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脱氮除磷工艺的原理?

时间:2024-09-26 03:44|来源:未知|作者:温变仪器|点击:0次

一、脱氮除磷工艺的原理?

氨氮通过好氧亚硝化、硝化作用生成亚硝酸根、硝酸根,亚硝酸根、硝酸根通过缺氧反硝化生产氮气,从水中逸出。

除磷菌在厌氧条件下释放磷,再在好氧条件下过度吸磷,通过排泥除磷。

二、sbr脱氮除磷原理?

生物除磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。

生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。

在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。

三、脱氮除磷原理区别?

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。

○1硝化——短程硝化:

硝化——全程硝化(亚硝化+硝化):

○2反硝化——反硝化脱氮:

反硝化——厌氧氨氧化脱氮:

反硝化——厌氧氨反硫化脱氮:

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

四、脱氮除磷工艺流程讲解?

脱氮除磷是一种常见的污水处理工艺,主要用于去除废水中的氨氮、总氮和磷等营养物质,以减少对自然水环境的污染。一般情况下,脱氮除磷的工艺流程包括生化法、物理法和化学法等多种方法。以下是其中一个常见的脱氮除磷工艺流程的详细介绍:

1.生化反应池:首先,将废水送入生化反应池,通过微生物的作用,将废水中的有机物质分解成无机氮和磷等营养物质。

2.好氧区:在生化反应池中加入适量的氧气,这样可以使微生物充分发酵分解有机物,同时产生较高的反应温度和碱性环境,有利于氨氮的氧化和脱除。

3.硝化区:接下来,将好氧区反应池的出水送入硝化区,利用硝化菌的作用,将氨氮转化为硝态氮。

4.反硝化区:再将硝化区的出水送入反硝化区,利用反硝化菌的作用,将硝态氮还原成氮气释放,从而实现氮的脱除。

5.沉淀池:最后,将反硝化区的出水送入沉淀池净化处理,加入适量的化学药剂,使废水中的磷通过化学沉淀的方式去除。经过沉淀后,水中的悬浮物和已沉淀下来的固体颗粒就能够被分离出来,清水则流出沉淀池,完成整个脱氮除磷的工艺流程。

需要注意的是,不同的废水处理厂根据实际情况,可能会选择不同的脱氮除磷工艺流程,但是基本上都是以以上的方式进行的。

五、不能同步脱氮除磷的工艺有?

很多工艺都和DPB(同步反硝化除磷)沾边,例如上面的A2O

你说的反硝化除磷,就是利用缺氧条件以NO3-为电子受体,其原理与PAOs聚磷菌相似,只不过把厌氧/好氧变成了厌氧/缺氧

所以说很多工艺都有这一过程,只不过占得比例多少罢了,

例如A2O ,UCT ,MUCT ,约翰内斯堡工艺

如果单纯利用DPB的,我就知道一个,但是工艺不成熟,问题多

六、污、废水为什么要脱氮除磷?叙述污、废水脱氮、除磷的原理?

氮、磷是营养元素,工业废水和生活污水中的氮、磷大量进入水体后,水生生物特别是藻类将大量繁殖,大量死亡的水生生物被微生物分解,分解过程中消耗大量的溶解氧,水中的溶解氧浓度急剧下降,从而影响了鱼类等水生生物的生存。

城市污水厂的活性污泥法脱氮除磷的原理是:利用微生物分解有机氮,再转化为硝酸盐,之后反硝化成氮气得以去除;除磷则是利用聚磷菌放磷后,更大量的吸收磷,使磷富集在污泥中,通过排放剩余污泥去除磷。

七、污水厂脱氮除磷的方法有哪些?

