第5章廢水的深度處理

1、第五章 廢水的深度處理第一節(jié) 概述第二節(jié) 氮、磷的生物去除第一節(jié) 概述廢水的深度處理（三級(jí)處理或高級(jí)處理）：廢水的深度處理（三級(jí)處理或高級(jí)處理）： 是指去除廢水二級(jí)處理未去除的污染物，進(jìn)一步是指去除廢水二級(jí)處理未去除的污染物，進(jìn)一步改善出流水質(zhì)的處理。改善出流水質(zhì)的處理。一、廢水三級(jí)處理的目的和處理對(duì)象一、廢水三級(jí)處理的目的和處理對(duì)象 三級(jí)處理以廢水回用、復(fù)用為目的，常需采用多種工藝，耗資較大，管理較復(fù)雜，但能充分利用水資源。 三級(jí)處理主要去除二級(jí)處理未去除的微量懸浮固體、殘余溶解性有害物質(zhì)（如氮、磷、難降解的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、色素）、微生物等。目前氮、磷處理已開(kāi)始融入二級(jí)處理中。二、廢水三級(jí)

2、處理的一般方法1 1、去除懸浮物及細(xì)菌、去除懸浮物及細(xì)菌 過(guò)濾、消毒（液氯、臭氧、次氯酸鈉、紫外線(xiàn)）等。2 2、去除殘余溶解性有機(jī)物及色素、去除殘余溶解性有機(jī)物及色素 活性炭吸附、臭氧氧化等。3 3、去除無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、去除無(wú)機(jī)鹽類(lèi) 膜分離、離子交換等。4 4、廢水的脫氮除磷、廢水的脫氮除磷 化學(xué)脫氮 、生物脫氮、化學(xué)除磷、生物除磷、同步脫氮除磷技術(shù)等。第二節(jié) 氮、磷的生物去除（一）廢水中氮的主要形式（一）廢水中氮的主要形式 1 1、有機(jī)氮、有機(jī)氮 2 2、NHNH3 3N N 3 3、NONO2 2N N 4 4、NONO3 3- -N N。一、生物脫氮（二）生物脫氮 氨化細(xì)菌氨化細(xì)菌 亞硝酸細(xì)菌

3、亞硝酸細(xì)菌 硝酸細(xì)菌硝酸細(xì)菌 反硝化細(xì)菌反硝化細(xì)菌有機(jī)氮有機(jī)氮 NH NH3 3 NO NO2 2 NONO3 3 N N2 2 | 氨化作用氨化作用 | 硝化作用硝化作用 （有氧條件）（有氧條件） | 反硝化作用反硝化作用(無(wú)氧無(wú)氧) | 硝化細(xì)菌：硝化細(xì)菌：化能自養(yǎng)化能自養(yǎng)細(xì)菌，利用無(wú)機(jī)碳源利用無(wú)機(jī)碳源（CO32-、HCO3-、CO2等）；嚴(yán)格好氧嚴(yán)格好氧；氧化1g氨氮約需4.3g氧（以細(xì)菌主要元素的化學(xué)組成為C5H7O2N計(jì)算），實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算采用4.6g。 反硝化細(xì)菌：反硝化細(xì)菌：化能異養(yǎng)細(xì)菌化能異養(yǎng)細(xì)菌，碳源為有機(jī)物碳源為有機(jī)物；兼兼性厭氧性厭氧，反硝化脫氮需缺氧條件反硝化脫氮需缺氧條

4、件(最好不超過(guò)0.2mg/L)。1 1、生物脫氮機(jī)理、生物脫氮機(jī)理2、影響生物脫氮效果的主要因素（1 1）溶解氧（）溶解氧（DODO）：）：硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)DO1mg/LDO1mg/L（多控制在（多控制在2mg/L2mg/L以上）以上），反硝化反應(yīng)反硝化反應(yīng)DO0.5mg/LDO3 /TKN3 。3、常見(jiàn)的生物脫氮工藝（1 1）三段（級(jí)）生物脫氮工藝）三段（級(jí)）生物脫氮工藝1969年,（美）Barth提出三段（級(jí)）生物脫氮工藝，流程如下。虛線(xiàn)所示虛線(xiàn)所示為可能實(shí)施為可能實(shí)施的另一方案的另一方案如把有機(jī)物氧化和硝化合并在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行，則工藝簡(jiǎn)化為兩級(jí)生物脫氮工藝。（2 2）巴顛甫（）巴顛甫（

