污水深度处理的硝化与反硝化Word文档下载推荐.docx
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DO2~3mg/L>
1.0mg/L
硝化1克NH3—N：
消耗4。
57克O2
消耗7。
14克碱度（擦CaCo3计）
生成0。
17克硝酸菌细胞
活性污泥中
μ（Nitrosmohas）
=0.18e
0.116（T-15）
day
–1
Ｏ
=0.322day
（20
Ｃ）
纯种培养：
=0.41e
0.18（T-15）
day-1
河水中
0.69（T-15）
-1
=0.79e
般它营养型细菌的比增长速度
=1。
2day
μ
（5）泥龄SRT硝化菌的比增长速度
μ=0.47e
0.98（T-15）[N/（N+100.051T-1.158）][O2/（KO+O2）]N－－－－出水氨氮浓度㎎/L
O
T－－－－最低温度15C
O2－－－－好氧区溶解氧浓度㎎/L
KO－－－－KO=1.3
O、O
2＝2㎎/L、出水氨氮浓度N＝10㎎/L时，μ=0.433d
-1T＝20C
SRT=1/μ
当N=5㎎/LT=15COO2=2㎎/LKO=1.3时,=0μ.28（d-1）
SRT=1/μ=1/0.28（d-1）=3.6（d）
安全系数取2.5设计泥龄为9.0（d）为污泥稳定，取污泥泥龄15（d）
（6）硝化污泥负荷及产泥率
0.5㎏NH3—N／㎏MLVS·
d
7mgNH4—
硝化产泥率：
N/gVSS·
h即0.168kgNH4—N/kgVSS·
d②亚硝化0.04～0.13mgVSS／mgNH4—N
硝化0.02～0.07mgVSS／mgNO—N
硝化全程0.06～0.20mgVSS／mgNH4—N反硝化
（1）微生物：
自营养型反硝化菌（以无机盐为基质）它营养型反硝化菌（以有机物为基质）
（2）反应：
反硝化反应是指硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下还原成气态氮的过程。
反硝化菌是一类化学能异养兼性缺氧型微生物，反应过程中利用有机物为碳源，电子供体提供能量并得到氧化降解，利用硝酸中的氧作电子受体。
其反应：
NO3+1.08CH3OH+0.24H2CO3
0.056C3H7O2N+0.47N2+1.68H2O+HCO3
上述反应也可以用下式表达
2NO2+3H2———N2+2OH+2H2O
2NO3+5H———N2+2OH+2H2O
当废水中碳源不足时，NO的浓度远远超过可被利用的氢供体，反硝化生成的N2减少，会
使N2O增多。
（3）反硝化动力学
上述反应在NO浓度高于0.1mg/L时为零级反应，反硝化反应速率与NO浓度高低无关，只与反硝化菌数量有关。
SNe－SNO＝qDN（ＸＶ）ｔ
SNe———进水NO3浓度mg/L；
SNO———出水NO3浓度mg/L；
qDN———反硝化速率常数ｇNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ·
d；
ＸＶ———挥发性悬浮固体浓度，mg/L；
ｔ———停留时间，h。
（4）反硝化反应速率
第一反硝化速率：
初始快速反硝化阶段，一般为5～15min，消耗易降解的碳源，约50mgNO3/L.h
（T－
20）gNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ
·
d
qD1=0.72
1×
.2
T=20
o
C
qD1=
0.72gNO3—
Ｎ／ｇＶ
Ｓ
T=25
1.79gNO3—
d（）
T=30
oC
4.46gNO3—
T=35
qD1=
11.09gNO3
—Ｎ／ｇ
Ｖ
ＳＳ
第二反硝化速率：
中速反硝化阶段，约16mgNO3/L.h,在此阶段易降解的碳源已经耗尽，只
能利用颗粒状和复杂的可缓慢降解的有机物作为碳源。
（T－20）gNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ·
qD2=0.11×
.04
T=20oCqD2=0.104gNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ·
第三反硝化速率：
内源代谢反硝化，5.4mgNO3/L.h,由于外碳源已消耗尽，反硝化菌只能通
过内源代谢产物作碳源，反应速率更低。
（T－20）gNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ·
qD3=0.0721×
.03
T=20oCqD3=0.074gNO3—Ｎ／ｇＶＳＳ·
综合的反硝化速率约为：
2～8mgNO3—Ｎ/ｇMLＳＳ·
h②
0.117~0.192kgNO3—Ｎ/kｇMLＳＳ·
硝化及反硝化的碱平衡
NH4+1.86O2+1.98HCO———（0.0181+0.0025）C５H７O２N+1.04H２O+0.98NO３+1.88H２CO
