环境工程中级职称考试复习资料污水处理的脱氮除磷工艺

环境工程中级职称考试复习资料污水处理的脱氮除磷工艺 5.1 生物脱氮原理

5.1.1 氮在水中的存在形态与分类

5.1.2 微生物的脱氮原理过程

1）先氨化/硝化，再反硝化：这是一个先好氧、后缺氧的组合过程。

2）氨化与硝化反应过程

氨化：RCH(NH※氨化反应： 2)COOH?O2?氨化菌???RCOOH?CO2?NH3※硝化反应：

3）硝化反应的条件

（1）好氧状态：DO≥2mg/L；1gNH3-N完全硝化需氧4.57g，即硝化需氧量。

（2）消耗废水中的碱度：1gNH3-N完全硝化需碱度7.14g（以CaCO3计），废水中应有足够碱度，以维持pH值不变。 （3）污泥龄θC≥15d。 （4）BOD5≤20mg/L。 4）反硝化反应

反硝化包括异化反消化和同化反消化，以异化反消化为主,反硝化菌在DO浓度很低的环境中，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，有机物作为碳源及电子供体而得到降解。当利用

的碳源为甲醇时：

NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O + HCO3-

NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-

反硝化反应可使有机物得到分解氧化，实际是利用了硝酸盐中的氧，每还原1gNO3--N所利用的氧量约2.6g。 5）反硝化反应条件

DO<0.5mg/L，一般为0.2～0.3mg/L（处于缺氧状态），如果DO较高，反硝化菌利用氧进行呼吸，氧成为电子受体，阻碍NO3-—O成为电子受体而使N难还原成N2↑。但是反硝化菌体内的某些酶系统组分只有在有氧条件下，才能合成。反硝硝化菌以在缺氧-好氧交替的环境中生活为宜。 BOD5/TN≥5～6，否则需另投加碳源，现多采用CH3OH，其分解产物为CO2+H2O，不留任何难降解的中间产物，且反硝化速率高。

目前反硝化投加有机碳源一般利用原污水中的有机物。

还原1g硝态氮能产生3.57g碱度，而在硝化反应中，1gNH3—N氧化为NO3-—N要消耗7.14g碱度，在缺氧-好氧中，反硝化产生的碱度可补偿硝化消耗碱度的一半左右。 5.1.3 影响硝化反硝化反应过程的主要因素 1）温度

硝化反应的适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化茵的比增长速率，而且影响硝化菌的活性，在5～35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快，仅超过30℃时增加幅度减少，当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃即发现硝化速率迅速降低，低温对硝酸菌的抑制作用更为强烈，因此在低温12～14℃时常出现亚硝酸盐的积累。在30～35℃较高温度下，亚硝酸菌的最小倍增时间要小于硝酸菌，因此，通过控制温度和污泥龄，也可控制反应器中亚硝酸菌的绝对优势。

反硝化反应的最佳温度范围为35～45℃，温度对硝化菌的影响比反硝化菌大。

2）溶解氧

硝化反应必须在好氧条件下进行，一般应维持混合液的溶解氧浓度为2～3mg/L，溶解氧浓度0.5～0.7 mg/L，是硝化菌可以忍受的极限。硝化可在高溶解氧状态下进行，高达60mg/L的溶解氧浓度也不会抑制硝化的进行，为了维持较高的硝化速率，污泥龄降低时要相应地提高溶解氧浓度。溶解氧对反硝化反应有很大影响，主要由于氧会同硝酸盐竞争电子供体。同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性， 3）pH值

硝化反应的最佳pH值范围为7.5～8.5，硝化菌对pH值变化十分敏感，当pH值低于7时，硝化速率明显降低．低于6和高于9.6时，硝化反应将停止进行。反硝化过程的最佳pH值范围为6.5～7.5，不适宜的PH值会影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性。当pH值低于6.0或高于8.0时，反硝化反应将受到强烈抑制。 4）C/N比