氨氮去除技術氨氮去除技術目錄基本概念控制條件新技術應用去除成本氨氮去除技術基本概念氨氮去除技術氮的生物轉化過程顆粒性有機氮溶解性有機氮氨氮亞硝酸鹽氮/硝酸鹽氮氮氣水解氨化硝化異化還原同化還原合成合成固氮氨氮去除技術第一步：NH4++1.5O2 ------------------->NO2-+H2O+2H+第二步：NO2-+0.5O2 ------------------->NO3-NitrosomonasNitrobacter常規意義下的硝化過程氮的生物轉化過程氨氮去除技術硝化速率自養菌最大比增長速率:硝化速率受溫度影響較大氨氮去除技術在13～25℃范圍內，溫度與硝化反應速率的關系氨氮去除技術計量關系每gNH3-N氧化成NO3—N:

需要~4.6g氧氣

消耗~7.1g堿度

生成~0.1g微生物氨氮去除技術BOD的去除與硝化RAS進水WASWAS硝化BOD去除出水氨氮去除技術控制條件氨氮去除技術硝化需要的五個條件不存在有毒物質對硝化的抑制足夠的SRT保證硝化菌的生長7.0<~pH<~8.5D.O.>~1.0mg/L避免外回流中斷（特別在冬季較冷時）氨氮去除技術硝化速率與NH4+-N起始濃度的關系當NH4+-N起始濃度在29~75mg/L之間時，NH4+-N起始濃度對硝化速率的影響不大；但是當NH4+-N起始濃度達到102mg/L時，硝化速率明顯減小。分析原因，造成硝化速率降低的主要原因是堿度。

12氨氮去除技術硝化所需的泥齡與溫度的關系氨氮去除技術不同pH值下硝化反應過程中NO3--N濃度變化pH值中性最有利于硝化反應進行。硝化反應過程中消耗堿度，使pH值降低，當pH值降低到5.5以下時，硝化反應就會受到抑制。因此，當污水中堿度不足時，適當投加NaHCO3等化學藥劑，有利于硝化反應充分進行，但投加量不宜過多，否則將影響反硝化及聚磷菌釋磷、吸磷的順利進行。氨氮去除技術溶解氧對硝化的影響由于受到低溶解氧和低溫的影響，系統產生亞硝酸鹽的積累提高DO濃度可以暫時改善硝化效果，但是硝化效果主要受到SRT的影響氨氮去除技術新技術應用填料水蚯蚓曝氣生物濾池MBR氨氮去除技術CNR填料氨氮去除技術把生物反應池分為厭氧池、缺氧池、好氧池；進水按一定的比例分別加入到厭氧池和缺氧池，來調節C/N比；在好氧池中填充纖毛狀生物膜填料，固化了世代時間長的硝化菌類，提高硝化反應速度，從而達到同步除磷脫氮的污水處理效果。硝化(好氧池)NH4+

NO2-

NO3-

NO2-

N2反硝化(缺氧池)

釋放磷

吸收磷(過剩)

除磷厭氧池

好氧池污泥

排放除磷的原理CiliumNutrientRemovalCNRPROCESS工藝定義及原理

脫氮的原理氨氮去除技術CNRPROCESS脫氮過程水溫對硝化率的影響反硝化硝化濃度(mg/L)水溫(℃),硝化率(%)氮的濃度變化曲線7℃01年10月~

01年12月SRT(日)水溫(℃)首先在好氧池中進行硝化反應，然后通過內回流系統進入缺氧池進行反硝化反應。2001年的研究結果表明，CNR工藝對水溫在不低于7度時，仍能保持80%以上的硝化率。NH4+-N(mg/L)水溫對SRT的影響水溫SRT(日)5℃34.77℃24.29℃17.311℃12.9氨氮去除技術CNRPROCESS硝化菌類比較A2/O浮游的硝化菌類CNR填料上附著的硝化菌類表征:熒光原位雜交技術(FISH；Fluorescentinsituhybridization

)

