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1、第十章第十章 污、废水深度水深度处理和微理和微污染染源水源水预处理中的微生物学原理理中的微生物学原理u污（废）水深度处理污（废）水深度处理脱氮除磷与微生物学原理脱氮除磷与微生物学原理u微污染水源水预处理中的微生物学问题微污染水源水预处理中的微生物学问题u饮用水的消毒及其微生物学效应饮用水的消毒及其微生物学效应学习重点：学习重点：学习重点：学习重点：n n第一第一节 污、废水深度水深度处理理脱氮、除脱氮、除磷与微生物学原理磷与微生物学原理n n第二第二节 微微污染水源水染水源水预处理中的微生物理中的微生物学学问题n n第三第三节 饮用水的消毒及微生物学效用水的消毒及微生物学效应第一第一第一第一节
2、节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺 一、污、废水脱氮、除
3、磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义氮和磷是生物的重要营养源。氮和磷是生物的重要营养源。氮、磷的危害氮、磷的危害:水体中氮、磷量过多，危害极大。最水体中氮、磷量过多，危害极大。最大的危害是大的危害是引起水体富营养化。引起水体富营养化。一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义 水体富营养化水体富营养化是指由于人类活动，水体中氮、是指由于人类活动，水体中氮、磷等营养物质增加，引起藻类和其它微生物磷等营养物质增加，引起藻类和其
4、它微生物异常增殖异常增殖及整个水体及整个水体生态平衡的改变，生态平衡的改变，因而因而造成危害造成危害的一种的一种污染现象污染现象。曾经的滇池如今的滇池暴发的蓝藻滇池中的漂浮物富营养化的太湖富营养化的太湖 脱氮、除磷脱氮、除磷非常重要。非常重要。n若水体中若水体中磷含量磷含量低于低于0.02mg/L、氨氮浓度氨氮浓度小于小于15 mg/L，则可限制藻类过度生长。，则可限制藻类过度生长。上海上海在地方标准中在地方标准中率先率先规定，规定，氨氮氨氮排放排放标准在标准在15 mg/L以下。以下。污、废水脱氮、除磷的具体指标n一级标准一级标准n废水磷含量在废水磷含量在005 5mg/Ln氨氮氨氮1515
5、mgL相关的相关的国家国家标准准也也进行了行了严格格规定：定：城市污水再生利用城市污水再生利用 城市杂用水水质城市杂用水水质（GB/T 18920 2002）也对也对氨氮含量氨氮含量进行了控制：冲厕、道进行了控制：冲厕、道路清扫、消防、车辆冲洗路清扫、消防、车辆冲洗 氨氮氨氮10mg/L；城市绿化和；城市绿化和建筑施工建筑施工 氨氮氨氮20mg/L。地表水环境质量标准地表水环境质量标准（GB3838）对五类地区地对五类地区地表水中总磷含量进行了严格规定：表水中总磷含量进行了严格规定：类类0.02 mg/L；类类0.1 mg/L；类类0.1 mg/L；类类0.2 mg/L；类类0.2 mg/L。
6、污水综合排放标准污水综合排放标准（GB8978-1996）在原二、在原二、三级标准的基础上增加了三级标准的基础上增加了一级标准一级标准：磷酸盐：磷酸盐0.5mg/L，氨氮，氨氮15mg/L。一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义第一第一第一第一节节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、
7、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺 水体中的水体中的氮磷主要氮磷主要包括包括外部进入水体的氮磷外部进入水体的氮磷;水体内部水体内部自身自身底泥等沉积物底泥等沉积物释放释放进入水中的氮磷进入水中的氮磷。二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源人类活动
8、造成的氮磷来源人类活动造成的氮磷来源主要有以下几个方面主要有以下几个方面：工业和生活污水工业和生活污水未经处理直接进入河道或水体。氮、磷含量高，进未经处理直接进入河道或水体。氮、磷含量高，进入江、湖和海洋，造成藻类过度生长，危害最大。入江、湖和海洋，造成藻类过度生长，危害最大。污水处理厂出水污水处理厂出水采用常规处理工艺的污水处理厂（包括生活污采用常规处理工艺的污水处理厂（包括生活污水和工业废水），其排放水都含有相当数量的水和工业废水），其排放水都含有相当数量的氮、磷和硫。氮、磷和硫。面源性的农业污染物面源性的农业污染物包括肥料、农药和动物粪便等。包括肥料、农药和动物粪便等。城市来源城市来源包
