脱氮除磷新工艺课件.ppt
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- 新工艺 课件
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1、污水脱氮除磷污水脱氮除磷新新工艺工艺市政工程市政工程 唐琪唐琪“新”的体现改良传统工艺开拓新理论太湖蓝藻一级A与一级B对照表(GB18918-2002)项目项目CODCODCrCr/mg/L/mg/LBODBOD5 5/mg/L/mg/LSSSS/mg/L/mg/LNHNH3 3-N-N/mg/L/mg/LTNTN/mg/L/mg/LTP TP/mg/L/mg/L一级一级B B标准标准60602020202010101.01.0江苏省地方标准江苏省地方标准DB32DB3250505(8)5(8)20200.50.5一级一级A A标准标准5050101010105(8)5(8)15150.50.
2、5*括号外数值为水温括号外数值为水温1212时的控制指标,括号内数值为水温时的控制指标,括号内数值为水温1212时的控制时的控制指标。指标。序序号号厂名厂名地区地区处理规模(处理规模(20102010底规底规模)(万吨模)(万吨/日)日)处理工艺处理工艺排放标准排放标准1芦村污水处理厂市属20(30)A/A/O一级B2城北污水处理厂市属15(20)氧化沟一级B3太湖新城污水处理厂市属5(15)A/A/O一级B4新城污水处理厂新区6(9)M-SBR一级B5硕放污水处理厂新区2(4)AO 一级B6梅村污水处理厂新区3(6)CAST一级B7东亭污水处理厂锡山区5(7)CAST一级B8东港污水处理厂锡
3、山区1A/O二级9惠山开发区污水处理厂惠山区2.5(5)CAST一级B10钱惠(钱桥)污水处理有限公司惠山区2CAST一级B11石塘湾污水处理厂惠山区2.5氧化沟一级B12洛社污水处理厂惠山区1.5生化-物化二级13杨市污水处理厂惠山区0.5生化-物化二级14前洲污水处理厂惠山区4生化-物化二级15玉祁污水处理厂惠山区2A/O二级16阳山污水处理厂惠山区0.3生化-物化二级17马山污水处理厂滨湖区1.5CAST一级B18胡埭污水处理厂滨湖区1CAST一级B19安镇污水处理厂 锡山区2生化物化一级B20鹅湖污水处理厂锡山区1A/A/O一级B21锡北污水处理厂锡山区0.5(2.25)CAST一级B
4、总计78.3(117.55)改良传统工艺以求高效化*AAO系列*SBR系列*氧化沟系列传统工艺的限制因素回流污泥中硝态氮的问题微生物混合培养问题碳源争夺问题泥龄问题厌氧、缺氧、好氧时间或空间上的组合。传统的脱氮理论N N 无机无机N NNONOx x-N-NTKNTKN(凯氏氮凯氏氮)有机有机N(N(尿素、氨基酸、蛋白质尿素、氨基酸、蛋白质)氨氮氨氮亚硝态氮亚硝态氮硝态氮硝态氮 TNTN 氨化 有机氮 氨态氮 硝化 氨态氮 亚硝态氮 硝态氮 反硝化 亚硝态氮/硝态氮 NO、N2、N2O 同化 生物的同化代谢过程,能去除少部分氮,但这是生物脱氮的次要过程异养型细菌亚硝化菌硝化菌自养自养反硝化菌异
5、养传统的除磷理论 对于生物除磷,曾经有两个机理,一个是生物诱导化学沉淀作用,还有就是目前比较认可的经典除磷理论。经典生物除磷理论主要有压抑释磷、过渡积累以及奢量吸收三个过程。厌氧和好氧环境构成了生物除磷的基本体系。对于生物系统的除磷效果也是在对脱氮系统研究的时候偶然发现的,70年代时,Barnard在研究A(缺)/O工艺时,发现前置反硝化池中存在厌氧区时,系统具有除磷功能。因此生物脱氮除磷工艺主要是厌氧、缺氧、好氧环境的排列组合。改良传统工艺以求高效化*AAO系列*SBR系列*氧化沟系列传统工艺的限制因素回流污泥中硝态氮的问题微生物混合培养问题碳源争夺问题泥龄问题厌氧、缺氧、好氧时间或空间上的
