《環(huán)境生物學》教材配套PPT教學電子課件

《環(huán)境生物學》教材配套PPT教學電子課件,環(huán)境生物學,環(huán)境,生物學,教材,配套,PPT,教學,電子,課件 第7章 污水除磷技術本章內容污水生物除磷工藝污水生物除磷原理化學沉淀法除磷技術結晶法除磷技術污水生物除磷原理 有關廢水中的磷的基本概念：有關廢水中的磷的基本概念：廢水中的存在形式：廢水中的存在形式：無機磷酸鹽（無機磷酸鹽（H H2 2POPO4 4-、HPOHPO4 42-2-、POPO4 43-3-）、）、聚磷酸鹽聚磷酸鹽 有機磷等；有機磷等；所有細菌都從環(huán)境中攝取磷；所有細菌都從環(huán)境中攝取磷；磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要的攝取磷，以聚合磷酸鹽的形式貯存在細胞生理需要的攝取磷，以聚合磷酸鹽的形式貯存在細胞體內，體內，從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。污水中的有機物在厭氧發(fā)酵產酸菌的作用下轉化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài)下，將體內積聚的聚磷分解，分解產生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主動吸收乙酸苷轉化為PHB(聚-羥基丁酸)的形態(tài)儲藏于體內。聚磷分解形成的無機磷釋放回污水中，這就是厭氧釋磷。厭氧環(huán)境中：生物除磷的原理與過程生物除磷的原理與過程 進入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲存于體內的PHB進行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動，部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內，這就是好氧吸磷。剩余污泥中包含過量吸收磷的聚磷菌，也就是從污水中去除的含磷物質。普通活性污泥法通過同化作用除磷率可以達到12%20%。而具生物除磷功能的處理系統(tǒng)排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%6%，去除率基本可滿足排放要求。好氧環(huán)境中：生物除磷過程的影響因素生物除磷過程的影響因素溶解氧：溶解氧：厭氧池內：厭氧池內：0.2mg/L0.2mg/L 好氧池內：好氧池內：2mg/L2mg/L。污泥齡：污泥齡：剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥齡短的系統(tǒng)產剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥齡短的系統(tǒng)產生的剩余污泥多，可以取得較好的除磷效果；一般生的剩余污泥多，可以取得較好的除磷效果；一般3.53.5到到7 7天天溫度：溫度：530530 C C；pHpH值：值：68 68。BOD5BOD5負荷：負荷：BOD/TP 20 BOD/TP 20；小分子易降解的有機物誘導磷的釋放的能力更強；小分子易降解的有機物誘導磷的釋放的能力更強；磷的釋放越充分，磷的攝取量也越大。磷的釋放越充分，磷的攝取量也越大。硝態(tài)氮硝態(tài)氮 硝酸鹽應小于硝酸鹽應小于2mg/L2mg/L，否則抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能，否則抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及力及PHBPHB合成能力；當合成能力；當COD/TKN COD/TKN 10 10，硝酸鹽的影響硝酸鹽的影響就減弱了。就減弱了。氧化還原電位：氧化還原電位：好氧區(qū)的好氧區(qū)的ORP:+4050mVORP:+4050mV；缺氧區(qū)的缺氧區(qū)的ORP:-160ORP:-160 5mV5mV污水生物除磷工藝厭氧厭氧好氧生物除磷工藝（好氧生物除磷工藝（A AO O工藝）工藝）其中的“A”指的是“厭氧anaerobic”，它是直接根據生物除磷的基本原理出發(fā)而設計出來的一個工藝，其特點有：水力停留時間為36h；曝氣池內的污泥濃度一般在27003000mg/l；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量約為4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉淀，不易膨脹。PhostripPhostrip除磷工除磷工藝藝實際上是一種生物除磷與化學除磷相結合的工藝，其特點有：除磷效果好，處理出水的含磷量一般低于1mg/L；污泥的含磷量高，一般為2.1-7.1%；石灰用量較低，介于21-31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間；污泥的SVI低于100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，污泥肥分高，不易膨脹。化學沉淀法除磷技術化學沉淀法是向污水中投加藥劑，使水中磷酸離子生成難容性的鹽，形成絮凝體與水分離，從而去除污水中所含磷一種物理方法，使用的藥劑可分為石灰沉淀法和金屬鹽沉淀法。比較項目石灰沉淀法金屬鹽沉淀法混凝劑的必要投加量根據堿度，將pH值調至一定值所需混凝劑量按與磷的物質的量比從沉淀物中再生混凝劑可以不可以污泥產量多少污泥處理處置容易困難處理水中的溶解鹽不增加增加最適宜的pH值范圍大于106-8處理效率高一般適用的處理規(guī)模大所有規(guī)模其他會生成水垢投加藥劑對生物處理有利化學沉淀法除磷原理石灰沉淀法(影響因素：堿度、鎂）3HPO42-+5Ca2+4OH-Ca5(OH)(PO4)3+3H2O金屬鹽沉淀法(影響因素：pH、物質的量比）Al2(SO4)318H2O+2PO43-2Al(PO4)3+18H2O化學沉淀法除磷工藝化學沉淀法除磷的藥劑金屬鹽藥劑：二價及三價鐵鹽、鋁鹽（氯化鋁與硫酸鋁）、高分子聚合物（PAC、PFS)堿性藥劑：20%-40%石灰乳、40%鋁酸鈉化學沉淀法除磷工藝預沉淀同步沉淀后沉淀兩點加藥工藝預沉淀優(yōu)點預沉淀能同時去除部分有機物，減輕后續(xù)生物處理工藝負荷與同步沉淀相比產生較少的污泥就污水廠改造容易缺點增加總的污泥量給反硝化帶來困難（有機物被去除，碳源不足）沉淀污泥需要單獨處理同步沉淀優(yōu)點沉淀藥劑能夠充分利用可以用比較便宜的二價鐵鹽做沉淀劑使污泥更易沉淀，防止污泥膨脹無需對原有構筑物進行改造缺點破壞聚磷菌的生理生化系統(tǒng)污泥中的聚磷菌厭氧條件下把磷重新釋放后沉淀 優(yōu)點磷酸鹽的去除在一單獨的構筑內進行，對前面的生物處理工藝沒有影響加藥量的多少可根據磷的負荷隨時調控除磷效率最高，可達93%-99%結晶法除磷技術原理在堿性條件下，溶液中的 PO43-和Ca2+反應可以生成羥基磷酸鈣沉淀。結晶法除磷是使呈堿性并含有適量Ca2+的含磷廢水以一定流態(tài)通過填料床。該填料結構和表面性質與羥基磷酸鈣相似，它破壞溶液離子的亞穩(wěn)定態(tài)，形成羥基磷酸鈣在填料顆粒表面結晶，從而達到除磷的目的。結晶法除磷的影響因素pH值 最佳pH值為8.0-9.0Ca/P 溶液中鈣的投加量越多，磷的去除效率越高碳酸鹽堿度 當碳酸鹽堿度較高時，需加酸調節(jié)pH，吹脫CO2降低堿度，消除不利影響。結晶法除磷的應用結晶法除磷的特點除磷效率高，出水水質好無二次污染操作簡單，運行費用低適用范圍廣結晶法除磷的應用情況建成的二級生物處理廠，增加結晶法除磷，組成二級強化工藝處理高濃度含磷廢水，回收磷可作為化學沉淀法的后一級除磷方法