9、括人的粪便、工业污水和大包括人的粪便、工业污水和大量使用的高磷洗涤剂。量使用的高磷洗涤剂。第一第一第一第一节节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、
10、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺 脱氮脱氮原理原理微生物微生物工艺工艺三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物1、微生物脱氮（、微生物脱氮（denitrification）原理）原理硝化硝化反硝化反硝化n短程硝化短程硝化硝化硝化n全程硝化全程硝化硝化与反硝化硝化与反硝化过程都需要过程都需要氧气吗？氧气吗？三、微生
11、物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物2、硝化、脱氮微生物、硝化、脱氮微生物硝化硝化l 硝化段细菌是硝化段细菌是好氧菌好氧菌l亚硝化细菌和硝化细菌均是亚硝化细菌和硝化细菌均是化能自养菌化能自养菌，为，为革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌。亚硝亚硝酸菌酸菌亚硝酸单胞菌属亚硝酸单胞菌属亚硝酸螺旋杆菌属亚硝酸螺旋杆菌属亚硝化球菌属亚硝化球菌属硝酸菌硝酸菌硝酸杆菌属硝酸杆菌属螺菌属螺菌属球菌属球菌属亚硝化单胞菌硝化杆菌2、硝化、脱氮微生物硝化、脱氮微生物氧化氨的细菌：氧化氨的细菌：低氧压下能生长；低氧压下能生长；化能无机营
12、养型；化能无机营养型；温度范围温度范围5-30，最适温度最适温度25-30；pH范围范围5.8-8.5，最适最适pH为为7.5-8.0。氧化亚硝酸细菌：氧化亚硝酸细菌：最适温度最适温度25-3025-30；最适最适pHpH为为7.5-8.07.5-8.0；既能进行化能既能进行化能无机无机营养，营养，又能进行化能有机营养。又能进行化能有机营养。好氧氨氧化细菌，氧化好氧氨氧化细菌，氧化NHNH3 3为为HNOHNO2 2，从中获，从中获得能量供合成细胞和固定得能量供合成细胞和固定COCO2 2。另有厌氧另有厌氧氨氧化细菌及厌氧反硫化细菌。氨氧化细菌及厌氧反硫化细菌。氧化亚硝酸细菌：即硝化细菌氧化亚
13、硝酸细菌：即硝化细菌硝化段的运行操作：硝化段的运行操作：n泥龄（悬浮固体停留时间泥龄（悬浮固体停留时间SRTSRT）泥龄大于硝化细菌的比生长速率。泥龄大于硝化细菌的比生长速率。n足够足够DODO：DODO0.5mg/L0.5mg/L硝化作用停止硝化作用停止。n适度曝气时间适度曝气时间n适当维持碱度适当维持碱度n温度温度l硝化细菌世代时间普遍比异氧菌的世代时间长硝化细菌世代时间普遍比异氧菌的世代时间长l顺利运行需保证活性强的硝化细菌数量顺利运行需保证活性强的硝化细菌数量10107 7个个（细胞）（细胞）/mL/mL以上以上关键指标关键指标关键指标关键指标曝气时间：曝气时间：曝气时间：曝气时间：即
14、水力停留时间。即水力停留时间。即水力停留时间。即水力停留时间。普通活性污泥法的曝气时间普通活性污泥法的曝气时间普通活性污泥法的曝气时间普通活性污泥法的曝气时间是是是是4-6h4-6h，甚至，甚至，甚至，甚至8h8h（如（如（如（如SBRSBR法）法）法）法）。问题问题1 1：为什么硝化脱氮时有时需要补碱：为什么硝化脱氮时有时需要补碱 （NaNa2 2COCO3 3或或NaOH)?NaOH)?问题问题1 1：为什么硝化脱氮时有时需要补碱：为什么硝化脱氮时有时需要补碱 （NaNa2 2COCO3 3或或NaOH)?NaOH)?n硝化作用硝化作用消耗碱消耗碱（NHNH4 4+、COCO3 32-2-
15、），水），水pHpH下降；下降；补充碳源、补充碳源、升高升高pHpH。问题问题1 1：为什么硝化脱氮时有时需要补碱：为什么硝化脱氮时有时需要补碱 （NaNa2 2COCO3 3或或NaOH)?NaOH)?n硝化作用硝化作用消耗碱消耗碱（NHNH4 4+、COCO3 32-2-），水），水pHpH下降；下降；补充碳源、补充碳源、升高升高pHpH。问题问题2 2：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？被洗掉，如何解决？问题问题1 1：为什么硝化脱氮时有时需要补碱：为什么硝化脱氮时有时需要补碱 （NaNa2 2COCO3 3或或NaOH)?N