6、组合。AAO系列1932年 Wuhrman利用内源反硝化机理开发后置反硝化工艺20世纪60年代 Luclzack和Ettinger首次提出前置反硝化20世纪70年代 Barnard在前置反硝化基础上提出改进型工艺,历经4段 Bardenpho工艺、5段Bardenpho工艺到最后的3段Bardenpho工艺、即现在的AAO工艺AAO工艺phoredox工艺改良一倒置AAO改良三A+AAO改良二改良的AAO工艺改良三UCT(MUCT)工艺改良四JHB工艺改良五EASC工艺改良六JLS工艺改良八分段进水BNR工艺分点进水高效除磷脱氨工艺(ECOSUNIDE)SBRSBR系列系列2020世纪世纪70
7、70年代年代 最早由美国诺罗丹大学最早由美国诺罗丹大学R.L.IrvineR.L.Irvine教授开发教授开发2020世纪世纪8080年代年代 出现连续进水的间歇式循出现连续进水的间歇式循环延时曝气活性污泥工艺(环延时曝气活性污泥工艺(ICEASICEAS),随后),随后GoranzyGoranzy教授开发了循环式活性污泥工艺(教授开发了循环式活性污泥工艺(CASSCASS)和周期循环式活性污泥工艺(和周期循环式活性污泥工艺(CASTCAST)2020世纪世纪9090年代年代 比利时的比利时的SEGHERSSEGHERS公司开发公司开发一体化活性污泥工艺(一体化活性污泥工艺(UNITANKUN
8、ITANK),把经典的),把经典的SBRSBR时间推流与连续的空间推流结合起来时间推流与连续的空间推流结合起来传统的传统的SBRSBR工序:工序:进水进水 反应反应 沉淀沉淀 滗水滗水 闲置闲置脱氮改进工序:脱氮改进工序:进水进水 曝气曝气 停顿搅拌停顿搅拌 沉淀沉淀 排水排水 排泥排泥除磷改进工序:除磷改进工序:进水进水 曝气曝气 沉淀排泥沉淀排泥 排水排水脱氮除磷改进工序:脱氮除磷改进工序:进水搅拌进水搅拌 曝气曝气 停顿搅拌停顿搅拌 沉淀排泥沉淀排泥 排水排水(沉淀的同时排泥是为了防止在沉淀的(沉淀的同时排泥是为了防止在沉淀的2h2h内磷重新内磷重新释放)释放)改良一改良一CASTCAS
9、T工艺工艺改良二改良二UNITANKUNITANK工艺工艺改良三改良三MSBRMSBR工艺工艺改良四改良四BICTBICT(双循环两相生物处理)工艺(双循环两相生物处理)工艺改良五改良五多箱一体化活性污泥工艺多箱一体化活性污泥工艺 多箱一体化活性污泥工艺是东南大学研究开发的智能化中多箱一体化活性污泥工艺是东南大学研究开发的智能化中小型脱氮除磷新工艺小型脱氮除磷新工艺,它是在它是在UNITANKUNITANK工艺三箱设置很难达到理工艺三箱设置很难达到理想的除磷效果的基础上进行创新开发的想的除磷效果的基础上进行创新开发的,如果要提高除磷脱氮的如果要提高除磷脱氮的效果效果,则需要增加反应器的分格数则
10、需要增加反应器的分格数,充分创造厌氧环境。目前主充分创造厌氧环境。目前主要有五箱一体化和六箱一体化工艺。要有五箱一体化和六箱一体化工艺。五箱一体化除磷脱氮工艺最大的特点是不设单独的专用沉五箱一体化除磷脱氮工艺最大的特点是不设单独的专用沉淀池及污泥回流设备淀池及污泥回流设备,动力节省动力节省,容积利用率较容积利用率较UNITANKUNITANK高。通过高。通过两边池交替沉淀两边池交替沉淀,各池可以厌氧、缺氧、好氧状态相互交替各池可以厌氧、缺氧、好氧状态相互交替,在在时间和空间上实现时间和空间上实现AAOAAO工艺各项功能工艺各项功能,通过进水方向的周期性改通过进水方向的周期性改变达到污泥自动回流
11、的目的变达到污泥自动回流的目的,不需要污泥及混合液回流设备。不需要污泥及混合液回流设备。六箱一体化工艺是将一个长方形的池体分为六箱一体化工艺是将一个长方形的池体分为6 6格格,共用池壁共用池壁,其中其中1 1池是专门用于泥水分离的沉淀池池是专门用于泥水分离的沉淀池,另外另外5 5池交替作为除磷脱池交替作为除磷脱氮反应池氮反应池,这池可以作为厌氧池、缺氧池或好氧池这池可以作为厌氧池、缺氧池或好氧池,可根据工艺可根据工艺要求进行改变。要求进行改变。多箱一体化活性污泥工艺具有脱氮除磷效率高、占地面积多箱一体化活性污泥工艺具有脱氮除磷效率高、占地面积小、自动化程度高、操作简便等优点小、自动化程度高、操
