工业废水生物处理讲解共35页

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厌氧生物处理主要方法---厌氧生物滤池
滤料是厌氧生物滤池的主 体部分。
滤料应具备下列各项条 件：比表面积大，孔隙 率高，表面粗糙，生物 膜易于附着，化学及生 物学的稳定性强，机械 强度高等。常用的滤料 有碎石、卵石、焦炭和 各种形式的塑料滤料。
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四、厌氧生物处理主要方法
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厌氧生物处理主要方法
化粪池 厌氧接触法 厌氧滤池（AF) 上流式厌氧污泥床(UASB) IC厌氧反应器（Internal circulation）
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厌氧生物处理主要方法---化粪池
用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不 设污水厂的合流制排水系统。还可用于郊区的别墅 式建筑。
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厌氧生物处理主要方法 ---上流式厌氧污泥床(UASB)
60年代荷兰农业大学环境系发明了上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed简称UASB)，UASB反应器是目 前应用最为广泛的高速厌氧反应器。
据1993年的报道，国外至少已有400个以上的生产性
UASB构造
进水配水系统 主反应区 三相分离区
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UASB处理机理
废水由反应器底部进入，反应器主体为无填料 的空容器，其中含有大量厌氧污泥。由于废水 以一定流速自下向上流动以及厌氧过程产生的 大量沼气的搅拌作用，废水与污泥充分混合， 有机质被吸附分解，所产沼气经由反应器上部 三相分离器的集气室排出，含有悬浮污泥的废 水进入三相分离器的沉降区，废水经处理后排 出反应器。

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第一节 中和
一、概述
3、中和药剂 ●酸性废水中和处理采用的中和药剂：石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性 钠等； ●碱性废水中和处理采用的中和药剂：盐酸和硫酸等； ●中和剂的单位消耗量见表1及表2.
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表1 碱性中和剂的单位消耗量
酸类名称
硫酸H2SO4 盐酸HCl
硝酸HNO3 醋酸HCH3COOH
第三章 工业废水的化学处理
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第一节 中和
一、概述 二、酸碱废水互相中和法 三、药剂中和法 四、过滤中和法
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第一节 中和
一、概述
1、酸碱废水的来源与处置 ●酸性废水：化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂几金属酸洗车间等； ●碱性废水：印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等； ●当酸或碱废水的浓度很高时，如在3%-5%以上时，应考虑回用和综合利用 的可能性；当浓度不高，如小于3%时，才考虑中和处理。
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第一节 中和
一、概述
2、中和法的适用情况 ●在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其敏感，当大量废 水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响； ●在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用，一 般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定； ●在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（如混凝、除磷等）， 要求废水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH 值通常应维持在6.5—8.5范围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活 性。
如果硫酸铵的浓度足够，可考虑回收利用。以含氢氧化钠碱性废水为例， 用烟道气中和，烟道气中含CO2量可达24%。其化学反应如下：
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类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物较少，BOD 和
1． 细菌数量减少，每毫
河
悬浮物含量低，溶解氧
升水只有几万个。
浓度升高；
2． 藻类大量繁殖，水生
流 流
β
-中污带
2．NH3 和 H2S 分别氧化为 N03— 和 S042-，两者含
8~20
植物出现。*** 3． 原生动物有固着型纤
量均减少。
毛虫如：独缩虫、聚缩
向
虫等活跃，轮虫、浮游 甲壳动物及昆虫出现。
***β-中污带的藻类见下图。
变异直链硅藻
水花束丝藻 梭裸藻
短棘盘星藻
寡污带
类型
外观
BIP
生物特征
1． 有机 物 全 部无 机 化 ，
1． 细菌极少；
河
BOD 和悬浮物含量极
2． 出现鱼腥藻、硅藻、
低，水的浑浊度低，溶
黄藻、钟虫、变形虫、
流
解氧恢复到正常含量。
第一节 废水生物处理的基本原理
用，将废水中的污染物氧化分解。 微生物在转化有机物的过程中，将一部分分解产物用于合成 微生物细胞物质和细胞内贮藏物，另一部分变为代谢产物 排除体外并释放能量。于是微生物不断生长繁殖，不断转化 废水中的污染物，使废水得以净化。
好氧条件 有机物 厌氧条件 有机物
水蚂蟥
对于重 金属和 有机氯 农药耐 受力很 强，常 出现在 有机污 染严重 的河段。
α中污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．水为灰色，溶解氧少，
1． 生物种类比多污带稍
河
为半厌氧状态，有机
多。细菌数量较多，每
物 量 减 少 ， BOD 下