３根据上式每氧化1mgNH4—N为NO3—N需消耗碱7.14mg（以CaCO3）
如果没有足够的碱度，硝化反应将导致pH下降，使消化反应减缓。
硝化最佳pH7.0～7.8；
亚硝化最佳pH7.7～8.1；
生物脱氮过程硝化段，pH值一般控制在7.2～0.118之间。
反硝化时，还原1mgNOi—N生成3.57mg碱度（以CaCO3）,消耗2.74mg甲醇（3.7mgCOD约3.0mgBOD），产生0.45mg反硝化细菌。
实际工程设计K＝ΔCOD／ΔNO—N＝6.3。
反硝化的适宜ｐＨ值6.5～7.5；
6.0＜适宜ｐＨ值＜8.0。
4硝化菌最适宜的温度最佳温度为30OC
高于35OC，亚硝化菌占优势，硝化菌则受抑制。
5溶解氧DO硝化过程DO一般维持在1.0～2.0mg/L每氧化1mgNH4—N为NO—N需4.57mgO2
6有效的硝化和完全的除去硝酸盐所允许的最大TKN／COD比值①
当SRT6～20d；
T14～25OC；
回流比α0～4；
S0.5～2时，
（Ｎti/Sti）＝最大TKN／COD＝0.15反硝化过程需要有机物：
K＝ΔCOD／ΔNO—N＝6.3
①废水的厌氧生物处理265页贺延龄著
活性污泥中硝化菌所占比例与BOD5／TKN的关系：
BOD5／TKN
活性污泥中硝化菌所占比例
0.19
0.35
0.70
0.21
0.99
0.12
0.6
0.086
4.0
0.064
5.0
0.054
6.0
0.043
7.0
0.037
8.0
0.033
七.活性污泥工艺中的活性污泥量、泥龄RS（SRT）、剩余污泥量（①p260）
泥龄RS（SRT）：
存在于系统中的污泥量与每日排放污泥量之比。
RS＝MXV／MEV
RS——泥龄
MXV——系统中的污泥量
MEV——每日排放污泥量（每日剩余污泥量）系统中的污泥量与泥龄RS等因素的关系ｍXV＝MXV／MS
ｔ
i
ｍXV——系统中的污泥量与每日进入系统的COD总量之比
1/ｍXV——污泥有机负荷，gCOD/1gVSS.d
MXV——系统中的污泥量,以VSS计。
MSｔi——每日进入系统的COD总量。
系统中的活性污泥量与每日进入系统的COD总量之比ｍXａ＝MXａ／MS
ｔi=（１－fUS－fUP）C
ｒ
ｍXａ——系统中的活性污泥量与每日进入系统的COD总量之比
MX
ａ——系统中的活性污泥量
ｒ——泥龄依赖常数
Cｒ＝YaRS／（1＋BhRS）＝ａ／MSｔi（１－fUS－fUP）
ｒ＝YaRS／（1＋BhRS）＝
（１－fUS－fUP）——进水中可生化降解的COD占总COD的比例1／Cｒ＝每日进入系统的可生化降解的COD总量／系统中的活性污泥量
1／C
ｒ＝（1＋BhRS）／YaRS
1／ｍXａ——活性污泥有机负荷，gCOD/1gMLVSSd活性污泥浓度2～3gMLVSS／L或3～5gMLSS
t-20、
已知：
（COD总量、、）或（BOD总量）、Bh＝0.24×
1.04
Ya＝0.45gVSS/gCOD；
选取：
RS；
求得：
ｍXV、MXV、ｍX
ａ、MXａ；
选取：
MLVSS或MLSS；
反应池总容积V。
MXV、RS；
MEV——每日排放污泥量（每日剩余污泥量）。
例题计算:
巴陵石油化工
已知:
COD2000mg/L,BOD5800mg/L,NH3—N150mg/L,MLSS11000mg/L,SRT（RS）
100d,Q150m/h（3600m/d）
求:
ｍXV、
MXV、ｍX
ａ、MX
；
反应池总容积V
ｍXａ＝MXａ／MSi=（１－fUS－fUP）Cｒ
（１－fUS－fUP）=0.97
ｒ＝YaRS／（1＋BhRS）
Bh＝0.24×
RS=100d
30－20
Cｒ＝0.45×
100／（1＋0.24×
1.04×
100）=45/36.53=1.23
ｍXａ＝0.97×
1.23=1.193gVSS.d/gCOD
1/ｍXａ＝0.838（kgCOD/kgVSS.d）反硝化消耗的COD=0.15×
0.8×
3600×
6.3=2721.6kg/d
硝化段BOD/NH3－N=（7200－2721.6）×
0.35/540=2.9硝化菌占生物量的比例硝化菌／MLVSS＝10％硝化速率＝7mgNH3－N/g硝化菌·
h（0.168kgNH3－N/kg硝化菌·
d）硝化速率=0.017kgNH3—N/kgLMVSS.d
3
MLVSS=7.0kg/m
硝化容积Vn=0.15×
3600÷
0.119=4537.8m反硝化速率＝0.07kgNO3—N/kgLMVSS·
3.d反硝化容积负荷＝0.07×
7＝0.49kgNO3—N/m
反硝化容积VDN=0.15×
0.8×
0.49=881.6m
COD容积负荷＝0.838×
7＝5.87
去除COD所需容积＝（
2.0－0.150）3600÷
5.87＝1134.6m
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