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污水處理培訓資料發(fā)表時間:2017-06-15 22:22 資料目錄 第一章 我國水污染情況及城市污水廠發(fā)展 第二章 污水處理基礎知識 第三章 污水好氧、厭氧及脫氮除磷生物原理 第四章 活性污泥法工藝介紹 第五章 生物膜法工藝介紹 資料內(nèi)容節(jié)選 生物脫氮原理 生物脫氮是在微生物的作用下,將有機氮和NH3-N轉(zhuǎn)化為N2氣體的過程。 廢水中存在著有機氮、NH3-N、NOx--N等形式的氮,而其中以NH3-N和有機氮為主要形式。在生物處理過程中,有機氮被異養(yǎng)微生物氧化分解,即通過氨化作用轉(zhuǎn)化為成NH3-N,而后經(jīng)硝化過程轉(zhuǎn)化變?yōu)镹Ox--N,最后通過反硝化作用使NOx--N轉(zhuǎn)化成N2,而逸入大氣。 由此可見,進行生物脫氮可分為氨化-硝化-反硝化三個步驟。由于氨化反應速度很快,在一般廢水處理設施中均能完成,故生物脫氮的關鍵在于硝化和反硝化。 氨化作用 氨化作用是指將有機氮化合物轉(zhuǎn)化為NH3-N的過程,也稱為礦化作用。參與氨化作用的細菌稱為氨化細菌。在自然界中,它們的種類很多,主要有好氧性的熒光假單胞菌和靈桿菌、兼性的變形桿菌和厭氧的腐敗梭菌等。在好氧條件下,主要有兩種降解方式,一是氧化酶催化下的氧化脫氨.例如氨基酸生成酮酸和氨 另一是某些好氧菌,在水解酶的催化作用下能水解脫氮反應 在厭氧或缺氧的條件下,厭氧微生物和兼性厭氧微生物對有機氮化合物進行還原脫氨、水解脫氨和脫水脫氨三種途徑的氨化反應。 硝化反應 在硝化細菌的作用下,氨態(tài)氮進一步分解、氧化,就此分兩個階段進行。首先,在亞硝化細菌的作用下,使氨(NH4 + )轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮,亞硝酸氮在硝酸菌的作用下,進一步轉(zhuǎn)化為硝酸氮。(亞硝酸菌有亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和亞硝酸球菌屬。硝酸菌有硝酸桿菌屬、硝酸球菌屬) 根據(jù)計算:每氧化1mg NH4+-N為NO3- -N,需要消耗堿7.07mg(以CaCO3計),如果沒有足夠的堿度,硝化反應將導致PH下降,使反應速度減緩,氧化1mg NH4+-N為NO2- -N需要氧3.16mg, 氧化1mg NO2--N為NO3- -N需要氧1.11mg, 所以共需要氧4.27mg.所以要有足夠的氧量。 硝化反應需要的環(huán)境條件: 好氧條件,并保持一定的堿度,反應池內(nèi)溶解氧含量的高低,影響硝化反應的進程(溶解氧在1.2~2.0mg/L) 。 在硝化反應中,釋放H+離子,使PH值下降,消化菌對PH值十分敏感,為了保持適宜的PH值,應當在水中保持足夠的堿度,對消化菌的適宜的PH值為8.0~8.4。 混合液中有機物不應太高,消化菌是自養(yǎng)型菌,有機質(zhì)濃度并不是它的增殖限制因素,若BOD值過高,增值速度較高的異養(yǎng)型菌迅速增殖,,從而使消化菌不能成為優(yōu)勢菌種。 硝化反應的適宜溫度是20~30度,15度以下硝化反應速度下降,5度是完全地停止。 停留時間,生物固體在反應器內(nèi)停留時間(污泥齡)必須大于生物最小的時代時間,一般取之應為消化菌最小世代時間的2倍以上,消化菌的最小世代時間在適宜的條件下是3天,一次應取6天。 對硝化反應有抑制的因素有重金屬、高濃度的 NH4+-N、 高濃度的 NO3- -N 、 高濃度的有機基質(zhì)、高濃度的絡和陽離子 。 普通活性污泥法運行系統(tǒng)流程和原理 ① 曝氣池:反應主體 ② 二沉池: 進行泥水分離,保證出水水質(zhì);保證回流污泥,維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。 ③ 回流系統(tǒng): 維持曝氣池的污泥濃度; 改變回流比,改變曝氣池的運行工況 ④ 剩余污泥排放系統(tǒng): 是去除有機物的途徑之一; 維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 ⑤ 供氧系統(tǒng):提供足夠的溶解氧; 主要由供氧鼓風機和專用曝氣裝置構成 活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件 1)廢水中含有足夠的可容性易降解有機物; 2) 混合液含有足夠的溶解氧; 3) 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài); 4) 活性污泥連續(xù)回流、及時排除剩余污泥,使混合液保持一定濃度的活性污泥; 5) 無有毒有害的物質(zhì)流入。 活性污泥系統(tǒng)處理機理: 第一階段:污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由于其巨大的比表面積 和多糖類黏 性物質(zhì)。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。 第二階段:微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,并氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供 給自身的增殖繁衍。 活性污泥反應進行的結果: 污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以 繁衍增長,污水則得以凈化處理。 缺點:對沖擊負荷適應性差,易發(fā)生污泥膨脹、處理構筑物占地面積大、基建投資和運行費用高等。 CASS法 1)原理 CASS法是在間歇式活性污泥法(SBR法)的基礎上演變而來的,它是在CASS反應池前部設置了生物選擇區(qū),后部設置了可升降的自動潷水裝置。其工作過程可分為曝氣、沉淀和排水三個階段,周期循環(huán)進行。污水連續(xù)進入預反應區(qū),經(jīng)過隔墻底部進入主反應區(qū),在保證供氧的條件下,使有機物被池中的微生物降解。根據(jù)進水水質(zhì)可對運行參數(shù)進行調(diào)整。 CASS工藝分預反應區(qū)和主反應區(qū)。在預反應區(qū)內(nèi),微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程,這對進水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝集反應、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。經(jīng)過模擬試驗研究,CASS工藝已成功應用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理,并取得了良好的處理效果。 A2O工藝 原理 A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。在該工藝流程內(nèi),BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段,硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉(zhuǎn)化成氮氣逸入到大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,將磷除去。 該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右 主要工藝特點 ? 污染物去除效率高,運行穩(wěn)定,有較好的耐沖擊負荷?!?/p> ? 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。 ? 脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。 ? 在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少于同類其他工藝 ? 在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于100,不會發(fā)生污泥膨脹。污泥沉降性能 ? 污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。 ? 反應池容積比A/O脫氮工藝還要大; 污泥內(nèi)回流量大,能耗較高;用于中小型污水廠費用偏高; 沼氣回收利用經(jīng)濟效益差; 污泥滲出液需化學除磷。 內(nèi)容太多,到此結束 這份資料介紹了幾種水處理的工藝,包括CASS工藝、A2O工藝、氧化溝工藝等,如若需要,請在水世界微信公眾號中回復“污水處理”即可免費下載。
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