生物化学法处理废水
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工业废水生化处理工艺工业废水生化处理工艺:一、废水生物处理原理废水生物处理是指利用微生物的代谢作用去除废水中有机污染物的一种方法。
废水中可降解的有机物可以是可溶性的,也可以是不可溶性的固体物质。
用于废水处理的微生物有藻类、细菌、真菌,也有原生动物和后生动物,其中细菌是最重要的一类微生物。
不同微生物种群需要的生存环境不同,根据对氧气的需求情况分为好氧生物处理、厌氧生物处理和兼性厌氧生物处理。
微生物对废水中有机物的降解过程中具有氧化复原作用、脱薮作用、脱氨作用、水解作用、脱水反应等各种化学作用的能力。
好氧生物处理:微生物在废水中要有充足溶解氧的条件下才能存活,将污染物最终分解为C02、H20和各种无机盐。
好氧生物处理的微生物种群复杂,多种微生物类群都存在, 如病毒、立克次氏体、细菌、放线菌、霉菌、酵母菌、单细胞藻类、原生动物和后生动物等,并以细菌占主导地位;不同生化处理方式对微生物的优势种群影响很大,另外在生活废水中几乎各种微生物都能生存,而工业废水的处理只有少数种群能够存活,当然仍是以细菌为主。
厌氧生物处理:厌氧生物处理是指在无分子氧条件下, 通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将污水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称厌氧消化。
微生物将污染物最终分解为CH4、CO2、H2S、N2、H2、H20以及有机酸和醇等。
厌氧生化处理法是一个较为复杂的生物化学过程,生物厌氧处理主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的共同作用的结果,因此可将其大致分为水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷等3个连续的阶段。
见下列图第1阶段为水解酸化阶段,它主要由一些兼性厌氧菌,如梭状芽泡杆菌、厌氧消化球菌、大肠杆菌等先将大分子、难溶解的有机物分解成小分子、易溶解有机物,然后再渗入细胞体内分解成易挥发的有机酸、醇、醛等,如甲酸、乙酸、低级醇等。
水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸,也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子,提高污水中有机污染物BOD5∕CODcr值,从而改善整个污水的生化性。
工业处理废水常用方法常用废水中水回用设备技术有哪几种废水中水回用设备的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。
通常废水回用技术需多种污水处理技术的合理组合,即各种水处理方法结合起来深度处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。
发展到目前,废水中水回用的工艺流程有:生物化学法生物化学法(简称生化法) 利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。
原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
生物化学法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物处理法等方法。
1、活性污泥法(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到净化污水效果。
(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到净化污水效果。
(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快污水净化速度。
(4)深井曝气:般用直径为0.5~6.0m,深度50~60m的曝气装置,利用水压来提高水中氧的转移速率,以提高其净化效率。
2、生物膜法(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到净化目的。
(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以净化废水。
(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。
3、生物氧化塔:利用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。
4、土地处理系统(1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力(过滤、吸附、微生物分解等) 来处理生活污水,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
废水的生化处理方法一、专业术语1.化学需氧量(COD cr)化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂(K2Cr2O7或KMnO4)氧化分解水中有机物时,与消耗的氧化剂当量相等的氧量(mg/L)。
当氧化剂用重铬酸钾(K2Cr2O7)时,由于重铬酸钾氧化作用很强,所以能够较完全地氧化水中大部分有机物(除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外)和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量),此时化学需氧量用COD Cr,或COD表示;如采用高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂时,则称为高锰酸指数,写作COD Mn。
与BOD5相比,COD Cr能够在较短的时间内(规定为2小时)较精确地测出废水中耗氧物质的含量,不受水质限制,因此得到了广泛的应用。
缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧,造成一定误差。
如果废水中各种成分相对稳定,那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。
一般说来,COD Cr>BOD20>BOD5>COD Mn,其中BOD5/COD Cr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。
比值越大,该废水越容易被生化处理。
—般认为BOD5/COD Cr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。
2.五日生化需氧量(BOD5)生化需氧量(BOD)是表示在有氧条件下,温度为20℃时,由于微生物(主要是细菌)的活动,使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量(mg/L)。
BOD的值越高,表示需氧有机物越多。
20℃时在BOD的测定条件(氧充足、不搅动)下,一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程(完成过程的99%)。
