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第十章 厌氧生物处理法

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污水处理工艺比选

污水处理工艺比选

污水处理工艺比选引言随着城市化进程的加速，污水处理已成为环境保护领域的重要课题。

选择合适的污水处理工艺，直接关系到水资源的可持续利用和生态环境的改善。

本文将通过七个部分，详细比较各种污水处理工艺的特点，以期为实际工程提供参考。

一、活性污泥法原理：利用活性污泥去除污水中的有机物。

优点：处理效率高，技术成熟。

缺点：能耗高，易产生污泥膨胀。

应用场景：适用于大型污水处理厂。

案例：某市污水处理厂采用活性污泥法，取得了良好的处理效果。

二、生物膜法原理：通过生物膜吸附污水中的有机物。

优点：节能，操作简便。

缺点：易堵塞，需要定期反冲洗。

应用场景：适用于小型污水处理设施。

案例：某乡村采用生物膜法处理生活污水，有效降低了污染。

三、自然生物处理法原理：利用自然界的微生物去除污水中的有机物。

优点：成本低，维护简便。

缺点：处理效率不稳定。

应用场景：适用于农村地区或小型分散式污水处理。

案例：某农村地区利用自然生物处理法处理生活污水，取得了良好的环境效益。

四、化学处理法原理：通过化学反应去除污水中的有害物质。

优点：处理效率高，适应性强。

缺点：成本高，可能产生二次污染。

应用场景：适用于特定行业的污水处理。

案例：某化工厂采用化学处理法处理高浓度废水，有效降低了污染物排放。

五、厌氧生物处理法原理：利用厌氧微生物去除污水中的有机物。

优点：能耗低，可回收沼气。

缺点：处理效率慢，臭味大。

应用场景：适用于高浓度有机废水的处理。

案例：某造纸厂采用厌氧生物处理法处理制浆废水，实现了能源回收与环境改善双重目标。

第1516讲厌氧生物处理

第1516讲厌氧生物处理

⑦ ⑧
2 ( C 3 ) 3 H S 3 H 2 O 3 C 4 H H 3 H C 2 H O 2 S
4 C 3 O H H 2 C 4 H H 2 O
12
产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌； ②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等 等。
产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在150-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用； 产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达46 天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步 骤。
(3)负荷高 通常好氧法的有机容积负荷为2~4kgBOD/m3.d， 而厌氧法为2～10kg COD/m3.d，高的可达50kgCOD／ m3.d。
14
(4)剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 好氧法每去除 1kg COD将产生0.4~0.6 kg生物量，而厌氧法去除1kg COD只产生0.02~0.1kg 生物量，其剩余污泥量只有好氧法 的5％~20％。
22
四、 营养
厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生 物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧 菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所 以有时需要投加： ①K、Na、Ca等金属盐类； ②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等； ③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。
氧生物转盘等。
26
（一）、厌氧消化池
厌氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥，也可 应用于处理固体含量很高的有机废水；它的主要作用 是：① 将污泥中的一部分有机物转化为沼气；② 将 污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质； ③ 提高污泥的脱水性能；④ 使得污泥的体积减少1/2 以上；⑤ 使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活， 有利于污泥的进一步处理和利用。

水污染控制工程期末考试答案

水污染控制工程期末考试答案

2023~2023学年度期末考试试卷原则答案选择题（每空1.5分, 共15分）1-5: B C D B C6-10:D D D B A二、名词解释（每个4分,共20分）1.COD——用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗旳氧化剂量（mg/l为单位）（4分）2.污泥龄----曝气池中所有污泥更新一次旳时间。

2.SVI——混合液经30min静沉后, 每单位重量干泥所形成旳湿泥体积。

（4分）4.工作互换容量----在给定旳工作条件下, 一定量旳树脂所具有旳活性基团或可互换离子旳实际旳总数量。

（4分）5.吸附等温线——在一定温度下溶质分子在两相界面上进行旳吸附过程抵达平衡时它们在两相中浓度之间旳关系曲线。

（4分）三、简答题（40分）1、答：好氧生物处理法: 在有游离氧（分子氧）存在旳条件下, 好氧微生物降解有机物, 使其稳定、无害化旳生物处理措施。

（2分）厌氧生物处理法：在没有游离氧（分子氧）存在旳条件下, 兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物旳生物处理措施。

（2分）2、答:初沉池与二沉池在构造和功能上旳比较沉淀效能旳原理合用于自由沉淀, 而在二沉池中重要是成层沉淀。

当然, 在实践中设斜板或斜管能提高二沉池旳澄清能力是基于改良布水旳有效性及板间旳Fr 值, 并不基于浅沉理论。

（2分）3.答: 要点:氨化（2分）好氧硝化（2分）缺氧反硝化（2分）同化作用（2分）4.污泥处理一般工艺储存-----调整污水处理系统产泥量与污泥处理系统旳平衡。

（1.5分）浓缩------减少含水量, 减少体积（1.5分）稳定----减少有机物旳含量与致病微生物（1.5分）调理-----提高泥旳脱水性能, 为更好旳脱水（1.5分）脱水-----使泥失去液态（1.5分）干化-----最终处置（0.5分）5.答: 水体富营养化是指: 水体中由于过量营养物质（重要是指氮、磷等）旳排入, 引起多种水生生物、植物异常繁殖和生长, 这种现象称作水体富营养化。

第十章微生物的有机物降解(共80张PPT)

