生物脫氮除磷工藝控制.doc

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1、生物脫氮除磷工藝控制一、脫氮污水中的氮主要以氨氮和有機(jī)氮的形式存在，通常不含或僅含有少量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。在未經(jīng)處理的污水中，氮有可溶性的或顆粒狀的?？扇苄杂袡C(jī)氮主要以尿素和氨基酸的形式存在。一部分顆粒型有機(jī)氮在初沉池中可以去除。在生物處理的過程中，大部分顆粒性有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其它無機(jī)氮。生物脫氮主要是靠一些專性菌實(shí)現(xiàn)氮的形態(tài)轉(zhuǎn)化，最終生成無害的氮?dú)鈴乃忻摮觥?、氨化在氨化菌的作用下，有機(jī)氮化合物分解，轉(zhuǎn)化為NH3-N，以氨基酸為例，其反應(yīng)式為：RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH32、硝化生物硝化作用是利用化能自養(yǎng)

2、微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過程。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)菌參與，亞硝化單胞菌首先將氨氮（NH3-N）氧化成亞硝酸鹽（NO2--N），硝化桿菌再將亞硝酸鹽（NO2--N）氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽（NO3--N）。后一反應(yīng)較快，一般不會(huì)造成亞硝酸鹽（NO2--N）的積累。反應(yīng)過程如下：第一步、氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽：NH4++3/202→NO2-+2H++H2O-△E△E=278.42KJ第二步、亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽：NO2-+1/202→NO3-+2H+-△E△E=72.58KJ這兩個(gè)過程都是釋放能量的過程，亞硝酸鹽菌和硝酸菌就是利用這兩個(gè)過

3、程釋放的能量來合成新的細(xì)菌體和維持正常的生命活動(dòng)?？偡磻?yīng)式為：NH4++202→NO3-+2H++H2O-△E△E=351KJ綜合氨氧化和細(xì)胞體合成反應(yīng)式如下：NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.02C5H7O2N+0.98NO3-+1.88H2+1.04H2O3、反硝化生物硝化工藝可以去除污水中的有機(jī)氮和氨氮，出水中的氮以硝酸鹽的形式存在，但是在工程中不僅要去除有機(jī)氮和氨氮還要去除硝酸鹽氮，因此必須在生物硝化工藝的基礎(chǔ)上采用生物反硝化工藝，即A/O工藝。生物反硝化系指污水中的硝酸鹽在缺氧的條件下被微生物還原為氮?dú)獾纳磻?yīng)過程，

4、參與這一生化反應(yīng)的微生物是反硝化細(xì)菌，這是一類大量存在于活性污泥中的兼性異養(yǎng)菌，如產(chǎn)堿桿菌、假單胞菌等菌屬均能進(jìn)行生物反硝化。在有氧存在的好氧狀態(tài)下，反硝化菌能進(jìn)行好氧生物代謝、氧化分解有機(jī)污染物、去除BOD5；在無分子氧但存在硝酸鹽的條件下，反硝化細(xì)菌能利用NO3-中的氧（又稱為化合態(tài)或硝態(tài)氧），繼續(xù)分解代謝有機(jī)污染物，去除BOD5，并同時(shí)將NO3-中的氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。反硝化過程分為兩步進(jìn)行：第一步由硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為一氧化氮、氧化二氮和氮?dú)猓篘O3-→NO2-→NO→N2O→N2事實(shí)上這只是硝酸鹽還原的其中一個(gè)過程

5、------異化過程。在異化過程的同時(shí)，還有一個(gè)同化過程，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氨氮用于細(xì)胞合成。在反硝化過程中要有含碳有機(jī)物作為該過程中的電子供體，碳源既可以是污水或細(xì)胞體內(nèi)碳源，也可以外部投加。以采用甲醇作為碳源為例，反應(yīng)過程如下：第一步：6NO2-+2C02+4H2O第二步：6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-總反應(yīng)式為：6NO3-+5CH3OH→5CO2+3N2+7H2O+6OH-典型的同化反應(yīng)如下：3NO2-+14CH3OH+CO2+3H+→3C5H7O2N+19H2O同化作用與異化作用綜合反應(yīng)式為：NO2-+1.0

6、8CH3OH+CO2+H+→0.065C5H7O2N+0.47N2+2.44H2O+0.76CO2二、除磷目前國內(nèi)外普遍采用的除磷方法主要有化學(xué)除磷法、生物除磷法以及后來更加先進(jìn)的化學(xué)和生物除磷相結(jié)合的生化除磷法。化學(xué)除磷法的優(yōu)點(diǎn)是除磷效率一般可達(dá)85%，且穩(wěn)定可靠，污泥在處理和處置過程中不會(huì)重新釋放而造成二次污染，但其費(fèi)用高，所產(chǎn)生的污泥量大，這對(duì)污泥的后期處理不利。然而，生物除磷法可避免化學(xué)除磷法中出現(xiàn)的大量化學(xué)污泥，減少活性污泥的膨脹現(xiàn)象，節(jié)約能源，且運(yùn)行費(fèi)用較低，還可以在除磷的同時(shí)除去污水中的有機(jī)物。因此，生物除磷是生活污水處理較流行

7、的除磷工藝。1、生物除磷機(jī)制：磷有著不同于氮、硫的性質(zhì)，無論它的氧化態(tài)或是還原態(tài)都不可能成為氣態(tài)而被排放到空氣中，一般只能通過化學(xué)或者生物學(xué)的方法將其轉(zhuǎn)化為固態(tài)從污水中去除。在微生物的增殖過程中，好氧微生物一旦處于厭氧條件下，它會(huì)釋放出在好氧條件下吸收的部分磷，當(dāng)其置于好氧環(huán)境中時(shí)，則能吸收比它在厭氧下釋放的磷多好多倍的磷。據(jù)有關(guān)資料表明，微生物在好氧條件下吸收的磷是厭氧條件下放出的磷的11倍。生物除磷正是利用一些微生物的嗜磷性，把微生物作為磷的載體，將水體中的磷富集到微生物的體內(nèi)從而達(dá)到除磷的效果。2、除磷菌種：20世紀(jì)70年代中期，人們在

8、傳統(tǒng)活性污泥工藝的運(yùn)行管理中，發(fā)現(xiàn)了一類特殊的兼性細(xì)菌，如不動(dòng)細(xì)菌屬、假單胞菌屬、棒桿菌屬等。不動(dòng)桿菌屬，它們有能力在厭氧條件下吸收小分子有機(jī)物（乙酸、乙醇等），是