，熒光指示的DNAprobe照相

:共焦激光掃描顯微鏡(CLSM

；confocallaserscanningmicroscope

)顏色菌種紅色硝化菌類Nitrosomonas

europaea，Nitrosomonas

eutropa，Nitrobactersp.綠色大腸桿菌E.coli黃色其它菌種脫氮過程氨氮去除技術C/N與進水分配率低C/N比下，保持脫氮效果的原因2000~2005年的運行結果C/N厭氧池缺氧池3.010002.99552.890102.785152.680202.575252.470302.36535在好氧池中進行內源反硝化(總反硝化的20~30%）通過內回流系統進入缺氧池的硝酸鹽量減小在缺氧池中反硝化時需要的BOD量也隨之減小根據進水C/N，來調整進水分配率進水C/N的降低，增加進入缺氧池的進水量反硝化需要的碳源可及時得到補充使得在低C/N環境下，仍能保持良好的脫氮效果脫氮過程氨氮去除技術水質的穩定性經

濟性水質穩定填充纖毛狀生物膜，確保硝化菌及活性微生物濃度，從而穩定、高效處理有機物、氮和磷在低C/N下，有良好的脫氮效果將進水分別供應給厭氧池和缺氧池，使得在低C/N（2.3：1）環境下不需要補充碳源，仍能保持良好的脫氮效果抗負荷變化能力強纖毛狀生物膜的高濃度附著微生物和浮游狀微生物的共同作用下，抗負荷變化能力強冬季，仍能高效地除磷脫氮纖毛狀生物膜的污泥群集和水膜作用，在低水溫（7～10℃）環境下，仍能保持很高的處理效率（環境管理工團鑒定）占地面積小由于采用了高效的生物膜填料，因此停留時間短（6小時），能縮小占地面積和設施的容積運行費用低由附著微生物引起的有機物氧化作用和后生動物共存作用，能減少20～30%污泥量,不需要加藥升級改造簡單將老工藝的曝氣池分割為厭氧池、缺氧池、好氧池，即可實現除磷脫氮，無需增建其他構造物簡化中水回用由于CNR工藝的運行穩定、可靠和高效，出水有保障，因而可以有效地簡化后續回用工程填料使用壽命長由于填料采用高強度的復合材料精制而成，故其使用壽命長，耐久性強（10年）自動化運行容易由于采用NBP-AI人工智能系統時，系統根據在線實時反饋的信息，

自動完成各種操作和指令，因此能極大的節省和降低人工費用維護管理性維護管理容易由于纖毛狀生物膜填料呈直毛狀，水中微生物的附著和脫落始終可以達到動態平衡，因此無堵塞現象，更不需要反沖洗工藝特點氨氮去除技術比表面積大（1000m2/m3)，直毛狀填料附著微生物量多

(

1000~1300g/m2)微生物容易附著，脫落，無堵塞現象適用于變化的污水負荷（高、低濃度)加快去除有機物，提高硝化速度降低污泥產生量耐久性強游動型纖毛(多孔型,表面粗糙)多孔型固定纖毛附著在填料上的微生物示意圖厭氧性及兼氧性好氧性及兼氧性微生物附著前微生物附著之后填料優點0.2m2.5m纖毛狀生物膜3～5cm氨氮去除技術CNRPROCESS纖毛狀生物膜氨氮去除技術在填料上發生的微生物附著、脫落循環過程纖毛上生長高濃度的多種微生物纖毛上附著粘性物質和微生物粘性物質作為碳源被微生物利用粘性逐漸降低，微生物脫落纖毛狀生物膜氨氮去除技術填料的耐久性試驗（100天）-2003年CNRPROCESS重量重量比初期103.992100.010日102.11098.250日101.09197.270日100.92897.3100日100.65396.8重量比（%）=實測重量/初期重量重量比（%）日單位:(

g

,%

)生產過程中殘留的一些纖毛放入水中，發生脫落重量曲線趨于平滑

纖毛狀生物膜氨氮去除技術填料的耐久性研究（對數曲線圖）重量比（%）年數始和(4年)九里(3年)達西川

(5年)楊山2期(8年)楊山1期(11年)填料可以半永久使用推算曲線圖（根據100天試驗）實測曲線圖（根據實際運行）95.593.1纖毛狀生物膜氨氮去除技術○中方：北京城市排水集團有限責任公司○韓方：H2L公司○項目：把A/O工藝升級改造為CNR工藝○目的：以最經濟的投資取得最佳的污水處理效果○地點：北京方莊污水處理廠○工藝名稱：利用纖毛狀生物膜的同步除磷脫氮工藝（CNR工藝）○設計流量：40000?/日○

