① 污染物的生物化學轉化技術有哪些方法
不溶態污染物的分離技術: 1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流); 2、混凝澄清; 3、浮力浮上法:隔油、氣浮; 4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法 污染物的生物化學轉化技術: 1、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化溝等 2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等 3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等 4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法 污染物的化學轉化技術: 1、中和法:酸鹼中和 2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱 3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法 4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉 溶解態污染物的物理化學分離技術: 1、吸附法 2、離子交換法 3、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾 4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍 根據常見污水處理方法分類 物理法:物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等 化學法:加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等 物理化學法:物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等 生物法:微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等 現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。 一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。 二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。 三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。 整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者砂濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
② 生物脫氮除磷的環境條件要求,並說明主要生物脫氮除磷工藝的特點 詳細點 謝謝大家
四、厭氧/缺氧/好養(A/A/O)生物脫氮除磷工藝
(一)工藝流程
厭氧/缺氧/好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,簡稱A/A/O或A2/O)生物脫氮除磷工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯而成(圖3-10),是A1/O與A2/O流程的結合。在該工藝流程內,BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一並被去除。A/A/O生物脫氮除磷系統的活性污泥中,菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成,專性厭氧和一般專性好氧菌等菌群均基本被工藝過程淘汰。在好氧段,硝化細菌將入流中的氨氮及由有機銨轉化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉化成氮氣逸入大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,並吸收低級脂肪酸等易降解的有機物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘污泥的排放,將磷去除。以上三類細菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除實質上以反硝化細菌為主。
