生活污水氨氮磷**标如何去除

时间：2018-11-12

生活污水脱氮除磷技术

对于城市、农村生活污水中氮,磷的去除,一般应结合污水的一级,二级处理工艺进行.在对城市污水一级处理去除悬浮物及二级处理去除**物的基础上,进一步采取措施去除其中的氮磷,即三级处理。当二级或三级出水水质仍达不到回用水水质要求时,需采取的处理措施则称为深度处理。
要去除**物,还要将污水中的**氮和氨氮通过生物硝化和反硝化作用转化为氮气,较终从污水中除去。物理化学脱氮方法通常直接对氨氮进行脱除,不包括**氮转化为氨氮和氨
城市污水脱氮技术可分为生物法脱氮和物理化学法脱氮两类。

一、生活污水脱氮技术

1.物理化学法脱氮
能够去除水中氮的物理化学法脱氮工艺主要有化学沉淀法、折点氯化法、选择性离子父换法、空气吹脱法、汽提法、反渗透法等。
(1)化学沉淀法往水中投加某种化学药剂,使其与水中的NH十发生反应,生成难浴于水的盐类,形成沉渣易去除.例如在含有NH3-N的废水中加人PO3+和Mg2+,生成饼酸铵镁沉淀。
(2)吹脱法废水中的NH3-N大多以铵离子(NH才)和游离氨(NH3)保持平侧印状态存在(NH3+H20NH4+OH-).将水的pH值调节至碱性,则水中NH4牧心
为游离态的NH3.再向水中通人空气,使水中的NH3从液相转移到空气中,随气体逃度?大气。
(3)汽提法使蒸气与废水接触,废水温度提升至沸点,利用恭馏作用使水中的NH3挥发到大气中。
(4)氯化法将氯气或次氯酸钠通人水中,当投人量**过某信时,NH3-N与银生成N2从水中去除。
(5)结晶法含铵盐的废水经蒸发浓缩,使铵盐在废水中形成结晶去除。
(6)离子交换法用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与废水中的NH进行交换反应,使NH转移至不溶性离子化合物上去除。

对于物理化学法脱氮,目前尚缺乏成功的工艺设计经验,运行操作复杂,费用昂贵,而现有的城市污水二级处理系统很容易改建成生物脱氮系统。因此目前城市污水脱氮的主要内容是生物脱氮。只有当气候条件不适合生物脱氮或污水中氨氮浓度很高时(如填埋沥滤液)才用物理化学法去除氨氮。此外,当用生物脱氮还不能满足严格的出水水质要求时,可以把物理化学脱氮作为较终处理工艺。

2.生物法脱氮

(1)污水中的氮及生物脱氮过程氮在污水中的存在形式有四种,即**氮(动物蛋白、植物蛋白)、氨氮(NH,NH)亚硝酸氮(NO2)和硝酸氮(NO3)。在城市污水中,氮主要以**氮(蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等)和氨氮的形式存在,一般以前者为主。当污水中的**物被生物降解氧化时,其中的**氮被转化为氨氮(氨化反应)。因此,二级处理出水中氮的形式主要是氨氮,另外还有少量经硝化反应生成的亚硝酸氮和硝酸氮。
污水中**氮和氨氮的总和叫凯氏氮(TKN),是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的水中含氮量。它包括在测定条件下能转化为铵盐而被测定的**氮化合物、氨氮。其中**氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及所合成的氮为负三价形态的**氮化合物,但不包括叠氮化合物、硝基化合物等。凯氏氮与亚硝酸氮及硝酸氮的总和叫总氮(TN).一般认为:
凯氏氮=**氮十氨氮
总氮=总凯氏氮十硝酸氮十亚硝酸氮
城市污水中TKN的值一般为15~50mg/L,其中非溶解性部分约占40%.

生物脱氮包括以下三个过程。

同化过程:污水中一部分氨氮被同化为新细胞物质,以剩余污泥形式去除。
2硝化过程: 在好氧条件下,将氨态氮氧化为亚硝酸氮和硝酸氮的过程。此作用是由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的。
3反硝化过程: 在缺氧条件下,硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌作用下,还原为氮气,然后使氮气从污水中释放到大气中的过程.
(2)生物硝化工艺生物硝化工艺是生物脱氮的必要步骤,根据碳氧化(碳**物的氧化)和硝化功能的分离程度,硝化工艺一般有两种形式:单独硝化工艺(又称分级硝化工艺)和合并硝化工艺(又称单级硝化工艺)。碳氧化和硝化在不同反应器内进行称为单独硝化工艺,碳氧化和硝化在同一反应器内进行称为合并硝化工艺。
完成生物硝化的反应器可分为微生物悬浮生长型和微生物附着生长型两种类型。微生物
悬浮生长型反应器即活性污泥反应器,这种类型的反应器除普通活性污泥法的典型工艺(包
括完全混合式和推流式)外,还包括普通活性污泥法的一些变形(如延时曝气、吸附再生、
阶段曝气 ,纯氧活性污泥法等)以及序批式活性污泥法(SBR) 和氧化沟等。微生物附着型
反应器即生物膜反应器,主要有普通生物滤池,塔式生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池
和生物流化床等。表2-1为两种生物硝化工艺的特性比较。