第十章微生物的有机物降解(共80张PPT)
2）中间产物的抑制作用；
3）浓度低，不能维持生命代谢。
互不影响、促进作用、抑制作用（顺次利用）
1. 多基质同时被利用
2. 一种基质促进第二种基质的降解
• 甲苯促进假单胞菌对苯、二甲苯的降解 • 易降解物质的添加增加微生物浓度
3. 一种基质阻碍另一基质的降解
• 抑制作用
• 顺次利用（sequential use )：一种基质的分解只发生在另
酸（臭味） • S → H2S（臭味） • P → PO43• 水体自净的天然过程中
厌氧分解（开始）→ 好氧分解（后续）
有机质＋ 微生物＋氧
微生物 细胞增长
CO2、H2O、SO42－、NH3、 ＋能量 PO43－等
随水排出
热能释出
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2
XC O22O＋Q
在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分 是相当稳定的，一般可用下列实验式表示： 细菌，C5H17NO2；真菌，C10H17NO6；藻
• 三、有机物的厌氧生物分解
有机物+微生物
细胞物质
有机酸、醇 + 微生物
CO2、NH3、HS、P
O
3 4
等 + 能量
细胞物质
产酸细菌的作用
CO2、CH4 + 能量 甲烷细菌的作用
17
一、有机物的生物分解性评价
1、意义：正确评价有机物的生物分解难易程度，即生物分 解性，对于评价有机污染物在环境中的迁移转化规律及其 生态与健康风险，预测其在污水生物处理和生物净化装置 中的去处效果等具有重要的意义。
R R
NH＋N
O
2
（’ 仲胺）
R N－N＝O R （’ 亚硝胺）（致癌、致畸）

排水工程(第五版)下册第十章-污泥的处理与处置

排水工程(第五版)下册第十章-污泥的处理与处置

重力带式浓缩机
人工操作，依靠化学调节，运行工需持 续管理，臭气扩散 依靠化学调节，对混凝剂敏感，人工操 作运行工需持续管理，如不封闭，则臭 气扩散
转鼓浓缩机
四

污泥的机械浓缩与脱水
压滤脱水
压滤脱水采用板框压滤机，压滤机可分为 人工板框压滤机和自动板框压滤机

滚压脱水
滚压脱水采用带式压滤机，特点是把压力 施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥 脱水，不需要真空或加压设备，动力消耗少， 可以联系生产。gun'y
三 污泥浓缩
3.1 污泥重力浓缩
重力浓缩理论
1.迪克（Dick）理论
固体通量——单位时间内，通过单位面积的固体重量 kg/m² .h通过浓缩池任一浓缩断面i的固体通量G等于向 下流固体通量Gu和自重压密固体通量Gi之和：
G=Gu+Gi=uCi+viCi
三 污泥浓缩
向下流固体通量（底流牵动通量） Gu=uCi 式中 Ci——通过i-i断面的污泥 固体浓度(kg/m³)； u——向下流流速(m/h)
四
污泥的机械浓缩与脱水
四
污泥的机械浓缩与脱水
四

污泥的机械浓缩与脱水
离心浓缩与脱水 离心机分类
按分离因数α的大小，可分为高速离心机（α>3000）、 中速离心机（α=1500~3000）、低速离心机 （α=1000~1500）；
按几何形状不同可分为转筒式离心机（包括圆形、圆 筒形、锥筒形3种）、盘式离心机、板式离心机等。
二
污泥的分类、性质及计算
污泥重金属离子含量 二级处理后，50%重金属存在污泥中，注意重金属离子不 超标问题。 挥发性固体（灼烧减量）——有机物含量 灰分（灼烧残渣）——无机物含量

水污染控制工程

水污染控制工程
水污染控制工程
Water Pollution Control Engineering
目录
第一章 绪论 第二章 物理法
第一章 绪论
第三章 废水生物处理概念和生化反应动力学基础第二章 污水的好氧活性污泥法 第四章 好氧生物处理——活性污泥法
第五章 好氧生物处理——生物膜法
第三章 污水的好氧生物膜法
第六章 污水的其他好氧生物处理 第七章 厌氧生物处理
第一章 绪论
1.1 水资源及其循环 1.2 水污染的来源及其危害 1.3 污水水质与水污染控制标准 1.4 水体自净与水环境容量 1.5 水污染控制的原则与方法
1.1 水资源及其循环
1.1.1 水资源
a) 全球水资源
地球上的总水量约为 13.6×108km3
海洋水占97.212％； 淡水占不足3％； 对人类生活和生产活动关系密切
1.3 污水水质与水污染控制标
准
1.3.2 水污染控制标准
标准编号
标准名称
备注
GB/T14848— 1993
地下水质量标准
CJ/T206—2005
城市供水水质标准
CJ 3020—93
生活饮用水水源水质标准
GB50282—1998
城市给水工程规划规范
GB/T50102— 2003
工业循环冷却水处理设计规范
如采矿和冶炼是重金属的最主要的污染源。
1.3 污水水质与水污染控制标准
➢生物性指标
细菌总数：反映了水体受细菌污染的程度。 大肠杆菌：大肠菌群作为最基本的粪便污染指示菌群。
细菌总数不能说明细菌的来源，必须结合大肠菌群数 来判断水体污染的来源和安全程度。 大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接反 应有肠道病菌 (伤寒、痢疾、霍乱等)存在的可能性。

