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1、第十一章污水的深度第十一章污水的深度处理处理第1页，本讲稿共40页表表111 二级处理水深度处理的目的、去除对象和所采用的处二级处理水深度处理的目的、去除对象和所采用的处理技术与工艺流程理技术与工艺流程臭氧氧化、消毒臭氧氧化、消毒臭氧氧化、消毒臭氧氧化、消毒(氯气、次氯气、次氯气、次氯气、次氯酸钠、紫外线氯酸钠、紫外线氯酸钠、紫外线氯酸钠、紫外线)细菌、病毒细菌、病毒细菌、病毒细菌、病毒微生物微生物微生物微生物反渗透、电渗析、离子交换反渗透、电渗析、离子交换反渗透、电渗析、离子交换反渗透、电渗析、离子交换电导度电导度电导度电导度 Na Na、CaCa、ClCl离子离子离子离子溶解性无机物溶解性
2、无机物溶解性无机物溶解性无机物 无机盐类无机盐类无机盐类无机盐类金属盐混凝沉淀金属盐混凝沉淀金属盐混凝沉淀金属盐混凝沉淀 石灰混凝石灰混凝石灰混凝石灰混凝沉淀晶析法沉淀晶析法沉淀晶析法沉淀晶析法 生物除磷生物除磷生物除磷生物除磷POPO4 4P P TPTP磷磷磷磷生物脱氮生物脱氮生物脱氮生物脱氮吹脱、折点氯化脱氨、生物吹脱、折点氯化脱氨、生物吹脱、折点氯化脱氨、生物吹脱、折点氯化脱氨、生物脱氮脱氮脱氮脱氮TN KNTN KN NHNH3 3N N NONO2 2-N N NONO3 3-N N 氮氮氮氮混凝沉淀、活性炭吸附、臭混凝沉淀、活性炭吸附、臭混凝沉淀、活性炭吸附、臭混凝沉淀、活性炭吸
3、附、臭氧氧化氧氧化氧氧化氧氧化BODBOD5 5、COD COD 色度、色度、色度、色度、TOCTOC、溶解状态溶解状态溶解状态溶解状态快滤机、微滤机、混凝沉淀快滤机、微滤机、混凝沉淀快滤机、微滤机、混凝沉淀快滤机、微滤机、混凝沉淀SSSS、VSS VSS悬浮状态悬浮状态悬浮状态悬浮状态采用的主要处理采用的主要处理采用的主要处理采用的主要处理技术技术技术技术有关指标有关指标有关指标有关指标去除对象去除对象去除对象去除对象处理处理处理处理目的目的目的目的防止富防止富防止富防止富营养化营养化营养化营养化回用回用回用回用微量成分微量成分微量成分微量成分植物植物植物植物类营类营类营类营养盐养盐养盐养盐
4、排放水体排放水体排放水体排放水体再用再用再用再用有机物有机物有机物有机物第2页，本讲稿共40页 （1）SS的组成 生物絮体：数mm到10m 胶体颗粒（未被凝聚）（2）SS的有机化 颗粒几乎全是有机物 BOD:50-80%来源于这些颗粒 11.2.2 SS的去除技术的去除技术由SS的状态和粒径而定 d1m，一般用砂滤；微滤机等。胶体状混凝沉淀。1、混凝沉淀、混凝沉淀（1）常用技术：去除微小悬浮状态的有机物和无机污染物、胶体.也可去除：Mg（溶解态）、N、P、及细菌、病毒（2）特点：二级出水胶体和菌胶团微粒；而天然水主要是针对泥砂等.11.2 悬浮物的去除悬浮物的去除 11.2.1 概述概述 SS
5、特点特点:不同于给水处理的混凝 主要原因是：污水中有生物微粒的存在，这种微粒与药剂的亲和力强，进而投药后混凝过程短时间内可以完成。第3页，本讲稿共40页（3）药剂）药剂 传统药剂：Al2(SO4)3，聚合氯化铝，及助凝剂（活化硅酸等）聚合氯化铁（PFC），降低了铁盐的酸性并清除了残余亚铁及色度.（4）工艺形式）工艺形式沉淀池沉淀池平流、辐流、竖流、斜管平流、辐流、竖流、斜管 气浮池气浮池-压力溶气气浮 第4页，本讲稿共40页过滤时一般情况下不需要加药剂过滤时一般情况下不需要加药剂 胶体过滤难于去除，浊度上升，需投药剂胶体过滤难于去除，浊度上升，需投药剂 溶解性有机物溶解性有机物用活性炭吸附用活
