污水生物处理技术89页PPT

在污水生物处理过程中，如果条件适宜，活性污泥的 增长过程与纯种单细胞微生物的增殖过程大体相仿。但由于活 性污泥是多种微生物的混合群体, 其生长受废水性质、浓度、 水温、pH、溶解氧等多种环境因素的影响，因此，在处理构筑 物中通常仅出现生长曲线中的某一两个阶段。处于不同阶段时 的污泥，其特性又很大的区别。
生物处理的主要作用者是微生物，根据反应 中氧气的需求，可把细菌分为好氧菌、兼性厌氧 菌和厌氧菌。
主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来 完成处理过程的工艺，称为好氧生物处理法；主 要依赖厌氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处 理过程的工艺，称为厌氧生物处理法。
根据生物反应器中微生物存在状态(悬浮，附着) 可将污水生物处理技术分为活性污泥法(悬浮的有 活性的生物絮体)和生物膜法 (附着的有活性的生 物膜)，及后来的复合式(悬浮，附着)生物处理、 技术。
厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中，底物氧 化不彻底，最终产物不是二氧化碳和水，而是一些较原来底 物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量，故释放能 量较少。
如有机污泥的厌氧消化过程中产生的甲烷，是含有相当能量 的可燃气体。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
厌氧呼吸按反应过程中的最终受氢体的不同，可分为发酵和 无氧呼吸。
废水的好氧生物处理
好氧生物处理是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧 微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利 用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作 为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的 生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来， 达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。
无机质 10％
P 50%,S 15%,Na 11%,Ca 9%,Mg 8%,K 6%,Fe 1%等

含水率与含 固率
挥发性固体
污泥中的有 毒有害物质
污泥的脱水 性能
挥发性固体(用VSS表示)，是 指污泥中在600ºC的燃烧炉中能被 燃烧，并以气体逸出的那部分固 体，
用指数比抗阻值(r)或毛细吸 水时间(CST)评价
三、污泥量
计算城市污水厂的污泥量时，一般以下表所列的 经验数据为基础。

污泥种类
沉砂池的沉砂 初次沉淀池污泥 二次沉淀池污泥
处理目的
稳定有机物，使其不易腐化，避免 对环境造成二次污染。
二沉池栅滤
二、污泥的特性 1.污泥中的固体
溶解固体 和 悬浮固体
挥发性固体和稳定性固体 （挥发性固体反映污泥的 稳定化程度）
2.污泥固体的组分
污泥固体的组分与来源密切相关； 组分不同，性质不同，对应的处 理处置方法不同
3.含水率与 含固率
第一节 污泥的来源、性质和数量
一、污泥的来源、性质及主要指标
来源
初沉污泥 剩余污泥
富含有机物，容易 腐化、破坏环境， 必须妥善处置
消化污泥 化学污泥 栅渣、沉砂池沉渣
城市污水厂所产生 的污泥量约为处理 水体积的1%左右 （0.5%~1.5%）,含 水率99.2%左右。
降低含水率，使其变流态为固态， 同时减少数量
式中：
V——初沉污泥量，m3/d； Q——污水流量， m3/d； η——沉淀池中悬浮物的去除率，%； c0——进水中悬浮物浓度，mg/L； P——污泥含水率，%； ρ——污泥密度，以1000kg/m3计； S——每人每天产生的污泥量,一般采用0.3~0.8L/（d·人）; N——设计人口数，人。
公式估算
2. 剩余活性污泥量(活性污泥法)
(1) 剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体)计:

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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。

利用浮萍净化氮磷污水机理及其优化工艺条件研 究 Research on Mechanism and Technological Conditions of Nitrogen-phosphorus Wastewater Treatment by Duckweed 博士毕业论文
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沉水植物
为青绿色；托叶膜状，两两边缘重叠。花期夏季至初秋，穗状花序短，小花
少数；花被片四枚，绿色；雄蕊四枚；心皮四枚。果实倒卵形，作拥挤的密
集排列，无柄或具短柄，前端具有一短嘴，下部则有三道背脊，中央一道背
脊有少数的粗齿突。