5废水的厌氧生物处理

5废水的厌氧生物处理
无机氮是氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。部分来自有机氮分解，部分来 自施用氮肥的农田排水、地表径流和某些工业废水（炼焦、化肥厂等）。
磷
废水中常见的磷有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。生活污水中磷含量 一般在10 mg/L—15mg/L，70%可溶。传统二级处理出水中有90% 左右以磷酸盐形式存在。
磷在生物处理过程中化合价不变。
的工业废水需投加的营养盐少。 有一定杀菌作用（废水、污泥中的寄生虫卵、细菌、病毒等）。 生产灵活、适应性强：可季节性、间歇性运转。 可产生有价值的副产物：如沼气。
缺点
★ 厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长。 ★ 出水水质达不到排放标准，需进一步好氧处理。 ★ 操作控制因素比较复杂。 ★ 采用厌氧生物法不能去除水中的氮和磷，含氮和磷的有机物通过厌
沼气 出水
AF
进水
B 厌氧接触反应器（ACP）
基于普通厌氧反应器而发展起来。由消化池排出的混合液首先在沉淀池中进行固、液 分离。污水处理后由沉淀池上部排出，下沉的污泥回流至消化池。在消化池之外增设沉 淀池，从而保证污泥不流失而稳定了工艺流程。回流污泥提高了消化池内的污泥浓度和 在消化他内停留时间，设备的处理能力有所提高，从而提高系统的有机负荷处理能力。
2） 危害
——过量氮、磷导致水体富营养化 ——氨氮消耗溶解氧 ——氨氮会与自来水中用于消毒的余氯发生反应生成氯胺，消耗水体的余氯，使自来水 得不到保证。增加水处理成本 ——氮化合物对人和生物有害。
★亚硝酸盐超过1 mg/L，水生生物血氧结合力下降；3mg/L，可在24－96h内使金 鱼、鳊鱼死亡；
合 并： NH4 2O2 硝化 细菌NO3 2H H2O
好氧过程，每氧化1g的氨氮需要氧4.57 g，放热反应。硝化过程中放出H+，消耗混合液的碱度 （1：7.14）。这使混合液碱度下降，而硝酸细菌和亚硝酸细菌对PH变化很敏感，所以为保持 混合液中较稳定的PH值，需要不断添加碱。

水的生物处理技术.

水的生物处理技术.

提升至顶部的气液分离区。
气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水 分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到
最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分 混合，实现了混合液的内部循环。
第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分
被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧 区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第 1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气 管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污
区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用
水污染控制技术
SHUIWURAN KONGZHI JISHU
××× ××× ×××
第五章
水的生物处理技术
有关水的生物处理技术的相关图片
第四节 厌氧生物处理
一、厌氧生物处理概论
（一）厌氧生物处理的基本生物进程 1、第一阶段——水解酸化过程 2、第二阶段——产氢产乙酸阶段 3、第三阶段——产甲烷阶段
1、厌氧生物转盘
2、厌氧挡板反应器 （五）两相厌氧生物处理 1、基本原理与工艺流程 2、两相厌氧生物处理的工艺特点 3、两相厌氧生物处理的设计与运行参数 （六）厌氧污泥膨胀床（EGSB）反应器和内循环 厌氧（IC）反应器 1、厌氧污泥膨胀床反应器
2、内循环厌氧（IC）反应器
四、有机废水的的厌氧生物处理
（二）厌氧处理中的微生物 1、发酵细菌（产酸细菌） 2、产氢产乙酸菌 3、产甲烷菌 （三）厌氧生物处理的影响因素 1、温度 2、pH和碱度 3、氧化还原电位
4、营养要求 5、F/M比 6、有毒物质 （四）厌氧生物处理的特点 1、厌氧生物处理法的特点 2、厌氧生物处理过程中的主要缺点 （五）厌氧生物处理在废水处理中的应用