就是说,测定第一阶段的生化需氧量,需要20天,这在实际工作中是难以做到的。
为此又规定一个标准时间,一般以5日作为测定BOD的标准时间,因而称之为五日生化需氧量,以BOD5表示之。
BOD5约为BOD20的70%左右。
3.氨氮(NH3-N)氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。
生物化学法生物法原理生物法处理含氰废水分两个阶段,第一阶段是革兰氏杆菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮为食物源,将氰化物和硫氰化物分解成碳酸盐和氨:微生物Mn(CN)n(n-m)-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3 对金属氰络物的分解顺序是Zn、Ni、Cu、Fe,对硫氰化物的分解与此类似,而且迅速,最佳pH值6.7~7.2。
细菌SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3第二阶段为硝化阶段,利用嗜氧自养细菌把NH3分解:细菌NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O细菌NO2-+0.5O2→NO3-氰化物和硫氰化物经过以上两个阶段,分解成无毒物以达到废水处理目的。
生物化学法根据使用的设备和工艺不可又分为活性污泥法、生物过滤法、生物接触法和生物流化床法等等,国内外利用生物化学法处理焦化、化肥厂含氰废水的报导较多。
据报道,从1984年开始,美国霍姆斯特克(Homestake)矿用生物法处理氰化厂废水,英国将一种菌种固化后用于处理2500ppm的废水,出水CN-可降低到1ppm,是今后发展的方向。
微生物法进入工业化阶段并非易事,自然界的菌种远不能适应每升数毫克浓度的氰化物废水,因此必须对菌种进行驯化,使其逐步适应,生物化学法工艺较长,包括菌种的培养,加入营养物等,其处理时间相对较长,操作条件严格。
如温度、废水组成等必须严格控制在一定范围内,否则,微生物的代谢作用就会受到抑制甚至死亡。
设备复杂、投资很大,因此它的应用受到了限制。
但生物化学法能分解硫氰化物,使重金属形成污泥从废水中去除,出水水质很好,故对于排水水质要求很高、地处温带的氰化厂,使用生物法比较合适。
生物法的应用情况国外某矿采用生物化学法处理氰化厂含氰废水。
首先,含氰废水通过其它废水稀释,氰化物含量降低到生化法要求的浓度(CN-<10.0mg/L)、温度(10℃~18℃,必要时设空调),pH值(7~8.5)然后加入营养基(磷酸盐和碳酸钠),废水的处理分两段进行,两段均采用Φ3.6×6m的生物转盘,30%浸入废水中以使细菌与废水和空气接触,第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸盐和氨,同时重金属被细菌吸附而从废水中除去,第二段包括氨的细菌硝化作用,首先转化为亚硝酸盐,然后被转化为硝酸盐,第一段采用事先经过驯化的,微生物从工艺水中以两种适应较高的氰化物和硫氰化物的浓度。
废水生物处理法利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法, 亦称废水生物化学处理法, 简称废水生化法, 分需氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。
需氧生物处理法利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。
生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。
这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为COHNS。
在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示:微生物细胞+COHNS+O2—→较多的细胞+CO2+H2O+NH3生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。
酶按其催化反应分为: 氧化还原酶: 在细胞内催化有机物的氧化还原反应, 促进电子转移, 使其与氧化合或脱氢。
可分为氧化酶和还原酶。
氧化酶可活化分子氧, 作为受氢体而形成水或过氧化氢。
还原酶包括各种脱氢酶, 可活化基质上的氢, 并由辅酶将氢传给被还原的物质, 使基质氧化, 受氢体还原。
水解酶: 对有机物的加水分解反应起催化作用。
水解反应是在细胞外产生的最基本的反应, 能将复杂的高分子有机物分解为小分子, 使之易于透过细胞壁。
如将蛋白质分解为氨基酸, 将脂肪分解为脂肪酸和甘油, 将复杂的多糖分解为单糖等。
此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应, 钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中, 污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解, 分三个阶段: 第一阶段, 大的有机物分子降解为构成单元——单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。
在第二阶段中, 第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种: 二氧化碳、水、乙酰基辅酶A.α-酮戊二酸(或称α-氧化戊二酸)和草醋酸(又称草酰乙酸)。
第三阶段(即三羧酸循环, 是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A.α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。
废水AAO工艺的详解目录废水AAO工艺的详解 (1)目录 (1)前言 (2)1.什么是废水的生化处理? (2)2.微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的? (2)3.微生物与哪些因素有关? (3)4.微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖? (3)5.微生物最适宜的pH条件应在什么范围? (3)6.什么叫溶解氧?溶解氧与微生物的关系如何? (3)7.生化过程中微生物所需的氧气由谁提供? (4)8.在生化过程中为什么需要经常补充废水中的营养物? (5)9.废水中微生物所需的各营养元素之间的比例为多少? (5)10.生物膜法和活性污泥法有哪些异同之处? (6)11. AAO工艺原理及过程 (6)12. AAO工艺参数和影响因素 (7)12.1.F/M 和SRT (7)12.2.水力停留时间 (7)12.3.内回流与外回流 (7)12.4.溶解氧DO (7)12.5.COD/TKN 与COD/TP (8)12.6.pH和碱度 (8)12.7.温度的影响 (8)12.8.毒物及抑制物质 (8)13. AAO生物脱氮除磷系统的功效 (8)14.AAO生物脱氮除磷系统的工艺控制 (9)14.2.回流污泥系统的控制 (9)14.3.回流混合液系统的控制 (9)14.4.剩余污泥排放系统的控制 (10)14.5.COD/TKN 与COD/TP ................................................................................................... 1()14.6.ORP 的控制 (10)147 pH控制及碱度核算 (11)前百传统活性污泥法是应用最早的工艺,它去除有机物的效率很高,近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水处理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型AO工艺和AAO工艺。