實施過程：對全流程給出專家的意見提供工藝設計和填料指導安裝和調試提供技術培訓和售后服務改造項目概要氨氮去除技術原來的工藝采用CNR的升級工程D內回流系統

:促進反硝化E剩余污泥

:為防止磷的釋放，及時進行脫水A反應池分割:除磷脫氮(厭氧池:缺氧池:好氧池=1:3:5)B填充填料:提供微生物(尤其是硝化菌)生長的最佳環境C進水分配系統:確保缺氧池的反硝化進行徹底厭氧池好氧池纖毛狀生物膜缺氧池內回流(150%)進水分配(10%)初沉池二沉池脫水機剩余污泥ABCDE外回流進水格柵

沉砂池初沉池厭氧池好氧池二沉池貯泥池濃縮池脫水機運出填埋外回流生污泥剩余污泥出水中水工序方莊污水廠升級工程氨氮去除技術填料填充照片試運行參數試運行水質進水流量40000

m3/日DO3.1㎎/L停留時間9.7小時pH7.8內回流率150%溫度24.8℃外回流率100%MLSS1500(2300)㎎/LSRT10日SVI108F/M0.363kgBOD/kgMLVSS.日BOD負荷0.478kgBOD/?.日單位:(㎎/L,%)46cm22cm試運行結果CODCrBOD5SST-NNH4+-NT-P進水560.0310.0345.076.068.08.2出水40.19.89.28.21.60.5去除率939798899894氨氮去除技術水蚯蚓氨氮去除技術瀏陽污水處理廠簡介AAO氨氮去除技術水廠運行效果分析COD(mg/l)BOD5(mg/l)TP(mg/l)SS(mg/l)NH4+-N(mg/l)進水180~32070~901.7~2.5130~18018~20出水20~356~120.2~0.3810~186.3~7氨氮去除技術瀏陽VS諸暨進水水質瀏陽100%生活污水水蚯蚓種類瀏陽目前存在3個種瀏陽水蚯蚓附著均勻，而諸暨抱團嚴重。氨氮去除技術設備分析

采用的曝氣設備優點在于靈活性，能夠隨時進行調整。但是該設備充氧效率約為1~1.8kgO2/KW.h,目前我們集團采用的微孔曝氣的充氧效率約為3.8kgO2/KW.h,酒仙橋氧化溝充氧效率約為2.2kgO2/KW.h。比較發現該設備能耗相對較高，而且通過方莊廠的運行來看，水蚯蚓的生長與曝氣方式關系不大，重點是填料的形態及溶解氧濃度。氨氮去除技術水蚯蚓照片氨氮去除技術水蚯蚓氨氮去除技術國外曝氣生物濾池氨氮去除技術硝化濾池技術—錫拉丘茲Metropolitan污水處理廠

氨氮去除技術錫拉丘茲Metropolitan污水處理廠該廠位于美國紐約州錫拉丘茲市（該市位于北緯43度，與沈陽緯度相似），服務人口27萬，日均處理量84.2MGD，約合32萬m3/d，出水排入Onondaga湖。氨氮去除技術（1）污水處理廠概況污水處理基本工藝流程：進水－格柵－沉砂池－初沉池－曝氣池－二沉池－BAF－HRFS－UV消毒－出水排放污泥處理基本工藝流程：污泥濃縮－厭氧消化－離心脫水－堿性穩定化－農用。污泥消化產生的沼氣用于為辦公區供熱。