主要构筑物是厌氧消化池。
废水
调节池
厌氧消化池
抽气
贮存
沉淀
污泥干化
应用
厌氧生物化学法工作流程
水封倒粪口 轮流入粪口
第一池 (A)
出粪渣口 混凝土池顶
高40-50厘米， 开口 20厘米
第
二
池
第三池
(B)
(C)
设计要点：A池容纳10天以上产粪量，B池容纳2天以上，C池容纳20-30天以上。 使用要点：掏粪频率不能太快，每1-2月一次为宜。
厌氧消化池特点 密闭、无氧，废水经贮存槽入池，在一定反应温度下，
厌氧消化，所产甲烷由顶部集气罩输出，作燃料或化工原 料。进出料呈间歇性，贮存气设备既平衡产气和用气，也 平衡池内压力，防止出料时形成负压吸入空气，从而破坏 无氧环境。 厌氧消化池原理
1～2.5 2.5～4
水力停留
时间（h） 2～6 7～30
30～50
有机负荷
(gBOD/M2•日）10～20 15～40 30～100
BOD去除率
（%） 85～95 79～90 50～80
BOD降解方式 耗氧
耗氧
厌氧
污泥分解方式 无
厌氧
厌氧
光合作用 有

有
无
藻类浓度
（mg/L） 10～200 10～50
用维纶软性纤维填料可避免堵塞，且价廉、耐用、加工 方便。
进水
滤 料
空 气
出水
分流式接触氧化池示意图
生物流化床法
粒径小于1mm的砂、焦碳、活性炭等为载体，通过 脉冲进水，污水自下而上经过载体， 使滤料呈流动状态 （流化），然后，滤料自身缓慢落下，再次接触污水。
比表面积巨大，可达2000 — 3000M2/M3，污泥浓 度达10g — 40g/l（是普通活性污泥法的10—20倍)。

（2）厌氧挡板式反应器的特点
1）反应器启动期短 2）避免了升流式厌氧污泥床因污泥膨胀而发生污泥流失问题。 3）避免了厌氧滤池、厌氧膨胀床和厌氧流化床的堵塞问题。 4）不需混合搅拌装置。 5）不需载体。
7.复合厌氧法
在一个设备内由几种厌氧反应器复合而成的一种厌氧处理法。
8、两相厌氧法
酸化和甲烷发酵是在两个独立的反应器内分别进行。 （1）特点： 1）能够向产酸菌、乙酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条件。 2）进水负荷大幅度变动时，酸化反应器有一定的缓冲作用，对后续的产
3.出水悬浮物的控制
活性污泥法处理城市污水，产生水悬浮物浓度过高的原因。 （1）废水总溶解固体（TDS）浓度高，导致絮凝体分散，使出水悬浮物增
高。 （2）曝气池混合液温度变化，造成絮凝体分散 （3）污泥负荷过低或过高，都会使活性污泥的絮凝性能变差。 （4）废水含有机分散剂过高，会使出水悬浮物浓度随表面张力的提高而有
3、脱氢酶活性法
通过测定微生物脱氢酶的活性来评价废水中有机物的可生化性。
活性污泥或生物膜中微生物产生多种酶，其中的脱氢酶能使被氧化有机 物的氢原子活化并传递给特定的受氢体，单位时间内脱氢酶活化氢的能 力表现为它的活性。人为受氢体通常选用受氢后能够变色的物质，然后 利用比色法做定量分析,如甲烯蓝受氢后变成无色的还原性甲烯蓝。
4）气水比的确定：气水比应留有余地，特别是处理BOD浓度较高的工业 废水，一方面因为BOD负荷高，生物膜数量多，耗氧速率高，另一方 面由于进水不均匀，有机负荷变化大，以及鼓风机使用年限和电力供 应等因素的影响，气水比应留有适当余地。
5）防止填料堵塞的措施（填料选择要同被处理废水相适应、定期反冲洗、 填料分层设置，每层填料间留有空隙，以防止堵塞，层间空隙又有重 新整流作用）