油田污水处理方法

油田污水处理方法

油田污水处理方法引言概述:随着石油开采的不断增加，油田污水处理成为了一个重要的环境保护问题。

油田污水中含有大量的有机物、重金属和悬浮物等有害物质，如果不加以处理，将对环境造成严重污染。

因此，研究和应用有效的油田污水处理方法至关重要。

本文将介绍五种常用的油田污水处理方法。

一、物理处理方法1.1 沉淀法：通过加入沉淀剂，使污水中的悬浮物和重金属离子沉淀下来。

这种方法适合于处理含有大量悬浮物和重金属的油田污水。

1.2 过滤法：利用过滤介质，如砂石、活性炭等，将污水中的悬浮物和有机物截留下来。

过滤法适合于处理悬浮物和有机物浓度较高的油田污水。

1.3 蒸发法：通过加热污水，使其蒸发，从而分离出水分和固体物质。

这种方法适合于处理高浓度有机物的油田污水。

二、化学处理方法2.1 氧化法：利用氧化剂，如过氧化氢、高锰酸钾等，将有机物氧化分解为无害物质。

氧化法适合于处理高浓度有机物的油田污水。

2.2 中和法：通过加入酸碱中和剂，将油田污水中的酸碱度调节至中性，从而减少对环境的影响。

这种方法适合于处理酸碱度较高的油田污水。

2.3 沉淀法：通过加入沉淀剂，将污水中的重金属离子沉淀下来，从而达到去除重金属的目的。

沉淀法适合于处理重金属浓度较高的油田污水。

三、生物处理方法3.1 好氧生物处理法：利用好氧微生物，将有机物分解为二氧化碳和水。

这种方法适合于处理低浓度有机物的油田污水。

3.2 厌氧生物处理法：利用厌氧微生物，将有机物分解为甲烷等可再利用的气体。

厌氧生物处理法适合于处理高浓度有机物的油田污水。

3.3 植物处理法：利用植物的吸收作用，将油田污水中的有机物和重金属吸收并转化为植物组织。

植物处理法适合于处理低浓度有机物和重金属的油田污水。

四、膜分离技术4.1 超滤法：利用超滤膜，将污水中的悬浮物、胶体和高份子有机物截留下来。

这种方法适合于处理悬浮物和有机物浓度较高的油田污水。

4.2 反渗透法：利用反渗透膜，将污水中的溶解性有机物、重金属离子和盐分截留下来。

厌氧生物法

厌氧生物法

上流式厌氧污泥床的池形有圆形,方形,矩形. 小型装置常为圆柱形,底部呈锥形或圆弧形. 大型装置为便于设置气,液,固三相分离器, 则一般为矩形,高度一般为3～8m,其中污泥 床1～2m,污泥悬浮层2～4m,多用钢结构或 钢筋混凝土结构, 上流式厌氧污泥床反应器的 特点:
超高
三相分离区
反应区
布水区
UASB布置结果示意图 布置结果示意图
�
5.2
厌氧法的影响因素
控制厌氧处理效率的基本因素有两类: 一类是基础因素,包括微生物量 (污泥浓 度),营养比,混合接触状况,有机负荷等; 另一类是环境因素,如温度,pH值,氧化 还原电位,有毒物质等. 产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的 主要微生物,产甲烷阶段是厌氧过程速率的限 制步骤.
一, 温度条件
(a)载体颗粒细,比表面积大,可高达2000～ 3000m2/m3左右,使床内具有很高的微生物浓 度,因此有机物容积负荷大,一般为10～ 40kgCOD/m3d,水力停留时间短,具有较强 的耐冲击负荷能力,运行稳定; (b)载体处于流化状态,无床层堵塞现象,对 高,中,低浓度废水均表现出较好的效能;
100
相对活性(%)
80 60 40 20 0 4 5 6 7 8 9
pH 值
pH值对产甲烷菌活性的影响
三, 氧化还原电位
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 基本条件之一. 基本条件之一.产甲烷菌对氧和氧化剂非常 敏感,这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 敏感,这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 化氢酶. 化氢酶. 氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件 的重要因素,但不是唯一因素. 的重要因素, 不是唯一因素.
3,厌氧接触法 ,

第十章 污水生物处理基本概念及生化反应动力学基础

第十章 污水生物处理基本概念及生化反应动力学基础

不同类型微生物进行分解代谢所利用的底物 不同，异样微生物利用有机物，自养微生物利 用无机物。 有机底物的生物氧化主要脱氢（包括失电子） 方式实现。
微生物的呼吸指微生物获取能量的生理功能， 根据与氧气的关系，分为两大类，即好氧呼吸 和厌氧呼吸。 好氧呼吸：底物中的氢被脱氢酶活化，并从底 物中脱出交给辅酶(递氢体)，同时放出电子， 氧化酶利用底物放出的电子激活游离氧，活化 氧和从底物中脱出的氢结合成水。因此，好氧 呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。
3. PH值：活性污泥最适宜的PH值范围是6.5-8.5。 4. 溶解氧：影响生物处理效果的重要因素。好氧生物 处理溶解氧一般以2-4mg/L为宜。厌氧生物处理不能 有氧。 5. 有毒物质：重金属等有毒物质能使微生物细胞结构 遭到破坏以及生物酶变性，失去活性。
第三节 反应速度和反应级数
一、反应速度 二、反应速率方程和反应级数
一、反应速度
在生化反应中，反应速度是指单位时间单位体 积内底物的减少量、产物或细胞质的增加量。例： 生化反应：S→y· X+z · P 反应速度： dn P dn X dn S
S Vdt
X Vdt P Vdt
如果反应过程V恒定，则反应速度：
dC S S dt dC X X dt dC P P dt
总反应式：
C6H12O6 →2CH3CH2OH+2CO2+92.0KJ
3. 无氧呼吸
指以无机氧化物，如NO3-、 NO2-、SO42等代替分子氧，作为最终受氢体的生物氧化作 用。 如反硝化作用：C6H12O6+6H2O → 6CO2+24[H]
24[H]+4NO3- →2N2↑+的生长规律和生长环境

环境工程简答题

环境工程简答题

1.试叙述脱稳和凝聚的原理A 压缩双电层：带同号电荷的胶粒之间存在着范德华引力和由ζ电位引起的静电斥力。

这两种力抗衡的结果决定胶体的稳定性。

一般当两胶体颗粒表面距离大于3nm 时，两个颗粒总处于相斥状态（对憎水胶体颗粒而言，两胶核之间存在两个滑动面内的离子层，使颗粒保持稳定的相斥状态；对于亲水胶体颗粒而言，其表面吸附了大量的水分子构成水壳，使彼此不能靠近而保持稳定。

）在水处理中使两胶体颗粒间距减少，发生凝聚的主要方法是在水中投加电解质。

电解质在水中电离产生的离子可与胶粒的反离子交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低ζ电位，并使扩散层厚度减小。

B 吸附电中和：胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使得胶粒表面的部位或全部电荷得以中和，减少静电斥力，致使颗粒间易于接近而相互吸附。

C 吸附架桥：如果投加的化学药剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一异号胶粒上，胶粒就能连结、团聚成絮凝体而被除去D 网捕作用：含金属离子的化学药剂投入水中后，金属离子会发生水解和聚合，并以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或者沉淀物析出时吸附和网捕胶粒与之共同沉降下来。

2.铝盐的混凝作用表现在哪些方面？铝盐/铁盐在水处理中发挥的三大作用？A pH 值偏低，胶体及悬浮物浓度高，投药量尚不足的反应初期，以Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用为主；B pH 值和投药量适中时，以高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用为主；C pH 值较高，胶体及悬浮物浓度较低，投药充分时，以氢氧化物沉淀形式存在的网捕絮凝作用为主。

