【正文】 。異化作用是 NO2和 NO3被還原成 N2。具體反應(yīng)如下： ? NO2＋ 3H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? NO3＋ 5H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? 反硝化過(guò)程中 NO2和 NO3的轉(zhuǎn)化是通過(guò)反硝化細(xì)菌的同化作用和異化作用完成的。 ? 水力停留時(shí)間（ HRT）： ~6h。 ? 泥齡（ Qc）： Qc＞ 15d，最好 2036d（若溫度達(dá) 40℃ 左右，減少泥齡， 1015d左右可實(shí)現(xiàn)短程反硝化）。 ? pH：高硝化速度出現(xiàn)在 pH=，當(dāng) pH＜ 6或＞ 9時(shí)，硝化反應(yīng)將停止；生活污水 pH值穩(wěn)定，要維持 pH穩(wěn)定，必須要有足夠的堿度，每硝化 1gN，需堿度 。 ? 碳氮比： C/N≤3 或 =（不是書(shū)中所提的 BOD20mg/L。 ? 影響生物硝化的因素有：溫度、溶解氧、 pH、有毒物質(zhì)和 C/N比。具體反應(yīng)如下： ? 氨化反應(yīng)：以氨基酸為例， RCHNH2COOH＋ O2→RCOOH ＋ CO2＋ NH3 2）當(dāng)初沉池出水進(jìn)入曝氣池后，由于 C/N比高，微生物以異氧菌為主，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，此時(shí)對(duì)氨氮的降解以同化代謝為主；當(dāng) BOD5/N＜ 3時(shí)開(kāi)始進(jìn)行硝化反應(yīng)（為什么？），第一步由亞硝酸菌將氨氮 (NH4＋ 和 NH3)轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽 (NO2N)；第二步再由硝酸菌將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽（ NO3— N）。 ? 思考題：吹脫氨氮會(huì)帶來(lái)那些環(huán)境問(wèn)題？ 生物脫氮 1）污水中的含氮化合物有有機(jī)氮（蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、胺類化合物等）和氨態(tài)氮等。對(duì)于城市生活污水和二級(jí)城市生活污水處理廠出水采用此法處理后， NH3濃度仍在數(shù) mg/L，冬季會(huì)超過(guò) 10mg/L，很不經(jīng)濟(jì)，工程上少采用。 ? 設(shè)計(jì)參數(shù)： pH≥ ；水力負(fù)荷 ≤ 180m3/；氣液比 ≤ 22002300；氣速 1600m/min。 ? 裝臵：脫除塔。 氨的吹脫去除 1）原理： NH3+H2O→NH 4++OH－ 。必需進(jìn)行污染防治。 ? 缺點(diǎn)：不能解決消毒后管網(wǎng)的再污染問(wèn)題，電耗大，水中懸浮雜質(zhì)和色度對(duì)紫外線透射有影響。 ? 照射強(qiáng)度： ～ 。 3）次氯酸鈉消毒 ? 原理： Cl2＋ 2NaOH→NaOCl+NaCl+H 2O NaOCl+H2O→HOCl ＋ NaOH HOCl→OCl － +H+ ? 接觸時(shí)間：同臭氧法 4）紫外線消毒 ? 原理：紫外線穿透細(xì)胞壁并與細(xì)胞質(zhì)反應(yīng)而達(dá)到消毒目的。 2)O3消毒 ? 原理： O3→O 2＋ [O]，由于 O3溶解度低 (僅 10mg/L左右 )，工藝要求水深加達(dá) 5 ～ 6m，或接觸池密閉，以提高利用率。 ? 接觸時(shí)間： 30min。 ? 混合反應(yīng)：機(jī)械攪拌 515S，鼓風(fēng)混合 。 ? 消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸鈉和紫外線，其優(yōu)缺點(diǎn)及適宜范圍見(jiàn)p304表 73。 污水的消毒處理 ? 原因：無(wú)論什么工藝，出水細(xì)菌均會(huì)超標(biāo)，從而帶來(lái)危害。 ：在電流作用下，陽(yáng)、陰離子分別通過(guò)陽(yáng)、陰離子交換膜而在局部富集，使水得到凈化，從而脫鹽。 ? 脫鹽技術(shù)：反滲透、電滲析、離子交換。 溶解性性無(wú)機(jī)鹽的去除 ? 危害：具有腐蝕性，易結(jié)垢， SO42－ 還原產(chǎn)生 H2S，造成土地板結(jié)和鹽堿化?；旌戏磻?yīng)器：擴(kuò)散板式、噴射式，機(jī)械攪拌（類似曝氣）。其效果好，減少 O3使用量，提高 O3效率。 ? 生物活性炭 2） O3氧化處理 ? 目的任務(wù)：對(duì)二級(jí)處理水進(jìn)行以回用為目的的處理，力求去除污水中存在的有機(jī)物、色度和殺菌、消毒。 ? 接觸方式：多級(jí)串聯(lián)，依次吸附，依次穿透，依次再生。 ? 活性碳分類：粒狀活性碳和粉末活性碳。 ：隨著表面截污層變厚，過(guò)濾阻力加大，過(guò)濾水量減少，此時(shí)需反沖洗（最好是氣液反沖洗，為什么？）。 思考題：混凝過(guò)程如何攪拌？