《污水處理講座》PPT課件

1、污水處理的技術(shù)原理與應(yīng)用,前 言,碳氮磷污染的危害性,水體的富營(yíng)養(yǎng)化 水體出現(xiàn)缺氧，水質(zhì)惡化黑臭； 水體中有毒有害物質(zhì)增加，水中生物的大量死亡； 給水體帶來大量病原菌、寄生蟲卵及病毒等； 造成水體重金屬富集，并可由水中生物轉(zhuǎn)移至人體； 引發(fā)藻類大量繁殖，加快湖泊水體的老化程度,海洋赤潮,湖泊水華,污染物來源,點(diǎn)源污染 城鎮(zhèn)污水 工業(yè)廢水 面源污染 農(nóng)業(yè)排水,我國(guó)水體污染現(xiàn)狀,局部有所改善 整體仍在惡化,主要內(nèi)容,第一章 有機(jī)物生物去除的工藝原理與應(yīng)用 第二章 脫氮除磷的工藝原理與研究進(jìn)展 第三章 生物去碳脫氮除磷的技術(shù)應(yīng)用 第四章 污水深度處理方法的工藝原理與應(yīng)用,第一章 有機(jī)物生物去除的工藝

2、原理與應(yīng)用,第一節(jié) 物理化學(xué)法,格柵攔截法大型懸浮物、漂浮物 （混凝）沉淀法非溶解性物質(zhì) （混凝）氣浮法非溶解性物質(zhì) （混凝）過濾法非溶解性物質(zhì) 化學(xué)氧化法 吸附法,第二節(jié) 生物化學(xué)法,分類一： 好氧法如一段式曝氣池 厭氧法水解酸化階段，產(chǎn)甲烷階段；如UASB 分類二： 活性污泥法 生物膜法,第三節(jié) 主要工程應(yīng)用,視污水水質(zhì)條件而定： 混凝沉淀/氣浮進(jìn)水SS/膠體濃度高； 混凝過濾/炭濾進(jìn)水SS/膠體濃度低； A/O工藝進(jìn)水難降解有機(jī)物濃度高，考慮水解酸化； AB工藝進(jìn)水有機(jī)物濃度高，分段處理以提高效率； A2/O工藝協(xié)同考慮脫氮除磷工藝； 化學(xué)氧化除色度及分解有機(jī)物；,第二章 脫氮除磷的工藝

3、原理與研究進(jìn)展,第一節(jié) 物理化學(xué)法脫氮,吹脫法 折點(diǎn)加氯法 離子交換法,第二節(jié) 化學(xué)法除磷,混凝沉淀除磷技術(shù) 晶析法除磷技術(shù) 特點(diǎn)：效率高，污泥產(chǎn)量大,第三節(jié) 生物法脫氮,基本原理 氨化作用：多種微生物 硝化作用：亞硝酸菌，硝酸菌（好氧） 反硝化作用：反硝化菌（缺氧/厭氧,典型應(yīng)用 A/O工藝： A段為缺氧段，存在氧、硝酸鹽/亞硝酸鹽，DO一般低于0.5mg/L； O段傾向于延時(shí)曝氣； 有混合液回流,第四節(jié) 生物法除磷,基本原理,典型應(yīng)用 A/O工藝： A段為厭氧段，DO一般要求低于0.2mg/L； O段傾向于短時(shí)普通曝氣； 無混合液回流,關(guān)于其它“A/O”工藝 水解酸化+接觸氧化（生物膜法）

4、： A段為厭氧/缺氧段，以水解酸化為主； O段為好氧段，以好氧反應(yīng)為主； 一般無混合液回流及污泥回流。 上述同樣適合活性污泥法，但需設(shè)污泥回流,第五節(jié) 生物法脫氮機(jī)理研究進(jìn)展,微生物對(duì)氮的可能轉(zhuǎn)化途徑,1、同時(shí)硝化反硝化(SND) 現(xiàn)象： 在有氧條件下存在反硝化反應(yīng)進(jìn)程 硝化和反硝化在同一反應(yīng)器中、相同操作條件下同時(shí)發(fā)生 機(jī)理： 宏觀環(huán)境解釋：反應(yīng)器內(nèi)存在缺氧/厭氧段水力因素 微環(huán)境理論 ：微生物絮體內(nèi)存在DO梯度 生物學(xué)的解釋：存在著好氧反硝化菌 影響因素 DO適中，與污泥絮體大小有關(guān) 碳源同傳統(tǒng)相比，要求不嚴(yán)格 活性污泥絮體大小顆粒大小、密實(shí)度適中 ORP同DO,2、短程硝化反硝化 機(jī)理：

5、 NH4+ NO2 N2 將硝化過程控制在亞硝酸鹽階段，然后直接進(jìn)行反硝化 要點(diǎn)： 細(xì)致地選擇污泥齡，保留亞硝化細(xì)菌，排除硝化細(xì)菌,3、厭氧氨氧化 機(jī)理： 厭氧條件下，以NO3 或NO2為電子受體，將氨轉(zhuǎn)化為N2 要點(diǎn)： 厭氧氨氧化反應(yīng)和厭氧氨氧化菌的存在,4、氧限制自養(yǎng)硝化反硝化（OLAND） 機(jī)理： 控制溶解氧，使硝化過程僅進(jìn)行到NH4+氧化為NO2階段，由NO2氧化與未反應(yīng)的NH4+形成N2。 要點(diǎn)： 低溶解氧濃度下實(shí)現(xiàn)維持NO2的積累,5、好氧反氨化 現(xiàn)象： 某些高濃度含氮廢水處理過程中，氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程不需要按化學(xué)計(jì)量式消耗電子供體。 機(jī)理： 涉及到的微生物目前尚不太清楚,第六節(jié)

