第 水的深度外理 城市污水经传统的二级处理以后,虽然绝 大部分悬浮固体和有机物被去除了,但还残 留微量的悬浮固体和溶解的有害物,如氮和 等化合物。氮磷为植物营养物质,能助长 藻类和水生生物,引起水体的富营养化,影 响饮用水水源
1 第十八章 城市污水的深度处理 城市污水经传统的二级处理以后，虽然绝 大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还残 留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮和 磷等化合物。氮磷为植物营养物质，能助长 藻类和水生生物，引起水体的富营养化，影 响饮用水水源
第一节氮磷的去除 氮的去除 废水中的氦以有机氦、氨氮、正硝酸氦和硝酸氦四种 形式存在。 化学法除氮 (1)吹脱法 废水中,NH3与NH以如下的平街状态共存: Nh,+HO+,NH++OH- 这一平衡受pH值的影响,pH值为10.5-11.5肘,因废水 中的氮呈饱和状态而逸出,所以吹脱法常需加石灰 吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5-11.5,然后曝 气,这一过程在吹脱塔中进行
2 第一节 氮磷的去除 一. 氮的去除 废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种 形式存在。 1. 化学法除氮 (1) 吹脱法 废水中，NH3与NH4 +以如下的平衡状态共存： + − NH3 + H2O ↔ NH4 + OH 这一平衡受pH值的影响，pH值为10.5~11.5时，因废水 中的氮呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。 吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5~11.5，然后曝 气，这一过程在吹脱塔中进行
空气出口 空气出口 风扁 收水器 配水系统 配水系统 进空气 进空气进空气 进空气 出水一 集水池 出水一 对流塔 横流塔 集水池 图18-1氨气吹脱塔 2)折点加氯法 含氨氮的水加氯肘,有下列反应 CL +H. HOCI+H++CI- NH*+HOCl+ NH,CI+H++h,O NH4+2HOCI<NHCL,+H*+2H,O MH+3HOC分NC1+H+3H,O 2NH*+3HOCI*N,T+5H*+3C"+3H,O 通过适当的控制,可完全去除水中的氨氮。 少氯的投加量,奢与生物硝化联用,先硝化 再除微量的残留氨氪
3 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，常与生物硝化联用，先硝化 再除微量的残留氨氮。 (2) 折点加氯法 含氨氮的水加氯时，有下列反应： + − Cl + H O ↔ HOCl + H +Cl 2 2 NH4 + HOCl↔ NH2Cl + H + H2O + + NH4 + 2HOCl ↔ NHCl2 + H + 2H2O + + 2NH4 + 3HOCl ↔ N2 ↑ +5H + 3Cl + 3H2O + + − NH4 + 3HOCl ↔ NCl3 + H + 3H2O + +
自由余氯 化合余氯 氯投量/(mgL“) 图18-3典型加氯曲线 (3)离子交换法 常用天然的离子交换剂,如沸石等。 与合成树脂相比,天然离子交换剂价格便宜且可 用石灰再生。 2.生物法脱氮 1)生物脱氮机理 同化作用去除的氮依运行条件和水质而定,如果 微生物细胞中氦含量以12.5%计算,同化氪去除 占原污水BOD的2-5%,氮去除率在8-20%。 生物脱氪是在傲生物的作用下,将有机氪和氨态 氣转化为N2和NO气体的过程。其中包括硝化和 反硝化两个反应过程
4 (3) 离子交换法 常用天然的离子交换剂，如沸石等。 与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且可 用石灰再生。 2. 生物法脱氮 (1) 生物脱氮机理 生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态 氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和 反硝化两个反应过程。 同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果 微生物细胞中氮含量以12.5％计算，同化氮去除 占原污水BOD的2－5％，氮去除率在8－20％
氢化反应 新鮮污水中,合氮化合物主要是以有机氦,如蛋白 质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式 存在的,此外也含有少数的氯态如NH3及NH4等。 微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作 用,很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮 衍生物,其中分解能力强,并释放出氨的傲生物称为氨 化微生物,在氨化傲生物的作用下,有机化合物分 解、转化为氨态氮,以氨基酸为倒 RCHNH, COOH +H,0> RCOHCOOH +NH RCHNH2CO0H +O2>RCOCOOH +CO 2+NH, 有机氮 (蛋白质、尿素) 细菌分解和水解 有机氮 有机氮 (NH3-N) (细菌细胞) (净增长) 碗化气自溶和自身氧化 亚硝态氮 反硝化 (NO2) 有机碳 硝态氮 反硝化 氮气 有机碳
5 氨化反应： 新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白 质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式 存在的，此外也含有少数的氨态氮如NH3及NH4+等。 微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作 用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮 衍生物，其中分解能力强，并释放出氨的微生物称为氨 化微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分 解、转化为氨态氮，以氨基酸为例： RCHNH2COOH + H2O → RCOHCOOH + NH3 RCHNH2COOH + O2 → RCOCOOH + CO2 + NH3 有机氮 （蛋白质、尿素） 细菌分解和水解 氨 氮 同 化 有机氮 有机氮 （NH3-N） （细菌细胞） （净增长） O2 硝化 自溶和自身氧化 亚硝态氮 反硝化 （NO2 - ） O2 有机碳 硝化 硝态氮 反硝化 氮气 （NO3 - ） （N2） 有机碳