废水生物处理原理与工艺 又称“前置式反硝化生物脱氮系统” 内循环(硝化液回流) 原废水 去除,硝 化反应反应器 处理水 反应器 (好氧) 缺氧) 回流污泥 剩余污泥 缺一好领活性污泥法脱系统 主要特征 反硝化反应器在前,BOD去除、硝化反应的综合反应器在后:反硝化反应以原废水中的有机物为碳源:含硝酸盐的混 合液回流到反硝化反应器:在反硝化反应过程中产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右:硝化曝气池在后 使反硝化残留的有机物得以进一步去除,无需增建后曝气池 (3)氧化沟硝化脱氮工艺 处理水 缺氧区 好氧区 曝气区 BOD去除、硝化 BOD去除 氧化沟功能分区示意图 (4)生物转盘硝化脱氮工艺 2段3段 生物转盘硝化脱氮系统 4-3废水生物除磷技术 4-3-1生物除磷过程 通常磷是以磷酸盐(H2PO、HPO2、PO4)、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水中:细菌一般是从外部环境 摄取一定量的磷来满足其生理需要:有一类特殊的细菌——磷细菌,可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷 并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内,如果从系统中排出这种髙磷污泥,则能达到除磷的效果 (2)除磷菌的过量摄取磷 好氧条件下,除磷菌利用废水中的BODs或体内贮存的聚β-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部 分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。 (3)除磷菌的磷释放 在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚β-羟基丁 酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外 般,在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多 余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的 第5页第十二讲
废水生物处理原理与工艺 第十二讲 第 5 页 第十二讲 ——又称“前置式反硝化生物脱氮系统” ——主要特征： ⚫ 反硝化反应器在前，BOD 去除、硝化反应的综合反应器在后；反硝化反应以原废水中的有机物为碳源；含硝酸盐的混 合液回流到反硝化反应器；在反硝化反应过程中产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右；硝化曝气池在后， 使反硝化残留的有机物得以进一步去除，无需增建后曝气池。 （3）氧化沟硝化脱氮工艺 （4）生物转盘硝化脱氮工艺 4-3 废水生物除磷技术 4-3-1 生物除磷过程 （1）磷在废水中的存在形式 ⚫ 通常磷是以磷酸盐（ − H2PO4 、 2− HPO4 、 3− PO4 ）、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水中；细菌一般是从外部环境 摄取一定量的磷来满足其生理需要；有一类特殊的细菌——磷细菌，可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷， 并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，如果从系统中排出这种高磷污泥，则能达到除磷的效果。 （2）除磷菌的过量摄取磷 好氧条件下，除磷菌利用废水中的 BOD5或体内贮存的聚-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部 分磷被用来合成 ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。 （3）除磷菌的磷释放 在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生 ATP，并利用 ATP 将废水中的有机物摄入细胞内，以聚-羟基丁 酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。 ——一般，在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多 余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的