6、性炭吸附反冲洗难度大，需水气同时冲洗反冲洗难度大，需水气同时冲洗 气气:20l/m.s;水水:10l/m.s；（2）过滤作用）过滤作用 SS、BOD、重金属、细菌、重金属、细菌去除各类污染物去除各类污染物 化学絮凝产生的化学絮凝产生的Al、Fe盐及石灰等沉淀物盐及石灰等沉淀物 去除化学除去除化学除P时，水中不溶性时，水中不溶性P活性炭或离子交换：预处理设施，可以节省后续的活性炭费用；活性炭或离子交换：预处理设施，可以节省后续的活性炭费用；克服生物和化学处理的不稳定性，提高回用的连续性和可靠性克服生物和化学处理的不稳定性，提高回用的连续性和可靠性。2、过滤过滤给水过滤技术不宜简单的直接应用于污水
7、处理。给水过滤技术不宜简单的直接应用于污水处理。原因：原因：a、滤池截留的污泥粘而易碎，污泥在滤池表面积聚形成滤膜、滤池截留的污泥粘而易碎，污泥在滤池表面积聚形成滤膜 b、如果加大水头，污泥又很容易穿透滤层、如果加大水头，污泥又很容易穿透滤层。（1）特点）特点第5页，本讲稿共40页 废水过滤废水过滤有机物絮体有机物絮体 给水过滤给水过滤 无机泥砂无机泥砂 对二沉池出水过滤对二沉池出水过滤隔滤隔滤被认为是去除悬浮固体的主要机理被认为是去除悬浮固体的主要机理（3）过滤机理）过滤机理 区别:强度不一样,穿透滤料的性能不同隔滤隔滤 a、机械隔滤：粒径大于滤料孔径的颗粒被滤料滤去；、机械隔滤：粒径大于滤
8、料孔径的颗粒被滤料滤去；b、偶然隔滤：粒径小于滤料孔径的颗粒由于偶然接触而被截获。、偶然隔滤：粒径小于滤料孔径的颗粒由于偶然接触而被截获。沉淀在滤料内部，颗粒可以沉淀在滤料上；沉淀在滤料内部，颗粒可以沉淀在滤料上；碰撞：较重的颗粒不随水运动碰撞：较重的颗粒不随水运动；截获：随水流运动的颗粒与滤料表面接触时被去除；截获：随水流运动的颗粒与滤料表面接触时被去除；粘附：当絮凝颗粒通过滤料时，它们就会附着在滤料表面粘附：当絮凝颗粒通过滤料时，它们就会附着在滤料表面化学吸附：化学吸附：a、键吸附、键吸附 b、化学的相互作用；、化学的相互作用；第6页，本讲稿共40页（4）深度处理滤池设计）深度处理滤池设计
9、预处理预处理生物处理和滤池之间，通常增设混凝沉淀（澄清或气浮池）生物处理和滤池之间，通常增设混凝沉淀（澄清或气浮池）对比试验对比试验 直接过滤：简单、但直接过滤：简单、但COD、TP去除率不高，运行复杂去除率不高，运行复杂 微生物絮凝过滤：去除率高，但周期短，冬季微生物絮凝过滤：去除率高，但周期短，冬季2-4h 絮凝沉淀：过滤周期长，絮凝沉淀：过滤周期长，17h以上，全年水质合格以上，全年水质合格 a、静电作用、静电作用物理吸附：物理吸附：b、范德华力对其吸附、范德华力对其吸附絮凝：大颗粒与小颗粒接触时，形成更大颗粒；絮凝：大颗粒与小颗粒接触时，形成更大颗粒；生物繁殖：生物滤池内繁殖可使滤料孔
10、隙减少。生物繁殖：生物滤池内繁殖可使滤料孔隙减少。第7页，本讲稿共40页滤速（滤速（V）重要参数，决定滤池面积重要参数，决定滤池面积絮体强度：其值低时，滤速上升会使絮体颗粒遭受破坏，污物穿透滤池，使絮体强度：其值低时，滤速上升会使絮体颗粒遭受破坏，污物穿透滤池，使出水不能达标出水不能达标;生物絮体牢固（生物絮体牢固（4-11m/h不影响），化学絮体强度较弱。不影响），化学絮体强度较弱。双层滤料：双层滤料：5-10m/h取决于滤池型式取决于滤池型式 单层滤料：单层滤料：4-6m/h 压力滤池：压力滤池：24m/h生物繁殖：滤池内生物繁殖可使滤料孔隙减少生物繁殖：滤池内生物繁殖可使滤料孔隙减少水头