16、aOH)?n硝化作用硝化作用消耗碱消耗碱（NHNH4 4+、COCO3 32-2-），水），水pHpH下降；下降；补充碳源、补充碳源、升高升高pHpH。问题问题2 2：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？被洗掉，如何解决？n 挂生物膜或投加悬浮填料；挂生物膜或投加悬浮填料；n 定期投菌。定期投菌。泥龄：泥龄：每日新增污泥平均停留在曝气池中的天数。每日新增污泥平均停留在曝气池中的天数。污泥龄越长，有机物氧化稳定得越彻底，处理效果污泥龄越长，有机物氧化稳定得越彻底，处理效果越好，剩余污泥量越少。越好，剩余污泥量越少。但是污泥龄也不能太长，
17、否则污泥会老化，影响沉但是污泥龄也不能太长，否则污泥会老化，影响沉淀效果。淀效果。污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间，否污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间，否则曝气池中的污泥会都消失。则曝气池中的污泥会都消失。三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物2 2、硝化、脱氮微生物、硝化、脱氮微生物反硝化反硝化多为多为兼性菌兼性菌和和厌氧菌厌氧菌。假单胞菌属假单胞菌属反硝化杆菌属反硝化杆菌属螺旋菌属螺旋菌属色杆菌属色杆菌属反硝化细菌：所有能以反硝化细菌：所有能以反硝化细菌：所有能以反硝化细菌：所
18、有能以NONONONO3 3 3 3-为最终电子受体，利用为最终电子受体，利用为最终电子受体，利用为最终电子受体，利用低分子低分子低分子低分子有机物有机物有机物有机物作供氢体，将作供氢体，将作供氢体，将作供氢体，将HNOHNOHNOHNO3 3 3 3还原成还原成还原成还原成N N N N2 2 2 2的细菌总称。的细菌总称。的细菌总称。的细菌总称。反硝化细菌-脱氮副球菌反硝化段运行操作反硝化段运行操作u关键指标：关键指标：碳源：有机物碳源：有机物 pH pH：7 78 8 最终电子受体：最终电子受体：NONO3 3-和和NONO2 2-溶解氧溶解氧0.2mg/L0.2mg/L提问：在脱氮工艺
19、反硝化段如何补充碳源呢？提问：在脱氮工艺反硝化段如何补充碳源呢？两两级滤级滤池法工池法工艺艺流程流程好氧好氧脱碳脱碳硝化硝化滤池滤池进水进水厌氧厌氧反硝反硝化化 滤滤池池 出水出水出水出水甲醇甲醇补充反硝化菌的碳源！补充反硝化菌的碳源！利用进水中利用进水中的的BOD小结小结小结小结三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物n主要采用主要采用A/O、A2/O、SBR等工艺。等工艺。n以活性污泥法典型工艺以活性污泥法典型工艺A/O工艺工艺 （缺氧、好氧工艺）为例。（缺氧、好氧工艺）为例。3 3、微生物脱氮
20、工艺的选择、微生物脱氮工艺的选择废废水水好好氧氧脱脱碳碳沉淀池沉淀池2 2好好氧氧硝硝化化缺缺氧氧反反硝硝化化沉淀池沉淀池1 1好氧好氧活性污泥回流活性污泥回流缺氧缺氧活性污泥回流活性污泥回流出水出水回流回流n活性活性污泥法典型工泥法典型工艺 A/O工工艺（缺氧、好氧工（缺氧、好氧工艺）废废水水好好氧氧脱脱碳碳沉淀池沉淀池2 2好好氧氧硝硝化化缺缺氧氧反反硝硝化化沉淀池沉淀池1 1好氧好氧活性污泥回流活性污泥回流缺氧缺氧活性污泥回流活性污泥回流出水出水回流回流A/O工艺先脱工艺先脱碳还是先脱氮碳还是先脱氮？废废水水好好氧氧脱脱碳碳沉淀池沉淀池2 2好好氧氧硝硝化化缺缺氧氧反反硝硝化化沉淀池沉淀
21、池1 1好氧好氧活性污泥回流活性污泥回流缺氧缺氧活性污泥回流活性污泥回流出水出水回流回流A/O工艺先脱工艺先脱碳还是先脱氮碳还是先脱氮？先脱碳、后脱氮先脱碳、后脱氮为什么？为什么？废废水水好好氧氧脱脱碳碳沉淀池沉淀池2 2好好氧氧硝硝化化缺缺氧氧反反硝硝化化沉淀池沉淀池1 1好氧好氧活性污泥回流活性污泥回流缺氧缺氧活性污泥回流活性污泥回流出水出水回流回流A/O工艺先脱工艺先脱碳还是先脱氮碳还是先脱氮？先脱碳、后脱氮先脱碳、后脱氮为什么？为什么？脱碳菌脱碳菌脱碳菌脱碳菌好氧有机物呼吸的细菌，好氧有机物呼吸的细菌，好氧有机物呼吸的细菌，好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源；以有机物为碳源；以有机物
