行業(yè)動(dòng)態(tài)
污水脫氮除磷技術(shù)介紹
氮元素在新鮮污水中的存在形式主要有以下兩類(lèi),一是有機氮,例如蛋白質(zhì)、尿素、氨基酸、胺類(lèi)化合物等;另一類(lèi)是氨態(tài)氮,或,一般以前者為主。含氮化合物在污水中微生物的作用下會(huì )發(fā)生三大類(lèi)反應,一,氨化反應;二,硝化反應;三,反硝化反應。
氨化反應是指有機氮化合物在氨化菌的作用下,被分解成為氨態(tài)氮。硝化反應是指氨態(tài)氮首先在亞硝化菌的作用下變?yōu)閬喯跛猁}氮,然后在硝酸菌的作用下轉變?yōu)橄跛岬?。硝化反應的進(jìn)行對環(huán)境變化極為敏感,所以硝化反應的進(jìn)行必須滿(mǎn)足一定的外部條件。1,必須滿(mǎn)足一定的溶解氧即DO含量大于2.0mg/L,,2,硝化反應中回釋放出,導致混合液中pH下降,因此混合液中必須保持足夠的堿度起緩沖作用。一般來(lái)說(shuō),1g氨態(tài)氮需要堿度(以碳酸鈣計)7.14g。3,BOD值不宜過(guò)高,一般控制在15-10mg/L以下。反硝化反應是指硝態(tài)氮在反硝化菌的作用下被還原為或NO等的過(guò)程。反應進(jìn)行時(shí)的DO應控制在0.5mg/L以下,pH為7.0-7.5.
通過(guò)一系列反應最終使污水中的氮元素得以一定程度去除。
磷元素在污水中主要以有機磷和無(wú)機磷兩種存在形式。生物除磷是指利用聚磷菌等微生物在好氧條件下對磷元素過(guò)量攝取,在厭氧條件下釋放出來(lái),使磷元素的含量得以降低。
(1)硝化-反硝化技術(shù)
硝化-反硝化技術(shù)可以分為一段硝化和兩端硝化。其中,一段硝化法是指在同一反應池中進(jìn)行硝化-反硝化,硝化細菌比好氧異養菌的世代周期長(cháng),所以一般要控制污泥停留時(shí)間在3d以上,另外,硝化反應所需的BOD值較低只有有機負荷降低到一定程度才能反應?,F一般在曝氣池內添加某種填料載體以固定硝化細菌使反應周期縮短。兩段硝化法是指有機物的降解和脫氮反應分別在兩個(gè)池中進(jìn)行。首先利用活性污泥法去除水中的BOD然后在其后面放置供脫氮反應的反應池。進(jìn)行脫氮反應的區域一般都由兩部分構成,一部分好氧區,一部分厭氧區。分別進(jìn)行硝化和反硝化反應以去除多余的氮元素。
(2)缺氧-好氧活性污泥法
在活性污泥工藝主體內設置兩座反應池,前面為反硝化反應池,后為主體反應池,在主體反應池內進(jìn)行BOD的去除和硝化反應。主體反應池內處理過(guò)的水循環(huán)至反硝化反應器。為控制反應池的環(huán)境需要向注意反應池內投加一部分堿性物質(zhì)。設置內循環(huán)系統,向前置的反硝化池回流反應過(guò)的硝化液是此種處理工藝的主要特點(diǎn)。還可將兩個(gè)反應區域用隔板隔離合建在一個(gè)池中。
此種脫氮處理工藝流程簡(jiǎn)單,裝置少,建設費用和運行費用都比較低。不足之處為脫氮效果難以繼續提高,一般很難達到90%。
(1)厭氧-好氧除磷工藝
本工藝同厭氧-好氧脫氮工藝類(lèi)似,由一個(gè)前置的厭氧池和一個(gè)宮BOD去除和吸收磷的好氧曝氣池組成。曝氣池后設置沉淀池,將沉淀池中的含磷污泥回流至厭氧池內與原污水混合進(jìn)行厭氧釋磷。如此循環(huán),后將沉淀池內的高含磷污泥排出作為肥料。