3.混合和絮凝反应主要作用是什么？对搅拌各有什么要求？混合的目的是迅速均匀地将药剂扩散于水中，溶解并形成胶体，使之与水中的悬浮微粒等接触，生成微小的矾花。

这一过程的要求：搅拌强度大，产生激烈湍流，混合时的流速应在 1.5m/s 以上，混合时间短（不超过2 分钟），一般为10～30s。

环境工程学exercise

环境工程学exercise

第一章水循环与水污染控制一、名词解释1．水资源2．水的自然循环3．水的社会循环4．水体污染5．生活污水6．城市污水7．BOD5 、COD8．水体自净二、问答题1．我国水资源的特点？2．水体污染的危害有哪些？3．水体污染的类型有哪些？4．城镇污水处理厂污染物排放标准主要包括哪些指标？5．城市污水的来源主要有哪些？6．测定污水的BOD、COD有和意义？怎样测定？对工程设计有何指导意义？7．试述水处理技术的分类及方法。

8．描述城市污水处理的典型工艺流程。

第二章水的物理处理思考练习一、填空题1．按主要调节功能来分，调节池可分为、两类。

2．沉淀的类型有、、、。

3．废水中的油类按其存在状态可分为、、、。

4．实现气浮必须满足的两个基本条件是、。

5．过滤的机理可归纳为、、等三个作用。

6．常用的格栅形式有、两类。

二、判断题1．格栅与筛网的工作原理一致的，处理对象也相同。

（）2．隔油池主要除去水中溶解的油类污染物。

（）2．充气气浮是利用溶气罐往水中充气。

（）4．过滤是通过具有孔隙的粉状滤料截留水中悬浮物和胶体的过程。

（）5．较细的滤料可以防止杂质颗粒穿透滤料层，因此滤料颗粒越细，过滤效果越好。

三、问答题1．平面格栅、回转式格栅、回转式格栅各有什么特点？2．为什么斜板（管）沉淀池的沉淀效率较高？4．平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池各有什么特点？分别适用于那些情况？5．试述曝气沉沙池的构造，它有什么优点？6．为什么气浮处理一般都加浮选剂？四、计算题1．已知某城市污水处理厂的最大设计污水量为0.2m3/s，总变化系数为1.50，设计格栅各部分尺寸。

五、综合题到洋里污水处理厂参观或现场教学，针对其物理处理单元所采用的工艺和运行操作情况，进行观察分析。

第三章水的化学处理一、名词解释：1.消毒2.凝聚3.絮凝4.折点氯化法二、简答题1.酸碱废水中和处理的基本原则？2.常用的无机盐混凝剂有哪些？3.澄清池分为哪几类？4.影响混凝的因素有哪些？5.水处理中常用的消毒方法有哪些？三、问答题：1.试述胶体颗粒在水中稳定的原因。

厌氧工艺

厌氧工艺

7.1 厌氧工艺厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在不需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，将有机物最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等小分子物质的处理方法。

在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统厌氧降解过程可以被分为四个阶段。

①水解阶段：蛋白质、碳水化合物和脂类等高分子有机物因相对分子质量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能被细菌直接利用。

因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。

如废水中的纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等，这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。

②发酵阶段：在这一阶段，上述的小分子的化合物在发酵细菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外，这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。

与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，氨基酸、糖类、较高级的脂肪酸及醇类被厌氧氧化。

③产乙酸阶段：在此阶段，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。

④产甲烷阶段：在这一阶段里，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

厌氧生物处理技术由于高效率、低成本、高有机负荷和多用途等方面，已广泛应用于高、中、低浓度的有机废水处理，应用行业涉及造纸、皮革、制糖、酒精、制药、肉类食品加工、合成脂肪酸等。

近二十多年来，发展了多种由于处理高浓度有机废水的高效厌氧消化工艺，有厌氧接触工艺、厌氧生物滤池、厌氧流化床反应器、上流式厌氧污泥床反应器、两相厌氧消化系统等。

7.2.1 厌氧接触工艺厌氧接触工艺是在传统的完全混合反应器（Complete StirredTank Reactor，简写作CSTR的基础上发展而来的，在一个厌氧的完全混合反应器后增加了污泥分离和回流装置，从而使污泥停留时间（SRT大于水力停留时间（HRT,有效的增加了反应器中的污泥浓度。

习题与思考题第一章水环境的污染与防治

习题与思考题第一章水环境的污染与防治

习题与思考题第一章水环境的污染与防治1．收集有关技术资料，了解我国水资源现状。

2．学习中华人民共和国《水污染防治法》，了解基本内容。

第二章水污染防治基础知识1．列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。

2．一般情况下，高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为 1.51V ，后者为 1.33V ），为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的 COD 值？3．通常 COD>BOD 20>BOD 5>高锰酸盐指数，试分析的原因。

4．含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。

生活污水的BOD5 与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进行？5．试验表明， T（℃）时的第一阶段生化需氧量L T 与 20℃时的第一阶段生化需氧量L20有=（0.027+0.6） L20。

试问 L 为什么依温度的不同而异？如下关系：L T6．某城镇废水量为 500m3/h，服务的当量人口为 19.2 万，若每当量人口每天排出的BOD 5 为 25g，试根据上题公式计算 10℃（冬季）及 24℃（夏季）时废水中 BOD 5的总量（ kg/d ），并略述其对处理负荷的影响。