22、为碳源；以有机物为碳源；硝化菌硝化菌硝化菌硝化菌好氧氨盐呼吸的细菌，好氧氨盐呼吸的细菌，好氧氨盐呼吸的细菌，好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源以碳酸盐为碳源以碳酸盐为碳源以碳酸盐为碳源n硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；n有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短、生长迅有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短、生长迅速速，硝化菌氧利用不足，生长缓慢。硝化菌氧利用不足，生长缓慢。脱氮脱氮原理原理硝化硝化反硝化反硝化微生物微生物硝化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌亚硝化细菌反硝化细菌反硝化细菌工艺工艺A/O三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工
23、艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物第一第一第一第一节节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见
24、的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺 n（BOD：N：P）=100：5：1n微生物除碳的同微生物除碳的同时时吸收磷元素用以合成吸收磷元素用以合成细细胞物胞物质质和合成和合成ATP等等n只去除只去除污污水中水中约约19左右的磷左右的磷n需用需用专门专门的除磷工的除磷工艺艺处处理。理。四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物聚磷微生物聚磷微生物（Phosphate accumulating organisms，聚磷菌），聚磷菌）（兼性厌氧菌）（兼性厌氧菌）（兼性厌氧菌）（兼性厌氧菌）好氧时：
25、好氧时：聚磷菌能大量聚磷菌能大量吸收磷酸盐吸收磷酸盐输送到体内合成输送到体内合成ATP和核酸，且逆浓度梯度和核酸，且逆浓度梯度过量吸磷过量吸磷合成合成多聚磷多聚磷酸盐颗粒酸盐颗粒(即异染颗粒即异染颗粒)于体内。于体内。厌氧时厌氧时：聚磷菌能：聚磷菌能释放释放磷酸盐于体外。磷酸盐于体外。常见的脱磷工艺如下图所示：常见的脱磷工艺如下图所示：进进水水厌氧厌氧放磷放磷好氧好氧聚磷聚磷出出水水部分污泥回流接种部分污泥回流接种剩余污泥剩余污泥处理处理沉淀沉淀脱磷脱磷n污水处理过程中，创造污水处理过程中，创造厌氧、缺氧和好氧厌氧、缺氧和好氧环境，让聚磷菌环境，让聚磷菌先在含磷污水中厌氧放磷，然后在好氧条件下
26、充分地过量先在含磷污水中厌氧放磷，然后在好氧条件下充分地过量吸磷，而后通过吸磷，而后通过排泥排泥达到除磷的目的。达到除磷的目的。第一第一第一第一节节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物
27、四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺 A/OA/O法特点（优点）：法特点（优点）：（1 1）流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混）流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节省。合液回流系统，基建费用可大大节省。（2 2）反硝化池不需外加碳源，降低了运行费用。）反硝化池不需外加碳源，降低了运行费用。（3 3）A/OA/O工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。留的有机污染物得到进一步去除
28、，提高出水水质。（4 4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反可减轻其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求的一半左右。碱度的需求的一半左右。A/OA/O工艺的主要缺点工艺的主要缺点是脱氮效率不高，一般为是脱氮效率不高，一般为70%-80%70%-80%。A2O法法(Anaerobic-Anoxic-Oxic):厌氧厌氧-缺氧缺氧-好氧法好氧法在首段厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中在首