此種工藝流程簡(jiǎn)單,不需投藥,建設投資費用較低,運行費用也不高?;旌弦旱奈勰喑两敌阅芎?,不發(fā)生污泥膨脹。但也存在一些問(wèn)題,例如除磷效果難以進(jìn)一步提高,當污泥在沉淀池內停留的時(shí)間較長(cháng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生污泥厭氧釋磷的現象,造成處理效果變差,因此要注意污泥及時(shí)排出。
(1)Bardenpho工藝
本工藝由第一厭氧反應器、第一好氧反應器、第二厭氧反應器、第二好氧反應器及沉淀池構成。污水進(jìn)入第一厭氧反應器,與第一好氧反應器1回流的經(jīng)過(guò)硝化反應的污水以及經(jīng)過(guò)好氧吸磷后靜置的回流污泥混合,在此區域內發(fā)生反硝化反應以及厭氧釋磷,經(jīng)第一厭氧反應器處理過(guò)的混合液進(jìn)入第一好氧反應池,在這個(gè)池內主要進(jìn)行BOD的去除和硝化作用以及少部分的好氧吸收磷。不過(guò),后兩者的作用并不十分明顯。然后進(jìn)入第二厭氧反應器內進(jìn)行發(fā)起反硝化和厭氧釋磷,主要以反硝化為主,去除氮元素。然后進(jìn)入第二好氧反應器,主要作用是吸收磷,其次為硝化作用,并且有一定的去除BOD的作用。
本種工藝設置的反應數目較多,運行比較繁瑣,成本較高,但處理效果好,脫氮率達百分之九十以上,除磷率可達百分之九十七。
(2)A-A-O工藝
本工藝亦稱(chēng)工藝,從本質(zhì)上來(lái)講,把它叫做厭氧-缺氧-好氧工藝更為貼切。反應的系統依次設置厭氧反應器,缺氧反應器,好氧反應器,沉淀池。從沉淀池中回流的含磷污泥與原污水混合,在厭氧反應器內進(jìn)行釋磷作用,然后進(jìn)入缺氧反應器,在此主要進(jìn)行的是脫氮作用,其中硝態(tài)氮由好氧反應器內回流進(jìn)入,經(jīng)過(guò)處理后的混合液進(jìn)入好氧反應器,在其中進(jìn)行BOD的去除,硝化反應以及磷的好氧吸收,然后回流至缺氧反應器。沉淀池的作用是進(jìn)行泥水分離,經(jīng)沉淀分離出的泥回流至厭氧反應器。
此工藝可稱(chēng)為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝 并且不會(huì )發(fā)生污泥膨脹的現象,運行費用低。但脫氮除磷效果難以繼續提高,適用于氮磷含量不高的廢水處理。
(3)UCT工藝
UCT工藝與A-A-O工藝相似,有兩處不同,一是污泥回流到缺氧區而不是厭氧區,使得進(jìn)入厭氧區的硝酸鹽含量減少,改善了厭氧區磷的吸收;二是內循環(huán)是從缺氧區回流至厭氧區,為增加厭氧區對有機物的利用提供了保證經(jīng)過(guò)這樣的設計,進(jìn)一步提高了脫氮除磷效果,并且縮短了水力停留時(shí)間。
(4)生物轉盤(pán)脫氮除磷工藝
經(jīng)預處理的污水,在經(jīng)兩級生物轉盤(pán)處理后,BOD已得到一定講解,隨著(zhù)轉盤(pán)的轉動(dòng)交替出現缺氧厭氧好氧環(huán)境對氮磷進(jìn)行去除,構造簡(jiǎn)單,但總體效果不太好處理量小。
污水經(jīng)過(guò)二級處理后,總磷仍不達標或有一些其他要求下可采用化學(xué)除磷法,向含磷污水中投加鋁鹽、鐵鹽或者石灰使之與磷發(fā)生反應生成沉淀是磷去除,是典型的化學(xué)沉淀法,應滿(mǎn)足一定的環(huán)境條件。