6、生物法除磷機(jī)理研究進(jìn)展,反硝化除磷 在磷的生物攝/放過程中，反硝化除磷細(xì)菌（DPB）以硝態(tài)氮取代氧作為電子受體 反硝化脫氮和生物除磷合二為一,第三章 生物脫氮除磷的技術(shù)應(yīng)用,第一節(jié) 序批式反應(yīng)器的應(yīng)用,SBR工藝 進(jìn)水期、反應(yīng)曝氣期、靜沉期、潷水期、閑置期 與A/O相同，可實(shí)現(xiàn)生物脫氮/除磷,CASS與CAST 與A2/O工藝類似，兼有脫氮除磷功能,MSBR,UNITANK,第二節(jié) AB法的應(yīng)用,原理 A級(jí)：短時(shí)曝氣，利于除磷；底物濃度高，反應(yīng)速度快； B級(jí)：延時(shí)曝氣，利于硝化；底物濃度低，出水水質(zhì)好。 工藝的延伸 生物膜法：可不設(shè)中沉池； B級(jí)可采用A/O等工藝A+A/O； A+SBR,第三

7、節(jié) 氧化溝的應(yīng)用,原理A/O工藝的多級(jí)串聯(lián) A段：距曝氣機(jī)下游較遠(yuǎn)的區(qū)域； O段：距曝氣機(jī)下游較近的區(qū)域； 特點(diǎn)：循環(huán)水流混合條件好，傳質(zhì)效果佳,氧化溝工藝的重要變革 工藝變革：增設(shè)厭氧池相當(dāng)于A2/O工藝； 設(shè)備變革：微孔曝氣氧化溝； 結(jié)合SBR類交替式氧化溝； 一體化方向一體式氧化溝,第四節(jié) A2/O工藝的應(yīng)用,原理生物脫氮除磷 A1段：厭氧釋磷； A2段：缺氧反硝化； O段：好氧硝化。 工藝的改良 A+A2/O工藝解決A1段DO問題；,工藝改良示例：CCFP工藝 機(jī)理： 水處理工藝與氧化溝工藝相結(jié)合； 水流動(dòng)力學(xué)獨(dú)特的彎道水力條件（主流，二次流，邊壁湍流擴(kuò)散），混合傳質(zhì)作用更佳； 反應(yīng)動(dòng)

8、力學(xué)同時(shí)硝化反硝化 特點(diǎn)： 兼具兩種工藝的特點(diǎn)； 節(jié)約能耗,第四章 污水深度處理方法的工藝原理與應(yīng)用,污水深度處理概述,深度處理目的：一般指污水回用 深度處理對(duì)象：有機(jī)物，懸浮物，離子 深度處理工藝：一般為污水處理工藝與給水處理工藝的結(jié)合,水中雜質(zhì)顆粒分布,污水回用的主要途徑,第一節(jié) 物理化學(xué)法,混凝）沉淀法非溶解性物質(zhì) （混凝）氣浮法非溶解性物質(zhì) （混凝）過濾法非溶解性物質(zhì) 化學(xué)氧化法 吸附法，離子交換法 微濾，超濾，鈉濾，反滲透,第二節(jié) 生物化學(xué)法,生物膜法 接觸氧化法 曝氣生物濾池（BAF） 生物活性炭（BAC） 投炭式活性污泥法（PACT） 膜生物反應(yīng)器（MBR,接觸氧化法 生物膜法的

9、一種； 泥齡長(zhǎng)，效果穩(wěn)定。 單位空間內(nèi)生物量少； 占地面積較大。 案例：深圳自來水預(yù)處理,曝氣生物濾池 生物膜法的一種，與V型濾池的結(jié)合； 單位空間內(nèi)生物量多； 占地面積小。 案例：中石化含油廢水深度生化處理主導(dǎo)工藝,生物活性炭 生物膜法的一種，給水處理方法的延伸； 單位空間內(nèi)生物量多； 占地面積??； 與臭氧相結(jié)合，效果更理想。 案例：中石油含油廢水深度生化處理主導(dǎo)工藝,投炭式活性污泥法 生物膜法與活性污泥法相結(jié)合的一種。 機(jī)理： 活性炭的吸附作用提高反應(yīng)速率；增加反應(yīng)時(shí)間； 微生物的分解作用投加濃度低，處理成本低。 特點(diǎn)： 提高對(duì)難降解有機(jī)物的去除率； 增強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷的能力； 保證安全性（增強(qiáng)系統(tǒng)抵抗油、有毒物等的能力）； 減輕后續(xù)處理系統(tǒng)的負(fù)荷，總處理成本低； 生化池內(nèi)活性炭累積量多，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)； 有助于提高反應(yīng)速率，提高難降解有機(jī)物去除率,膜生物反應(yīng)器（MBR） 特點(diǎn)： 利用膜取代傳統(tǒng)二沉池的一種新工藝； 對(duì)污泥性狀的要求低，生化池運(yùn)行靈活。 分類： 性質(zhì)微濾膜、超濾膜；簾式膜、平板膜