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水体污染
水体污染概念： 因某种物质的介入，而导致水体
化学、物理、生物或者放射性等方面 特性的改变，从而影响水体的有效利 用，危害人体健康，或者破坏生态环 境、造成水质恶化的现象。
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水体污染分类
化学性污染
水 体 污 染 分 类
物理性污染
生物性污染
无机物质污染 无机有毒物质污染 有机有毒物质污染 需氧物质污染 油类污染 悬浮物质污染 热污染
● 中和法 ● 氧化还原法 ● 离子交换法
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污水处理方法
● 生物法
● 利用微生物的生命活动过程，对废水中的污染物质进行转移和转化作用，从而 使废水得到净化的处理方法。
● 由于整个过程是在微生物所产生的酶的参与下发生的生物化学反应，因此将废 水生物处理称为废水生化处理。
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废水生物处理的类型
划分依据 微生物种类
微生物生长方式 反应器类型
类型
好氧微生物 厌氧微生物 藻类 悬浮生长 附着生长 完全混合式 间隙式 流化床
方法举例 活性污泥法 厌氧污泥法 氧化塘 活性污泥法 生物膜法 混合式曝气池 SBR 好氧流化床
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废水的分级处理
处理 级别
一级 处理
污染物质
悬浮或胶态固体、悬浮油 类、酸、碱
处理方法
沉淀、上浮、过滤、 混凝、中和
● COD是度量废水中有机污染物含量的一个常用水质指标。
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化学需氧量
● 用强氧化剂(重铬酸钾或高锰酸钾)在酸性条件下能将废水中有机物彻底氧 化，其中碳水化合物被氧化为H2O和CO2，此时所测定的氧(重铬酸钾或高 锰酸钾中的化合态氧)的消耗量即为化学需氧量。
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化学需氧量
● 由重铬酸钾法测定得出的化学需氧量，简称为CODCr；CODCr测定中使用 硫酸银作为催化剂。

• 当活性污泥性质发生变化时，不易沉降， 絮凝物随水漂流，致使出水BOD增高。 这一现象称为污泥膨胀(sludge bulking)，
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2、引起污泥膨胀的原因和条件
（1）污泥膨胀类型 • 有丝状菌性膨胀和非丝状菌性膨胀两种
① 非丝状菌膨胀 – 因高黏性物质大量积累而引起的膨胀。 – 低温季节容易产生，出现这种污泥膨胀
思考：冬天如何提高污水处理处理效果 ？
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③ 营养盐浓度和平衡
• 活性污泥的生物合成，取决于能源物质 的性质、浓度、氮和磷等的平衡，及少 量无机盐。
• 适宜 BOD:N:P比例=100:5:1
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④ 食料微生物比（污泥负荷）
• F/M比 • F/M比既影响微生物的生长和代谢活动，
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3、指示生物
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（六）活性污泥法的影响因素
1. 水中溶解氧(DO) • 溶解氧过低，活性污泥微生物正常代谢受影响，
净化功能下降，易于出现丝状菌性污泥膨胀。 • 溶解氧越高越好么？
• 浪费动力 • 引起絮凝体分散。
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• DO保持在2.0~4.0 mg/L • 供氧方式：
为0.3~2.5d。
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6. 有毒物质
• 无机物和有机物两类 – 无机物有重金属、硫化氢、卤族元素及 其化合物，有机物有酚、醇、醛等。 – 重金属及其盐类是蛋白质沉淀剂，其离 子易与细胞蛋白质结合，使之变性。
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（七）活性污泥的膨胀及其控制
1、活性污泥的膨胀
• 正常的活性污泥：具有絮凝作用的菌胶 团细菌占优势，同时有少量丝状细菌穿 插其中，上面附有钟虫、楯纤虫和轮虫 一类低等动物。

