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污水处理设备 脱氮除磷核心问题总结，涂山环保( 二 )


b. 反硝化的时候 ， 如果包含微生物自身生长 ， 如（3）式所示 。
NO3-+1.08CH3OH→0065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-（3）
同样的道理 ， 我们可以计算出C/N=3.70 。
c. 附注：本来事情到这里已经算完了 ， 但是还想发挥一下第一种情况 ， 以下计算只是一种化学方程式的数学计算 ， 不代表真的发生这样的反应 。
如果我们把（1）、（2）两式整理 ，
N2+2.5O2+2OH-→2NO3-+H2O
有负离子不方便 ， 我们在两边减去2OH- ，
N2+2.5O2→N2O5
其中 ， N源于NO3- ， O可以代表有机物 ， 因此 ， 对应不含微生物生长的反硝化的理论碳源的需求量 ， 实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量 ， 进一步说就是N2O5分子中O/N的质量比 。
这样就更简单了 ， C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86
依次可以类推出NO2--N的纯反硝化的理论C/N比是N2O3分子中O/N的质量比=16×3/(14×2)=12/7=1.71
6）有毒物质：镍浓度大于0.5mg/L、亚硝酸盐含量超过30mg/L或盐浓度高于0.63%时都会抑制反硝化作用 。

3、生物脱氮的基本条件
1）硝酸盐：硝酸盐的生成和存在是反硝化作用发生的先决条件 ， 必须先将污水中的含氮有机物如蛋白质、氨基酸、尿素、脂类、硝基化合物等转化为硝酸盐氮 。
2）不含溶解氧：反应器中的氧都将被有机体优先利用 ， 从而减少反应器能脱氮的亚硝酸盐量 ， 溶解氧超过0.2mg/L时没有明显脱氮作用 。
3）兼性菌团：多数情况下 ， 细菌普遍具有脱氮习性 ， 污水处理的微生物脱氮时在好氧和缺氧条件下反复交替 ， 其中以兼性菌团为主 。
4）电子供体：生物脱氮的能量来自脱氮过程中起电子供体作用的碳质有机物 ， 脱氮时污水中有机物必须充足 ， 否则需要投加甲醇、乙醇、乙酸等外部碳源 。
4、废水生物脱氮处理方法
生物脱氮工艺是一个包括硝化和反硝化过程的单级或多级活性污泥法系统 。 从完成生物硝化的反应器来看 ， 脱氮工艺可分为微生物悬浮生长型（活性污泥法及其变形）和微生物附着生长型（生物膜反应器）两大类 。
多级活性污泥法系统具有多级污泥回流系统 ， 是传统的生物脱氮法 ， 是将硝化和反硝化分别单独进行 。 此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果 ， 其缺点是流程长、构筑物多、基建费用高、需要外加碳源、运行费用高、出水中残留一定量甲醇等 。
而单级活性污泥法系统则是将含碳有机物的氧化、硝化和反硝化在一个活性污泥系统中实现 ， 并且只有一个沉淀池 ， 即一个污泥回流系统 。

单级活性污泥脱氮系统代表方法是缺氧/好氧（A/O）工艺和四段Bardenpho工艺（A/O/A/O） ， 其他方法还有厌氧/缺氧/好氧（A2/O）工艺、Phoredox（五段Bardenpho）工艺、UCT工艺、VIP工艺等；
此外 ， 氧化沟、SBR法、循环活性污泥法等通过调整运行方式而有脱氮功能时也归为单级活性污泥脱氮系统 。 其中A2/O工艺、Bardenpho工艺、Phoredox工艺、UCT工艺、VIP工艺等同时具有脱氮除磷功能 。
生物膜反应器适合世代周期长的硝化细菌生长 ， 而且其中固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其适合生长的环境 。 因此在一般的生物膜反应器内部 ， 也会同时存在硝化和反硝化过程 。
在已有的活性污泥法处理过程中 ， 通过投加粉末活性炭等载体 ， 不仅可以提高去除BOD5的能力 ， 还可以提高整个系统的硝化和脱氮效果 。 如果将已经实现硝化的废水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小的生物滤池等缺氧生物膜反应器内 ， 可以取得更好的脱氮效果 ， 且不需污泥回流 。
二、化学脱氮
氨氮质量浓度大于500mg/L 的废水称为高浓度氨氮废水 。 工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升 ， 呈现氨氮污染源多、排放量大 ， 并且排放的浓度增大的特点 。
针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等 。
1、吹脱法
将空气通入废水中 ， 使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相 ， 使废水得到处理的过程称为吹脱 ， 常见的工艺流程见图1 。
吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论 。 将氨氮废水pH 调节至碱性 ， 此时 ， 铵离子转化为氨分子 ， 再向水中通入气体 ， 使其与液体充分接触 ， 废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面 ， 转至气相 ， 从而达到去除氨氮的目的 。 常用空气或水蒸气作载气 ， 前者称为空气吹脱 ， 后者称为蒸汽吹脱 。

蒸汽吹脱法效率较高 ， 氨氮去除率能达到90%以上 ， 但能耗较大 ， 一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业 ， 其优点是可回收利用氨 ， 经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水 。

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