废水生物处理原理与工艺 厌氧 剩余污泥 问流污泥 图10-11A1O系统生物除磷过程简图 注:—贮存的食料(以PHB等有机颗粒形式贮存在细胞内) S—贮存的确(确盐 二、生物除磷过程的影响因素 ①溶解氧: 磷菌释放磷的厌氧反应器内,应保持绝对的厌氧条件,即使是NO3等一类的化合态氧也不允许存在:在除磷菌吸 收磷的好氧反应器内,则应保持充足的溶解氧 ②污泥龄: ●生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的,因此剩余污泥的多少对脱磷效果有很大影响,一般污泥短的系统产生 的剩余污泥多,可以取得较好的除磷效果:有报道称:污泥龄为30d,除磷率为40%:污泥龄为17d,除磷率为50% 而污泥龄为5d时,除磷率高达87%。 ③温度 在5~30°C的范围内,都可以取得较好的除磷效果 ④pH值: ·除磷过程的适宣的p值为6-8 ⑤BODs负荷 一般认为,较高的BOD负荷可取得较好的除磷效果,进行生物除磷的低限是BOD/TP=20:有机基质的不同也会对除 磷有影响,一般小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强:磷的释放越充分,磷的摄取量也越大 ⑥硝酸盐氮和亚硝酸盐氮 ●硝酸盐的浓度应小于2mg/:当COD/IKN>10,硝酸盐对生物除磷的影响就减弱了 ⑦氧化还原电位: 好氧区的ORP应维持在+40-50mV之间:缺氧区的最佳ORP为-160~±5mV之间 生物除磷工艺 Phostrip除磷工艺 生物除磷和化学除磷相结合的工艺。 「" 沉淀池 含P污泥+脱P水 P处理水 含画污 冲洗水 脱P污泥回流 --(用于吸收磷) 含P污泥 而特科响除磷艺流程 除磷效果好,处理出水的含磷量一般低于1mgn:污泥的含磷量高,一般为2.1~7.1%:石灰用量较低,介于 21~31.8mgca(OH)ym3废水之间;污泥的sⅥI低于100,污泥易于沉淀、浓缩、脱水,污泥肥分高,不易膨胀 第6页第十二讲
废水生物处理原理与工艺 第十二讲 第 6 页 第十二讲 二、生物除磷过程的影响因素 ①溶解氧： ⚫ 在除磷菌释放磷的厌氧反应器内，应保持绝对的厌氧条件，即使是 NO3 -等一类的化合态氧也不允许存在；在除磷菌吸 收磷的好氧反应器内，则应保持充足的溶解氧。 ②污泥龄： ⚫ 生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余污泥的多少对脱磷效果有很大影响，一般污泥短的系统产生 的剩余污泥多，可以取得较好的除磷效果；有报道称：污泥龄为 30d，除磷率为 40%；污泥龄为 17d，除磷率为 50%； 而污泥龄为 5d 时，除磷率高达 87%。 ③温度： ⚫ 在 5~30C 的范围内，都可以取得较好的除磷效果； ④pH 值： ⚫ 除磷过程的适宜的 pH 值为 6~8。 ⑤BOD5 负荷： ⚫ 一般认为，较高的 BOD 负荷可取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是 BOD/TP = 20；有机基质的不同也会对除 磷有影响，一般小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。 ⑥硝酸盐氮和亚硝酸盐氮 ⚫ 硝酸盐的浓度应小于 2mg/l；当 COD/TKN 10，硝酸盐对生物除磷的影响就减弱了。 ⑦氧化还原电位： ⚫ 好氧区的 ORP 应维持在+40~50mV 之间；缺氧区的最佳 ORP 为-160~ 5mV 之间。 4-3-2 生物除磷工艺 一、Phostrip 除磷工艺 ——生物除磷和化学除磷相结合的工艺。 ——工艺特点： ⚫ 除磷效果好，处理出水的含磷量一般低于 1mg/l； 污泥的含磷量 高，一般为 2.1~7.1%；石灰 用量较低，介于 21~31.8mgCa(OH)2/m3废水之间；污泥的 SVI 低于 100，污泥易于沉淀、浓缩、脱水，污泥肥分高，不易膨胀