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花叶水葱(Scirpus validus cv.zebrinus) 绿叶水葱的变种，与原种的区别是圆柱形茎秆上有黄色环状条斑,比原种更具 观赏价值。植株高1.2~1.8m，根状茎匍匐横生，须根细长密集。茎秆单生， 直立，圆柱形，表皮光滑，黄绿相间，中有海绵状空隙组织。长侧枝聚伞花序 4~7个，生长黄绿色小穗，内有长约2mm的小坚果。花期6~7月，果期7~8 月。花叶水葱原产于北美，性喜温暖湿润，在自然界中常生于沼泽地、浅水或 湿地草丛中。花叶水葱株丛挺立，色泽美丽奇特，飘洒俊逸，观赏价值尤胜于 绿叶水葱。最适宜作湖、池水景点。
稳定塘的分类
按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分
好氧塘 兼性塘 厌氧塘 曝气塘 深度处理塘
常
其
见
他
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水生植物塘 生态塘 完全贮存塘
好 氧 塘 深度较浅，<0.5m，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，
菌藻共生，主要由藻类供氧，好氧微生物起净化污水作用。
兼性塘
深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作用使其有 较高的溶解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐 减少，称兼性区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘称 厌氧区，沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。是最常见的一种。

污染物，使之无害化的方法。
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► 化学絮凝法絮凝沉淀反。应硫变酸成铝无，害硫物酸。亚铁等
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► 氧化还原法
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► 离子交换法
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► 利用微生物的生命活动过程，对废水中的污 展
染物质进行转移和转化作用，从而使废水得 铭
到净化的处理方法。
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► 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。
有机变物化的和氧浓化度分降解低作。用。
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►水体污染概念：
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► 因某种物质的介入，而导致水体化学、 财
物理、生物或者放射性等方面特性的改变， 懂
从而影响水体的有效利用，危害人体健康， 遏
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六、曝气塘
1.概述 为了强化塘面大气复氧作用，可在氧化 塘上设置机械曝气或水力曝气器，使塘水得 到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。 2.分类 好氧曝气塘；兼性曝气塘
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3.曝气塘的特点
有机负荷和去除率都比较高； 占地面积小； 运行费用高； 出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面
连接兼性塘来改善最终出水水质。
离细菌和细小悬浮物和污泥颗粒，分泌粘液 产生絮凝作用。
6.水生维管束植物的作用 吸收氮磷；根部富集重金属；供氧；为细菌和
微生物提供生长介质。
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（三）稳定塘净化过程的影响因素
1.温度 2.光照 3.混合 4.营养物质 5.有毒物质 6.蒸发量和降雨量： 7.污水的预处理
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三、好氧塘
1.概述： 好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧
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七、深度处理塘
是常规或稳定塘二级处理出水，使出水 水质达到一定高度的水质标准，以适应 受纳水体或回用对水质的要求。
多采用好氧塘形式，也有采用曝气塘的， 兼性塘采用较少。
进水BOD、COD低，难降解物质，所以去 除率低。
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具体去除物质
BOD、COD的去除 细菌的去除 藻类的去除 氮、磷的去除
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2.净化过程
水体缓慢流动，长时间贮留，通过 污水中微生物的代谢以及水生植物等多 种生物的综合作用，使有机物降解。
供氧主要是由塘内以藻类为主的水 生浮游植物光合作用所产生的氧。
净化过程包括好氧、兼性和厌氧三 种状态。
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3.稳定塘的优点
(1) 充分利用地形，工程简单，投资省。 (2) 实现污水资源化。 农业灌溉；鱼禽类供食用。 (3) 能耗少，维护方便，成本低廉。
第7章 污水的自然生物处理 §7-1 稳定塘 §7-2 污水的土地处理系统

