当前课程知识点:水污染控制工程 >  第八章 活性污泥处理技术 >  8-6 生物脱氮技术 >  Video

返回《水污染控制工程》慕课在线视频课程列表

Video在线视频

Video

下一节:8.6课件

返回《水污染控制工程》慕课在线视频列表

Video课程教案、知识点、字幕

大家好

面对水体富营养化污染问题

从80年代初开始

许多新建

改建的污水处理厂都采用了

生物脱氮以及生物和化学除磷工艺

本章内容就去除水体氮

磷的技术做一些介绍

这堂课先介绍脱氮技术

未经处理的原污水中

含氮化合物主要存在着有机氮和无机氮

有机氮有蛋白质

氨基酸

尿素

胺类化合物

硝基化合物等

无机氮主要为氨态氮

在生物处理过程中

脱氮的方法主要有

细胞增殖合成含氮有机物脱氮

和生物反硝化作用转化脱氮

合成脱氮方式进行除氮的效果

非常有限

现主要采用过反硝化作用

其脱氮过程为

氨化菌可利用有机氮化合物

作为氮源

同时将其分解代谢为

氨氮

此过程即是氨化反应

或氨化作用

在有氧环境中

亚硝酸菌将氨氮氧化成氧化为亚硝酸盐氮

然后亚硝酸氮

在硝酸菌作用下

氧化为硝酸盐氮

此过程称为硝化作用

亚硝酸菌和硝酸菌

统称为硝化菌

硝酸盐可被反硝化菌吸收

可将硝酸还原成气态氮

即实现了废水中氮的去除

这个过程称为反硝化作用

转化脱氮过程需要多种微生物共同参与

那么

这些微生物对环境的要求是怎样呢

环境中绝大多数异养型微生物

都具有分解蛋白质

释放出氨的能力

其中细菌是氨化作用的

主要菌群

氨化作用无论在好氧

还是厌氧条件下

中性

碱性还是酸性环境中

都能进行

只是作用的微生物种类不同

强弱不一

硝化菌为化能自养型细菌

对环境变化很敏感

因而硝化作用是生物脱氮的关键阶段

一般系统的泥龄

至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上

硝化菌适宜在中性

偏碱性的环境当中

适宜温度范围在

20~30℃的环境下生长

硝化反应要耗去大量的氧

将1mol氨转化为1mol的硝酸盐-

需消耗2mol O2

即转化1gNH4+-N为硝酸盐

-需消耗4.57g O2

高浓度NH4+-N和NOx—N

也会对硝化反应产生抑制制作用

为保证硝化反应正常进行

必须保持适宜的pH值

维持足够的碱度

最佳pH值范围是8.0~8.4

因此硝化反应

必须在好氧条件下进行

一般应维持溶解氧浓度为

2~3mg/L

硝化菌是自养型细菌

如果BOD值过高

会使增殖速率较大的异养型细菌

快速增殖

从而使硝化菌生长受到抑制

成为劣势菌种

导致硝化反应不能正常进行

因此在反应过程中

混合液中含碳有机物浓度BOD值

一般应在20mg/L以下

硝化菌对环境的要求很多

反硝化菌又是怎样的呢

大多数反硝化菌是异养型兼性厌氧细菌

利用有机碳化合物作为碳源

反硝化菌能利用的有机碳源

多种多样

一般当废水中BOD5/TN>3时

可认为废水中碳源充足

否则

需外加有机碳源

碳源现多采用甲醇

反硝化菌对pH和溶解氧很敏感

反硝化菌最适宜的pH值范围是

6.5~7.5

在环境无分子氧

且同时存在硝酸根

或亚硝酸根条件下

它们利用这些酸根离子中的化学结合氧

进行呼吸

使硝酸盐还原为气态氮

如果环境中溶解氧浓度较高

反硝化菌则优先利用分子氧

进行呼吸

阻碍硝酸氮的还原

因此反应器内溶解氧

应控制在0.5mg/L以下

由上述介绍可知

生物脱氮过程中

硝化菌和反硝化菌对环境的要求

差异是很大的

因此

在污水处理构筑物中

需要有分别适宜硝化菌

和反硝化菌生长的场所

现对几种典型的活性污泥法脱氮工艺