AO工艺有两种,一种是用于除磷的厌氧一好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧一好氧工艺;AAO工艺则是既脱氮又除磷的工艺。
废水生化处理详解全套1.什么叫废水的生化处理?废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一,简称生化处理。
生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除,使水得到净化。
事实上,我们对生化处理并不是很陌生的,天然的水体中存在着一条食物链,即大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃小虫,小虫吃微生物,微生物吃污水,如果没有这条食物链,自然界就要乱套了。
在天然的河流中,有着大量的、依靠有机物生活的微生物,它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物(如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质)氧化或还原,最终转化为无机物质,如果没有微生物的存在,我们周围的河流,少则几个月,多则一、二年,就会成为臭河了,只是由于微生物太微小太分散,以致人们的肉眼看不见罢了。
而废水的生化处理工程则是在人工条件下对这一过程的强化。
人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内,创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境(如温度、PH值、氧气、氮磷等营养物质),使微生物大量增殖,以提高其分解有机物的速度和效率。
然后再往池内泵入废水,使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解,使废水得到净化和处理。
与其他处理方法相比,生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低等特点。
2、微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的?由于废水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物,这些无生命的有机物是微生物的食料,一部分降解、合成为细胞物质(组合代谢产物),另一部分降解氧化为水份,二氧化碳等(分解代谢产物),在此过程中废水中的有机污染物被微生物降解去除。
3.微生物与哪些因素有关?微生物除了需要营养,还需要合适的环境因素,如温度、PH值、溶解氧、渗透压等才能生存。
如果环境条件不正常,会影响微生物的生命活动,甚至发生变异或死亡。
4、微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖?在废水生物处理中,微生物最适宜的温度范围一般为16-30o C r最高温度在37-43。
污水处理技术——生物化学法
根究污水中污染物的性质及处理的达标要求,选择合适的处理方法及工艺。
下面来介绍一下生物化学法来处理污染物的原理。
生物化学处理法,是利用活性污泥中的好氧细菌及其原生动物对污水中的有机物进行吸附、氧化、分解,最终把这些有机物变成二氧化碳和水的方法。
其过程由物理化学作用和生物化学作用来完成。
物理化学作用是利用活性污泥对有机物的吸附能力使污水得到净化,吸附作用进行的十分迅速,一般在10 min-30 min即可完成。
此过程称为吸附阶段。
生物化学作用是在有氧的条件下,好氧细菌借助其分泌的体外酶,将污水中的胶体性有机物分解为溶解性有机物,连同污水中原有的溶解性有机物渗透过好氧细菌的细胞膜进入其细胞内部,然后通过细菌的生物活动,将有机物氧化、分解并合成新细胞,最后在细菌体内酶的作用下,使有机物分解成二氧化碳和水。
此过程称为氧化阶段。
物理化学作用和生物化学作用同时进行。
当吸附阶段活性污泥的吸附力达到饱和后,就会失去活性。
但通过氧化阶段,所吸附和吸收的大量有机物被氧化分解,活性污泥又将重新呈现活性,恢复它的吸附氧化能力。
每种处理方法都是根据其原理来研究污染物转化及减少的过程。
废水的生化处理方法 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.废水的生化处理方法废水生物处理是19世纪末出现的治理污水的技术,发展至今已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段。
目前,国内己有近万座污水生物处理厂(站)投入运行。
生物化学处理法简称生化法,是利用自然环境中的微生物,并通过微生物体内的生物化学作用来分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物),使之转化为稳定、无害物质的一种水处理方法。
1916年在英国出现了第一座人工处理的曝气池,利用人工培养的微生物来处理城市生活污水,开始了生化处理的新时代。
由于生化法处理废水效率高、成本低、投资省、操作简单,因此在城市污水和工业废水的处理中都得到广泛的应用。
生化法的缺点是有时会产生污泥膨胀和上浮,影响处理效果;该法对要处理水的水质也有一定要求,如废水成份、pH值、水温等,因而限制了它的使用范围,另外,生化法占地面积也较大。
属于生化处理法的有活性污泥法、生物过滤法、生物膜法、生物塘法和厌氧生物法等。
一、微生物及其生化特性迄今为止,已知的环境污染物达数十万种之多,其中大量的是有机物。
所有的有机污染物,可根据微生物对它们的降解性,分成可生物降解、难生物降解和不可生物降解三大类。
废水的生物处理就是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的一种方法。
微生物与其它生物一样,为了进行自身的生理活动,必须从周围环境中摄取营养物质并加以利用。
这些营养物质在微生物体内,通过一系列的生物化学反应,使微生物获得需要的能量,同时微生物本身也得到繁殖、数量得到增加。
在废水中存在着各种有机物和无机物。
这些物质大部分都可以被微生物作为营养物质而加以利用。
废水的生物处理实质就是将废水中含有的污染物质作为微生物生长的营养物质被微生物代谢、利用、转化,将原有的高分子有机物转化为简单有机物或无机物,使得废水得到净化。