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污水处理脱氮除磷机理

发布时间:2022-07-03 23:24:25

污水深度处理为什么要脱氮除磷啊

氮、磷是造成水体富营养化的主要原因,水华和赤潮的生成它们多是它们造成的。

所以要控制自然水体的污染,污水处理中,脱氮除磷就是重要的一项工作。

❷ 请问水处理中厌氧池脱氮除磷的原理,比如污水中的氨氮是通过怎样的反应去除的,反应的方程式是什么

1、生物脱氮

反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮()或一氧化二氮(N2O)的过程。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3-→NH4+→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下式表示:
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量
CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或硝酸盐获得能量,同化二氧化碳,以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应:
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4
反硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少,消除因硝酸积累对生物的毒害作用。

2.生物除磷

1)生物除磷只要由一类统称为聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厌氧状态下同化发酵产物,使得聚磷菌在生物除磷系统中具备了竞争的优势。

2)在厌氧状态下,兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸;聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐,并从中获得能量,吸收污水中的易讲解的COD,同化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等

3)在好氧或缺氧条件下,聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体,氧化代谢内贮物质PHB或PHV等,并产生能量,过量地从无水中摄取磷酸盐,能量以高能物质ATP的形式存贮,其中一部分有转化为聚磷,作为能量贮于胞内,通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的

❸ 污水处理中脱氮原理反硝化、硝化的顺序,不明白,(我是个外行)

在污水处理中按脱氮原理,或者说要达到脱氮的目标,顺序是先硝化细菌在好氧环境下进行硝化作用,把污水污泥中的氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐,然后在缺氧条件下反硝化细菌进行反硝化反应,把硝酸盐和亚硝酸盐氮转化为氮气,以达到脱氮的目的。

但是,污水处理中,不仅要脱氮,而且还要除磷,而磷在好氧条件下才聚磷,厌氧和缺氧要在好氧之前。但这对脱氮影响不大,因为污水处理中的经过好氧处理的大部分污泥还要回流利用,所以厌氧——缺氧——好氧是个循环的过程,经过循环过程,氮在缺氧去除,磷在好氧去除。

(3)污水处理脱氮除磷机理扩展阅读:

A2/O工艺(AAO工艺、AAO法:厌氧-缺氧-好氧),是一种很常用的二级污水处理工艺,具有脱氮除磷的作用,用于二级污水处理或者三级污水处理,后续增加深度处理后,可作为中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。

首先,污水与回流污泥进入厌氧池进行混合,经一定时间厌氧分解作用,去除部分BOD,并使部分含氮化合物转化成氮气(反硝化作用)而释放,回流污泥中的聚磷微生物(聚磷菌等)释放出磷,满足细菌对磷的需求。

然后,污水流入缺氧池,池中的反硝化细菌以污水中的含碳有机物为碳源,将好氧池内通过内循环回流进来的硝酸根和亚硝酸根还原为氮气而释放。

接下来,污水流入好氧池,水中的氨氮进行硝化反应生成硝酸根或亚硝酸根,同时水中的有机物氧化分解供给吸磷微生物能量,微生物从水中吸收磷,则磷富集在微生物内,最后经沉淀分离后以富磷污泥的形式从系统中排出。

网络:A2O

❹ 在生活污水处理,化工污水处理过程中,如何脱氮除磷

众所复周知,氮和磷是生物制的重要营养源,那为什么在生活污水处理和化工污水处理过程中,进行脱氮除磷呢?又需要用什么方法来进行脱氮除磷?
氮和磷是生物的重要营养源,这是没错,但是如果排放的生活污水或化工污水中的氮、磷含量过高,没经过处理的污水排放到天然水体中去,直接导致天然水体中的氮和磷含量升高,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害。赤潮就是由于水中氮和磷含量过高而导致的水体富营养化现象。那在生活污水处理过程和化工污水处理过程中,要如何去除氮和磷呢?
一:A2O工艺
A2O工艺也被称作活性污泥法。在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌
将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚
磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。

❺ 污水处理如何脱氮

污水中的氨氮、总磷是分别两种指标同时存在的,因此在处理的时候应该分开来处理。因为有部分客户以为一种药剂就可以同时处理氨氮和总磷,但是根据我司多年来的案例分析及研究,如果一种药剂同时处理两种超标,效果是会大打折扣的。就好像我们生病一样,不同的病状需要不同的药物来处理的道理是一样的。 那么我们指的污水处理脱氮除磷药剂是什么呢?