11、损失水头损失取决于滤速和滤料的截污能力，滤料的组成和尺寸对水头损失取决于滤速和滤料的截污能力，滤料的组成和尺寸对水头损失影响大。影响大。第8页，本讲稿共40页11.3 溶解性有机物的去除溶解性有机物的去除 二级出水中，溶解性有机物和色素等难降解有机物。二级出水中，溶解性有机物和色素等难降解有机物。从技术、经验、工程实践中，活性炭和臭氧氧化法适应从技术、经验、工程实践中，活性炭和臭氧氧化法适应 11.3.1 活性炭吸附活性炭吸附第9页，本讲稿共40页1、目的（二级出水回用）、目的（二级出水回用）11.3.2 臭氧氧化处理臭氧氧化处理 去除残余有机物、脱出污水的色度、杀菌消毒。去除残余有机物、脱出
12、污水的色度、杀菌消毒。2、去除有机物的特征、去除有机物的特征（1）能够氧化有机物，（蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸）；）能够氧化有机物，（蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸）；（2）氧化有机物并易形成中间产物（甲醛、酸等）可生化性好；）氧化有机物并易形成中间产物（甲醛、酸等）可生化性好；（3）氧化效果与）氧化效果与PH值有关，值有关，PH高，效果好，高，效果好，(OH-)羟基自由基由臭氧分羟基自由基由臭氧分解产生；解产生；3、脱色效果、脱色效果砂滤前处理砂滤前处理+臭氧脱色效果好臭氧脱色效果好 4、消毒效果、消毒效果砂滤前处理砂滤前处理+O3消毒效果好消毒效果好5、O3混合形式混合形式扩散板式（反
13、应为主）、喷射式（扩散为主）、机械搅拌式。扩散板式（反应为主）、喷射式（扩散为主）、机械搅拌式。第10页，本讲稿共40页第11页，本讲稿共40页（1）富营养化）富营养化N、P引起，藻类问题（滇池，太湖）；引起，藻类问题（滇池，太湖）；（2）提高制水成本提高制水成本应用水，污水消毒时，增加投氯量；应用水，污水消毒时，增加投氯量；（3）污水回用填塞管道）污水回用填塞管道NH3N可促进设备中微生物的繁殖；可促进设备中微生物的繁殖；（4）农业灌溉农业灌溉TN不大于不大于1mg/l，否则对农作物有影响。，否则对农作物有影响。（5）含氮化合物对人和其它生物有毒害作用）含氮化合物对人和其它生物有毒害作用2、
14、氮的存在形式氮的存在形式（1）有机氮）有机氮（2）氨态氮（）氨态氮（NH3N、NH4+N）（3）NO2N、NO3N（4）N23、二级处理技术的局限性、二级处理技术的局限性合成代谢对氮磷的去处率低，水中氮磷过剩合成代谢对氮磷的去处率低，水中氮磷过剩 11.4脱氮技术脱氮技术11.4.1 概述概述1、氮污染的危害、氮污染的危害第12页，本讲稿共40页1、原理11.4.2 氮的吹脱去除（1）NH3+H2ONH4+OH-PH=7时，以NH4+存在PH=11时，90%NH3存在PH升高，去除NH3上升 T上升，去除NH3上升（2）脱氮塔脱氮塔技术的特点除氮的效果稳定操作简便，容易控制 NH3二次污染（可
15、回收）使用CaO易结垢（改用NaOH）水温下降时，效果差第13页，本讲稿共40页水温水温水温升高，效率升高水温升高，效率升高布水状态布水状态滴状下落最好，膜状下落，效果大减滴状下落最好，膜状下落，效果大减布水负荷率布水负荷率填料填料6m高以上时，其值不超过高以上时，其值不超过180m/m.d气液比气液比填料填料6m高以上时，高以上时，2200-2300以下为好。以下为好。活性污泥法的传统功能活性污泥法的传统功能去除水中溶解性有机物去除水中溶解性有机物 N、P只满足生理要求即可，因此对二者去除率低，仅为只满足生理要求即可，因此对二者去除率低，仅为20-40%；5-20%1、氨化反应与硝化反应、氨