两种生物硝化工艺的特性比较
缺点
工艺类型
优点
含碳**物氧化与氨氮氧化在同一反应器内完成,
对有毒物质较敏感,操作稳定性居于中等,且与二沉
活性污泥法
工艺流程及设备简单;出水氨氮含量可以很低;由于
池效率有关;在气候寒冷地区,池容较大
合并硝化
BODs/TKN高,易于控制污泥含量
含碳**物氧化与氨氮氧化在同一反应器内完成,对有毒物质较敏感,操作稳定性居于中等;除生物转生物膜法
工艺流程简单;由于微生物附着生长在填料上,处理|盘外、出水氨氮含量一般为1~3mg/L,在气候寒冷地合并硝化
稳定性不受二沉池效率影响
区不宜采用
由于 BODs/TKN低,难以保持硝化反应器内污泥含
活性污泥法
可有效地抑制有毒物质的影响,操作稳定;出水中|量操作;稳定性与二沉池效率有关;由于含碳**物氧单独硝化氨氮含量可以很低
化与氨氮氧化在不同反应器内进行,增加了构筑物数
目和管理的复杂程度
可有效地抑制有毒物质的影响,操作稳定;由于微|出水氨氮含量一般为1~3mg/L,由于含碳**物氧生物膜法
生物附着生长在填料上,处理稳定性不受二沉池效率|化与氨氮氧化在不同反应器内进行,增加了构筑物数单独硝化
影响;温度对硝化反应影响较小
目和管理的复杂程度
(3)生物脱氮工艺生物硝化过程将污水中的**氮和氨氮氧化为硝态氮,但这只是转化了氮在污水中的存在形式,并不能使污水中的总氮减少。只有在硝化的基础上再进行反硝化,将硝态氮还原为氮气,才能降低污水中的总氮。
生物脱氮工艺流程同一般的生物处理法一样,按处理原理可分为两大类:活性污泥脱氮法(系统)和生物膜脱氮法(系统)。按碳氧化,硝化、反硝化的过程是结合进行还是分开进行来区分,有多级和单级两种系统。按脱烈时所采用的碳源不同,还可区分为内碳源和外加碳源两种方式。
在活性污泥多级脱氮系统中,硝化菌,反硝化菌污泥互不相混,分别由不同反应器将它们分隔开来,可分别称为三级活性沔泥脱氮系统和二级活性污泥脱氮系统。在单级脱氮系统中,碳氧化硝化和反硝化在一个活性疗泥反应器内实现,微生物交替地处于好氧和厌氧状态。
O三级活性污泥脱氮工艺。三级生物脱氮系统是一种传统的生物脱氮方式,其工艺流程贝图2-1。在此流程中,含倾**物氧化利含氮**物氨化、氨氮的硝化及硝酸盐的反硝化分别按顺序在三个反应器中进行,开维持各自独立的污泥回流系统。**段(曝气池)和**段(硝化池)应维持好氧状公.*三段(反硝化池)则应维持缺氧条件,不进行曝气,从而降依硝化反应速度,因此如果原污水碱度不足,需要加碱调节pH值。
采用搅拌使污泥处于悬浮状态开与湾水保持良好的混合。*二段的硝化过程要消耗碱度,
该工艺中,反硝化过程所需碳源采用外加甲醇、这种流程的优点是好氧菌、硝化菌和反硝化菌分别生长在不同的反应器中,并分别控制
在适宜的条件下运行,反应速度较快,可以得到相当好的 BODs 去除效果和脱氮效果。另
外,由于不同阶段发生的污泥分别在不同的沉淀池中沉淀分离而且各有*自的污泥回流系
统,故运行的灵活性和适应性较好。
这种流程的缺点是流程长、构筑物多、附属设备多、基建费用很高,且由于需要投加甲
醇作为外加碳源,也在较大程度上增加了运行费用。此外,在出水中还往往残留一定量的甲
醇,形成BODs和CODcr.

2二级活性污泥脱氮工艺。在此流程中,含碳**物的氧化、**氮的氨化和硝化合
并在一个生物处理构筑物中进行,即采用合并硝化工艺,见图2-2。该工艺流程与三级活性
污泥脱氮工艺相比较,系统中减少了一个活性污泥反应器、一个沉淀池和一个污泥回流系
统,但仍需外加甲醇作为碳源。该系统的优缺点与三级活性污泥脱氮系统相似,为了保证出
水**物浓度满足要求,可以在反硝化池后面增加一个曝气池,去除由于残留甲醇形成
的 BOD5.

二级活性污泥脱氮工艺流程

3单级活性污泥脱氮工艺。单级活性污泥脱氮系统较典型的特征就是只有一个沉淀池,
即只有一个污泥回流系统。这种系统利用污水中的含碳**物或微生物内源代谢产物作为
NO3-N反硝化电子供体,因而不需要补充外加碳源。
单级活性污泥脱氮系统具有许多不同的形式,如缺氧/好氧(A/O)-工艺,厌氧/缺氧/
好氧(A20)工艺,UCT(university of Capetown)工艺和 VIP(virginia initiative plant)
工艺。这些工艺只有一个缺氧池。巴顿甫(Bardenpho)生物脱氮工艺和改良UTC工艺是
具有两个缺氧池的单级活性污泥脱氮系统。此外,还有多缺氧池的单级活性污泥脱氮系统,
其他如氧化沟、SBR法、循环曝气系统(cyclical aerated system)也同归属为单级活性污泥
脱氮系统。
a.缺氧-好氧生物脱氮工艺(简称A/O工艺)。该工艺的主要特点是将反硝化反应器放
置在系统**,故又称为前置反硝化生物脱氮系统,见图2-3。这是目前较为广泛采用的一
种脱氮工艺.
在此流程中,原污水先进人缺氧池,再进人好氧池,并将好氧池的混合液与沉淀池的污
泥同时回流到缺氧池。污泥回流和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够数量
rd
的微生物,并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。由于原污水和好氧池混合液直接进
人缺氧池,为缺氧池反硝化提供了充足的碳源**物,使反硝化反应能在缺氧池中得以进
0
行。缺氧池进行反硝化后,出水可以在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化作用。

词条
词条说明
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