2.9 Nutrient Removal processes慕课视频播放-环境工程专业英语-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

大家好今天我们讨论

废水中氮磷的去除

首先让我们看看氮循环的

关键过程和涉及的原核生物

硝化作用用于描述两步生物处理

包括不同自养菌的氨化和亚硝酸盐氧化

反硝化是指硝酸盐

被某些异养细菌还原为氮气

固氮作用能够

通过好氧和厌氧细菌将氮气转化为氨

有机氮可被多种生物转化为氨氮

厌氧氨氧化中

亚硝酸盐和氨能被用于产生氮气在没有

有机碳的某些特殊的厌氧细菌作用下

全程氨氧化细菌是指

在一步内完全进行氨氧化

由某些特定的亚硝酸盐氧化细菌

这些反应是在有氧条件下发生的

这些反应是在缺氧条件下发生的

废水处理过程中需要去除氨和总氮

是出于对水质的考虑

包括氨对水体中溶解氧浓度

和对鱼类毒性的影响

需要去除氮来控制水体的富营养化

第三是需要进行氮的控制

对包括地下水补给在内的水再生利用

现在让我们来回顾一下

传统的活性污泥脱氮工艺

首先是巴式工艺这是其流程

我们可以看到它有三个活性污泥阶段

第一步是好氧过程

主要是用于去除碳水化合物

以及将废水中的有机氮转化为氨氮

这是第二步

第二步是硝化反应器

这一步中的氨氮此处被氧化成硝酸盐

第三步是缺氧反应器

第二步产生的硝酸盐

通过反硝化作用转化为氮气

反硝化过程需要添加碳源

必要时通常加入甲醇

或者使部分原废水像这样

直接排入反硝化反应器

用作反硝化碳源

三个阶段都有独立的污泥回流系统

这里我们可以看到

这个三阶段的工艺是由巴斯发明的

所以我们称其为巴式工艺

为了减少使用外部碳源

采用缺氧-好氧工艺处理废水中的氮

我们通常称其为A-O工艺

废水中的有机化合物可以被充分利用

作为脱氮需要的碳源

除了污泥回流外

在好氧池中还设有污泥内循环

两部分回流能够补充硝酸盐

并与来水中的有机碳

在缺氧池中进行混合和脱氮

此外有机氮会在缺氧池转化成氨

氨进一步氧化为氮气和硝酸盐

在好氧池中

第三，我们回顾一下

氧化沟生物脱氮工艺

与传统活性污泥法相比

氧化沟工艺的循环流量远大于进水流量

氧化沟可实现完全混合

以及实现一定的推流特性像这样

因此氧化沟可以同时完成

硝化和反硝化

我们可以发现

缺氧区和好氧区可以一起运行

来有助于有机碳和氮的去除

现在让我们看一下磷循环

磷是唯一不以气体形式出现的营养物质

它也不存在于大气中

无机磷酸盐会

从地壳岩石和沉积物中释放出

通过侵蚀作用

对处理后的废水进行除磷处理

以控制水体的富营养化

因为磷是有限的营养物质

在大多数淡水系统中

处理厂污水排放许可中对于除磷的规定

范围为0.10 to 1.0 mg/L

在一些场合还要低至0.05 mg/L

这取决于工厂的位置

和对流入水域的潜在影响

磷可以通过化学处理

生物处理

或两者的结合来去除

用明矾或铁盐进行化学处理

随后在三级处理中用膜分离

这是实现低的出水磷浓度最常用的技术

在EBPR工艺中

聚磷菌

能够去除80%以上的磷

EBPR工艺可以降低化学试剂成本

且产生更少的污泥

这是EBPR的两步

第一步是磷被聚磷菌吸收

在交替的无氧和有氧条件下

这是rbCOD和磷的归宿

在改良的生物除磷反应器中

厌氧区被视为“选择器”