航天推进剂使用《航天推进剂水污染物排放标准》 GB14374-93
磷肥工业《磷肥工业水污染物排放标准》GB15580-95
烧碱、聚氯乙烯工业《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标 准》GB15581-95
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污染物其性质与控制方式分为：
第一类污染物：指总汞、烷基汞、总镉、总铬、六 价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（）芘、总铍、总银、 总 放射性和放射性等毒性大、影响长远的有毒物质。
1073 （61.1%）684 （38.9%） 806 （53.8%）693 （46.2%）
1999 1389 692 （49.8%）697 （50.2%）
2000 1445 704.5 （48.8%）740.5（51.2%）
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我国在60年代开始污染治理，到90年代已经修 建了3万多套工业废水处理设施。但未能充分发 挥效益。原因：
（1）技术：由于设计和技术原因，导致处理效 率低下，也缺少工业废水处理设计规范、严格的 设计审核制度和资格审查制度，运行和维修存在 困难。
（2）管理：主管部门对工业废水处理设施缺乏 了解：企业废水处理设施未纳入企业管理计划； 基层环保人员业务能力和管理水平上层次低。
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（3）设备方面：环保设备厂技术 弱，材料质量不过关，售后服务 差，一旦设备损坏就放置。
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另外还可以根据处理难易 程度和危害性分：
（1）易处理危害性小的废水 （2）易生物降解无明显毒性的废
水 （3）难生物降解又有毒性的废水。
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（二）工业废水造成环境污染的种类： 含无毒物质的有机废水和无机废水的污染； 含有毒物质的有机废水和无机废水的污染； 含有大量不溶性悬浮物废水的污染； 含油废水产生的污染； 含高浊度和高色度废水产生的污染； 酸性和碱性废水产生的污染； 含有多种污染物质废水产生的污染； 含有氮、磷等工业废水产生的污染。

没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生 物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机 污染物得到去除，污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术，又称为 “淹没式生物滤池”。 • 生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方 法，向微生物提供共所需要的氧，并起到搅拌与混合作用，这样，这种技 术又相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料，因此，又称为“接触曝 气法”。
（3）三级处理，是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷 和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除 磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电
1、废水的生物处理（Biological Treatment）：是通过 微生物的新陈代谢作用,将废水中有机物的一部分转化 为微生物的细胞物质,另一部分转化为比较稳定的化学 物质(无机物或简单有机物)的方法。 生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机 物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微 生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。
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不同构造型式的UASB反应器
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UASB反应器的基本构造
主要包括以下几个部分：
①进水配水水系统
均匀布水，且有水力搅拌作用。
②反应区
包括污泥床区和污泥悬浮层区。有机物在这里降解，同时产生沼气。
③三相分离器
由沉淀区、回流缝和气封组成。（进行气、固、液三相分离）
④气室
也称集气罩，收集沼气。
生物接触氧化工艺流程生物接触氧化工艺流程一段级处理流程生物接触氧化处理技术二段处理流程接触氧化他的基本构造图接触氧化他的基本构造图生物接触氧化用填料生物接触氧化用填料蜂窝状填料蜂窝状填料波纹板状填料波纹板状填料生物接触氧化用填料生物接触氧化用填料软性纤维状垣料厌氧生物处理工艺介绍厌氧生物处理工艺介绍uasbuasb反应器反应器1