7．某厂生产废水为 50m3/h，浓度每 8h 为一变化周期，各小时的浓度为 20、 80、90、140、 60、40、70、100mg/L 。

今欲将其浓度均和到 80mg/L 以下，求需要的均和时间及均和池容积。

8．某酸性废水的 pH 值逐时变化为 5、6.5、4.5、5、7，若水量依次为 4、4、6、8、10m3/h ，问完全均和后能否达到排放标准（ pH=6~9 ）？第三章重力沉降法1．今有一座沉砂池能除去水中直径为 0.15mm 、比重为 1.2 的球形颗粒。

试计算在相同理想条件下，该沉砂池对直径为 0.08mm，比重为 1.5 的球形颗粒的去除率是多少？ 2．在有效高度为 1.5m 的沉降柱中点取样，得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。

COD去除,BOD去除,好氧生物处理与厌氧生物处理区别

COD去除,BOD去除,好氧生物处理与厌氧生物处理区别

C O D去除,B O D去除,好氧生物处理与厌氧生物处理区别work Information Technology Company.2020YEARcod去除方法（1）物理法：是利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物，可去除废水中的COD。

常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。

（2）化学法：是利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质,可去除废水中的COD。

常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、焚烧等方法。

（3）物理化学法：是利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。

可去除废水中的COD。

常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。

（4）生物处理法：是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。

常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法、稳定塘与湿地处理等。

怎样才能降低污水的BOD不同BOD(COD)负荷,不同处理方法:负荷小于300mg/l作Fenton法就能处理。

可以将有机污染物负荷降低到100mg/l以下。

负荷在300到3000之间,采用好氧处理。

流程为初沉一生化曝气一二沉池。

运行良好也可以将有机污染物负荷降低到100以下。

负荷大于5000mg/l则要用厌氧+好氧的处理方法。

流程为:初沉一厌氧一好氧一二沉3000一5000的负荷要以有机污染物的具体组成来决定是否加厌氧处理。

目前采用最多的就是活性污泥法，利用活性污泥中的微生物对污水中的有机物进行生化降解。

好氧微生物污水处理法与厌氧微生物污水处理法的相同点与不同点1，好氧生物处理法好氧生物处理就是在充分供氧或者供气的条件下，借助好氧微生物（主要是好氧细菌）或兼性好氧微生物，将污水中有机物氧化分解成较稳定的无机物的处理过程。

处理过程中，废水中的一部分有机物在细菌生命活动过程中被同化、吸收，转化成增殖的细菌菌体部分，另一部分有机物则被氧化分解成简单的无机物（如二氧化碳、水、硝酸根离子等），并释放能量供细菌等微生物生命活动的需要。

习题与思考题

习题与思考题

7．已知待处理废水的流量为400m3/h，总碱度为0.5×10-3n-1mol/L。

经试验，宜采用精制硫酸铝为混凝剂，剂量为25mg/L，以生石灰为pH调整剂，其活性CaO含量为60%。

试估算每天的硫酸铝和生石灰实物用量各为多少？第五章浮力浮上法1．按照水中悬浮物的性质，浮力浮上法有哪几种具体的处理方法？试述它们各自的特点和适用对象。

2．试比较压力溶气气浮三种供气方式的优缺点和适用场合？3．什么是微气泡与微絮粒的共聚粘附？如何实现共聚粘附？4．今拟用平流式隔油池处理流量为60 m3/h的某含油废水。

已知废水在池内的流速为12mm/s，要求除去废水内粒径大于60μm的可浮油，浮油密度为0.87g/cm3。

试确定该隔油池上浮区的结构尺寸。

5．试将图5-8改为部分进水加压和部分回流水加压流程示意图。

6．今用部分回流水加压溶气气浮流程处理某厂纸浆白水。

已知废水流量为160m3/h，原水中纸浆纤维SS为160mg/L，处理后要求不大于10mg/L。

经技术经济比较，确定采用空压机供气和折流板空罐溶气，溶气罐过流密度为60m3/m2·h，溶气压力为294kPa（表压）。

气固比A/S=20L/kgSS，水温为20℃。

试计算：（1）空压机额定供气量；（2）溶气罐结构尺寸；（3）气浮池结构尺寸。

第六章不溶态污染物的其它分离方法1．格栅和筛网的功能各是什么？它们各适用于什么场合？2．用离心分离法进行固-液或液-液分离的基本原理是什么？其分离效果与哪些因素有关？3．磁力分离的原理如何？怎样提高其分离效率？4．已知某种工业废水的流量为160m3/h，水温为30℃。