表面。
原生动物在活性污泥中的作用
促进絮凝：分泌黏液，促进生物絮凝，从而改善 活性污泥的泥水分离特性。
净化作用：能吞食游离细菌和微小污泥，有利于 该是水质；
指示作用：根据出现的原生动物的种类可判断活 性污泥的状态和处理水质的好坏。
植鞭毛虫 → 肉足虫 → 动鞭毛虫 → 小型游泳型纤毛虫 → 大型游泳型纤毛虫 → 固着型纤毛虫 → 匍匐型纤毛虫 → 轮虫。
率仅为1/3； 城市污水处理率只有18.5％. 全国七大水系有一半河段污染严重； 多数城市地下水受到不同程度污染，且逐年加重。
（二）污水中化学污染物的特点及危害
按化学性质分
无机污染物
可生物降解性污染物
有机污染物
难生物降解性污染物
悬浮固体（粒径0.1～0.45微米以上）
按物理状态分
胶体性物质（粒径0.1～0.001微米） 溶解性物质
（3）其他微生物
活性污泥中的真菌主要为霉菌
青霉属(Penicillium) 头孢霉属 (Cephalosporium) 枝孢属(Cladosporium) 镰孢霉(Fusarium) 地霉属(Geotrichum) 假丝酵母屑(Candida) 红酵母属(Rhodotorula)
一级水BOD5＜1mg/L；二级水＜3mg/L；三级水＜4mg/L， 若＞ 10mg/L时，表示该水已严重污染。
（四）总有机碳
指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。 可通过把水样中所有有机物全部氧化成CO2和 H2O，然后测定生成CO2 的量来计算。
（五）总氮 指污水中所有含氮化合物的总氮含量，是表示污 水被氮污染的综合指标
（六）总磷 指污水中所有含氮化合物的总磷含量，是表示污 水被磷污染的综合指标
三、污水排放标准及处理要求

按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分 好 氧 塘 水生植物塘 兼 性 塘 厌 氧 塘 曝 气 塘 深度处理塘 常 见
其 他
生 态 塘
完全储存塘
根据塘水中的微生物优势群体类型和塘水 的DO工况来分 （1）好氧稳定塘——好氧塘 特点——深度浅，阳光能进入塘底，主要由 藻类供氧，全塘处于好氧状态，好氧微生物降解 有机物 （2）兼性稳定塘——兼氧塘（城市污水处理常用 的一种塘） 特点：较深，一般在1.0m以上 塘深小于0.5m，好氧状态 兼性区——介于好氧与厌氧之间 塘底——沉淀污泥，厌氧状态，厌氧发酵 净化作用——好氧，兼性，厌氧微生物共同完成
与水体自净过程相似
停留时间较长 通过微生物+水生生物的多种生物的综合作用，使 有机物降解，进而净化污水 净化过程包括——好氧，兼氧，厌氧三种状态 DO来源于光和作用 适用各种污水
适用于各种气候条件
可以实现从一级到二级到深度处理技术的全过程， 一般相当于二级
2、稳 定 塘 的 分 类
3、计算
负荷率计算 负荷率的选取根据去除的具体污染物选取
5.1.8
1、概述
控制出水塘
（1）控制出水塘多为兼性塘 （2）主要考虑冬贮问题 停留时间（冬季） 一般稳定塘（夏季）
2、设计要点
（1）设计应考虑的因素 塘深高于冰冻线1m 进出水口：污泥层之上,冰冻层之下 （2）需有一级处理 不少于2座，可并联或串联，避免短流 （3）BOD表面负荷率法
CH4+CO2，脱硫弧菌-绝对厌氧菌）
硝化菌（绝对好氧菌，一般只存活在深度处理塘）
②藻类 稳定塘为菌藻共生体系，藻类具有叶绿体，含 有叶绿素，能够通过这些色素进行光合作用，是塘 水中DO的主要供应者。
白昼 夜间 常 见 藻 类 吸收CO2，放出O2 内源呼吸，消耗O2，放出CO2