氨氮去除技術氨氮去除技術（2）曝氣生物濾池（BAF）工藝

污水經二級處理后，進入BAF工藝段，進一步去除有機污染物和氨氮。

當地規定的部分出水水質標準見下表：參數第1階段（磅/天）要求完成日期第2階段（mg/L）要求完成日期第3階段（mg/L）要求完成日期氨氮[1]7月－9月8,7001998年1月2.02004年5月1.22005年5月10月－6月13,1004.02.4磷[2]4001998年1月0.122006年4月0.022012年12月[1]30天平均值；[2]12個月移動平均值氨氮去除技術當地對氨氮出水水質要求很高，而該污水處理廠在2004年前出水氨氮濃度都在2mg/L以上，1996年出水氨氮平均濃度高達15.8mg/L，2003年接近5mg/L，所以深度去除氨氮成為該廠的重點工作之一。該廠在2004年1月開始運行BAF工藝，出水氨氮濃度顯著下降，2005年小于1mg/L，2006年平均濃度為1.44mg/L，基本符合出水水質標準。該工藝由Krüger公司（Veolia的子公司）改進，稱為BIOSTYR?

工藝。

（2）曝氣生物濾池（BAF）工藝

氨氮去除技術（2）曝氣生物濾池（BAF）工藝

BIOSTYR?

工藝有8個離心風機和18個獨立單元，裝有聚苯乙烯輕質小球，直徑為0.14英寸，約合3.6毫米，比表面積大，適于硝化細菌生長。BIOSTYR?

工藝的具體參數見下表：應用三級硝化池子數量18單池尺寸1,587ft2

約合147m2濾料尺寸3.6mm濾料深度11.8ft約合3.6m濾料總體積337,080ft3

約合9545m3曝氣形式集中鼓風形式多級離心（6＋2）曝氣控制出水DO氨氮去除技術（2）曝氣生物濾池（BAF）工藝

BIOSTYR?

工藝出水水質設計限值：參數單位30日平均值CBOD5mg/L30TSSmg/L30NH3-N（夏/冬）mg/L1.0/2.0氨氮去除技術BIOSTYR?

工藝的進水配水渠道，渠道設計形式有利于配水均勻性。

BIOSTYR?

工藝單元現場照片

氨氮去除技術進水NH3-N平均濃度15.5mg/L，出水0.71mg/L；進水TKN平均濃度21.1mg/L，出水1.7mg/L；進水TP平均濃度3.16mg/L，出水0.129mg/L。BAF工藝運行情況（2008年9月數據）氨氮去除技術國內曝氣生物濾池1氨氮去除技術光大水務（淄博）有限公司污水處理廠

光大水務(淄博)有限公司南北兩廠升級改造工程于2007年4月23日開工，2007年12月30日竣工試運行，工程總投資1.39億元。經過一段時間的運營調試，2008年5月5日，南北兩廠出水水質分別達到了與淄博市政府簽訂的服務協議中規定的國家一級A標準，5月17日通過了環保驗收和出水達標驗收。氨氮去除技術光大水務(淄博)有限公司北廠污水處理流程InletABCEPTBAFUVOutletAdsorptionBiodegradationProcess氨氮去除技術BAF簡介BAF照片處理量140000噸/天12個單元88m2/單元濾料層3m承托層0.35m清水區2.4m氨氮去除技術污水處理過程中水質變化ParametersABInlet(mg/l)ABOutlet(mg/l)CEPTOutlet(mg/l)BAFUVOutlet(mg/l)CODcr360.2453835BOD5156.55.6SS171.615104TN4927NH4+-N428.33.3TP83.63氨氮去除技術進水水質復雜（化工、制藥、陶瓷工業水混合生活污水），參考意義不強BAF能夠對氨氮進行去除，但對COD的降解作用較弱前期數據是南廠調試期間數據，COD（90mg/L）主要是由SS（960mg/L）引起，經過CEPT和BAF后SS（6mg/L）氨氮去除技術國內曝氣生物濾池2氨氮去除技術Veolia青島麥島污水處理廠