12、作简便等优点,适合于分散式污水处理。适合于分散式污水处理。改良六UniFed SBR 该工艺是在无需任何物理分区和循环条件下,在一个池子中达到很高的脱氮和除磷效果的新工艺。其主要特征是在污泥沉淀和浓缩阶段将进水均匀地引入池底。澳大利亚Bathurst生活污水处理厂测试数据:项目项目进水进水出水出水TCOD52038SCOD22022BOD2102TSS26013氨氮370.69硝态氮3.32TN546.2无机磷3.850.07TP7.960.17 在测试中对整个系统的各项参数作了具体分析,发现在池中出现了分层现象,在40min前,反硝化发生在各个层中,之后主要发生在池的底部。60min后,池底
13、硝态氮500mg/L)废水,目前荷兰已有两家污水处理厂使用该工艺,主要处理城市污水二级处理系统中污泥消化的上清液和垃圾渗滤液处理,含氨量都比较高。2)CANON(生物膜内自养脱氮)工艺 该工艺中也是以亚硝化菌为优势菌群,利用亚硝态氮和厌氧氨氧化菌的协同作用将氨转化为氮气。从理论上讲,CANON工艺无需有机碳源,完全可以在无机碳源环境中完成,与此同时,厌氧氨氧化菌对氧气比较敏感,CANON工艺须在低氧下实施,以阻止由于氧气过量而使亚硝态氮积累。有人研究了气提反应器对于CANON的适用性,并与SBR进行了比较,这些研究为其中试奠定了基础,但用于工程实践中还需进一步研究其操作参数。厌氧氨氧化技术 在
14、厌氧状态下,以亚硝态氮及硝态氮为电子受体,氨氮为电子供体,转化为氮气。这个过程是个自养的微生物过程,不需要有机物作为反硝化碳源,污泥产量低,还可以改善因硝化反应产酸、反硝化反应产碱而均需中和的情况。技术特点:氨直接用作电子供体,可免去有机碳源,碳源不足不再成为污水脱除营养元素的限制因素;硝化反应每氧化1mol氨氮耗氧2mol,而在厌氧氨氧化中,每氧化1mol氨氮只需0.75mol氧,耗氧下降62.5%;传统硝化氧化1mol氨氮产生2molH+,反硝化还原1mol硝态氮或亚硝态氮产生1molOH-,在厌氧氨氧化中,产酸量降至一半,产碱量为零;碳排放角度,厌氧技术优于好氧技术。主要研究进展:*Ma
15、rc Strous等人分别采用流化床和固定床反应器进行厌氧氨氧化实验。研究结果显示,流化床中氨氮和硝态氮的去除率分别为82%和99%,固定床中氨氮和硝态氮的去除率分别为88%和99%。同时通过这个实验,他们提出固定床反应器和流化床反应器是比较适合进行厌氧氨氧化的运行的。*Jetten等人对ANAMMOX工艺在流化床反应器和SBR中去除污泥消化上清液中氨氮的可行性做了研究比较,结果表明:流化床反应器和SBR反应器中氮的去除率分别为0.26TN/(kgSSd)和0.17kgTN/(kgSSd),从效果上看,流化床优于SBR,但是,他们同时提出SBR能有效保持生物量(90%),适合世代长的ANAMM
16、OX菌群生长。对于这一提法,Marc Strous等人研究过SBR反应器中富集厌氧氨氧化菌的性能,其研究结果与Jetten等人的观点不谋而合。基于该理论的工艺主要有基于该理论的工艺主要有ANAMMOXANAMMOX和和OLANDOLAND工艺工艺1、ANAMMOX工艺 该工艺适用于高氨废水以及低碳氮比废水的处理,常与SHARON工艺联用,目前,该组合工艺已在实验室中成功应用于处理污泥硝化上清液,可以节约约50%的氧气、污泥产量少,无需外加碳源,减少碳排量。与传统工艺相比,可节省90%以上的运行成本。2、OLAND(限制自养硝化反硝化)工艺 通过严格控制系统的DO,实现硝化阶段稳定的出水比例【氨
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