分别针对氨氮和总磷的两种药剂(即氨氮去除剂和除磷剂)。

一、“污水处理脱氮除磷”之 “氨氮去除剂”特点:

反应速度快,6分钟左右即可完成反应过程;

去除效率达96%以上;

无2次污染产生,真正的环保药剂

无需设备,直接投加,操作方便。

不改变原有工艺。

现场使用方法:

1、氨氮药剂投加点氨氮药剂的反应非常迅速,可在6分钟左右完成反应,可以直接对氨氮超标的废水进行处理,因此在沉淀池之后的砂滤池或者回调池进行投加即可,为了确保反应完全,需要有曝气或者搅拌。

2、投加量由于废水(原水)的氨氮值高低不一样,因此投加量会因氨氮高低而不同;废水的投加量建议通过实验确定,并最终在使用中进行调整。

二、“污水处理脱氮除磷”之 “除磷剂”特点:

使用范围广,针对各种铝氧化、化学抛光、涂装、磷化等高含磷废水;

具有除磷、混凝、调PH等多重功效,是一种多功能高效除磷剂;

使用pH值范围广;

除磷彻底,出水清澈。

现场使用方法:

1、投加方法:可配成5%-20%的溶液后投加,也可直接投加;

2、现场使用:可根据现有的处理流程,在反应池工序投加;3、使用条件:PH值使用范围为3-6。

❻ 脱氮除磷工艺的原理

氨氮通过好来氧亚硝化、自硝化作用生成亚硝酸根、硝酸根,亚硝酸根、硝酸根通过缺氧反硝化生产氮气,从水中逸出。

除磷菌在厌氧条件下释放磷,再在好氧条件下过度吸磷,通过排泥除磷。

拓展资料:

生物脱氮机理

生物脱氮理论认为生物脱氮主要包括硝化和反硝化2个生化过程,并由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来完成。

氨化作用即水中的有机氮化合物在氨化细菌分解作用下转化为氨氮。一般氨化过程与微生物去除有机物同时进行,氨化作用进行得很快,有机物去除结束时,氨化过程也已完成,故无需采取特殊的措施。

硝化作用即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝化细菌的作用下被氧化成亚硝酸氮,然后再在硝化细菌的作用下进一步氧化成硝酸氮。由于亚硝化细菌和硝化细菌的生长速率低,所以要求较长的污泥龄。

反硝化作用是由反硝化细菌完成的生物化学过程。在缺氧条件下,反硝化细菌将硝化产生的亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮(N2)或N2O、NO。由于反硝化细菌是兼性厌氧菌,只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化,因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境(好氧池的混合液回流到缺氧池)。

❼ 脱氮除磷的定义是什么

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植物和其他生物的吸收、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、氨的挥发作用、铵根离子的阳离子交换作用等。人工湿地对磷的去除机理包括:基质吸附、植物吸收和微生物去除,而磷最终从系统中去除依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换。氨氮通过好氧亚硝化、硝化作用生成亚硝酸根、硝酸根,亚硝酸根、硝酸根通过缺氧反硝化生产氮气,从水中逸出。除磷菌在厌氧条件下释放磷,再在好氧条件下过度吸磷,通过排泥除磷。在一般系统中,提高除磷效率往往伴随着脱氮率的下降,因此有研究者设想如果将反硝化与除磷这两个需碳源的过程合二为一,即在缺氧环境下利用亚硝酸盐作为电子受体,同时进行反硝化和超量聚磷,这样可大大减少碳源需求量。已有研究者观察到这种现象,并认为存在反硝化聚磷菌(DNPAO)可同时进行反硝化作用和超量聚磷,但在不同环境条件下,DNPAO的诱导增殖与代谢途径的变化规律等仍有待研究。

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❽ 污水中化学除磷原理是什么

生物除磷原理:利用聚磷菌分别在厌氧(放磷)条件下和好氧(吸磷)条件下发生的作用,最终通过排泥作用将磷(盐)除去 过程利用就是AAO生物反应工艺。
水处理除磷剂:主要用于去除无机磷、有机磷等水体中的总磷,有效解决水体富营养化,用于电镀、线路板、化工、生活污水等废水处理中。具有吸附、架桥、混凝、共沉淀、网捕、置换、离子交换等作用机理,在强化去除重金属离子、COD、氨氮、色度、悬浮物等方面具有明显的优势。
(8)污水处理脱氮除磷机理扩展阅读:
生物除磷的基本过程
1、除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2、除磷菌的磷释放
在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3、富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。

❾ 污水中生物除磷的原理

生物除磷原理:利用聚磷菌分别在厌氧(放磷)条件下和好氧(吸磷)条件下发生的作用,最终通过排泥作用将磷(盐)除去 过程利用就是AAO生物反应工艺。

水处理除磷剂:主要用于去除无机磷、有机磷等水体中的总磷,有效解决水体富营养化,用于电镀、线路板、化工、生活污水等废水处理中。具有吸附、架桥、混凝、共沉淀、网捕、置换、离子交换等作用机理,在强化去除重金属离子、COD、氨氮、色度、悬浮物等方面具有明显的优势。

(9)污水处理脱氮除磷机理扩展阅读:

生物除磷的基本过程

1、除磷菌的过量摄取磷

好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。

2、除磷菌的磷释放

在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

3、富磷污泥的排放

在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。

❿ 利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷的原理 利用好氧和厌氧组合来进行生物脱

(一)生物脱氮机理概述
污水生物脱氮的基本原理是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下(溶解氧不存在或浓度很低)的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中除去。因此所有的生物脱氮工艺都包含缺氧段(池)和好氧段(池)。
生物脱氮的反应过程是:
1、氨化与硝化
在未经处理的新鲜废水中,含氮化合物存在的主要形式有:
①有机氮:如蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等;
②氨态氮(NH3、NH4+),一般以前者为主。
含氮化合物在微生物作用下,相继产生下列反应:
(1)氨化反应
有机氮化合物,在氨化菌的作用下,分解、转化为氨态氮,这一过程称之为“氨化反应”。
(2)硝化反应
在硝化菌的作用下,氨态氮进一步分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在硝化菌的作用下,使氨(NH4)转化为亚硝酸氨,反应式为
NH4++3/2O2 NO2-+H2O——2H+-ΔF (ΔF=278.42KJ)
继之,亚硝酸氨在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氨,其反应式为:
NO2-+1/2O2 NO3--ΔF (ΔF=72.27KJ)
硝化反应的总反应式为:
NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+-ΔF (ΔF=351KJ)
2、反硝化反应
反硝化反应是指硝酸氮(NO3-N)和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮(N2)的过程。
反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌的细菌。在厌氧菌(缺氧)条件下,以硝酸氮(NO3-N)为电子受体,以有机物(有机碳)为电子供体。在反硝化过程中,硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动,可能有两种转化途径,一种途径是同化反硝化(合成),最终形成有机氮化合物,成为菌体的组成部分,另一种途径是异化反硝化(分解),最终产物是气态氮。
(二)生物除磷机理概述
在常规二级生物处理系统中, 磷作为活性污泥微生物正常生长所需求的元素也成为生物污泥的组分, 从而引起磷的去除, 活性污泥含磷量一般为干重的1.5%—2.3%, 通过剩余污泥的排放仅能获得10%-30%的除磷效果。
在污水生物除磷工艺中, 通过厌氧段和好氧段的交替操作, 利用活性污泥的超量磷吸收现象, 使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势, 剩余污泥的含磷量可达到3%-7%, 进入剩余污泥的总磷量增大, 处理出水的磷浓度明显降低。
生物除磷的反应过程如下:
1、厌氧区
发酵作用:在没有溶解氧和硝态氧存在的厌氧状态下,兼性细菌将溶解性BOD转化为VFAS(低分子发酵产物);
生物贮磷菌(或称除磷菌)获得VFA:这些细菌吸收厌氧区产生的或来自原污水的VFA,并将其运送到细胞内,同化成胞内碳能源存贮物(PHB/PHV),所需的能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。
2、好氧区
磷的吸收:细菌以聚磷的形式存贮超出生长需求的磷量,通过PHB/PHV的氧化代谢产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能键的形式捕积存贮,磷酸盐从液相去除;
全成新的贮磷菌细胞,产生富磷污泥,在某些条件下,贮磷菌合成和存贮细胞内糖。
3、除磷系统
剩余污泥排放:通过剩余污泥排放,将磷从系统中除去。
好氧吸收磷的前提条件是混合液必须经过磷的厌氧释放,在有效释放过程中,磷的厌氧释放可使微生物的好氧吸磷能力大大提高。好氧吸磷速度的不同是由厌氧放磷速度不同引起的。厌氧段放磷速度大,磷释放量大,合成的PHB就多,那么在好氧段时由于分解PHB而合成的聚酸盐速度就较大,所以表现出来的好氧吸磷速度也就大;磷吸收对磷释放也有影响,磷吸收完成得越彻底、聚磷量越大,相应厌氧状态下磷的有效释放也越有保证。
磷的有效释放与Sbs(溶解性可快速生物降解COD)直接相关,Sbs量大小对磷的去除有决定性的影响。A、B、C类分别表示低分子有机酸、中长链脂肪酸和其余类可生物降解的高分子酸类。城市污水的Sbs由SA、SB和SC的磷释放与SA相近,可算作SA。SA可近似地用污水中的低分子量有机酸表示,SB则由Sbs减支SA求得。
SB需酸化成SA才能诱发磷的释放,因此酸化过程是总过程的速率限制步骤,混合液中磷的厌氧释放速度可表达成:
DP/dt = KPKPAX+(KmSn/KSB+SB)K’PX
如果所选定的停留时间内都是有效释放的话,则好氧条件下的磷吸收能力为: Pn=KuΔP
式中 Pu——吸磷能力,mgP/L进水;
Ku——单位有效释磷产生的吸磷能力,mgP/mgP;
ΔP——厌氧释灰磷量mgP/L进水。
考虑到厌氧区中存在无效释放,因此ΔP取值应适当降低,此时乘安全系数Sfp=0.8~1.0。

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