文档介绍：第七章污水的深度处理与回用
第一节概述
一、污水处理的级别
预处理(物理法):Preliminary treatment,去除粗大悬浮物;
一级处理(物理法):Primary treatment,去除悬浮物;
二级处理(生物法):Secondary treatment,去除胶体和溶解性有机物;
三级或深度处理(物化或生化):Tertiary or advanced treatment,去除氮磷营养物和有机物,深度处理一般以污水回收、再用为目的。
二、污水二级处理的不足 在一般情况下,城市污水经二级处理后还含有相当数量的污染物,如BOD5 20~30mg/L;CODCr 60~100mg/L;SS 20~30mg/L;NH3-N 15~25mg/L;P 6~10mg/L,此外还含有致病细菌、病毒和重金属等有害物质。 含有以上污染物的处理水,如排放至河流、湖泊、水库等水体回导致水体的富营养化。而且在淡水缺乏地区,这种处理排放的方式是对水资源的极大浪费。
三、污水深度处理的目标 1. 去除水中残存的悬浮物(包括活性污泥颗粒);脱色、除臭,使水得到进一步澄清; 2. 进一步降低BOD5 、CODCr 、TOC等指标,使水进一步稳定; 3. 脱氮、除磷,消除能导致水体富营养化的因素; 4. 消毒去菌,去除水中有毒有害物质
四、经过深度处理后的水的应用 1. 排放包括具有较高经济价值水体及缓流水体在内的任何水体,补充地面水源。 2. 回用于农田灌溉、市政杂用,如灌溉城市绿地、冲洗街道、车辆、景观用水等。 3. 居民小区中水回用于冲洗厕所; 4. 作为冷却水和工艺水的补充用水,回用于工业企业; 5. 用于防止地面下沉或海水入侵,回灌地下。
第二节生物脱氮技术
一、生物脱氮原理
1 氨化反应
以氨基酸为例,
RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3
2 硝化反应 第一步由亚硝酸菌将氨氮(NH4+和NH3)转化成亚硝酸盐(NO2--N);第二步再由硝酸菌将亚硝酸盐氧化成硝酸盐(NO3—N)。具体反应如下: NH4++3/2O2→ NO2-+H2O+2H+ NO2-+1/2 O2→ NO3- 若考虑硝化细菌新细胞的合成,则反应式为: 55NH4++76O2+109HCO3-→C5H7NO2+54 NO2-+57H2O+104H2CO3 400NO2-+NH4++4H2CO3+HCO3-+195O2→C5H7NO2+3H2O+400NO3-
将两式合并,得: NH4+++-→++-+ 硝化反应过程中氮元素的转化过程如下: NH4+→NH2OH→NOH→(NO2. NHOH)→NO2-→NO3- NH4+氧化为NO2-经历了3个步骤6个电子变化,这说明亚硝酸菌的酶系统十分复杂,而硝酸反应只经历了1步和2个电子变化,相对简单些影响生物硝化的因素有:温度、溶解氧、pH、有毒物质和C/N比。
3 硝化反应的条件与工艺参数 1. 微生物:硝化菌、亚硝化菌、光合细菌。 2. 碳氮比:C/N≤3或=(不是书中所提的BOD<20mg/L. 3. DO:根据反应方程式摩尔氮变成NO3-,需2mol分子氧,(硝化需氧量),-。 4. pH:高硝化速度出现在pH=-,当pH<6或>9时,硝化反应将停止;生活污水pH值稳定,要维持pH稳定,必须要有足够的碱度,每硝化1gN,。 5. 水温(t):适应温度30-35℃,当t<10℃以下(准确应是8℃以下时),硝化作用迅速降低。
6. 泥龄(θc):θc>15d,最好20~36d(若温度达40℃左右,减少泥龄,10~15d左右可实现短程反硝化)。 7. 回流比(R):R100~200%,否则能耗大,效果提高也不明显。 8. 水力停留时间(HRT):~6h。