进行介绍

该图为补充外碳源的

二级硝化反硝化工艺流程

根据氮转化过程

依次设置适宜硝化的曝气池

和适宜反硝化的缺氧池

将有机物氧化和硝化

合并成一个系统

该流程运行稳定

且对氮的处理效率较高

介绍的第二种工艺为

缺氧-好氧生物脱氮工艺

该工艺中以污水中的有机物为碳源

曝气池混合液中含有大量硝酸盐

通过内回流到缺氧池中

进行反硝化脱氮

此工艺中

反硝化产生的碱度

补偿硝化反应中消耗碱度的50%左右

不外加碳源不仅可节省药剂费用

和后续曝气量

而且反硝化细菌对碳源的利用更广泛

但该法脱氮效率不高

一般为70~80%

好氧池出水含有一定浓度的硝酸盐

如二沉池运行不当

则会发生反硝化反应

造成污泥上浮

使处理水水质恶化

以上工艺中的池型一般采用推流式

也有很多工程采用氧化沟来实现脱氮

氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度

特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺

如图中卡罗塞式氧化沟所示

氧化沟从整体上说是完全混合的

而液体流动却又保持着推流前进

其曝气装置是定位的

因此

混合液在曝气区内上游溶解氧浓度高

下游区处于缺氧状态

有利于节省能耗和减少

甚至免去硝化过程中

需要投加的化学药品量

传统单沟式氧化沟的脱氮

最大的优点是在不外加碳源的情况下

在同一沟中实现有机物和总氮的去除

因此

是非常经济的

但在同一沟中好氧区

与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度

很难准确地加以控制

因此对除氮的效果是有限的

微生物在好氧-缺氧-好氧短暂的

经常性的环境变化中

使硝化菌和反硝化菌群

并非总是处于最佳的生长代谢环境中

由此也影响构筑物的处理能力

DE型氧化沟为双沟系统

如图所示

DE氧化沟内两个氧化沟相互连通

串联运行

交替进水

沟内设双速曝气转刷

高速工作时曝气充氧

低速工作时只推动水流

基本不充氧

使两沟交替处于厌氧和好氧状态

从而达到脱氮的目的

由于两沟交替硝化与反硝化

缺氧区和好氧区完全分开

污水始终从缺氧区进入

因此可保持较好的脱氮效果

且不需要混合液内回流系统

为了控制适宜的反应时间

对好氧硝化区和缺氧反硝化区的容积

应进行合理设计

在好氧硝化区

因为硝化菌的世代时间

比去除有机物的异营养菌要长得多

因此

同样利用污泥龄的概念

将硝化菌的泥龄

代入曝气池容积计算公式

计算体积

在缺氧反硝化区

反硝化速率决定了反硝化过程

所需要的时间

从而影响缺氧区的容积

反应池中微生物代谢需要的总氧量计算

需在有机物降解所需的氧量基础上

加上硝化所需的氧量

当采用前置反硝化时

反硝化过程中消耗部分有机物

从而减少了后续有机物的氧化量

因此在前述基础上

要扣除减少的需氧量

实际应用中

可根据水质情况

及对氮的处理要求选用适宜的脱氮技术

脱氮技术就为大家介绍到这里

再见

水污染控制工程课程列表:

第一章 绪论

-课程内容提要

--污水处理基本流程

--城市污水处理厂典型工艺流程

--工业废水再生利用中闭路循环方式

--高浓度易生物降解有机工业废水的基本处理流程

--可生物降解有机工业废水的基本处理流程

--本章内容提要

-1-1 水污染的形成

--1.1水污染的形成

--1.1课件

-1-1 水污染的形成--作业

-1-2 污水处理程度

--1.2污水处理程度

--1.2课 件

-1-2 污水处理程度--作业

-教材阅读与拓展

--油污染仅是有机污染吗?

