城市污水的深度处理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,城市污水的深度处理,污水,一级处理,二级处理,微,SS,N.P,三级处理,（深度处理）,污水厂出水常含,BOD5,：,20,30mg/L,，,COD,：,40,100mg/L,，,中,N,，,P,为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体,SS,：,20,30mg/L,，,TN,：,20,50mg/L,，,P,：,6,10mg/L,，其,的富营养化，影响饮用水水源。,第一节,N,、,P,的去处,国外一些污水处理厂把,N,，,P,排放标准分别设定为,15mg/L,和,0.5mg/L,一、,N,的去除,N,的形式,有机氮,氨氮,亚硝酸氮,硝酸氮,生活污水中主要是有机氮和氨氮，均来自于人们食物中的,占,40%,）。,蛋白质（新鲜污水：有机氮占,60%,，,脱氮的方法：,化学法和生物法两类。,1,、化学法除,N,方法：吹脱法，离子交换法（主要用于工,厂内部的治理，对城市污水处理厂很少采用）。,：吹脱法：,当,pH,介于,10.511.5,时，因废水中的,NH,3,呈饱和状态而逸出，所以,吹脱常需加石灰。,调,pH,（,10.5,11.5,）,曝气,气体,H,2,SO,4,吸收,：折点加氯法（拐点加氯法）,一氯胺,二氯胺,在净水过程中，,均有杀菌作用。,缺点：易结垢（,CaCO,3,）；温度低时，空气量要求高。,常用的工艺：氨气吹脱塔,B,A,折点,自由余,Cl,加氯曲线,余氯,mg/L,化合,余氯,10,2,3,4,5,6,7,8,9,A,、,B,两个转折点,A,点前余氯基本上是氯胺,B,点称折点，折点后余氯,基本是自由氯（游离氯）,加氯脱氮时采用的加氯量,应以折点相应的加氯量为准,此法的优点：通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为减少氯的投加,量，此法常与生化硝化联用，先硝化，再除微量的氨氮。,缺点：易形成,等消毒副产物。,：,离子交换法,常用的天然离子交换剂，如沸石等，与合成树脂相比，天然,杂，树脂寿命短，应用上受限制。,离子交换剂便宜，且可以用石灰再生。采用树脂，预处理工序和再生工序复,2,、生物法脱,N,（,1,）生物脱,N,机理：,即在微生物作用下，将有机,N,和氨氮转化成,气体的,过,程，包括硝化和反硝化过程。,硝化过程：,好氧条件下，,反硝化还原和微生物合成的总反应式为：,以上过程，约,96%,的,NO,3,-N,经异化过程还原，,4%,经同化过程,合成微生物。,最大问题：,污水中可用于反硝化的有机炭的多少及其可生化程度,时，可认为碳源充足。,碳源,外加碳源（甲醇），费用较高；,原种有机,C,；,内源呼吸碳源（细胞原生质及贮有有机物）,适宜,pH 6.57.5,大于,8,和低于,6,则反硝化速率下降。,温度（,540,），但低于,15,，反硝化速率明显下降。,(2),生物脱,N,工艺,三段生物脱,N,工艺,原污水,曝气池,沉淀池,硝化池,沉淀池,碱,反硝化池,沉池,N,2,CH,3,OH,出水,污泥回流,剩余污泥,剩余污泥,污泥回流,1969,年，美国的,Brth,提出的。,除,C,和硝化作用在一个反应器中进行时，设计的污泥负荷率要低，水,力停留时间和泥龄要长，否则，硝化作用要降低，需外加碳源来维持反硝,化的顺利进行。,Bordenpho,生物脱,N,工艺,（该工艺取消了三段脱,N,工艺的中间沉淀池）,原污水,缺氧池,1,好氧池,1,缺氧池,2,好氧池,2,沉淀池,污泥回流,剩余污泥,处理水,缺氧,1,：利用污水中的碳源,缺氧,2,：利用内源呼吸碳源,好氧,2,：用于吹脱废水中的,N,2,，提高污泥的沉降性能，防止在沉淀池发生污泥,上浮现象。,缺氧,好氧生物脱,N,工艺,（目前较为广泛采用）,原废水,反硝化,反应器,（缺氧）,BOD5,去除及硝,化反应反应器,（好氧）,碱,剩余污泥,回流污泥,N,2,内循环（硝化液回流）（大量硝酸盐）,前置式反硝化生物脱,N,系统,反硝化反应以污水中有机物为碳源，曝气池中含有大,量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱,N,。反硝,化反应中产生的碱度可补偿硝化反应中所消耗的碱度的,50%,左,右。,优点：,工艺简单，无需外加碳源，因而基建费用较低，脱,N,效,率一般在,70%,左右；,缺点：,由于出水中含有一定浓度的硝酸盐，在二沉池中，有可,能进行反硝化反应，造成污泥上浮，影响出水水质。,创新：,脱,N,与除,P,相结合工艺；同池控制技术；小型化技术；,生物再利用。,二、,P,的去除,城市污水,P,的来源：粪便，洗涤剂和某些工业废水。,P,的存在形式：正磷酸盐，聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水,为固体形态后进行分离。,中。一般仅能通过物理，化学或生物方法使溶解的磷化物转化,方法：物理法，化学法和生物法。,（成本过高，技术复杂，很少应用）,铝盐：,铁盐：,1,、化学法除,P,与铝盐，铁盐，石灰等反应,所发生的化学反应：,石灰：,优点：,去除率较高，处理结果稳定。