Ⅰ 生物法脱氮除磷的基本原理,影响因素及基本流程有哪些
氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而,我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污(废)水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体;在好氧生物处理中,生活污水经生物降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除。
同时产生NH3-N 、 和和,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除;二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的 和 ,但对N、P等营养物只能去除10%~20%,其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的,适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。
生物脱氮除磷机理
生物脱氮机理
污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即,将 转化为 和 。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即,将 (经反亚硝化)和 (经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的。
废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分。主要过程如下:氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮。其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌,以无机碳化合物为碳源,从 或 的氧化反应中获取能量。其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35℃,在土壤中为30-40℃,最佳pH值偏碱性。反硝化作用是反硝化菌(大多数是异养型兼性厌氧菌,DO<0.5mg/L)在缺氧的条件下,以硝酸盐氮为电子受体,以有机物为电子供体进行厌氧呼吸,将硝酸盐氮还原为N2或NO2-同时降解有机物。
生物除磷原理
磷在自然界以2种状态存在:可溶态或颗粒态。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离。废水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放。进入好氧环境后,活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过程。将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的。
厌氧释放磷的过程
聚磷菌在厌氧条件下,分解体内的多聚磷酸盐产生ATP,利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB。与此同时释放出于环境中。
好氧吸磷过程
聚磷菌在好氧条件下,分解机体内的PHB和外源基质,产生质子驱动力将体外的输送到体内合成ATP和核酸,将过剩的聚合成细胞贮存物:多聚磷酸盐(异染颗粒)。
Ⅱ 脱氮除磷是什么
所谓生物脱氮除磷就是将生物脱氮和除磷组合在一个流程中同步处理.而生物脱氮除磷的诸多工艺中,其共性部分为,都具有厌氧、缺氧和好样池(区).
在生物脱氮除磷过程中,厌氧池的主要功能是释放磷,使污水中磷的浓度升高,溶剂性有机物被微生物细胞吸收而是废水中BOD浓度降低;另外氨氮因细胞的合成而被去除一部分,使废水中氨氮的浓度降低,但NO3-N的含量没有变化.
在缺氧池中,反硝化菌利用沸水中的有机物做碳源,将回流废水中所携带的硝态氮和亚硝态氮还原成N2释放到空气中,因此BOD5浓度下降,硝态氮浓度大幅度下降,而磷的浓度变化很小.
在好氧池中有机物被为生物降解,浓度继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NO4—-N浓度明显下降.但随着硝化过程,硝态氮的浓度却在增加,磷随着聚磷菌的过量摄取也已比较快的速度下降.所以A2/O、氧化沟等工艺可以同时完成完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NO3—-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能.厌氧池于好氧池联合完成除磷功能.
有以上表述可以得出,要实现有效地脱氮除磷,必须控制好厌氧、缺氧、好氧工艺段的交替运作.
而A/A/O是在A/O的基础生为脱氮增设了缺氧池,缺氧池的HRT一般为1.0h,DO浓度近乎0,好氧池内富硝基(硝酸基和亚硝酸基)液回流到缺氧池实现脱氮.出水磷浓度一般小于2,经过滤后可降低至1.5左右.
沉淀池回流污泥在厌氧反应区释放磷,同时部分有机物进行氨化;缺氧区主要进行反硝化反应,脱氮菌将硝态氮还原为N2;好氧区进行硝化、去除BOD和磷的吸收.
我不知道你那句话从哪儿来的,
Ⅲ 生物转盘与活性污泥法相比有什么优点
与传统的活性污泥法相比,生物转盘工艺具有如下优势:
1、 处理效率高,出水水质好:生物膜上微生物种类多、浓度高且每级都有优势种属,还可 以生长硝化细菌,具有较好的脱氮除磷功能;
2、耐冲击负荷能力强:对进水水质、水量的变化有较强的适应性,即使中间停止一段时间 进水,对生物膜的净化功能也不会带来明显的障碍; 污泥产量少:生物 膜上微生物的食物链长,产生的污泥量少,是活性污法的1/2左右;
3、易于固液分离:即使产生大量的丝状菌,在二沉池中也无污泥上浮现象发生;
4、能够处理低浓度污水:如果进水BOD5在50—60mg/L以下,活性污泥法处理系统絮凝 体会形成恶化,处理水质低下,但是,生物盘法处理系统能够取得较好的处理效果,可使BOD5降至5-10mg/L;
5、动力消耗和运行费用低:生物转盘无需曝气,无需污泥回流,比活性污泥法节能1/2, 大大降低了日常运转费用。
6、设备简单,运行稳定可靠,便于维护管理;无生物量调节和污泥膨胀的问题。
7 、应用广泛:只要是可生化性较强的有机废水,不受水量多少和污染负荷高低的限制,均 可采用此技术。
Ⅳ 与活性污泥法相比,生物膜法的优点和缺点有哪些
可生化性和后续好氧处理工艺的处理效果。
④厌氧过程和好氧过程的串联配合使用,可以起到脱氮除磷的作用。
⑤对营养物的需求量小。
一般认为,
好氧处理氮和磷的需求量为
BOD
:
N
:
P=100
:
5
:
1
,
而厌氧处理为
(
350-500
)
:
5
:
1
。
有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素,
因此厌氧处理可以不添加或少添加营养盐。
⑦耐冲击负荷能力强。厌氧处理污泥浓度高,能承受较大的浓度变化和水质变化。
⑧规模灵活。厌氧处理系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于制作。
(
2
)厌氧生物处理与好氧生物处理相比,缺点如下:
①厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水
COD
高于好氧
处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准。
②厌氧微生物对有毒物质较为敏感,因此,对于有毒废水性质了解的不足或操作不当
在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。
③厌氧反应器初次启动过程缓慢,一般需要
8-12
周时间。
3.
