•在生活污水中,主要含有有机氮和氨态氮TKN,当污水中的有机物被生物降解氧化时,此中的有机氮被转化为氨氮。 •脱氮方法 •脱氮方法有化学法和生物法 •化学法除氮 •经常使用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。 •(1)吹脱法废水的氨氮可以气态吹脱。 •原理:废水中,NH3与NH4+以如下的平衡状态共存: •NH3 +H2O= NH4+ +OH- •pH为10.5～11.5时,因废水中的氨呈饱和状态而逸出,所以吹脱法常需加白灰。 •吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5,然后曝气。 •该过程受温度和空气量的影响较大,温度升高,NH3的脱析效率显著上升。 随温度的降低,为达到一样处理效果所需的空气量迅速增加。 •由于用白灰调pH值,在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢征象,影响运行。 •另外,NH3气的释放会造成空气污染,使吹脱塔的气体通过H2SO4溶液以接收NH3。 •(2)折点加氯法 •在净水工程中,称氯胺为化合余氮,次氯酸为自由性余氯,均有杀菌作用。 •当向水中投加足够量的氮时,可以将水中的氨氧化为氮(N2),反映式为 •优点是通过适当的控制,可纯粹去除水中的氨氮。 •为了减少氯的投加量,此法常与生物硝化联用,先硝化再除微量的遗留氨氮。 •⑶离子交换法 •经常使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白灰再生。采用合成树脂,预处理工序和再生系统均较复杂,且树脂寿命短,应用上受到肯定是的限定,在此不作详述。 •生物脱氮机理 •氨化——好氧前提下,有机氮化合物在氨化菌的作用下,分解转化为氨态氮。 •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N20气体的过程。包括硝化和反硝化两个反映过程 •硝化反映——亚硝镪水菌和硝镪水菌——化能自养型微生物。 •硝化过程结果——消耗污水的碱度、降低pH值,而使 •NH4一N——NO3- ,不能最终脱氮。 •硝化反映的环境前提: •1。相宜温度为20℃～30℃。低于15℃时,反映速度迅速下降,5℃时反映几乎纯粹停止。 •2。混合物中有机物含量BOD5=15-20mg/L以下。 •由于硝化菌是自养菌,若水中BOD5值太高,将有助于异氧菌的迅速增生,微生物中的硝化菌的比例下降。 •3。污泥龄应取大于硝化菌最小世代时间两倍以上。 •4。硝化需氧量(NOD)最佳保持在2mg/L以上。 •5。保持相宜的pH值7—8。 •在硝化反映过程当中,有H+释放出来,使pH值下降。硝化菌受pH值的影响很敏感,应在废水中保持足够的碱度,以调节pH值的变化。1g氨态氮(以N计)纯粹硝化,需碱度(以CaCO3计)7.1 g。 •二、反硝化反映 NO3-的反硝化过程以NO3-作为电子受体,在兼性异养型菌的作用下被还原。 •◆该反映必须具备两个前提: •一是污水中应有充足的电子供体,即与氧结合的氢源和异养菌所需的碳源, •电子供体——自源或外源〈有机物〉 •二是厌氧或亏氧前提。 •反硝化过程结果——产生碱度、pH值升高,而使NH4一N——N2 ,最终脱氮 •反硝化反映的环境前提: •A.碳源 •当污水中BOD5/TKN>3～5时,可认为碳源充足。 •碳源按其来历可分为三类:①外加碳源,多采用甲醇;②原水中含有的有机碳;③内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其贮存的有机物。 B. 相宜pH值为6.5～7.5。 •pH值>8或时,反硝化速率将迅速下降。 •C. 温度范围较宽,在5℃～40℃范围内都可以进行。但温度低于15℃时,反硝化速率明显下降。 •D.溶解氧量。 •无溶解氧时,硝镪水盐还原,但有氧时,合成反硝化菌体内酶系统组分,反硝化菌在厌氧、好氧交替环境,溶解氧<0.5mg/L. •三段生物脱氮工艺(传统活性污泥法脱氮工艺) •工艺特点: •该工艺是以有机物氧化和氨化、硝化、反硝化三个反映过程为基础成立的。将有机物氧化,硝化及反硝化段独立开来,每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳,硝化和反硝化在各自的反映器中进行,并分别控制在相宜的前提下运行,处理效率高。 一段:二级处理曝气池,去除BOD、COD。有机氮——NH3、NH4+ , 出水BOD<15-20mg/L 二段:硝化反映, NH3、NH4+ ——NO3-。投碱避免pH值下降。 三段:反硝化反映,采用厌氧、好氧交替运行体式格局,碳源外加或引原污水。 二段生物脱氮工艺 •将有机物氧化和硝化合并成1个系统以简化工艺。 工艺特点: 各段一样有其自己的沉淀及污泥回流系统。 除碳和硝化作用在1个反映器中进行时,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。 在反硝化段仍需要外加碳源来维持反硝化的顺遂进行。 Bardenpho生物脱氮工艺缺氧《好氧回流》反硝化——好氧——缺氧〈内源呼吸碳源进行反硝化〉——好氧 •工艺特点: •①设立了两个缺氧段,第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反映。 •②废水步入第二段反硝化反映器,利用内源呼吸碳源进行反硝化。 •③最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气,提高污 泥的沉降性能,防止在二沉池发生污泥上浮征象。 •适用:对现存推流式曝气池改造。 缺氧一好氧生物脱氮工艺(A/O法) 前置式反硝化生物脱氮系统,是目前较为广泛采用的一种脱氮工艺。 在反硝化反映中产生的碱度可补偿硝化反映中所消耗的碱度的50%左右。 流程优点: ①该工艺流程简略,无需外加碳源,因而基建费用及运行费用较低,脱氮效率一般在70%左右; ②省碱量。 反硝化池中,1mg/L硝态氮产生3.75mg/L碱度;消化反映1mg/L氨氮转化为硝镪水盐需7.14mg/L碱度。
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