5、BardenphoBardenpho）生物脫氮工藝）生物脫氮工藝（3 3）缺氧）缺氧- -好氧生好氧生物脫氮工藝物脫氮工藝（A/OA/O工藝）工藝） 上述2個(gè)工藝主要用于脫氮，因?yàn)榛旌弦夯亓鞯哪康氖菍⑾鯌B(tài)氮回流到缺氧池，加強(qiáng)反硝化脫氮，但硝態(tài)氮進(jìn)入缺氧池對(duì)放磷不利。二、生物除磷（一）廢水中磷的主要形式（一）廢水中磷的主要形式 1 1、有機(jī)磷、有機(jī)磷 2 2、無(wú)機(jī)磷（正磷酸鹽、聚磷酸鹽）、無(wú)機(jī)磷（正磷酸鹽、聚磷酸鹽）（二）生物除磷 通過(guò)聚磷菌聚磷菌的厭氧放磷和好氧過(guò)量攝磷而達(dá)到除磷目的。（1）聚磷菌的厭氧放磷）聚磷菌的厭氧放磷 在厭氧條件下，兼性厭氧的產(chǎn)酸細(xì)菌將有機(jī)物分解為揮發(fā)性有機(jī)酸（VFA）

6、，聚磷菌則將VFA同化合成細(xì)胞貯藏物PHB（聚-羥基丁酸），同時(shí)向污水中少量釋放無(wú)機(jī)磷。 （2）聚磷菌的好氧過(guò)量攝磷）聚磷菌的好氧過(guò)量攝磷 在好氧條件下，聚磷菌通過(guò)分解PHB產(chǎn)生的能量進(jìn)行大量增殖，同時(shí)對(duì)污水中的無(wú)機(jī)磷過(guò)量攝取并以聚磷（P-P）的形式貯藏在細(xì)胞內(nèi)。1 1、生物除磷機(jī)理、生物除磷機(jī)理2、影響生物除磷效果的主要因素（1 1）溶解氧）溶解氧：厭氧放磷階段厭氧放磷階段DO0.2mg/L,DO20/TP20。3、常見(jiàn)的生物除磷工藝（1 1）缺氧）缺氧 - - 好氧好氧生物除磷工藝生物除磷工藝（A/OA/O工藝）工藝）（2 2）弗斯特里普）弗斯特里普除磷工藝除磷工藝（PhostripPho

7、strip工藝）工藝） 用于除磷目的的A/O工藝，取消混合液回流，因?yàn)橄鯌B(tài)氮進(jìn)入缺氧池對(duì)放磷不利。三、同步脫氮除磷技術(shù)1 1、厭氧、厭氧- -缺氧缺氧- -好氧生物脫氮除磷工藝好氧生物脫氮除磷工藝 （A-A-OA-A-O工藝，工藝，A A2 2/O/O工藝）工藝） 混合液回流的目的是將硝態(tài)氮回流到缺氧池，加強(qiáng)反硝化脫氮。因?yàn)橄鯌B(tài)氮進(jìn)入缺氧池對(duì)放磷不利，所以在缺氧池前增設(shè)厭氧池用于放磷。A2/O工藝的特點(diǎn)（1）厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮、除磷同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮、除磷的功能。的功能。（2）工藝簡(jiǎn)單，水力停留時(shí)間較短。）工藝簡(jiǎn)

8、單，水力停留時(shí)間較短。（3）厭氧（缺氧）厭氧（缺氧）/好氧交替運(yùn)行，好氧交替運(yùn)行，不利于絲狀菌生長(zhǎng)，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。（4）無(wú)需外加碳源，厭氧）無(wú)需外加碳源，厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌缺氧池只需輕緩攪拌，使之混合，而以不增加溶解氧為度。（5）沉淀池若發(fā)生厭氧）沉淀池若發(fā)生厭氧-缺氧狀態(tài)，則聚磷菌會(huì)釋放磷而降低缺氧狀態(tài)，則聚磷菌會(huì)釋放磷而降低出水水質(zhì)，且反硝化產(chǎn)生出水水質(zhì)，且反硝化產(chǎn)生N2 會(huì)干擾沉淀。會(huì)干擾沉淀。（6）脫氮效果受混合液回流比大小的影響（一般不宜超過(guò)原污水流量的2倍），除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效果難以進(jìn)一步提高。脫氮除磷效果難以進(jìn)一步提高。2 2、Phoredox Phoredox 五段工藝五段工藝 這是改進(jìn)的巴顛甫（Bardenpho）工藝，在Bardenpho工藝前增設(shè)一個(gè)厭氧池，以提高污泥的磷釋放效率，類(lèi)似二級(jí)A/O工藝的串聯(lián)。3 3、U