厌氧一一好氧除磷工艺 剩余污 又称“A—0工艺”;工艺特点:水力停留时间为3-6h;曝气池内的污泥浓度一般在2700~300mng/;磷的去除效果 好(76%),出水中磷的含量低于lmg:污泥中的磷含量约为4%,肥效好:SⅥI小于100,易沉淀,不易膨胀。 4-4同步脱氮除磷工艺 Bardenpho同步脱氮除磷工艺 1剩余污泥 巴相M步配除磷.乙流 ●各项反应都反复进行两次以上,各反应单元都有其首要功能,同时又兼有二、三项辅助功能:脱氮除磷的效果良好。 AA—O同步脱氮除磷工艺 内循环2Q 去除BOD 回流污泥(含碘污泥 剩余污泥 A-A-O法问步脱氮除瞵工艺泼程 工艺特点 ●工艺流程比较简单:厌氧、缺氧、好氧交替运行,不利于丝状菌繁殖,无污泥膨胀之虞:无需投药,运行费用低 厌氧反应器 0.5~1.0 水力停留时间(h)缺氧反应器 0.5~1.0 子氧反应器 污泥回流比(%) 混合液内循环回流比(%) 100~300 混合液悬浮固体浓度(mg/) 3000~5000 F/M(kg BODs/kg MLSS. d 0.15~0.7 好氧反应器内DO浓度(mg/) BODS/P 5~15(以>10为宜) 三、UCT工艺 含NO3-N的污泥直接回流到厌氧池,会引起反硝化作用,反硝化菌将争夺除磷菌的有机物而影响除磷效果,因此提出 UCT( Univercity of Cape Town)工艺 四、 Phoredox同步脱氮除磷工艺 第7页第十二讲
废水生物处理原理与工艺 第十二讲 第 7 页 第十二讲 二、厌氧——好氧除磷工艺 ——又称“A——O 工艺”；工艺特点：水力停留时间为 3~6h；曝气池内的污泥浓度一般在 2700~3000mg/l；磷的去除效果 好（76%），出水中磷的含量低于 1mg/l；污泥中的磷含量约为 4%，肥效好；SVI 小于 100，易沉淀，不易膨胀。 4-4 同步脱氮除磷工艺 一、Bardenpho 同步脱氮除磷工艺 ——工艺特点： ⚫ 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要功能，同时又兼有二、三项辅助功能；脱氮除磷的效果良好。 二、A——A——O 同步脱氮除磷工艺 ——工艺特点： ⚫ 工艺流程比较简单；厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌繁殖，无污泥膨胀之虞；无需投药，运行费用低。 水力停留时间（h） 厌氧反应器 0.5~1.0 缺氧反应器 0.5~1.0 好氧反应器 3.5~6.0 污泥回流比(%) 50~100 混合液内循环回流比(%) 100~300 混合液悬浮固体浓度(mg/l) 3000~5000 F/M(kgBOD5/kgMLSS.d) 0.15~0.7 好氧反应器内 DO 浓度(mg/l) 2 BOD5/P 5~15(以10 为宜) 三、UCT 工艺 ——含 NO3 - --N 的污泥直接回流到厌氧池，会引起反硝化作用，反硝化菌将争夺除磷菌的有机物而影响除磷效果，因此提出 UCT（Univercity of Cape Town）工艺 四、Phoredox 同步脱氮除磷工艺
反硝化脱氮 (反硝化脱氮」{释放碘 f化|(反硝化脱氮】除BD 吸收确 回流污泥(含磷污混 幅列德克问步脱刻1艺流程 点 ●在缺氧反应器之前再加一座厌氧反应器,以强化磷的释放,从而保证在好氧条件下,有更强的吸收磷的能力,提高除 磷效果。 -5生物脱氮除磷的应用实例 国内某些废水处理厂 1、昆明兰花沟废水处理厂 处理水 1.0 NH3-N<1.0TKN<6 2、广州大坦沙废水处理厂 力停留时间(h) 溶解氧(mg/) 污泥回流比 混合液内循环回流比 二、国外某些废水处理厂 第8页第十二讲
废水生物处理原理与工艺 第十二讲 第 8 页 第十二讲 ——工艺特点： ⚫ 在缺氧反应器之前再加一座厌氧反应器，以强化磷的释放，从而保证在好氧条件下，有更强的吸收磷的能力，提高除 磷效果。 4-5 生物脱氮除磷的应用实例 一、国内某些废水处理厂 1、昆明兰花沟废水处理厂 TP(mg/l) TN(mg/l) 原废水 2~4 30 处理水 1.0 NH3-N 1.0 TKN 6 2、广州大坦沙废水处理厂 水力停留时间（h） 溶解氧（mg/l） 污泥回流比 （%） 混合液内循环回流比 A A O A A O （%） 1 2 5 0.2 0.5 1.5~2.0 25~100 100~200 BOD5 (mg/l) SS (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) 原废水 200 250 40 5 处理出水 20 30 15 2 二、国外某些废水处理厂