16、化反应与硝化反应11.4.3 生物脱氮原理生物脱氮原理（1）氨化）氨化反应反应 RCHNH2COOH+O2 RCOOH+CO2+NH3（3）脱氮塔工作影响因素与设计参数）脱氮塔工作影响因素与设计参数PH值值PH升高到升高到10.5以上，去除率增加缓慢以上，去除率增加缓慢氨化菌氨化菌第14页，本讲稿共40页 （3）硝化菌的特点）硝化菌的特点硝化菌硝化菌亚硝酸菌和硝酸菌的统称亚硝酸菌和硝酸菌的统称;硝化菌属于硝化菌属于化能自养菌，革兰氏染色阴性，可生芽孢的短化能自养菌，革兰氏染色阴性，可生芽孢的短 杆状细菌杆状细菌.NH4+2O2 NO3-+H2O+2H+（4）硝化反应的控制指标硝化反应的控制指标
17、硝化菌对环境条件的变化极为敏感硝化菌对环境条件的变化极为敏感NH4+3/2O2 NO2-+H2O+2H+NO2-+1/2O2 NO-硝化菌亚硝化菌（2）硝化反应）硝化反应第15页，本讲稿共40页温度温度适应适应20-30，15时硝化速度下降，低于时硝化速度下降，低于5完全停止完全停止有机物有机物BOD应低于应低于15-20mg/l污泥龄（污泥龄（SRT）微生物在反应器内的停留时间（微生物在反应器内的停留时间（c）N(c)Nmin，硝化菌最小的世代时间，硝化菌最小的世代时间(c)Nmin重金属机有害物质重金属机有害物质溶解氧溶解氧 氧是电子受体，氧是电子受体，DO不能低于不能低于2.0mg/l
18、硝化需氧量（硝化需氧量（NOD）4.57g(氧氧)/g（N）PH对对PH变化敏感（硝化菌变化敏感（硝化菌),最佳值最佳值8.0-8.4,效率最高效率最高碱度碱度7.1g碱度（以碱度（以CaCO3计）计）/1g氨态氮（以氨态氮（以N计）计）,一般碱一般碱度不低于度不低于50mg/l第16页，本讲稿共40页反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌；反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌；以以NO3N为电子受体，以有机碳为电子供体，不能释放更多的为电子受体，以有机碳为电子供体，不能释放更多的ATP，合成的细胞物质较少，合成的细胞物质较少。（2）反应过程）反应过程 （3）反硝化反应的控制指标）反硝化反应的控制指标 污水中的
19、碳源，污水中的碳源，BOD5/TN3-5时，勿需外加时，勿需外加 外加碳源，外加碳源，CH3OH（反硝化速率高生成（反硝化速率高生成CO2+H2O），），当当BOD5/TN8，或，或PH6，反硝化速率下降，反硝化速率下降碳源碳源PH值值 （1）反硝化菌的特点）反硝化菌的特点2、反硝化反应、反硝化反应 反硝化反应反硝化反应指指NO3N和和NO2N在反硝化菌的作用下，还原在反硝化菌的作用下，还原成气态成气态N2的过程。的过程。第17页，本讲稿共40页生化反应类生化反应类生化反应类生化反应类型型型型去除有机物去除有机物去除有机物去除有机物（好氧分解）（好氧分解）（好氧分解）（好氧分解）硝化硝化硝化硝
20、化反硝化反硝化反硝化反硝化亚硝化亚硝化亚硝化亚硝化硝化硝化硝化硝化微生物微生物微生物微生物好氧菌和兼性菌好氧菌和兼性菌好氧菌和兼性菌好氧菌和兼性菌（异养型细菌）（异养型细菌）（异养型细菌）（异养型细菌）Nitrosomonas Nitrosomonas 自养型细菌自养型细菌自养型细菌自养型细菌Nitrobacter Nitrobacter 自养型细菌兼性菌自养型细菌兼性菌自养型细菌兼性菌自养型细菌兼性菌异养型细菌异养型细菌异养型细菌异养型细菌能源能源能源能源有机物有机物有机物有机物无机物无机物无机物无机物无机物无机物无机物无机物有机物有机物有机物有机物氧源氧源氧源氧源(H(H受体受体受体受体)
