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1、 城市污水经传统的二级处理以后，虽然绝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，如氮和磷等微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮和磷等的化合物。氮、磷为植物养分物质，能助长藻的化合物。氮、磷为植物养分物质，能助长藻类和水生生物，引起水体的富养分化，影响饮类和水生生物，引起水体的富养分化，影响饮用水水源。用水水源。一般城市污水水质与排放要求第一节第一节 氮的去除氮的去除 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。氨化反应：簇新污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合
2、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，其中分解实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：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：这一平衡受pH的影响，pH为10.511.5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提高至10.511.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行。通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。为减少氯
3、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：(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，假如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%。2、生物脱氮机理3 生物脱氮工艺（a）三段生物脱氮工艺：将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的
4、沉淀池和各自独立的污泥回流系统。（b）缺氧好氧生物脱氮工艺：该工艺将反硝化段设置在系统的前面，又称前置式反硝化生物脱氮系统。反硝化反应以水中的有机物为碳源，曝气池中含有大量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱氮。缺氧-好氧生物脱氮工艺（c）Bardenpho生物脱氮工艺：设立两个缺氧段，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应。为进一步提高脱氮效率，废水进入其次段反硝化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。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出现象。其次节其次节 磷的去除磷的去除 常规活性污泥法的微生物同化和吸附
5、；生物强化除磷；投加化学药剂除磷。生物除磷机理 (1)A/O法是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统。厌氧-好氧除磷工艺流程1.A/O生物除磷工艺(2)Phostrip去除磷工艺流程：第三节第三节 生物除磷及生物除磷及 生物脱氮除磷工艺生物脱氮除磷工艺1.A2/O工艺A2/O工艺基本流程2.改进的Bardenpho工艺3.UCT工艺4.SBR工艺 SBR工艺是将除磷脱氮的各种反应，通过时间依次上的限制，在同一反应器中完成。MSBR工艺传统A2O工艺MSBR脱氮除磷工艺MSBRMSBR池平面图池平面图MSBRMSBR单元工作状态单元工作状态5.三沟式氧化沟6.UNITAN
6、K工艺7.YAAO工艺第四节第四节 生物脱氮除磷工艺设计生物脱氮除磷工艺设计 （1）溶解性有机底物浓度的影响：厌氧段：BOD5/TP20 缺氧段：BOD5/NO34、COD/TKN8 （2）污泥龄：硝化：硝化菌世代时间长，脱氮泥龄限制2025天；除磷：要求泥龄短，一般58天 综合：权衡两方面，组合工艺一般1520天。一、生物脱氮除磷工艺设计应考虑的要素：（3）溶解氧DO：厌氧段：0.2mg/l；缺氧段：0.5mg/l；好氧段：1.53.0mg/l （4）反硝化区和硝化区的容积比：（23）：（78）；一般为1：3 （5）有机底物污泥负荷的影响：好氧池0.10kgBOD5/kgMLSS.d（过低影
7、响释磷效果）（6）氮的污泥负荷：一般小于0.05kgTKN/kgMLSS.d(过高会抑制微生物)（7）污泥回流比R和混合液回流比r：R=（2575）%；r=（100500）%（8）水温的影响：脱氮：硝化3035C，不低于10；反硝化2038C，不低于15；除磷：温度对聚磷菌影响不大，与一般异养菌一样。（9）碱度的影响：硝化氧化1gNH3消耗碱度7.14g，pH7.88.4 反硝化还原1gNO3产生碱度3.75g，pH6.57.5 除磷：与一般异养菌相同，中性偏碱性。（10）水力停留时间：厌氧：缺氧：好氧=1：1：（34）厌氧池：12h 缺氧池：2h 好氧池：56h 系统总：610h （1）反应
8、区有效容积：厌氧段：一般以水力停留时间设计，取Tp=2h，Vp=Q*Tp缺氧段：以反硝化速率设计，Kde=0.030.06kgNO3/kgMLVSS.d Vn=Q(Nk-Nte)-0.12X/Kde*Xv好氧段：以有机底物污泥负荷设计，Ns35时,即可认为碳源足够；二是外加碳源，多接受甲醇（CH3OH），因为甲醇被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物；三是利用微生物组织进行内源反硝化。（b）pH：对反硝化反应，最适宜的pH是6.57.5。pH高于8或低于6，反硝化速率将大为下降。反硝化过程的影响因素：（c）溶解氧浓度：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在无分子氧同时存在硝酸根离子和亚
9、硝酸根离子的条件下，它们能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。另一方面，反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能够合成。这样，反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条件下进行，溶解氧应限制在0.5 mg/L以下。（d）温度：反硝化反应的最适宜温度是2040，低于15反硝化反应速率最低。为了保持确定的反硝化速率，在冬季低温季节，可接受如下措施：提高生物固体平均停留时间；降低负荷率；提高污水的水力停留时间。（1）厌氧环境条件：（a）氧化还原电位：Barnard、Shapiro等人探讨发觉，在批式试验中，反硝化完成后，ORP突然下降，随后起先放磷，放磷时ORP一般小于100mV；（
10、b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸，也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；（c）NOx-浓度：产酸菌利用NOx-作为电子受体，抑制厌氧发酵过程，反硝化时消耗易生物降解有机质。生物除磷影响因素：（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放磷及其速率影响极大，除磷系统中，BOD5/TP15，一般2030。生物除磷影响因素：（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量的磷须同时耗用更多的BOD。Rensink和Ermel探讨了污泥龄对除磷的影响，结果表明：SRT=30d时，除磷效果40%；SRT=17d时，除磷效果50%；SRT=5d天时，除磷效果87%。同时脱氮除磷系统应处理好泥龄的冲突。生物除磷影响因素：进水磷浓度为10mg/L时，SRT和BODL的去除率对出水磷浓度的影响：（4）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调整。生物除磷影响因素：（5）温度：在适宜温度范围内，温度越高释磷速度越快；温度低时应适当延长厌氧区的停留时间或投加外源VFA。（6）其他：影响系统除磷效果的还有污泥沉降性能和剩余污泥处置方法等。