文档介绍：第十章污水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理
生物脱氮除磷及其原理
水体中氮、磷浓度过高会导致水体的富营养化。
二级处理主要以去除废水中的可溶性有机物为主,对于氮、磷的去除效率很低,难以达到严格的排放标准。
生物脱氮原理、工艺及微生物
1. 生物脱氮原理
生物脱氮主要通过硝化作用和反硝化作用来完成。
NH3-N
NO3―-N
N2↑
好氧条件
亚硝化细菌
硝化细菌
缺氧条件
反硝化细菌
生物脱氮——硝化作用阶段
硝化作用是指NH3被氧化成NO2-,再被氧化成NO3-的过程。
反应:
第一步:亚硝化反应
NH4++→NO2-+2H++H2O
第二步:硝化反应
NO2-+→NO3-
生物脱氮——硝化作用阶段
微生物:亚硝化细菌和硝化细菌,两者为化能自养菌,G-,专性好氧,要求中性、弱碱性环境, ~ ,以CO2为唯一碳源,最适温度25~30 ℃。
生物脱氮——硝化作用阶段
运行操作关键:
泥龄θSRT(悬浮固体停留时间)较长
要供给足够的DO,~
要控制适度的曝气时间(水力停留时间)
~
温度:25~30℃
有机物含量不应过高
微生物脱氮——反硝化作用阶段
反硝化作用是指兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为N2的过程。
反应:HNO3 →HNO2 → NO → N2O → N2
微生物:反硝化细菌
运行操作关键:碳源、 NO3- 、NO2- 、pH值、 DO、温度等
微生物脱氮——反硝化作用阶段
微生物:反硝化细菌
兼性厌氧菌,在缺氧条件下利用NO3-氧化有机物获得能量,碳源来自有机物,最终电子受体为NO3- 和NO2- ,要求中性、弱碱性环境,pH=~,最适温度10~35℃。
微生物脱氮——反硝化作用阶段
运行操作关键——碳源
废水中所含的有机碳源:BOD5:TN>3:1时,无需外加碳源,即可达到脱氮目的。
外加碳源: BOD5:TN<3:1时,需外加碳源,多采用甲醇。
内碳源:内碳源指活性污泥微生物死亡、自溶后释放出来的有机碳,也称二次性基质。
微生物脱氮——反硝化作用阶段
运行操作关键——碳源
外源反硝化:利用外来碳源,以NO3-为最终电子受体,氧化有机物合成细胞物质。
内源反硝化(硝化细菌内源呼吸):以机体内的有机物为碳源,以NO3-为最终电子受体。