21、OO2 2OO2 2OO2 2NONO3 3-NO NO2 2-溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧12mg/l12mg/l以上以上以上以上2mg/l2mg/l以上以上以上以上2mg/l2mg/l以上以上以上以上00.5mg/l00.5mg/l碱度碱度碱度碱度没有变化没有变化没有变化没有变化氧化氧化氧化氧化1mg NH1mg NH4 4+-N-N需要需要需要需要7.14mg7.14mg的碱度的碱度的碱度的碱度没有变化没有变化没有变化没有变化还原还原还原还原1mgNO1mgNO3 3-N,N0-N,N02 2-N-N生成生成生成生成3.57g3.57g碱度碱度碱度碱度氧的消耗氧的消耗氧的消耗氧的消耗分解分解
22、分解分解1mg1mg有机物有机物有机物有机物(BOD(BOD5 5)需氧需氧需氧需氧2mg2mg氧化氧化氧化氧化1mg NH1mg NH4 4+-N-N需氧需氧需氧需氧3.43mg3.43mg氧化氧化氧化氧化1mgNO1mgNO2 2-N-N 需需需需氧氧氧氧1.14mg1.14mg分解分解分解分解1mg1mg有机物有机物有机物有机物(COD)(COD)需要需要需要需要NONO3 3-N 0.35mg,N0N 0.35mg,N02 2-N0.58mg-N0.58mg，以提，以提，以提，以提供化合态的氧供化合态的氧供化合态的氧供化合态的氧最适最适最适最适pHpH值值值值686878.578.56
23、7.567.56868最适温度最适温度最适温度最适温度15251525 =1.01.04 =1.01.04 3030 =1.1=1.13030 =1.1=1.134373437 =1.061.15=1.061.15增殖速度增殖速度增殖速度增殖速度(d(d-1-1)1.23.51.23.50.211.080.211.080.281.440.281.44好氧分解的好氧分解的好氧分解的好氧分解的 1/2 1/2.5 1/2 1/2.5分解速度分解速度分解速度分解速度70870mg 70870mg BOD/(gMLSSBOD/(gMLSS h)h)7mg NH7mg NH4 4+-N-N/(gMLSS
24、h)/(gMLSSh)0.020.0228mg28mgNONO3 3-N/(gMLSSN/(gMLSS h)h)产率产率产率产率16%16%CHCH3 3OH/gCOH/gC5 5HH7 70 02 2NN0.040.13 mg SS/0.040.13 mg SS/mg NHmg NH4 4+-N-N能量能量能量能量转换率为转换率为转换率为转换率为5%35%5%35%0.020.07 mg 0.020.07 mg VSS/mg N0VSS/mg N02 2-N-N能能能能量转换率量转换率量转换率量转换率10%30%10%30%16%CH16%CH3 3OH/gCOH/gC5 5HH7 7OO2
25、 2NN8 8表表11-2生物脱氮反应过程各项生化反应特征生物脱氮反应过程各项生化反应特征第18页，本讲稿共40页 0.5mg/l以下，厌氧、好氧交替的环境，如存在氧，会抑制反硝化菌体以下，厌氧、好氧交替的环境，如存在氧，会抑制反硝化菌体内硝酸盐还原酶的合成，或氧成为电子受体阻碍硝酸氮的还原，但另一方内硝酸盐还原酶的合成，或氧成为电子受体阻碍硝酸氮的还原，但另一方面，某些酶系统还需有氧才能合成；面，某些酶系统还需有氧才能合成；温度温度 最适宜的温度是最适宜的温度是20-40，低于，低于15时代谢速率下降；时代谢速率下降；冬季低温季节冬季低温季节 提高提高SRT，降低负荷率，从而提高污水的，降低
26、负荷率，从而提高污水的HRT。1、活性污泥传统脱氮工艺、活性污泥传统脱氮工艺Barth工艺，工艺，氨化氨化由三个反应过程建立由三个反应过程建立 硝化硝化 反硝化反硝化11.4.4 生物脱氮技术生物脱氮技术溶解氧溶解氧 第19页，本讲稿共40页第20页，本讲稿共40页“一级一级”曝气池：去除曝气池：去除 COD、BOD，BOD15-20mg/l 有机氮转化为有机氮转化为 NH3 NH4+；“二级二级”硝化曝气池，硝化曝气池，NH3、NH4+生成生成NO3N，碱度下降；，碱度下降；“三级三级”反硝化池反硝化池 厌氧、好氧交替运行。厌氧、好氧交替运行。投甲醇时，投甲醇时，CM=2.47N0（初始（初