為什么？ 3）過(guò)濾技術(shù)：通過(guò)濾料和濾膜截留、過(guò)濾。投加量要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定 (為什么？ )，金屬鹽一般 20~100mg/L，聚合 Fe、 Al鹽一般小于 50mg/L，聚丙烯酰胺 5‰ 左右。 ：壓縮雙電層 (高價(jià)聚合鹽 )、吸附 —— 電中和、吸附架橋、卷掃 — 網(wǎng)捕。一般通過(guò)混凝、砂濾、微濾和反滲透去除（見(jiàn) p293圖 7－ 1）。所以，污水的深度處理與回用被得到重視。 三 、 濕地處理系統(tǒng) 思考題：人工濕地系 統(tǒng)建設(shè)和使用過(guò)程中 重點(diǎn)注意那些環(huán)節(jié) ？ 教學(xué)要求： 2. 初步掌握污水的脫氮除磷技術(shù) 教學(xué)時(shí)數(shù) :6h 第七章 污水的深度處理與回用 一、問(wèn)題提出 ? 經(jīng)二級(jí)生物處理后，其出水一般含有： BOD30mg/L左右， COD60mg/L左右， NH31525mg/L， P38mg/L， SS30mg/L左右，以及細(xì)菌、重金屬等，必須經(jīng)過(guò)處理，否則易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，并對(duì)魚(yú)類，農(nóng)作物、淡水水質(zhì)及處理成本等帶來(lái)影響。 對(duì)人工濕地：有機(jī)負(fù)荷 — ,Nq150200m3/。 d、凈化機(jī)理：物理沉降，根際截留，化學(xué)沉淀，土壤及其微生物、植物的吸附吸收與生物代謝，陽(yáng)光及其植物分泌物的滅活作用等。 b、生態(tài)系統(tǒng)：耐水植物（蘆葦、香蒲等）、土壤（粘土礦物）及其微生物聯(lián)合作用。 濕地處理系統(tǒng)：利用沼澤土壤的物理化學(xué)作用和微生物的生物化學(xué)作用、以及耐水植物（蘆葦、香蒲、燈心草等）的協(xié)同凈化作用使污水得到凈化的一種土地處理工藝。 c、地表漫流處理系統(tǒng)：利用緩坡草地緩慢流動(dòng)（要求土地滲透性差），并以地表徑流匯集、排放和利用處理水。 工藝 a、慢速滲濾處理系統(tǒng)：利用草場(chǎng)、林地、荒地以及農(nóng)田、蔗地等（土壤微生物與植物），不考慮處理水的流出。 植物代謝：植物的吸收、降解和蒸騰作用。如與土壤中的鐵、鋁、鈣、磷、碳酸鹽等發(fā)生反應(yīng)，氨氮在堿性條件下?lián)]發(fā)等。 物理吸附：黏土等硅酸鹽類物質(zhì)具有離子交換和吸附作用。其中土壤膠體和土壤微生物是土壤能夠容納、緩沖和分解微生物的關(guān)鍵。 二、污水的土地處理系統(tǒng) ：在人工控制條件下 ,將污水投配在土地上，通過(guò)土壤－微生物－植物的生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)行物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)的凈化過(guò)程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。 G、污水的預(yù)處理：去除可沉 SS和油脂；調(diào)節(jié) pH值，去除有毒有害物質(zhì)。 E、進(jìn)出水水質(zhì)與有機(jī)負(fù)荷：濃度高和難降解有機(jī)物多（或高負(fù)荷），采用厭氧或兼氧塘；水質(zhì)濃度低、出水水質(zhì)要求高或低負(fù)荷，采用深度處理等。 C、風(fēng)力：風(fēng)力大且四季分布均勻，利于產(chǎn)生良好的水力條件，利于 DO、污水的傳質(zhì)。溫度影響水力停留時(shí)間。溫度每增高 10℃ 微生物的代謝速度將提高一倍。 f、水生植物：吸收與產(chǎn)氧作用。 d、厭氧微生物的代謝：能經(jīng)歷厭氧水解，產(chǎn)氫產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的全過(guò)程。 b、沉淀與絮凝作用：水力作用降低而沉淀；微生物及其分泌物與污染物質(zhì)絮凝。 ：生物降解 (難降解有機(jī)物 )、吸附與吸收重金屬 (植物 )，鰲合與沉淀 (底泥 )。 磷的轉(zhuǎn)化：進(jìn)水中的磷有有機(jī)磷、聚磷酸鹽和正磷酸鹽 (預(yù)處理沉淀約 10％的不溶解性磷 )→ 正磷酸鹽、偏磷酸鹽 → 生物和化學(xué)沉淀。 f. C、 N、 P的遷移與轉(zhuǎn)化 碳的轉(zhuǎn)化：改變水體碳酸鹽的緩沖平衡 (p265)。 b、不同水層存在分區(qū)：上方因復(fù)氧、光合作用成好氧區(qū)，下部兼性區(qū)，底部（泥）厭氧區(qū)。具體機(jī)理見(jiàn) P263圖 61。 思考題：生物塘的生態(tài)系統(tǒng)與活性污泥法、生物膜法有什么異同？是否什么植物均可用于生物塘？ 2）生態(tài)系統(tǒng) —— 菌藻共生體系及其作用。 挺水植物：水蔥、蘆葦、蒲草等。 （耐污耐水植物） 浮水植物：水葫蘆、浮萍等，可作為青貯飼料，其它處理方 式困難 (因?yàn)楹试?95％左右，