1 物理法

(1)吹脱法:污水中的氨氮是以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)两种形式保持平衡状态而存在:

NH3+H2O==NH4++OH—

将pH值保持在11.5左右(投加一定量的碱),让污水流过吹脱塔,使NH3逸出,以达脱氮目的。

首先投加石灰调pH值至11.5以促使NH4+—N向NH3—N转化,然后在除氮塔内,空气自下向上吹入塔内,水自上而下喷淋,析出的NH3进入空气中,其去除率可达85%,水得以净化后再回流至格栅前,而除氮塔出来的空气再进入硫酸淋洗塔生成(NH4)2SO4,可作肥料或工业原料,该法虽然操作简便易控,除氨效果稳定,但存在下列问题:pH值过高易生成水垢;游离氨逸散造成二次污染等。

(2)电渗析法和反渗透法:这两种方法脱氮效果都好,但对水质要求高,处理成本高,一般极少使用。

(3)过滤法:脱氮效果不理想,一般可作脱氮预处理。

2 化学法

(1)折点加氯法:利用游离氯与污水中的氨作用,生成氮气而去除污水中的氮。

2NH4+3HOCL==N2+3CL—+3H2O+5H+

在pH值为中性,进行不连续点氯化处理时,进水中的NH4+—N可以在5分钟内去除90%以上,不过出水残留有氯,须附设除余氯的工艺设施,一般可设活性炭过滤设备,其滤层高2~6m,停留时间为半小时较宜。

(2)化学混凝法:脱氮效果不够理想,产生的污泥量较大,一般不单独采用该法脱氮。

3 离子交换法

常用斜发沸石作为除氨的离子交换体,它对氨离子的选择优于钙、镁、钠等离子,当日处理水量1000m3(原水中NH4+—N浓度为20mg/L),去除率标准为80%,再生液中的氨可以以游离氨或分子氮形式排放大气,也可以成氨溶液回收后作肥料,但该法脱氮成本高,不经济,此外还存在再生液处理等问题。

4 人工湿地法

利用农田、卵石床水栽植物进行处理,在澳大利亚新南威尔士的Wyong镇,污水流量为1700m3/d,二级处理出水含氮、磷分别为35mg/L、17mg/L,采用深0.3~1.0m,面积90ha,生长芦苇和阔叶树等植物的沼泽地进行湿地处理,在距湿地系统进口650m处取样,测得氮、磷含量已降至0.03mg/L、0.06mg/L。

该法投资少,运行方便,对农村及小城镇很适用,不过过量使用可能造成附近水井、河流、水库中的NO3—增加。

5 生物法

生物法是目前运用最广、最有研究前景的方法,详细介绍如下。

生物脱氮是生物法控制氮的一个重要分类。其主要原理是经硝化—反硝化处理,把污水中的氮变成无害的N2排除体系。硝化是污水中的有机氮在生物处理过程中被异氧型微生物氧化解,转化为氨氮,然后由自氧型硝化细菌将其转化为NO3—和NO2—的过程;反硝化是反硝化细菌经厌氧呼吸将NO3—和NO2—还原转化为N2的过程,从而达到脱氮的目的。

硝化过程: 有机氮 氨化菌 有机氮NH3+CO2+小分子有机物

NH4++O2 亚硝酸菌 NO2-+H20+H+

NO2-+O2 硝酸菌 NO3-

NH4++O2 硝化菌 NO3-+H20+H+

反硝化过程: NO3- 同化反硝化NO2- →NO→N2O→N2 (占90%以上)

NO3- 异化反硝化NO2- →X→NH2OH→有机氮

5.1 影响生物脱氮的环境因素

在生物法脱氮中,硝化菌、反硝化菌发挥了重要作用,这些细菌对于生物降解过程有一定的环境条件要求。

(1)DO:在缺氧构筑物中,反硝化脱氮的最佳DO为0.5mg/L以下,在好氧构筑物中,有机物好氧代谢,硝化菌将NH4+—N氧化成NHx——N,都需要氧,DO应控制在2mg/L以上。DO的变化,可以明显地影响系统中硝化细菌总量及指示性微生物数量的变化。当混合液中的DO浓度低时,氮硝化过程的指示性微生物数量少,氮的硝化效果差;反之,则指示性微生物数量多,氮的硝化率也随之提高。但由于高浓度溶解氧对硝化菌有一定的抑制作用,故DO一般控制在大于2mg/L的条件下偏低为宜。