27、始NO3N浓度）浓度）+1.53N(初始初始NO2N浓浓 度度)+0.87D（初始（初始DO浓度）浓度）（2）优缺点）优缺点 去除效果好去除效果好 各类菌类环境条件好各类菌类环境条件好 设备多，造价高，能耗大设备多，造价高，能耗大（1）流程说明）流程说明第21页，本讲稿共40页（3）改进的二级生物脱氮系统）改进的二级生物脱氮系统 BOD去除和硝化两个反应合并去除和硝化两个反应合并第22页，本讲稿共40页内循环（硝化液循环）内循环（硝化液循环）原污水原污水反硝化反应器（缺氧）BOD去除去除,硝硝化反应反应器化反应反应器（好氧（好氧）碱碱沉淀池沉淀池处理水处理水剩余污泥剩余污泥回流污泥回流污泥N2
28、图图1117分建式缺氧分建式缺氧-好氧活性污泥脱氮系统好氧活性污泥脱氮系统2、缺氧、缺氧好氧活性污泥法好氧活性污泥法 A/O工艺工艺 第23页，本讲稿共40页（1）工艺特征）工艺特征 80年代开创年代开创,前置反硝化前置反硝化不加碳源不加碳源,外加碱度外加碱度,降低负荷降低负荷 设内循环设内循环,回流水含有回流水含有NO3N,要提高脱氮率，要增加回流比要提高脱氮率，要增加回流比 产生碱度产生碱度,3.75mg碱度碱度/mgNO3N，补偿好氧池中对碱度的需求。，补偿好氧池中对碱度的需求。勿需建后曝气池勿需建后曝气池 无需外加碳源，降低的运行费用。无需外加碳源，降低的运行费用。流程简单，构筑物少，
29、基建费用可以大大节省。流程简单，构筑物少，基建费用可以大大节省。适于对现有推流式曝气池的改造。适于对现有推流式曝气池的改造。（2）影响因素与主要工艺参数）影响因素与主要工艺参数 水力停留时间：水力停留时间：3：1；（硝化时间长，不低于；（硝化时间长，不低于6h，反硝化不低于，反硝化不低于2h。）。）循环比：循环比：200%；MLSS值：大于值：大于3000mg/l;污泥龄：污泥龄：30d;N/MLSS负荷率：低于负荷率：低于0.03gN/gMLSS.d，否则脱氮效果将急剧下降。，否则脱氮效果将急剧下降。进水总氮浓度：小于进水总氮浓度：小于30mg/l。第24页，本讲稿共40页第25页，本讲稿共
30、40页（2）P0.5mg/l，促进富营养化；促进富营养化；第26页，本讲稿共40页磷磷-不同于氮，不能形成氧化体和还原体，但有固态和溶解态转不同于氮，不能形成氧化体和还原体，但有固态和溶解态转 化的特点。化的特点。4、去除方法、去除方法化学除磷法化学除磷法-混凝沉淀法除磷混凝沉淀法除磷生物除磷法生物除磷法设想是由设想是由Greenburyg于于1955年提出的，年提出的，60年代人们对年代人们对上述方法广泛应用。上述方法广泛应用。3、其他、其他 生活污水中的含磷量：生活污水中的含磷量：10-15mg/l，70%为可溶性；为可溶性；经过二级处理进水中，经过二级处理进水中，90%左右的磷以磷酸盐存
31、在。左右的磷以磷酸盐存在。第27页，本讲稿共40页聚氯化铝（聚氯化铝（PAC），反应相同与），反应相同与Al2(SO4)3，但，但pH值不下降；值不下降；铝酸钠（铝酸钠（NaAlO2）化学法除磷：使用化学法除磷：使用Al盐注意事项盐注意事项 混合液混合液PH值对除磷产生影响，介于值对除磷产生影响，介于5-7之间无影响，无需调整之间无影响，无需调整 投加铝盐，投加铝盐，PH降低，不会影响反应进程，应注意排放水体对降低，不会影响反应进程，应注意排放水体对PH的要求的要求 沉淀污泥回流，污泥中有沉淀污泥回流，污泥中有Al(OH)3，能提高对磷的去除率，能提高对磷的去除率（2）铁盐除磷）铁盐除磷11.