--湖水缘何变绿

--毒物污染之毒

--水污染公害事件

第二章 排水管渠系统

-本章内容提要

--本章内容提要

-2-1 城镇排水系统体制和组成

--2.1城镇排水系统体制和组成

--2.1课件

-2-1 城镇排水系统体制和组成--作业

-2-2 排水管渠附属构筑物

--2.2排水管渠附属构筑物

--2.2课件

-2-2 排水管渠附属构筑物--作业

-教材阅读与拓展

--早期的排水管渠系统

--检查井的最大间距

--混凝土管道的连接

第三章 污水管渠水力设计

-本章内容提要

--本章内容提要

-3-1 污水管渠水力计算

--3.1污水管渠水力计算

--排水管渠水力计算方法

--3.1课件

-3-1 污水管渠水力计算--作业

-3-2 污水管道设计流量估算

--3.2污水管道设计流量的估算

--3.2课件

-3-2 污水管道设计流量估算--作业

-教材阅读与拓展

--工业区生活用水定额

--道路上管线交叉处理

第四章 雨水径流污染控制及资源化

-本章内容提要

--图片全屏

-4-1 雨水径流污染控制

--授课视频

--4.1课件

-4-1 雨水径流污染控制--作业

-4-2 雨水径流资源化

--Video

-4-2 雨水径流资源化--作业

-教材阅读与拓展

--html

--html

第五章 污水管道系统的设计

-本章内容提要

--图片全屏

-5-1 污水管道系统规划

--Video

--5.1课件

-5-1 污水管道系统规划--作业

-5-2 污水管道设计

--Video

--5.2课件

-5-2 污水管道设计--作业

-教材阅读与拓展

--图片全屏

--图片全屏

--图片全屏

第六章 污水泵站

-本章内容提要

--图片全屏

-6-1 常用污水泵

--Video

--6.1课件

-6-1 常用污水泵--作业

-6-2 污水泵选型

--Video

--6.2课件

-6-2 污水泵选型--作业

-6-3 污水泵站设计方法

--Video

--6.3课件

-6-3 污水泵站设计方法--作业

-教材阅读与拓展

--图片全屏

第七章 物理处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-7-1 格栅

--Video

--html

--7.1课件

-7-1 格栅--作业

-7-2 沉砂池

--Video

--html

--7.2课件

-7-2 沉砂池--作业

-7-3 沉淀池

--Video

--html

--7.3课件

-7-3 沉淀池--作业

-7-4 砂滤处理技术

--Video

--7.4课件

-7-4 砂滤处理技术--作业

-7-5 气浮处理技术

--Video

--html

--7.5课件

-7-5 气浮处理技术--作业

-课程阅读与拓展

--图片全屏

第八章 活性污泥处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-8-1 污水生物处理原理

--Video

--8.1课件

-8-1 污水生物处理原理--作业

-8-2 活性污泥法基本流程

--Video

--8.2课件

-8-2 活性污泥法基本流程--作业

-8-3 曝气反应池基本形式

--Video

--8.3课件

-8-3 曝气反应池基本形式--作业

-8-4 常见曝气反应池变型方式

--Video

--8.4课件

-8-4 常见曝气反应池变型方式--作业

-8-5 有机物去除过程工艺计算

--Video

--8.5课件

-8-5 有机物去除过程工艺计算--作业

-8-6 生物脱氮技术

--Video

--8.6课件

-8-6 生物脱氮技术--作业

-8-7 生物除磷技术

--Video

--8.7课件

-8-7 生物除磷技术--作业

-8-8 生物脱氮除磷技术

--Video

--8.8课件

-8-8 生物脱氮除磷技术--作业

-8-9 曝气设备

--Video

--html

--8.9课件

-8-9 曝气设备--作业

第九章 生物膜处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-9-1 生物膜处理原理

--Video

--9.1课件

-9-1 生物膜处理原理--作业

-9-2 普通生物滤池

--Video

--9.2课件

-9-2 普通生物滤池--作业

-9-3 生物接触氧化池

--Video

--html

--9.3课件

-9-3 生物接触氧化池--作业

-9-4 曝气生物滤池

--Video

--9.4课件

-9-4 曝气生物滤池--作业

第十章 土地处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-10-1 污水生态处理原理

--Video

--10.1课件

-10-1 污水生态处理原理--作业

-10-2 稳定塘技术

--Video

--10.2课件

-10-2 稳定塘技术--作业

-10-3 人工湿地技术

--Video

--10.3课件

-10-3 人工湿地技术--作业

第十一章 厌氧生物处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-11-1 厌氧生物处理原理

--Video

--11.1课件

-11-1 厌氧生物处理原理--作业

-11-2 厌氧生物处理工艺

--Video

--11.2课件

-11-2 厌氧生物处理工艺--作业

-11-3 高效厌氧反应器

--Video

--html

--11.3课件

-11-3 高效厌氧反应器--作业

第十二章 化学处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-12-1 酸碱调节处理技术

--Video

--12.1课件

-12-1 酸碱调节处理技术--作业

-12-2 化学沉淀处理技术

--Video

--12.2课件

-12-2 化学沉淀处理技术--作业

-12-3 氧化还原处理技术

--Video

--12.3课件

-12-3 氧化还原处理技术--作业

-12-4 化学混凝处理技术

--Video

--12.4课件

-12-4 化学混凝处理技术--作业

-12-5 高级氧化处理技术

--Video

--12.5课件

-12-5 高级氧化处理技术--作业

第十三章 物理化学处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-13-1 吸附处理技术

--Video

--13.1课件

-13-1 吸附处理技术--作业

-13-2 离子交换处理技术

--Video

--13.2课件

-13-2 离子交换处理技术--作业

-13-3 膜处理技术

--Video

--13.3课件

-13-3 膜处理技术--作业

第十四章 污泥处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-14-1 污泥处理工艺

--Video

--14.1课件

-14-1 污泥处理工艺--作业

-14-2 污泥浓缩技术

--Video

--html

--14.2课件

-14-2 污泥浓缩技术--作业

-14-3 污泥消化技术

--Video

--14.3课件

-14-3 污泥消化技术--作业

-14-4 污泥脱水技术

--Video

--14.4课件

-14-4 污泥脱水技术--作业

工程案例

-城市污水处理

--Video

Video笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。