污泥在处理和处置过程,中不会重新释放,P,而造成二次污染，但污泥的产量比较大。,2,、生物法除,P,（近,20,年来受到广泛重视和研究）,原理：利用微生物在好氧条件下对污水中的溶解性磷酸,盐的过量吸收作用，然后沉淀分离而除,P,。,厌氧放,P,：含有过量,P,的污泥部分以剩余污泥的形式排出,酸苷转化为,PHB,（聚,羟基丁酸）的形态储藏于体内。聚磷分,的能量部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙,磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解。分解产生,在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚,系统，大部分和污水一起进入厌氧状态，此时污水中的有机物,解形成的无机磷释放回污水中，即厌氧放,P,。,好氧吸磷：进入好氧状态后，聚磷菌将体内的,PHB,进行好氧分解并释放出大量能量供聚磷菌增殖，部分供其,主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内。,除,P,本质：污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌。,碳源性质（乙酸等低脂肪酸有利于转化,PHB,）,在厌氧条件下放,P,越多，合成的,PHB,越多，则在好氧状态,下合成的聚磷量越多，除,P,的效果越好。,影响因素：,温度（升温利于放,P,）,硝酸盐（助长反硝化菌的增长，与聚磷菌争夺碳源，抑制其生长,和放,P,。）,（,1,）生物除,P,工艺：,原废水,（稀释,P,）,（厌氧）,曝气池,BOD,5,去除,吸收,P,沉淀池,处理水,回流污泥（含,P,污泥）,含,P,污泥,用作肥料,剩余污泥,DO,：,2mg/L,以上；,P,的去除率还取决于进水中的,BOD5,与,P,的浓度之比。据报,时间过长都有可能造成,P,的释放。,生物吸收,P,是可逆的，过长的曝气时间及污泥在沉淀池中停留,导，当该值大于,10,：,1,，出水,P,的浓度可在,1mg/L,左右。由于微,（,2,）,Phostrip,去除,P,工艺流程,脱,P,水回流,曝气池,（吸收,P,，去除,BOD,5,）,原,废,水,（含,P,）,含,P,污泥,+,脱,P,水,沉淀池,处理水,脱,P,处理水,除,P,池,含,P,水,混合池,直接回流污泥,脱,P,水,含,P,污泥,脱,P,污泥回流,（,0.1,0.2qv,）,（用于吸收,P,）,（厌氧）,缓冲搅拌,含,P,污泥,剩余污泥,排放,特点：,a,回流过程中增设厌氧放,P,池和上清夜化学沉淀池（也称旁路）；,b,是生物法和化学法协同除,P,方法。,三、生物脱,N,除,P,（,1,）工艺：,A,2,/O,，改进的,Barderpho,工艺,UCT,工艺，和,SBR,工艺,进水,厌氧段 缺氧段 好氧段,二沉池,回流,（反硝化脱,N,）,出水,含,P,剩余污泥,回流污泥,A,2,/O,工艺,进水,厌氧段 缺氧段 好氧段 缺氧段 好氧段,（放,P,）,（利用内,C,脱,N,）,吹脱,NH,3,-N,二沉池,出水,含,P,剩余污泥,回流污泥,（要求,NO,3,-,含量很少）,回流,改进的,Borderpho,工艺,进水,厌氧段 缺氧段 缺氧段 好氧段,脱,N,二沉池,出水,含,P,剩余污泥,回流污泥,回流,1,回流,2,（含少量,NO,3,-,-N,）,UCT,工艺,B:DOO,，厌氧发酵，反硝化菌脱,N,SBR,工艺：,A:,缺氧搅拌（部分好氧分解）,C:,厌氧（停止搅拌），聚,P,菌放,P,d:,曝气（硝化菌进行硝化反应，聚,P,菌吸,P,）,e:,停曝，静沉，撇水,A,：,pH,对于硝化菌和聚磷菌影响大，,pH,低于,6.5,时影响严重，处,理效率下降；,B,：硝化菌和聚磷菌要求有氧区有丰富的,DO,，而在缺氧区和无氧区,没有溶解氧，但回流混合液和回流污泥携带,DO,，所以有氧区,DO,不宜过高，通常维持,2mg/L,左右。,（,2,）脱,N,，除,P,活性污泥法的影响因素：,环境因素，如温度、,pH,、,DO,工艺因素，如泥龄，各反应区的水力停留时间；,污水成分，如,BOD,5,与,N,、,P,的比值,第二节 城市污水的三级处理,方案：,1,、在生物处理之后，增加混凝过滤工序,2,、若目的是去除难降解有机物，可在生物处理法之,后，增加活性炭吸附工序，或在活性污泥法中投加,活性炭,3,、采用化学氧化法,一、活性炭吸附,处理前增设滤池，以去除悬浮颗粒形态的有机物，且,溶解性可生物降解的有机物浓度也要尽可能低。,二、投加粉末活性炭的活性污泥法工艺,优点：,抗冲击负荷能力，可去除难降解的污染物，色度，,NH,3,-N,，提高污泥的沉降性能；,投加量为：,20200mg/L,减轻工业废水的流入而对污泥硝化反应所产生的,抑制作用。,三、化学氧化法,（可去除,NH,3,-N,，降低残留,有机物的浓度及减少水中细菌和病毒的数量）,使用,ClO,2,和,O,3,实际应用时，应先进行实验，以确定最佳量。,化学药剂,作用,剂量范围,Kg/kg,氧化的有机物典型值,氯,降低,BOD,5,1.0,3.0,2.0,O,3,降低,COD,3.0,8.0,6.0,