脱氮除磷污水处理工艺...ppt

脱氮除磷污水处理工艺生物法脱氮的理论基础:生物法除磷的理论基础:
有机磷ADPATP无机磷无机磷ATPADP有机磷
释放聚磷
聚磷菌→聚磷菌
合成降解
溶解质ATPADPPHBPHBADPATP无机物
厌氧段好氧段

聚磷菌的作用机理
短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷理论的工艺：
中温亚硝化(SHARON)厌氧氨(氮)氧化(ANAMMOX
BCFS工艺
SHARON与ANAMMOX联合工艺
PHOREDOX工艺该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力”。使用无需污泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实现,在较短的HRT(即SRT)和30~40℃的条件下,可有效地通过种群筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚硝化阶段,以
ＮＯ2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨(>500ｍｇ/Ｌ)废水的处理工艺,尤其适用于具有脱氮要求的预处理或旁路处理,如污泥消化池上清夜的处理。目前荷兰已有两家污水处理厂采用了此工艺。

ＳＨＡＲＯＮ工艺主要有2个反应条件,一是碱度，另一是温度。从方程式中可看出1ｍｏｌＮＨ+4需要1ｍｏｌＨＣＯ-3,若碱度供应不足,ｐＨ会迅速下降,若降至64以下,反应将停止,这与传统的硝化反应相似。另一方面温度要求25℃以上。温度是用以使亚硝化菌占优势从而控制硝化过程。图1显示了温度对亚硝化菌和硝化菌的最小泥龄的影响。当温度高于15℃时,亚硝化菌的最小泥龄低于硝化菌的最小泥龄,因此在高温度条件下(图中为35℃)通过控制泥龄,可将长泥龄的硝化菌清洗出系统,保证硝化过程停留在半硝化(ＮＯ-2)阶段。
SHARON反应器使一半的氨氮氧化至亚硝酸氮（无需控制pH），剩余一半氨氮与转化而来的亚硝酸氮（进水总氨氮的一半）刚好形成1∶1ANAMMOX所需的摩尔关系，使氨氮和亚硝酸氮自养直接转化为氮气。与传统的硝化/反硝化过程相比，SHARON/ANAMMOX过程可使运行费用减少90%，CO2排放量减少88%，不产生N2O有害气体，无需有机物，不产生剩余污泥，节省占地50%，具有显著的可持续性与经济效益特点。图4显示了气体循环ANAMMOX反应塔现场实物图片（利用一废弃浓缩池改建而成）。经SHARON/ANAMMOX对污泥消化液单独进行脱氮处理可使整个处理厂出水氮浓度下降至少5mgN/L，与原始设计相比出水刚好能满足未来出水标准。

ANAMMOX厌氧氨(氮)氧化(ANAMMOX)传统脱氮过程：NH4++2O2+0.83CH3OH→0.5N2+3.17H2O+H++0.83CO2亚硝酸盐型硝化+氨的厌氧氧化过程:NH4++0.75O2→0.5N2+1.5H2O+H+
NH4++NO2-→N2+2H2O(ΔG＝-358kJ/mol)
该反应的微生物属自养型厌氧细菌，生长速率非常低，但将氨氮厌氧转化能力非常高，可以达到4.8kgTN/(m3·d)，最佳运行条件：温度为10～43℃，pH值为6.7～8.3。自养型氨厌氧氧化菌生长慢，启动时间非常长，为使ANAMMOX污泥保留在反应器中并得到足够的生物量，需要有效的污泥截留(由此建议用生物膜反应器)。另外ANAMMOX过程的营养需求，是否出现羟胺、肼类化合物，二氧化氮等代谢中间产[HJ]物和二次污染问题等都是新工艺实际运行中要解决的问题。

前景图1ANAMMOX流化床反应器装置1.污水2.亚硝酸盐溶液3.4.5.泵6.取样口7.ANAMMOX流化床反应器8.恒温水浴9.水封10.湿式气体流量计11.出水
BCFS工艺BCFS工艺是在帕斯韦尔氧化沟（Pasveersloot）与UCT工艺及原理的基础上开发的生物除磷脱氮新工艺，它由5个功能相对专一的反应器组成，通过控制反应器之间的3个循环来优化各反应器内细菌的生存环境，具有污泥产率低、除磷脱氮效率高（均大于90％）等特点，其出水总氮<5mg/L，正磷酸盐含量几乎为零。
工艺流程BCFS工艺的主要特点前景SHARON与ANAMMOX联合工艺SHARON与ANAMMOX联合工艺流程图

前景PHOREDOX工艺

回流(4Q)

Q进➞厌氧缺氧好氧缺氧好氧→二沉池→Q出

污泥回流(0.5Q)剩余污泥

Phoredox工艺ABFTABFT曝气生物流化池（ABFT）污水处理工艺设计的创新性高效生物载体微生物的负载量大，高达18-40g/L，容积负荷最高可达16kgBOD5/m3.d，比表面积为3.5×105m2/m3，载体中大孔与微孔相结合，气、液、固三相在孔隙中进行高效传质，好氧、兼性、厌氧状态同时存在。故有污染物降解速度快，抗冲击能力强，处理效率高，系统稳定等特点。微孔曝气管曝气系统采用JADS管式微孔曝气管，其铺设