图示
A2/O
法同步脱氮除磷工艺流程,并简述各部分作用。
答:工艺流程
厌氧反应器:除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物。
缺氧反应器:本段主要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧池送来的,循环的混合液
较大,一般为
2
倍的进水量。
好氧反应器:混合液由缺氧反应器进入好氧反应器
—
曝气池,这一反应器是多功能的,去
除
BOD
,硝化和吸收磷等反应都在这里进行
沉淀池:进行泥水分离,上清液作为处理水排放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部
分作为剩余污泥排放。
A2/O
优缺点
优点:
①流程简单,总停留时间较短;
②厌氧(缺氧)好氧交替运行,不宜丝状菌增殖繁衍,污泥膨胀可能性极小;③无须
投药和外加碳源,运行费用低;
缺点:
①沉淀池污泥停留时间不宜太短;
②脱氮除磷效果不是很好。
4.
论述
A/O
工艺分别用于脱氮和除磷的过程及特点。
Ⅳ 生物脱氮除磷的环境条件要求,并说明主要生物脱氮除磷工艺的特点 详细点 谢谢大家
四、厌氧/缺氧/好养(A/A/O)生物脱氮除磷工艺
(一)工艺流程
厌氧/缺氧/好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,简称A/A/O或A2/O)生物脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成(图3-10),是A1/O与A2/O流程的结合。在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一并被去除。A/A/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成,专性厌氧和一般专性好氧菌等菌群均基本被工艺过程淘汰。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及由有机铵转化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实质上以反硝化细菌为主。
A2/O生物除磷工艺的主要特点:①厌氧池在前、好氧池在后,有利于抑制丝状菌的生长,混合液的SVI小于100,污泥易沉淀,不易发生污泥膨胀,并能减轻好氧池的有机负荷;②活性污泥含磷率高,一般为2.5%以上,故污泥肥效号;③工艺流程简单。
该工艺适用于TP/BOD较低的污水,当TP/BOD值很高时,BOD负荷过低会使得剩余污泥量少,这时就难以达到较为满意的处理效果。此外,由于城市污水一天内的进水量变化(高低缝)会造成沉淀池内污水的停留时间长,导致聚磷菌在厌氧状态下产生磷的释放,会降低该工艺的除磷效率,所以应注意及时排泥和污泥回流。
(二)工艺参数和影响因素
A/A/O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相矛盾的,具体体现在某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内。这是A/A/O工艺系统控制复杂的主要原因。
(1)F/M和SRT 完全的生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M越低,SRT越高,脱氮效率越高,而生物脱磷则要求高F/M低SRT。A/A/O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以脱氮为重点,也可以除磷为重点,也可以二者兼顾。如果既要求一定脱氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般应控制在0.1~0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)、SRT一般应控制在8~15d。
(2)水力停留时间 水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1~2h范围内,缺氧段水力停留时间为1.5~2.0h,好氧段水力停留时间一般应在6h。
(3)内回流与外回流 内回流比r一般在200%~500%之间,具体取决于进水TKN浓度,以及所要求的脱氮效率。一般认为,r在300%~500%时脱氮效率最佳。外回流比R一般在50%~100%的范围内,在保证二沉池不发生反硝化及二次放磷的前提下,应使R降至最低,以免将太多的 带回厌氧段,干扰磷的释放,降低除磷效率。
(4)溶解氧DO 厌氧段DO应控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO应控制在0.5mg/L以下,而好氧段DO应控制在2~3mg/L之间。
(5)BOD5/TKN与BOD5/TP 对于生物脱氮来说,BOD5/TKN至少应大于4.0,而生物除磷则要求BOD5/TP>20。如果不能满足上述要求,应向污水中投加有机物。为了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做补充碳源。为了提高BOD5/TP,则宜投加乙醇等低级脂肪酸。
(6)pH A/A/O生物除磷脱氮系统中,污泥混合液的pH应控制在7.0以上;如果pH<6.5,应外加石灰,补充碱度不足。
(7)毒物及抑制物质 某些重金属离子、络合阴离子及一些有机物随工艺废水排入处理系统以后,如果超过一定浓度,会导致活性污泥中毒,使其生物活性受到抑制。反硝化细菌和聚磷菌更易受到毒物抑制,一些对异氧菌无毒的物质会对硝化细菌形成抑制,而同一种抑制物质,在某一浓度水平下,对异养菌无毒性,而对硝化细菌却可能有抑制作用。
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