32、5.2 混凝沉淀除磷技术混凝沉淀除磷技术1、金属盐混凝沉淀、金属盐混凝沉淀（1）铝盐除磷）铝盐除磷Al3+PO43-（正磷酸离子正磷酸离子）AlPO4（难溶难溶）PH值上升，溶解度上升值上升，溶解度上升Al2(SO4)3+2PO43-2AlPO4+3SO42-uAl2(SO4)3+6HCO3-2Al(OH)3+6CO2+3SO42-第28页，本讲稿共40页pH值，如值，如P9.5；原污水；原污水 PH11（2）除磷效果影响因素）除磷效果影响因素原水中原水中Ca2+的浓度对磷的去除效果有影响，当的浓度对磷的去除效果有影响，当PH为为10.5时，流时，流入水中的钙含量在入水中的钙含量在40mg/l
33、以上时，处理水中磷的含量将在以上时，处理水中磷的含量将在0.25mg/l以下。以下。2、石灰混凝除磷、石灰混凝除磷5Ca2+4OH-+3HPO42-Ca5(OH)(PO4)3 +3H2O PH升高，升高，P的含量下降。的含量下降。（1）石灰与磷的反应）石灰与磷的反应第29页，本讲稿共40页 生物除磷生物除磷就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量的，在就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水中除磷的效果。菌体内，形成高磷污泥，排出系统
34、外，达到从废水中除磷的效果。1、生物除磷机理、生物除磷机理（）好氧吸磷（）好氧吸磷（2）厌氧放磷）厌氧放磷11.5.3 生物除磷原理生物除磷原理第30页，本讲稿共40页聚磷菌聚磷菌-甲单胞菌属、气单胞菌属：起主要作用，甲单胞菌属、气单胞菌属：起主要作用，15%-20%；不动杆菌属：储存聚磷的能力最强；不动杆菌属：储存聚磷的能力最强；某些反硝化菌：也能超量吸收磷；某些反硝化菌：也能超量吸收磷；发酵产酸菌：将大分子物质降解为低分子脂肪酸类基质；发酵产酸菌：将大分子物质降解为低分子脂肪酸类基质；2、生物除磷的影响因素、生物除磷的影响因素（1）溶解氧）溶解氧厌氧段控制在厌氧段控制在0.2mg/l以下，
35、好氧段控制在以下，好氧段控制在2mg/l左右；左右；（2）厌氧区硝态氮）厌氧区硝态氮（3）温度）温度其影响不如生物脱氮过程明显，其影响不如生物脱氮过程明显，530 的范围内效果均可；的范围内效果均可；（4）pH值值6-8范围内比较稳定；范围内比较稳定；（5）BOD负荷和有机物性质负荷和有机物性质BOD/TP要大于要大于15，才能保证聚磷菌有足够的基质需求；，才能保证聚磷菌有足够的基质需求；（6）污泥龄）污泥龄一般控制在一般控制在3.57天，厌氧段的停留时间不宜过长。天，厌氧段的停留时间不宜过长。第31页，本讲稿共40页1、弗斯特利普工艺、弗斯特利普工艺（1）工艺过程）工艺过程1)含磷废水进入曝