（青島光威污水處理廠）麥島污水處理廠擴建工程是由光大國際旗下青島光威污水處理公司出資約2.44億元人民幣興建。工程完成后，每日平日均能處理污水14萬立方米，出水品質按國家1級B標準排放。

氨氮去除技術光威污水處理廠簡介①①

CEPTMultiflo?(3units)④

BiologicalodortreatmentAlizair?②Biostyr?BAF(8units)⑤Doublemembranebiogasholder(1unit)

③

UVdisinfection

⑥

Mesophilicanaerobicdigesters(2units)

②③④⑤⑥氨氮去除技術污水處理流程圖UVDisposalPretreatmentCEPT(Multiflo?)CEPT(Multiflo?)SimultaneousBAF(Biostyr?)AnaerobicdigestionCentrifugedewateringBiologicalodortreatment(Alizair?)RecirculationBackwashwaterRawWaterWaterSludgeOdorGreaseAtmosphere氨氮去除技術BAF簡介氨氮去除技術處理水量140000噸/天

8格231m2/格濾料厚度3.5m，密度<1g/cm3HRT=1h濾速：7m/hBAF簡介氨氮去除技術污水處理過程水質變化ParametersInlet(mg/l)Outlet(mg/l)DischargestandardCODcr40060BOD525020SS25020TN55--N-NH44215TP101PO4-P--0.5氨氮去除技術BAF--Nitrification,CODremovalandSSremovalperformances

ParameterAverageinletconcentration(mg/l)Averageoutletconcentration(mg/l)Appliedload(kg/m3.d)Maxappliedload(kg/m3.d)Eliminatedload(kg/m3.d)NH4-N26.88.40.510.60.35COD94.347.21.782.00.9SS33.813.10.641.80.39氨氮去除技術MBR氨氮去除技術德國NordkanalMBR污水廠概況2003年12月建成通水，2004年7月8日官方宣布正式運行。服務人口當量：8萬人口當量；服務流域面積1235公頃。平均日處理生活污水1.6萬噸/日。旱季最大流量Qmax＝1024m3/h=24576m3/d，K=1.5雨季最大流量Qmax＝1881m3/h=45144m3/d,K=2.8處理工藝采用MBR工藝，出水達到歐盟標準排入Nordkanal（北運河）污水廠總投資2040萬歐元氨氮去除技術Nordkanal污水廠位置圖2×∮460mmL=2.5Km氨氮去除技術NordkanalMBR污水廠工藝流程圖b=5mm∮=0.5mmV=2578m3HRT=3.9hV=6632m3HRT=9.9h氨氮去除技術NordkanalMBR污水廠

總平面圖氨氮去除技術污水廠工藝參數生物池分四個系列，總容積9210m3,每個系列2300m3。其中缺氧段總容積2578m3（包括缺氧/好氧可調段容積918m3）,好氧段總容積6632m3

。按平均日流量Q=16000m3/d計算，缺氧段HRT=3.9h,好氧段HRT=9.9h

。按旱季最大時流量Q=1024m3/h計算，缺氧段HRT=2.5h,好氧段HRT=6.5h

。按雨季最大時流量Q=1881m3/h計算，缺氧段HRT=2.5h,好氧段HRT=1.4h

。氨氮去除技術污水廠進水負荷及濃度：

項目進水負荷（Kg/d)平均日流量進水濃度（mg/l)旱季高時流量進水濃度（mg/l)COD9600600391BOD55250328214SS5600350228TKN8975636TP1237.75污水廠工藝參數氨氮去除技術要求出水水質COD<90mg/lBOD5<20mg/lNH4-N<10mg/lTN<18mg/l（水溫12℃以上時）TP<2mg/l氨氮去除技術膜材料及參數采用Zenon公司ZeewWeed500C膜組件中空纖維膜，膜材料為PVDF絕對孔徑為0.1μm，標稱孔徑為0.04μm真空泵最大工作壓力為0.5bar膜面積總計84480m2膜通量：平均日流量時，q=7.9L/m2.h

旱季最高時流量時，q=12.1L/m2.h