A2/O生物除磷工藝的主要特點:①厭氧池在前、好氧池在後,有利於抑制絲狀菌的生長,混合液的SVI小於100,污泥易沉澱,不易發生污泥膨脹,並能減輕好氧池的有機負荷;②活性污泥含磷率高,一般為2.5%以上,故污泥肥效號;③工藝流程簡單。
該工藝適用於TP/BOD較低的污水,當TP/BOD值很高時,BOD負荷過低會使得剩餘污泥量少,這時就難以達到較為滿意的處理效果。此外,由於城市污水一天內的進水量變化(高低縫)會造成沉澱池內污水的停留時間長,導致聚磷菌在厭氧狀態下產生磷的釋放,會降低該工藝的除磷效率,所以應注意及時排泥和污泥迴流。
(二)工藝參數和影響因素
A/A/O生物脫氮除磷的功能是有機物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數應同時滿足各種功能的要求。如能有效地脫氮或除磷,一般也能同時高效地去除BOD5。但除磷和脫氮往往是相矛盾的,具體體現在某些參數上,使這些參數只能局限在某一狹窄的范圍內。這是A/A/O工藝系統控制復雜的主要原因。
(1)F/M和SRT 完全的生物硝化,是高效生物脫氮的前提。因而,F/M越低,SRT越高,脫氮效率越高,而生物脫磷則要求高F/M低SRT。A/A/O生物脫氮除磷是運行較靈活的一種工藝,可以脫氮為重點,也可以除磷為重點,也可以二者兼顧。如果既要求一定脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般應控制在0.1~0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)、SRT一般應控制在8~15d。
(2)水力停留時間 水力停留時間與進水濃度、溫度等因素有關。厭氧段水力停留時間一般在1~2h范圍內,缺氧段水力停留時間為1.5~2.0h,好氧段水力停留時間一般應在6h。
(3)內迴流與外迴流 內迴流比r一般在200%~500%之間,具體取決於進水TKN濃度,以及所要求的脫氮效率。一般認為,r在300%~500%時脫氮效率最佳。外迴流比R一般在50%~100%的范圍內,在保證二沉池不發生反硝化及二次放磷的前提下,應使R降至最低,以免將太多的 帶回厭氧段,干擾磷的釋放,降低除磷效率。
(4)溶解氧DO 厭氧段DO應控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO應控制在0.5mg/L以下,而好氧段DO應控制在2~3mg/L之間。
(5)BOD5/TKN與BOD5/TP 對於生物脫氮來說,BOD5/TKN至少應大於4.0,而生物除磷則要求BOD5/TP>20。如果不能滿足上述要求,應向污水中投加有機物。為了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做補充碳源。為了提高BOD5/TP,則宜投加乙醇等低級脂肪酸。
(6)pH A/A/O生物除磷脫氮系統中,污泥混合液的pH應控制在7.0以上;如果pH<6.5,應外加石灰,補充鹼度不足。
(7)毒物及抑制物質 某些重金屬離子、絡合陰離子及一些有機物隨工藝廢水排入處理系統以後,如果超過一定濃度,會導致活性污泥中毒,使其生物活性受到抑制。反硝化細菌和聚磷菌更易受到毒物抑制,一些對異氧菌無毒的物質會對硝化細菌形成抑制,而同一種抑制物質,在某一濃度水平下,對異養菌無毒性,而對硝化細菌卻可能有抑製作用。
這是我從城市污水培訓教程上復制下來的,這方面牽扯的東西很多,很難在回答里一一列舉,你要是感覺這資料有用留下郵箱,我發給你一些資料,也可以加我網路HI,在線交流一下
③ 污水處理中BOD/TN的比值范圍是多少最為
