文档介绍：第四章污水深度处理
脱氮、除磷工艺与微生物学原理
微污染水源水预处理中的微生物学问题
饮用水的消毒及其微生物学效应
污水一级处理:除去废水中的砂砾及大的悬浮固体
污水二级处理—生物处理:去除废水中的可溶性有机物,
去除COD70~90%,去除BOD590%以上。同时产生
NH3-N
NO3--N
PO43-
SO42-
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。
第一节微生物脱氮除磷工艺、原理
A/O脱氮工艺
废水
好氧脱碳
缺氧反硝化
沉淀池
好氧硝化
沉淀池1
好氧活性污泥回流
缺氧活性污泥回流
出水
回流
?
一、微生物脱氮工艺
活性污泥法典型工艺——A/O工艺(缺氧、好氧工艺)
硝化阶段
硝化细菌的世代时间普遍比异养菌的世代时间长,为了硝化作用彻底,保证有足够数量活性强的硝化细菌。
①污泥龄
定义为每日新增污泥平均停留在曝气池中的天数,
也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间。
反映了活性污泥吸附有机物以后,进行稳定氧化的时间长短。
污泥龄越长,有机物氧化稳定得越彻底,处理效果越好,剩余污泥量越少。
但是污泥龄也不能太长,否则污泥会老化,影响沉淀效果。
污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间,否则曝气池中的污泥会都消失。
脱氮原理
脱氮原理
缺氧反硝化
细菌:反硝化细菌(兼性厌氧菌)
反应:NO3-—N反硝化还原为N2,溢出水面释放到大气
碳源:原水中BOD
***盐来源:回流出水中的硝化产物
好氧脱碳硝化
脱碳——氧化去除BOD
脱碳菌——好氧有机物呼吸的细菌,以有机物为碳源
硝化菌——好氧氨盐呼吸的细菌,以碳酸盐为碳源
(NH4+→NO2-→NO3-)
提问:为什么先脱碳、后脱氮?
硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物;
有机碳源丰富时,脱碳菌世代周期短生长迅速,硝化菌氧利用不足,生长缓慢;
提问:硝化脱氮时有时需要补碱(NaHCO3或NaOH)?
硝化作用消耗碱(NH4+、CO32-),水pH下降;补充碳源、升高pH
提问:硝化菌世代周期长,容易从活性污泥系统中被洗掉,如何解决?
挂生物膜或投加悬浮填料
定期投菌
二、微生物除磷原理、工艺及其微生物
(BOD:N:P)100:5:1——微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等,但只去除污水中约19%左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高,故需用除磷工艺处理。
依靠聚磷菌(兼性厌氧菌)聚磷,再从水中除去这些细菌。
好氧时:大量繁殖(消耗好氧状态能源——聚β-羟基丁二酸(PHB)),
逆浓度梯度过量吸磷(贮备厌氧状态能源——多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒) );
厌氧时:正相反——不繁殖,释放磷酸盐于体外(产生能量供其储备消耗好氧状态能源——PHB)。
聚P
聚P
聚P
聚P
部分回流
做种
大部分
(P)去除
水中P