现选用直径为500mm的压力式水力旋流器进行预处理。

如被分离砂质颗粒的密度为2.25g/cm3。

试计算此旋流器的各部结构尺寸、单台处理能力、所需台数和被分离颗粒的极限尺寸。

第七章活性污泥法1．活性污泥降解有机污染物的规律包括哪几种主要关系，试从理论予以推导和说明。

厌氧生物处理的基本原理

厌氧生物处理的基本原理

厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物进行废水或废气处理的技术。

厌氧生物处理的基本原理是通过厌氧微生物在无氧环境中进行代谢反应，将有机物质转化为二氧化碳、甲烷以及其他产物，从而去除污染物。

厌氧微生物是一类在缺氧条件下生长和代谢的微生物，与厌氧环境中的其他微生物相比，厌氧微生物一般具有更强的反应能力和更广泛的适应性。

在厌氧生物处理中，这些厌氧微生物起到了至关重要的作用。

在厌氧生物处理过程中，厌氧微生物通过一系列代谢反应将有机污染物分解为简单的无机物质。

这个过程可以分为四个阶段：亚甲基四碳体酮阶段、丙酸阶段、乙酸阶段和甲酸阶段。

在亚甲基四碳体酮阶段，厌氧微生物将有机物质进行氧解反应，得到乙酸、氢气和二氧化碳。

乙酸进一步被厌氧微生物代谢为丙酸。

在丙酸阶段，丙酸进一步分解为乙酸、氢气和二氧化碳。

最后，在乙酸阶段和甲酸阶段，乙酸被厌氧微生物进一步转化为甲酸和甲烷。

这些代谢反应是在厌氧微生物的作用下进行的，这些微生物能够利用有机污染物作为它们的能量来源，通过对有机物质分解的过程中释放出的能量进行生长和代谢。

同时，厌氧微生物还能通过这些代谢反应将有机物质转化为二氧化碳和甲烷等无害的产物，从而达到废水或废气处理的目的。

厌氧生物处理的关键是提供适宜的环境条件以促进厌氧微生物的生长和代谢。

这些条件包括温度、pH值、营养物质、厌氧微生物的种类和数量等。

同时，厌氧反应器的设计和操作也对厌氧生物处理的效果有重要影响，例如反应器的容积、进料方式、厌氧微生物的悬浮方式等。

厌氧生物处理相对于其他处理方法具有许多优点。

首先，厌氧生物处理可以在较低的温度和无氧环境下进行，这降低了处理成本。

其次，厌氧生物处理不需要外部供氧，减少了能源的消耗。

此外，厌氧微生物还可以将废物转化为有价值的产物，如甲烷可以作为能源利用。

在实际应用中，厌氧生物处理常用于处理有机废水和浓度较高的有机废气。

厌氧生物处理可以与其他处理技术结合使用，以提高处理效果。

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1 本章重点：厌氧过程动力学 第十章 厌氧生物处理法 20世纪70年代以来，由于城市的扩大和工业的迅速发展，有机废.如仍用需氧法处理则需要消耗大量的能量。随着全球性能源问题的日益突出，在废水处理领域内，人们便逐渐对厌氧生物处理工艺产生了新的认识和估价。 厌氧生物处理法的主要优点有：能耗低；可回收生物能源(沼气)；每去除单位质量底物产生的微生物(污泥)量少；而且由于处理过程不需要氧，所以不受传氧能力的限制，因而具有较高的有机物负荷的潜力。其缺点是处理后出水的COD、BOD值较高，水力停留时间较长并产生恶臭等。

§10.1 厌氧生物处理法的基本原理和流程

1.基本原理 可将有机物在厌氧条件下的降解过程分成三个反应阶段。 第一阶段是，废水中的溶性大分子有机物和不溶性有机物水解为溶性小分子有机物。 反应的第二阶段为产酸和脱氢阶段。水解形成的溶性小分子有机物被产酸细菌作为碳源和能源，最终产生短链的挥发酸，如乙酸等。 在废水的厌氧生物处理过程中，有机物的真正稳定发生在反应的第三阶段，即产甲烷阶段。产甲烷的反应由严格的专一性厌氧细菌来完成，这类细菌将产酸阶段产生的短链挥发酸(主要是乙酸)氧化成甲烷和二氧化碳。 2

图 10-1 厌氧处理的连续反应过程 2.甲烷的产生与形成途径 产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段，这一阶段产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2，可能反应如下： 4H2+CO2 CH4+2H2O （10-1） 4H2+CH3COOH2CH4+2H2O （10-2） CH3COOHCH4+CO2 （10-3） 因为氧化氢形成甲烷的细菌可从二氧化碳中获得碳源，所以这些细菌带有自养性，其生长速率很慢，虽然它们与分解乙酸的细菌在厌氧反应器中有共生关系，但其数量较少，在厌氧反应过程中，生成的甲院大部分来自乙酸的分解。主要参与微生物统称为产甲烷菌； 其特点有：1）生长慢；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。

3.基本流程

不溶性有机物和大分子溶性有机物 水解阶段 （胞外酶作用） 简单溶性有机物

产酸脱氢阶段 （产酸细菌作用）

细菌细胞 其它产物

挥发酸 CO2+H2

产甲烷阶段 （产甲烷细菌作用） 细菌细胞 CH4+CO2 3 图10-3为废水厌氧处理的基本流程图，图中以虚线框标出厌氧处理单元，主要由六部分组成，简单说明如下： ⑴厌氧反应器 厌氧处理中的发生生物氧化反应的主体设备。 ⑵促使反应器中主体液体与进水充分混合的设备或手段。 ⑶保持反应器中主体液体达到所需温度的设备。 ⑷pH值调节剂投加设备。 ⑸沼气的排放、贮存和利用设备。 ⑹废弃厌氧生物污泥的贮存和处理设备。

厌氧生物处理工艺的发展简史： ①上述的厌氧过程广泛地存在于自然界中； ②人类第一次利用厌氧消化处理废弃物，是始于1881年——Louis Mouras的“自动净化器”； ③随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）； ——长的HRT、低的处理效率、浓臭的气味等； ④50、60年代，特别是70年代中后期，随着能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理； ——HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高； ——厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等； ——HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。 ⑤最近（90年代以后），随着UASB反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了EGSB 4

和IC反应器； ——EGSB反应器可以在较低温度下处理低浓度的有机废水； ——IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，可以达到更高的有机负荷。

在厌氧反应器构型的开发研究过程中，可以认为，在消化池出现之前，人们主要集中于设法将废水中悬浮物的沉淀和污泥的厌氧发酵分开；而在消化池出现之后，则主要集中于将消化池中的水力停留时间和厌氧生物污泥的停留时间分开。由于产甲烷细菌的增殖率很低，消化池不得不采用很长的水力停留时间，一般为10—25d，这就使池子的体积很大，而容积负荷很低。为解决这一问题，近年来国内外进行了广泛的研究，出现了不少新的厌氧工艺和新型的厌氧反应器，其中包括： ⑴两相厌氧法(two-phase anaerobic treatment process) 这种工艺也称两段(twostage)厌氧法，是根据产甲烷细菌与其它非产甲烷细菌在生长特性方面的差异建立起来的，如图10-4（a）。 ①工艺流程与特点：