對於活性污泥這個微生物群體而言有一個經驗的值,好氧條件下碳氮磷比是100:5:1,厭氧條件下是200:5:1。
規范上有個比值,室外排水設計察陪孫規范,6.6.17,(活性污泥法敗鏈)進入生物脫氮除磷系統的污水應符合亂叢
1,BOD5:總凱式氮大於4
④ 影響生物脫氮因素
1.溶解氧(脫氮一般需要反硝化,反硝化主要是兼氧細菌起作用,溶解氧最佳控制在0.5mg/l)
2.溫度(一般30-40)
3.PH(6-9)
4.停留時間(一般情況越長越好,最好不要小於1小時)
5.污泥濃度,這個具體記不得了,不要太小
其它的還有可以上網查,比喻中國城鎮水網之類的,很多這樣的文章。
再給你個論文:
一、概述
通過對北京市一些污水處理廠的實地考察發現,部分污水處理廠在具有良好脫氮除磷效果時,其生物池內的污泥濃度都相對較高。例如:酒仙橋污水處理廠氧化溝工藝、清河污水處理廠的倒置A2/O工藝等,尤其酒仙橋污水處理廠MLSS一度達到了6000~7000mg/L,約為設計值的兩倍,在其二沉池出水SS指標正常情況下,其TP<1mg/L TN<10mg/L。一般的脫氮除磷理論極少有介紹污泥濃度與脫氮除磷之間的直接關系問題,但從微生物量與去除有機物、N、P的速率以及DO之間的關系等方面分析,可以初步解釋在具有脫氮除磷功能的工藝中控制相對較高的污泥濃度對脫氮除磷是有利的。
二、脫氮除磷的控制因素
普遍觀點認為任何理想的脫氮除磷工藝應控制以下幾個關鍵點:
a. 泥齡控制應大於硝化菌、聚磷菌所需的最小泥齡。
b. 迴流至厭氧區的迴流污泥盡可能少的攜帶氧包括:分子氧、離子氧(NO3-N)。
c. 迴流至缺氧段反硝化的混合液盡可能少的攜帶分子氧。
d. 進水碳源應滿足厭氧池有效釋磷、缺氧池反硝化。
e. 各生物處理功能單元應滿足在正常污泥濃度下各自所需的反應時間。
三、污泥濃度與脫氮關系
生物脫氮過程中,硝化作用的程度往往是生物脫氮的前提,其控制相對比較簡單;反硝化作用是生物脫氮的關鍵,其受諸多因素影響較大,同時反硝化效果也很大程度上影響系統除磷。
1、污泥濃度對硝化影響
影響硝化反應的環境因素有很多包括:PH、溫度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥濃度、有毒物質等。實際污水處理廠在工藝的運行中只能對SRT、DO、BOD/TKN、污泥濃度等參數進行控制。
a. 在好氧硝化過程中較高的污泥濃度其硝化細菌的濃度相對較高,因此好氧硝化反應的速率在高污泥濃度條件下較高。
b. 一定污泥泥齡是保證生物污泥中的硝化細菌存在的條件,同時創造良好的硝化細菌生存條件更能提高其在微生物菌群中所佔比例,從而提高硝化細菌濃度。高污泥濃度下在厭氧階段會有更多的BOD被消耗,進入好氧階段其BOD/TKN也就相對更低些。一些研究表明活性污泥中硝化細菌所佔的比例,與BOD/TKN呈反比關系。由於硝化菌是一類自養菌,有機基質的濃度並不是它的生長限制因素,但若有機基質濃度過高,會使生長速率較高的異氧菌迅速繁衍,爭奪溶解氧,從而使自養菌的生長緩慢且好氧的硝化菌得不到優勢,結果降低硝化速率。
c. DO值一般是污水處理廠硝化階段的重要重要指標,一般情況下DO值在2mg/L以上。在大多數氧化溝工藝中其溝內平均DO值都很難達到2mg/L,一般維持在1mg/L或更低水平,但其硝化效果仍然良好,分析原因為氧化溝特有的相對較高污泥濃度雖然其溝內DO值較低,但其它有利於硝化的因素增強。污泥濃度增高,也就增大生物處理池的的有效容積,同時降低了負荷等。從另一角度分析提高污泥濃度其微生物好氧量也相應增加,在同等曝氣量條件下,溶解氧儀顯現出來的數值也應該較低。以上幾點說明提高污泥濃度,生物池中的DO值可適當降低,硝化效果仍可維持良好水平。
d. 為保證活性污泥中硝化細菌的正常生長繁殖,泥齡一般應控制在8天以上。但為了使硝化細菌與其它異氧細菌有相對平衡的生存競爭力,應在污泥不發生嚴重老化前提下提高泥齡,相應也就是增大生物系統的污泥濃度。
2、污泥濃度對反硝化影響
