺276.3生物除磷与同步脱氮技术生物除磷与同步脱氮技术2、A——O除磷工艺四、生物除磷工艺、除磷工艺四、生物除磷工艺)工艺流程简单;无内循环)不需加入化学药剂;建设和运转费用低。28五、五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺巴登福（Bardenpho）工艺第二好氧反应器主要吸收磷兼有BOD去除与硝化、第一厌氧反应器主要是反硝化脱氮，兼有磷的释放第一好氧反应器主要去除第二厌氧反应器主要功能也BOD兼有硝化、吸收磷是脱氮，兼有磷的释放29五、五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺A2/O除磷工艺30五、五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺福列德克斯（Phoredox）工艺福列德克斯（）巴登福工艺的改进型：在第一厌氧反应器（缺氧反应器）之前加氧应化磷的释放提高除磷效前再加一氧反应器以强化磷的释放，提高除磷效果。31五、五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺BCFS和CANON除磷脱氮工艺进水A沉淀BCFS沉淀ABCFS硝化CH4熟污泥磷沉淀MgCl2鸟粪石可用磷沉淀gC2鸟粪石CANON后处理出水CANON32五、五、同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺⑤⑤.UCT.UCT工艺工艺⑤⑤⑥⑥SBRSBR工艺工艺SBR工艺是将除磷脱氮的各种反应，通过33时间顺序上的控制，在同一反应器中完成。混合液回流⑦⑦MSBR脱氮除磷工艺搅拌搅拌N2沉淀池原污水处理出水厌氧反应器缺氧反应器好氧反应器厌氧反应器缺氧反应器好氧反应器磷释放脱氮BOD去除、硝化磷吸收污泥回流剩余污泥传统A2O工艺污泥回流混合液回流泥序批池预水厌厌缺好预水厌厌缺好缺分氧氧氧氧出水氧离池池池池序批池进水进水剩余污泥MSBR工艺34M排泥泵搅拌器序批池Ⅰ1#内循环回流序批池Ⅰ1#内循环回流混合液回流混合液回流MSBR池平面图进水Q缺氧池一泥水分离池厌氧池缺氧池二主曝气池3#2#4#5#6#上清液清液出水Q序批池Ⅱ7#出流混合液QM时段单元1单元2单元3单元4单元5单元6单元7MSBR单元工作状态时段单元1单元2单元3单元4单元5单元6单元7时段1搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段2曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段3预沉浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀时段4沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气搅拌时段5沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气曝气时段6沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气预沉35⑧.三沟式氧化沟MMM进水M出水进水M出水MM36处理出水MM回系统处理M搅拌器M搅拌器1#2#3#MMMMM曝气进水⑨.UNITANK工艺37六、六、城市城市污水的三级处理污水的三级处理38一、活性碳吸附、活性碳吸附主要去除传统活性污泥法出流中的难降解化合物残留的无机化合物如氮硫化物和重金属物，残留的无机化合物，如氮、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行氧化与物理吸附同时进行。投加粉末活投加粉末活性炭的活性污泥工艺流污泥工艺流程图39化学氧化法三、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毒的数量。（kk1作学药剂氧化二级出水有机化合物所需的化学药剂量范围典型值剂量/（kg·kg-1）作用化学药剂30801.0‾3.060降低COD浓度臭氧2.0降低BOD5浓度氯3.0‾8.06.0降低COD浓度臭氧40