29、段厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中P的浓度升高，的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外浓度下降；另外NH3N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3N浓浓度下降，但度下降，但NO3-N含量没有变化。含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量混合液中带入的大量NO3-N和和NO2-N还原为还原为N2释放至空气中，释放至空气中，因此因此BOD5浓度继续下降，浓度继续下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变浓度
30、大幅度下降，而磷的变化很小。化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解后浓度继续下降；有在好氧池中，有机物被微生物生化降解后浓度继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝浓度显著下降，但随着硝化过程的进展，化过程的进展，NO3-N的浓度增加，的浓度增加，P将随着聚磷菌的过量将随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。摄取，也以较快的速率下降。A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。量摄取而被去除等功能。特点：特点：（1）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同
31、种类微生）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。（2）在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为）在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。（3）在厌氧）在厌氧-缺氧缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，不会发生污泥膨胀。不会发生污泥膨胀。（4）污泥中磷含量高，一般为）污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。以上。（5）厌氧）厌氧-缺氧池只需轻
32、搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧缺氧池只需轻搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度。为度。（6）沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放）沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质，以及反硝化产生磷而降低出水水质，以及反硝化产生N2而干扰沉淀。而干扰沉淀。（7）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回除磷效果则受回流污泥中挟带流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。能很高。存在问题：存在问题：A A2 2/O/O工艺流程当脱氮效果好时，除磷效果则较差，反之亦然。工
33、艺流程当脱氮效果好时，除磷效果则较差，反之亦然。该工艺很难同时取得好的脱氮除磷的效果。该工艺很难同时取得好的脱氮除磷的效果。原因是什么？原因是什么？原因：原因：（1 1）该流程回流污泥全部进入厌氧段，为了使系统维持在较该流程回流污泥全部进入厌氧段，为了使系统维持在较低的污泥负荷下运行，以确保硝化过程的完成，则要求采用低的污泥负荷下运行，以确保硝化过程的完成，则要求采用较大的回流比（一般为较大的回流比（一般为60%-80%60%-80%，最低也应在，最低也应在40%40%以上），这以上），这样，系统硝化作用才能良好。样，系统硝化作用才能良好。（2 2）由于回流污泥也将大量硝酸盐带回厌氧池，而磷必
34、须在）由于回流污泥也将大量硝酸盐带回厌氧池，而磷必须在混合液中存在有快速生物降解溶解性有机物及在厌氧状态下，混合液中存在有快速生物降解溶解性有机物及在厌氧状态下，才能被聚磷菌释放出来。才能被聚磷菌释放出来。（3 3）但当厌氧段存在大量硝酸盐时，反硝化菌会以有机物为）但当厌氧段存在大量硝酸盐时，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就碳源进行反硝化，等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少，从而使使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少，从而使得除磷效果较差，而脱氮效果较好。反之，如果好氧段硝化得除磷效果较差，而脱氮效果