(2)营养物质的量是影响生物脱氮的重要因素,在氮的硝化过程中,由于硝化细菌在生活中不需要有机养料,较高的有机负荷会影响硝化细菌的生长,从而使硝化率降低,所以一般认为BOD5值应小于20mg/L时硝化反应才能完成。而对于反硝化反应,由于其以有机碳为电子供体,所以废水中必须有足够的碳源,一般认为当废水中的BOD5/TKN大于3~5,即认为碳源充足,勿需外加碳源。

(3)碱度:生物反硝化产生大量的碱,而硝化过程正需要碱,故常将反硝化过程放在硝化反应之前,若不足,则考虑添加碱,最常用的为NaHCO3。对于典型的城市污水,碱度约为300mg/L(以CaCO3计),而硝化过程中消耗的碱小于200mg/L,故对于城市污水,当采用生物脱氮工艺时,不需要补充碱源。

(4)温度:硝化细菌的生长速率及代谢能力受温度的影响较大。硝化过程指示性生物数量随温度变化的基本规律是:随温度的上升而增多,随温度的降低而减少。适宜温度为20~30℃,15℃以下时,硝化反应速度下降,5℃时完全停止。

(5)pH值:由于细菌的代谢作用离不开酶的活动,而酶作用的pH值范围较窄,所以氮的生物硝化反应过程有直接影响。pH值中性及偏碱性条件下可以获得较好的氮硝化效果。

5.2 生物脱氮的工艺方法

生物法除脱氮工艺形式多样,不过,每种工艺都包括厌氧、好氧过程,各种工艺不同,不外乎是变化顺序、级数、回流方式、进水方式等,将传统的AB活性污泥法的B段运行方式作些变换,可得:A/O、A2/O、UCT、VIP、THB等各种工艺方式,同时还有DE型氧化沟、生物膜、生物滤池等方法脱氮,下面简要介绍几种典型的工艺方法:

(1)A/O法

这是最基本的硝化、反硝化脱氮工艺。在缺氧段,反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”,将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来,完成反硝化过程,在好氧段,硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐,再向缺氧池回流,为脱氮作好必要的准备,这样,缺氧段、好氧段微生物互不相混,各自始终处于最佳生态环境中,不受厌氧、好氧环境交替的抑制作用,该系统停留时间短、脱氮效果好,用于城市污水处理时出水TN可达到8~9mg/L,若对出水TN有更严格的要求,可采用巴氏生物脱氮工艺。

为解决低温时A/O法脱氮效果差这一问题,人们正在不断开发,部份水厂已将软性填料运用于生产中,天津纪庄子污水处理厂采用在O段悬挂软性填料,以此增加硝化菌数量,满足硝化需要,经测试,效果良好,哈尔滨建筑工程学院和鞍山焦化耐火设计院共同研制出A段挂软性填料,O段内回流的A/O新工艺,并在山东薜城焦化厂应用,在进水厂TN为590mg/L时,去除率达80%以上。

(2)A2/O法

针对A/O工艺中废弃污泥含磷量较高的特点,A2/O工艺相对而言,增添了一个厌氧过程(除磷),将脱氮除磷与降解有机物结合起来,该工艺对COD、BOD、N、P等去除率高,污泥沉降性好,投资少,开发前景看好,但A/O工艺、A2/O工艺在运行管理、配套设备等方面还有待进一步加强。

(3)生物滤池

生物膜外层好氧,内层缺氧,只有提供充足的碳源,才能去除NO3—--N,要达到完全反硝化,COD/N必需大于12~14,在欧洲,二级处理厂使用生物滤池的较多,效果也不错,英国的Borougn大学对硝化生物滤池的填料作了研究,认为天然的无机填料优于人工塑料,而且保湿性能好,有利于微生物的生长。

