学习情景七 污水深度处理与回用.ppt

学习情景七污水深度处理与回用7.1概述三级处理：又叫深度处理，采用物理、化学方法对传统二级生物处理出水进行脱氮除磷处理，去除有毒有害有机化合物及某些无机物质的处理过程。
处理对象与目标：
(1)残存SS(活性污泥)；脱色；除臭；
(2)降低有机物指标——BOD5、COD、
TOD(低浓度)
(3)脱氮除磷
(4)消毒杀菌回用：(1)补充水体
(2)灌溉、市政杂用
(3)冲厕所
(4)冷却水和工艺用水
(5)回灌地下
7.2悬浮物的去除7.2.2混凝沉淀
去除对象：活性污泥碎片、分泌物、代谢物，含有蛋白质是带负电的亲水胶体。
效果：去除污泥中的色度、浊度、氮磷、COD。
特点：投药量大，Al2(SO3)---50—100mg/L(给水最大30mg/L)
7.2.3过滤技术
过滤=输送+附着两个阶段
对于二级处理水
(1)不需投加药剂，水中的絮凝体便具有良好的可滤性，滤后水SS值可达10mg/L，COD去除率可达10%—30%；但设计时还在考虑加药；
(2)反冲洗困难，生物絮凝体在滤料表面，不易脱离，需加表面冲洗或气水反冲洗；
(3)加大滤料粒径。（给水：单层石英砂0.5—1.2mm，无烟煤0.8—1.8mm）7.3溶解性有机物的去除7.3.1活性炭吸附
以物理吸附为主(范德华力)，但也有化学吸附的作用在内。
去除物质：溶解性有机物、表面活性剂、色度、重金属、余氯(1)对分子量在1500以下的环状化合物和不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物有较强的吸附能力，效果良好
(2)塔内有微生物滋生，部分有机物为微生物所分解，能够显著的提高滋生塔去除溶解性有机物的功能------生物活性炭处理法
注：在活性炭前要加预处理------过滤或混凝(石灰+铁盐)沉淀7.3.2臭氧氧化处理
(1)去除残余有机物：对有机物进行部分氧化，形成的中间产物如甲醛、丙酮酸、丙酮醛和乙酸等，使BOD/COD提高，可生化性改善;
(2)脱色：对污水具有很好的脱色功能；脱除由不饱和化合物着色的色度，但应以砂滤为前提;
(3)杀菌消毒：用于二级水效果一般，砂滤后效果改善。二级处理技术对溶解性无机盐类是没有去除功能的。

脱盐技术：反渗透；电渗析；离子交换。7.5污水的消毒处理7.6脱氮技术二级水：氨态氮+亚硝酸氮+硝酸氮
二级处理技术对氮去除：仅为微生物生理功能的需要所消耗的一部分，按活性污泥法理想的营养平衡式为BOD:N:P=100:5:1。如原水的BOD=150mg/L，处理率为30%，则氮的需要量仅为5—6mg/L，故城市污水中的氮是过剩的。
危害：富营养化
7.6.2氮的吹脱去除
1、原理
氨氮在污水中的存在形式：
①NH3----游离氮
②NH4+----离子状态铵盐
氨氮=NH3—N+NH4—N=凯氏氮KN—有机氮
NH3+H2O——NH4++OH
NH3与NH4+存在比例，受PH影响较大，如PH=11,NH3/(NH3+NH4+)=95%
2、氨气脱除塔（见下图）(1)用石灰(易生成水垢)或NaOH调PH=11左右。
(2)污水上部淋洒形成水滴，若形成水膜效果大减。强风从底部向上吹，使水汽充分接触，水滴不断形成、破碎，NH3呈气态逸出。
(3)造成二次污染，故应回收NH3。
(4)氨氮去除率=75—85%
COD去除率=25—50%
BOD去除率=65%
SS去除率=50%
浊度去除率=90%7.6.3生物脱氮原理
同化过程：一部分氨氮被同化为新细胞物质,以剩余污泥的形式去除。
硝化过程：硝化菌将氨氮氧化成硝态氮。
反硝化过程：反硝化菌将硝态氮转化为N2,释放入大气。1、同化过程
同化作用：一部分氮(氨氮和有机氮)被同化成微生物的组成部分。
但因：a.溶菌作用会使一部分细胞中的氮又以有机氮和氨氮的形式回到污水中。
b.由于内源呼吸作用而减少，这是因为内源呼吸残留物的含氮量低于活性微生物。
c.泥龄增长，污泥产生量减少。故：生物池同化去除的氨氮去除率一般为8—20%，而且污泥在硝化过程中，排水又回到污水的处理工程，使其去除率更低，一般按减半处理，即为4—10%。

2.氨化过程
未经处理的新鲜污水中，含氮化合物存在的形式:以有机氮为主占60%，40%氨态氮，NOx—N很少，除非饮用水含量高。
有机氮：蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物氨化反应是有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮的过程。
因污水中有机氮为主，故必须进行氨化，普通活性污泥法出水含N量=15—35mg/L，经硝化和反硝化后=2—10mg/L。(2)好氧条件：DO≮1mg/L
(3)PH值
在硝化第一阶段产生了H+,PH值下降，而硝化菌对PH值非常敏感，最佳值=8.0—8.4.为了保持PH变化不大，应保持足够的碱度，起缓冲作用。
1g氮完全硝化，需碱度7.14g(