36、气池同步进入的还有聚磷菌污泥，聚磷菌过量含磷废水进入曝气池同步进入的还有聚磷菌污泥，聚磷菌过量地摄取磷，去除有机物，还能出现硝化作用；地摄取磷，去除有机物，还能出现硝化作用；2)从曝气池流出的混合也，进入沉淀池，在这里进行泥水分离，含磷污泥沉从曝气池流出的混合也，进入沉淀池，在这里进行泥水分离，含磷污泥沉淀，上清液排放；淀，上清液排放；3)含磷污泥进入除磷池含磷污泥进入除磷池4)含磷上清液进入混合池，投加石灰，化学除磷；含磷上清液进入混合池，投加石灰，化学除磷；11.5.4 生物除磷工艺生物除磷工艺（2）弗斯特利普除）弗斯特利普除P工艺的特点工艺的特点1）出水含磷量低于）出水含磷量低于1mg/
37、l；2）SVI值小于值小于100，丝状菌难于增值，污泥不膨胀；，丝状菌难于增值，污泥不膨胀；3）可根据）可根据BOD/P调节回流污泥与混凝污泥的比例。调节回流污泥与混凝污泥的比例。第32页，本讲稿共40页第33页，本讲稿共40页2、厌氧、厌氧好氧除磷工艺（好氧除磷工艺（AnO法）法）工艺特征：工艺特征：（1）流程简单，既不用投药，也无需内循环流程简单，既不用投药，也无需内循环,有利于好氧（厌氧）有利于好氧（厌氧）状态的保持状态的保持（2）HRT段，段，3-6h（3）曝气池）曝气池SS浓度浓度2700-3000mg/l之间，之间，BOD与一般活性污泥与一般活性污泥法相同，磷的去除率较好，法相同，
38、磷的去除率较好，P90%,除磷率90%第36页，本讲稿共40页第37页，本讲稿共40页（3）工艺特点 最简单的同步脱氮除磷技术最简单的同步脱氮除磷技术 总的总的HRT很短很短 丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行），无污泥膨胀之虞，丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行），无污泥膨胀之虞，SVI100 污泥中含磷浓度高，肥效高污泥中含磷浓度高，肥效高 勿需投药，两个勿需投药，两个A段只用轻搅拌，段只用轻搅拌，运行费用低运行费用低（4）缺点）缺点 除磷效果很难提高除磷效果很难提高 脱氮效果难于进一步提高，内循环量脱氮效果难于进一步提高，内循环量2Q，不宜太高，不宜太高 进入沉淀池的处理水要保持
39、一定的溶解氧进入沉淀池的处理水要保持一定的溶解氧11.6.2 AAO法同步脱氮除磷工艺法同步脱氮除磷工艺（1）AAO法工艺流程（厌氧法工艺流程（厌氧缺氧缺氧好氧法）好氧法）70年代，美国人在年代，美国人在AnO法开发的法开发的（2）反应器单元功能：）反应器单元功能：厌氧反应池：释放磷厌氧反应池：释放磷+氨化（有机氮）氨化（有机氮）缺氧反应器：脱氮缺氧反应器：脱氮 好氧反应器：去除好氧反应器：去除BOD，硝化，吸收磷，硝化，吸收磷第38页，本讲稿共40页厌氧反应池厌氧反应池缺氧反应池缺氧反应池原污水原污水（释放磷氨化）（释放磷氨化）沉淀池沉淀池（脱氮）（脱氮）回流污泥（含磷污泥）回流污泥（含磷污泥）好氧反应池好氧反应池（硝化吸收磷（硝化吸收磷 去除去除BOD）处理水处理水内循环内循环2Q N2图图723AAO法同步脱氮除磷工艺流程法同步脱氮除磷工艺流程第39页，本讲稿共40页UCT工艺 厌氧池 缺氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 剩余污泥（1-2）Q回流 NO3-回流 使缺氧区的NO3-0厌氧段保持严格厌氧第40页，本讲稿共40页