采用生物滤池脱氮,投资省,设计、施工、运行简单、占地少、运行效果良好,但要注意碳源是否充足,必要时须投加甲醇等,以调节硝化过程中所需的碳、氮比。

在高含氮废水的生物硝化过程中,硝化和反硝化是生物脱氮工艺中相辅相成、互相促进的两个组成部分,一般情况下是组合进行的。而硝化工艺作为废水处理的一种新技术,尚有许多问题需要我们去认识,大量未知规律需要我们去探索。

6 脱氮发展趋势

近年来,水体中营养物质的控制,主要是氮、磷的控制已引起了广泛的重视。且经过许多研究者的不懈努力,取得了很大的进展。特别是人们对生物法脱氮技术的研究已经开展得很多,运用也最广。最主要的一点是大大提高了生物处理过程中氮、磷的去除率和缩短了处理过程中的停留时间。

由于填料技术发展很快,开发新型高效填料用于除氮系统是近年来很有前途的一项研究课题,不论是对于普通活性污泥系统,还是对于生物滤池,投加适宜填料皆可提高脱氮能力。

新建污水处理设施一般在要求去除BOD、SS的同时,同时考虑去除氮、磷。对现有的污水处理设施进行改造,使之并入好氧、厌氧结合的工艺,也可使之达到脱氮效果。另外,发展脱氮装置的小型化、商品化、规模化,以适应不同场合如宾馆、小区的污水处理的需要,也是近年来污水脱氮的一个发展趋势。

八、aao工艺脱氮除磷的效率为多少?

AAO工艺脱氮、除磷的效率通常取决于运营条件和处理目标。一般来说,AAO工艺在适当的操作条件下可以达到较高的脱氮、除磷效率。

对于脱氮效率,AAO工艺通常可以达到80%以上的氨氮去除效率。在严格的操作条件下,如提高温度、氧气供应等,脱氮效率能够进一步提高。

对于除磷效率,AAO工艺可以达到90%以上的总磷去除效率。通过控制好反硝化、硝化和磷化的条件,可以有效去除废水中的总磷。

需要注意的是,AAO工艺的效率受到许多因素的影响,包括废水质量、反应时间、氧气供应、温度、pH值等。因此,具体的脱氮、除磷效率还需根据实际情况进行评估和调整。

九、三种传统脱氮除磷工艺优缺点?

1 氧化沟工艺

氧化沟工艺是具有工艺流程简单、运行稳定、管理方便等特点,而且处理费用较低,与其它工艺相较,具 有较强的耐冲击负荷能力、出水水质好、剩余污泥少、 构筑物少等优势。

2 A/O工艺的应用

该工艺不需外加碳源脱氮,又能充分实现反硝化且易于控制污泥膨胀,投资和运行费用较低,在我国早期的污水处理厂中具有广泛的应用。

A/0工艺在污泥沉降和磷的去除上具有明显的效果,但因其工艺控制有限,在发生硝化作用时会降低除磷效果。此外,A/0工艺的温度及进水负荷低时,微生物的代谢能力会减弱,污泥生长会变慢,对于除磷效果具有较大影响。

3 A2/O及其改进工艺的应用

A2/0工艺是我国常用的同步脱氮除磷工艺,其在只有除磷功能的A/0工艺中加了一个缺氧池,实现了脱氮除磷的同步进行,操作简单、费用低廉,因此在我国的污水处理厂中得到了广泛的应用。

但采用此种工艺不能实现同时高效的脱氮除磷,其工艺本身存在的缺陷,即硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌在有机负荷、碳源需求上存在着矛盾与竞争,很难在同一系统中实现氮磷的同时高效去除。

4 SBR工艺及其改进型的应用

SBR工艺是通过自动控制程序,在时间序列上形成A2 / 0系统,具有经济高效、控制灵活的特点,在脱氮除磷方面效果良好,适用于中小水量的污水处理厂。

十、废水生物脱氮除磷什么原理?

废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。

  该过程可分为三步:

  第一步是氨化作用,即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。(在普通活性污泥法中,氨化作用进行得很快,无需采取特殊的措施)

  第二步是硝化作用,即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐,然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。

  三步是反硝化作用,即在缺氧或厌氧的条件下,硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。

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