生物反硝化作用即為在缺氧條件下反硝化細菌利用硝酸鹽中的離子氧分解有機物的過程,硝酸鹽即被還原為N2,完成脫氮過程。反硝化過程中的反硝化細菌是大量存在於污水處理系統中的異氧型兼性細菌,在有氧存在條件下,反硝化細菌利用氧進行呼吸、氧化分解有機物。在無分子氧的條件下,同時存在硝酸和亞硝酸離子時,它們能用這些離子中的氧進行呼吸,使有機質氧化分解。反硝化細菌能夠利用各種各樣的有機基質作為反硝化過程中的電子供體,其中包括:碳水化合物、有機酸類、醇類以及甚至像烷烴類、苯酸鹽類和其它的苯衍生物這些化合物,它們往往是廢水的主要組分。影響反硝化速率的因素較多,包括PH值、溫度、DO、碳氮比、污泥濃度等,實際污水處理廠在工藝的運行中只能對DO、污泥濃度等參數進行控制。碳氮比雖然是反硝化反應中最重要的影響因素但其和來水水質有很大關系一般實際運行中很難控制。
a. 反硝化反應過程中要求在無分子氧存在的條件下反硝化細菌才能利用硝酸鹽及亞硝酸鹽中的離子氧分解有機物。之前提到,高污泥濃度的生物系統在硝化過程中可適當降低溶解氧值,同時保持硝化效果,因此使硝化末端降低溶解氧可以有效的減少硝酸鹽迴流液中所攜帶的溶解氧含量,降低分子氧在缺氧區對反硝化進程的影響,提高反硝化菌利用碳源的反硝化能力。同時高污泥濃度自身內源代謝好氧量也相對較強,可以進一步消耗迴流及缺氧段中的溶解氧。再有非常高的污泥濃度會改變混合液的粘滯性,增大擴散阻力,從而也使迴流攜帶的溶解氧降低,在一些使用明渠作為迴流通道的處理工藝中可以減小迴流跌落的充氧量。總之高污濃度對於降低實際工藝運行中反硝化階段的DO值有較大作用。
b. 由於反硝化細菌是異氧型兼性細菌在污水處理系統大量存在,提高系統中的污泥濃度可有效的提高反硝化細菌的濃度。反硝化反應速度與硝酸鹽亞硝酸鹽濃度基本無關,而與反硝化細菌的濃度呈一級反應。因此在實際工藝運行中高污泥濃度可以縮短反硝化的時間減小缺氧段的有效容積。在缺氧段有效容積一定的件下,高污泥濃度的反硝化反應可以更好的利用有機基質中相對較難降解的有機物作為碳源進行反硝化反應。這一點對於脫氮除磷工藝,尤其C源不足的情況尤為重要。
c. 高污泥濃度其微生物菌膠團直徑相對較大,在硝化反應過程中受溶解氧低的影響,氧的壓力梯度較小,菌膠團內部容易形成缺氧環境從而發生反硝化反應。所以高污泥濃度可以促進同程反硝化。
四、污泥濃度與生物除磷
生物除磷的關鍵點是提高聚磷菌在活性污泥系統中所佔比例,同時在系統運行過程中大量增長繁殖,在排出系統時聚磷菌體內含磷量維持在一個較高水平。
為了提高系統中聚磷菌所佔活性污泥的比例就要為聚磷菌營造更優越的適合其生長繁殖的環境及水力條件,即工藝流程上有良好的厭氧、好氧環境,厭氧區的環境因素控制對聚磷菌的生長繁殖,以及除磷功能的實現尤為重要。厭氧區的高污泥濃度對於聚磷菌更為有利。
a. 高污泥濃度在厭氧區其聚磷菌濃度也相應較高,釋磷的微生物量增多,後續好氧吸磷微生物量也就會相應增加,增大了系統整體的除磷作用。
b. 厭氧區聚磷菌吸收VFA釋磷,同時厭氧區在高污泥濃度的條件下可作為系統的厭氧酸化段,對水中的高分子難降解有機物起到厭氧水解作用,聚磷菌釋磷過程中釋放的能量,可供聚磷菌主動吸收乙酸、H+、等使之形成PHB形式貯存在菌體內,從而促進有機物的酸化過程,提高污水的可生化性增大後續處理過程中的反硝化反應所用碳源。
五、結束
總之在脫氮除磷的污水處理工藝中在處理設施充足情況下應適當提高生物池內的污泥濃度,增強系統脫氮除磷能力。
a. 高污泥濃度可提高處理工藝各單元的的反應速率,減小所需的反應時間。
b. 高污泥濃度其菌膠團直徑相對較高,其菌膠團內更容易形成缺氧反硝化,可能會發生同程反硝化。
c. 高污泥濃度可有效降低迴流中溶解氧含量,提高厭氧有效釋磷、反硝化脫氮的有機物利用率。
d. 高污泥濃度其相應具有較高的泥齡,生物系統內的優勢菌種一般不受泥齡限制。因此在脫氮除磷工藝中各類主要功能細菌在適應脫氮除磷環境時形成優勢菌種。
e. 高污泥濃度在厭氧階段的水解酸化作用,有利於後續反硝化作用時有機物的更好吸收利用。
當然高污泥濃度對污水處理廠也同樣存在不利的影響因素,如曝氣時擴散阻力增大,供氧的利用率下降;增大了二沉池的污泥負荷。同時在生物脫氮除磷過程中排泥是除磷的必需過程,排泥量的多少很大程度上影響系統的除磷效果,因此在污水廠運行時,應保證每天一定量排泥除磷的前提下,採用高污泥濃度運行。
參考文獻
[1]李軍,楊秀山 彭永臻.微生物與水處理工程.化學工業出版社 2002.
[2]張自傑,林榮忱 金儒霖,排水工程 中國建築工業出版社 2003。