35、较好。反之，如果好氧段硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改善了作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改善了厌氧段的厌氧环境，使磷能充分地厌氧释放，所以除磷的效厌氧段的厌氧环境，使磷能充分地厌氧释放，所以除磷的效果较好，但由于硝化不完全，故脱氮效果不佳。所以，果较好，但由于硝化不完全，故脱氮效果不佳。所以，A2/OA2/O工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。SBR（序列间歇式活性污泥法（序列间歇式活性污泥法）工艺操作过程）工艺操作过程SBR SBR 工艺的特点工艺的特点工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基工艺简
36、单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费和运行费都较低。建费和运行费都较低。SBR SBR 用于工业废水处理，不需设置调节池。用于工业废水处理，不需设置调节池。污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀。污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀。调节调节SBR SBR 运行方式，可同时具有却除运行方式，可同时具有却除BODBOD和脱氮除磷的功和脱氮除磷的功能。能。当运行管理得当，处理水水质优于连续式活性污泥法。当运行管理得当，处理水水质优于连续式活性污泥法。SBR SBR 的运行操作、参数控制应实施自动化操作管理，以便的运行操作、参数控制应实施自动化操作管理，以便达到最佳运行状态。达到最佳运行状态。
37、2 2、间歇式活性污泥法的典型运行程序：、间歇式活性污泥法的典型运行程序：（1 1）污水流入工序）污水流入工序污水流入曝气池前，该池处于操作周期的待机（闲置）工序，此时沉污水流入曝气池前，该池处于操作周期的待机（闲置）工序，此时沉淀后的上层清液已排放，曝气池内留有沉淀下来的活性污泥。污水在该淀后的上层清液已排放，曝气池内留有沉淀下来的活性污泥。污水在该时段内连续进入间歇式曝气池内，直至达到最高运行液位。时段内连续进入间歇式曝气池内，直至达到最高运行液位。（2 2）曝气反应工序）曝气反应工序当污水注满后，即开始曝气操作，使污染有机物质进行生物降解。在当污水注满后，即开始曝气操作，使污染有机物质进
38、行生物降解。在该时段间歇式曝气池内既不进水也不排水，因此，该工序是最重要的一该时段间歇式曝气池内既不进水也不排水，因此，该工序是最重要的一道工序。道工序。（3 3）沉淀工序）沉淀工序在该时段内曝气池不进水或排水，也不曝气，使池内混合液处于静止在该时段内曝气池不进水或排水，也不曝气，使池内混合液处于静止状态，进行泥水分离，沉淀时间一般为状态，进行泥水分离，沉淀时间一般为1.0-1.5h1.0-1.5h，沉淀效果良好。，沉淀效果良好。2 2、间歇式活性污泥法的典型运行程序：、间歇式活性污泥法的典型运行程序：（4 4）排水工序）排水工序排除曝气池沉淀后的上层清液，留下活性污泥，作为下一个操排除曝气池
39、沉淀后的上层清液，留下活性污泥，作为下一个操作周期的菌种。作周期的菌种。（5 5）排泥待机工序）排泥待机工序将净殖污泥作为剩余污泥排放，然后等待一个运行周期的开始。将净殖污泥作为剩余污泥排放，然后等待一个运行周期的开始。SBR SBR 每一运行周期一般在每一运行周期一般在6-10h 6-10h 范围内，其运行程序和运行周范围内，其运行程序和运行周期可根据进水水质及对处理功能上的要求，进行灵活调节。期可根据进水水质及对处理功能上的要求，进行灵活调节。SBR法的适用范法的适用范围围？n大型污水处理厂大型污水处理厂n小型污水处理厂小型污水处理厂第一第一第一第一节节 污污、废废水深度水深度水深度水深度处处理理理理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物四、微生物除磷原理、工艺及其微生物五、常见的生物法脱氮除磷工艺五、常见的生物法脱氮除磷工艺