这是70年代随着厌氧微生物学的研究不断深入应运而生的；着重于工艺流程的变革，而不是着重于反应器构造变革；在单相反应器中，存在着脂肪酸的产生与被利用之间的平衡，维持两类微生物之间的协调与平衡十分不易；两相厌氧消化工艺就是为了克服单相厌氧消化工艺的上述缺点而提出的；两个反应器中分别培养发酵细菌和产甲烷菌，并控制不同的运行参数，使其分别满足两类不同细菌的最适生长条件；反应器可以采用前述任一种反应器，二者可以相同也可以不同。 两相工艺最本质的特征是实现相的分离，方法主要有：①化学法：投加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产酸相中的生长；②物理法：采用选择性的半透明膜使进入两个反应器的基质有显著的差别，以实现相的分离；③动力学控制法：利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异，控制两个反应器的水力停留时间，使产甲烷菌无法在产酸相中生长；实际上，很难做到相的完全分离。 主要优点： 有机负荷比单相工艺明显提高；产甲烷相中的产甲烷菌活性得到提高，产气量增加；运行更加稳定，承受冲击负荷的能力较强；当废水中含有SO42-等抑制物质时，其对产甲烷菌的影响由于相的分离而减弱；对于复杂有机物（如纤维素等），可以提高其水解反应速率，因而提高了其厌氧消化的效果。

②应用情况 Ⅰ 荷兰：淀粉废水

产酸相 产甲烷相 出水 进水 5

项目 沉淀池 产酸相 产甲烷相 容积 (m3) 700 1700 5000 HRT (h) 3.25 9.5 20 温度 (C) 33 33 35 pH 6.2 6.2 7.5

项目 沉淀池进料 产酸相 产甲烷相 进水 出水 进水 出水 COD (mg/l) 17,500~18,000 17,800 16,400 11,700 3,000 TKN (m mol) 75 77 74 52 46 氨氮 (m mol) 3 29 47 33 42 硫酸盐 (m mol) 3．3 3．0 1．3 0．7  0．1 硫化物 (m mol)  0．1 0．1 1．9 1．3 1．4

Ⅱ我国首都师范大学：豆制品废水 反应器名称 HRT (h) 出水 pH 有机负荷 (kgCOD/m3.d) COD去除率 (%) 产气率 (m3/m3.d) 出水挥发酸 (mg/l) 沼气中 CH4(%) 产酸相 1.8 4.7~5.5 84.4 6.4 1800 12 产甲烷相 (UASB) 13.8 7.0~7.2 12.0 92.3 5.9 5 65

全系统 15.6 7.0~7.2 10.5 93.2 5.2 65 Ⅲ其它 国家 废水性质 规模 进水COD (mg/l) COD 去除率 (%) UASB反应器 的有机负荷 (kgCOD/m3.d) 处理能力 (kgCOD/d) 投入运行年份

比利时 酶和酒精 中试 7500~10000 79~84 14 180 1977 德国 甜菜制糖 中试 6000~7000 90~92 20 45 1980 比利时 酵母、酒精 中试 28200~32000 67~72 21 135 1980 德国 柠檬酸 中试 42574 70~80 15~20 120 1981 比利时 亚麻处理 生产规模 6500~7000 85~90 9~12 350 1980 德国 淀粉、葡萄糖 生产规模 20000 1982 德国 甜菜制糖 生产规模 32000 1982 德国 甜菜制糖 生产规模 15000 1982 6

⑵厌氧接触法(anaerobic contact process)这种工艺也称厌氧活性话泥法，像需氧活性污泥法那样，在消化池出水端设置污泥沉淀池，将沉淀的厌氧生物污泥回流入消化池中，以此来提高消化池中的污泥停留时间，如图10-4（b）；也可在消化池出水部位安装固体分离膜以提高污泥停留时间，如图10-4（c）。 与普通厌氧消化池相比，厌氧接触法的特点有： ①污泥浓度高，一般为5~10 gVSS/l，抗冲击负荷能力强； ②有机容积负荷高，中温时，COD负荷1~6 kgCOD/m3.d，去除率为70~80%； BOD负荷0.5~2.5 kgBOD/m3.d，去除率80~90%； ③出水水质较好； ④增加了沉淀池、污泥回流系统、真空脱气设备，流程较复杂； ⑤适合于处理悬浮物和有机物浓度均很高的废水。 最大的问题是污泥的沉淀：  污泥上附着有小气泡；  污泥在二沉池中还有活性，还会产生气体，导致已下沉的污泥上浮。 改进措施：  真空脱气设备（真空度为500mmH2O）；

 增加热交换器，使污泥骤冷，暂时抑制厌氧污泥的活性。

⑶生物膜反应器 采用生物膜反应器提高污泥的停留时间及污泥浓度，这类反应器有厌氧填充床(anaerobic packed bed)、厌氧膨胀床/流化床(anaerobic expanded/fluidized bed)、厌氧生物转盘(anaetobic rotating)等,如图10—4(d)、(e) ⑷上流式厌氧污泥床反应器(upflow anaerobic sludge blanket reactor)如图10—4(f)所示，这种反应器是在上流式厌氧填充休的基础上发展起来的。