因为它提供了

有利于rbCOD吸收的条件

以及聚磷菌在

其他异养细菌上的增殖

在好氧区

PHA氧化释放的能量

在细胞中储存用于形成多磷酸键

由此可使可溶的正磷酸盐从溶液中除去

并在聚磷菌中与聚磷酸盐结合

第二步是去除剩余污泥中的生物质

作为剩余污泥的一部分

储存的磷从生物反应器中去除

最终与剩余污泥一起处置

根据生物除磷的基本原理

我们开发了厌氧-好氧除磷工艺

我们可以看到原废水

和污泥混合逆流回厌氧池

在厌氧池中活性污泥中的聚磷菌

可释放磷

并在废水中吸收一些小的有机分子

聚磷菌吸附了大量的磷

而一些好氧池中的异养菌可以去除BOD

最后活性污泥流入二沉池进行沉淀

磷酸盐的去除是

通过排放剩余污泥来实现的

现在让我们学习一个

生物化学法结合除磷的过程

我们称其为特利普除磷工艺

在厌氧池中

聚磷菌仍能释放磷

引入化学除磷过程

在厌氧池和好氧池之间

磷会在厌氧池中得以去除

出水和污泥中就不含磷了

聚磷菌只需要吸附原水中的磷

现在我们学习如何同时去除氮和磷

我们都知道污水通常含有氮和磷

氮和磷很难分别去除

因此我们试图开发

同时去除氮和磷的技术

这是厌氧-缺氧-好氧工艺流程

我们可以看到第一阶段是

在厌氧反应器中释放磷和氨化

第二步是在缺氧反应器中进行反硝化

第三步是在好氧反应器中

进行硝化和对磷的吸附

部分含磷污泥会回流到厌氧反应器中

排放剩余污泥实现除磷

现在让我们看看最后一个工艺

Phoredox工艺

它也可以同时去除氮和磷

该工艺包括厌氧反应器

两个缺氧反应器和两个好氧反应器

他们有不同的功能

第一个厌氧反应器用于增强磷的释放

能改善在好氧条件下磷的吸附

并最终实现更好的除磷效果

今天的课就到这里同学们下节课见

环境工程专业英语课程列表：

1. Drinking Water Treatment

-1.1 Introduction of water resource

--1.1 Introduction of water resource

--Discussion 1.1

-1.2 Conventional drinking water treatment

--1.2 Conventional drinking water treatment

--Discussion 1.2

-Task 1

2. Wastewater Treatment

-2.1 Introduction of wastewater

--2.1 Introduction of wastewater

--Discussion 2.1

-2.2 Introduction of wastewater treatment

--2.2 Introduction of wastewater treatment

--Discussion 2.2

-2.3 Physical unit process

--2.3 Physical unit process

--Discussion 2.3

-2.4 Chemical unit process

--2.4 Chemical unit process

--Discussion 2.4

-2.5 Fundamentals of biological unit processes

--2.5 Fundamentals of biological unit processes

--Discussion 2.5

-2.6 Suspended growth biological treatment processes

--2.6 Suspended growth biological treatment processes

--Discussion 2.6

-2.7 Attached growth biological treatment processes

--2.7 Attached growth biological treatment processes

--Discussion 2.7

-2.8 Anaerobic biological treatment processes

--2.8 Anaerobic biological treatment processes

--Discussion 2.8

-2.9 Nutrient Removal processes

--2.9 Nutrient Removal processes

--Discussion 2.9

-Task 2

3. Air Pollution

-3.1 Smog

--3.1 Smog

--Discussion 3.1

-3.2 Visibility and haze

--3.2 Visibility and haze

-3.3 Particle size

-3.4 Climate change

-Task 3

4. Solid waste pollution and treatment

-4.1 What is solid waste

--4.1 What is solid waste

--Discussion 4.1

-4.2 Issues in solid waste

--4.2 Issues in solid waste

--Discussion 4.2

-4.3Management of solid waste

--4.3 Management of solid waste

--Discussion 4.3

-4.4 Source control of solid waste

--4.4 Source control of solid waste

--Discussion 4.4

-4.5 Collection and transportation of solid waste

--4.5 Collection and transportation of solid waste

--Discussion 4.5

-4.6 Waste treatment technology

--4.6 Waste treatment technology

--Discussion 4.6

-4.7 Destination of solid waste treatment

--4.7 Destination of solid waste treatment

--Discussion 4.7

-Task 4

5. How to do a great research

-5.1 A brief introduction of research

--5.1 A brief introduction of research

-Discussion 5.1

-5.2 How to read scientific papers and management of references

--5.2 How to read scientific papers and management of references

-5.3 Research proposal (1)

--5.3 Research proposal (1)

-5.4 Research proposal (2)

--5.4 Research proposal(2)

-Task 5

6. Brief introduction of journal paper writing and publication

-6.1 What makes a great paper

--6.1 What makes a great paper

-6.2 Writing style of journal paper

--6.2 Writing style of journal paper

-6.3 Research article structure

--6.3 Research article structure

--Discussion 6.1

-6.4 Figures and tables

--6.4 Figures and tables

-6.5 Methodology(1)

-6.6 Methodology(2)

-6.7 Result

-6.8 Introduction(1)

--6.8 Introduction(1)

-6.9 Introduction(2)

--6.9 Introduction(2)

--Discussion 6.4

-6.10 Discussion and conclusion

--6.10 Discussion and conclusion

-6.11 Title

--6.11 Title

--Discussion 6.5

-6.12 Attribution

--6.12 Attribution

-6.13 Abstract and acknowledgement

--6.13 Abstract and acknowledgement

--Discussion 6.6

--Discussion 6.7

-6.14 Submission of academic paper(1)

--6.14 Submission of academic paper(1)

-6.15 Submission of academic paper(2)

--6.15 Submission of academic paper(2)

--Discussion 6.8

-6.16 Publication of academic paper

--6.16 Publication of academic paper

-Task 6

7. Academic communication

-7.1 E-mail expression

--7.1 E-mail expression

-7.2 The structure of presentation

--7.2 The structure of presentation

-7.3 The delivery of presentation

--7.3 The delivery of presentation

-7.4 Question and answer session

--7.4 Question and answer session

-7.5 Chairing a conference

--7.5 Chairing a conference

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