廢水處理方法與工藝

1、廢水處理方法與工藝廢水處理方法與工藝 2 第五部分 化學制藥與環(huán)境保護 動物動物 藍色海洋藍色海洋 自然美景自然美景 從太空中從太空中 看地球看地球, 地球地球 是一個蔚藍是一個蔚藍 色的星球。色的星球。 地球養(yǎng)育了地球養(yǎng)育了 人類人類,也養(yǎng)育也養(yǎng)育 了地球上的了地球上的 一切生物。一切生物。 但是這個美但是這個美 麗的星球麗的星球, 當當 今正為環(huán)境今正為環(huán)境 問題所困擾。問題所困擾。 氣候變暖氣候變暖 森林銳減森林銳減 生物多樣性減少生物多樣性減少 水污染水污染 大氣污染大氣污染 海洋污染海洋污染 土地荒漠化 酸雨蔓延酸雨蔓延 臭氧層破壞臭氧層破壞 固體廢物污染固體廢物污染 17 18 1

2、9 環(huán)境的特性環(huán)境的特性 1、整體性 2、有限性 3、不可逆性 4、潛在性 5、持續(xù)反應性 6、放大性 化學制藥工藝學 21 w 一、環(huán)境保護的重要性 w 全球環(huán)境問題日趨嚴峻：1/3哺乳動物面臨滅絕， 20%淡水魚瀕臨滅絕，9%樹種面臨滅絕，50%珊瑚退 化，80%原始森林遭到破壞，20%人口難以獲得安全 飲用水，2/3人口面臨供水困難。 w 全球十大環(huán)境問題：大氣污染，臭氧層破壞，全球 變暖，海洋污染，淡水資源緊張和污染，土地退化 和沙漠化，森林銳減，生物多樣性減少，環(huán)境公害， 有毒的化學品和危險廢物。 概 述 化學制藥工藝學 22 環(huán)保目標 w 美國：2020年廢棄物減少40-50%；

3、w 中國：2010年基本改變生態(tài)環(huán)境惡化狀況。 （1995年提出） 化學制藥工藝學 23 我國環(huán)境污染造成的經濟損失 w 據中科院公布的一項報告表明：1995年我國環(huán) 境污染造成的經濟損失達到1875億元，占當年國民生 產總值(GDP)的3.27%。大氣污染造成的經濟損失占總 損失的16.1%。 w 2004年因環(huán)境污染造成的損失達5118億元，占當 年GDP3.05%; w 2010年，環(huán)境退化成本從5118.2億元增加到8947.6 億元，占GDP3%左右，虛擬治理成本從2874.4億元提 高到5043.1億元 化學制藥工藝學 24 人類對待污染的對策 w 1 .隨意拋棄法 人類社會早期，

4、人口密度小， 生活水平低下，垃圾少且易分解。 w 2. 深埋或遙遠拋棄法 隨著人類社會的發(fā) 展，隨意拋棄的垃圾已成為眼中釘，采取深 埋或拋至遙遠的荒郊野嶺?！把鄄灰姙閮舴ā?w 3. 異國他鄉(xiāng)拋棄法 嚴重的國際問題，許 多發(fā)展中國家都大力抵制這種侵略?！扒致?法” w 4. 末端處理法 生產過程出現了污染，進 行處理。 化學制藥工藝學 25 人類消除污染的代價 w 1992年 美國化學工業(yè)用于環(huán)保的費用 為$1150億,用于清理已污染區(qū)域的費用為 $7000億； w 1996年 Dupont公司的化學品銷售總額 為$180億，其中用于環(huán)保費用為$10億； w 人們已經認識到：依靠開發(fā)更有效 的

5、污染控制技術所能實現的環(huán)境改善是有 限的，關心產品和生產過程對環(huán)境的影響， 依靠改進生產工藝和加強管理等措施 來消 除污染更為有效。 二、我國防治污染的方針政策： 清潔化生產和末端污染治理 w 第一次全國環(huán)境保護會議到現在，我國在積極 探索環(huán)境管理辦法中，找到了具有中國特色的 環(huán)境管理八項制度 w 1、環(huán)境保護目標責任制 2、綜合整治與定量考核 3、污染集中控制 4、限期治理 5、排污許可證制度 6、環(huán)境影響評價制度 7、“三同時”制度 8、排污收費制度 環(huán)境保護目標責任制： w 環(huán)境保護目標責任制，是通過簽定責任書的形 式，具體落實地方各級人民政府和有污染的單 位對環(huán)境質量負責的行政管理制度

6、。這一制度 明確了一個區(qū)域、一個部門及至一個單位環(huán)境 保護的主要責任者和責任蕩圍，理順了各級政 府和各個部門在環(huán)境保護方面的關系，從而使 改善環(huán)境質量的任務能夠得到層層落實。這是 我國環(huán)境環(huán)保體制的一項重大改革。 城市環(huán)境綜合整治定量考核： w 城市環(huán)境綜合定量考核，是我國在總結近 年來開展城市環(huán)境綜合整治實踐經驗的基 礎上形成的一項重要制度，它是通過定量 考核對城市政府在推行城市環(huán)境綜合整治 中的活動予以管理和調整的一項環(huán)境監(jiān)督 管理制度。 污染集中控制： w 污染集中控制： w 污染集中控制是在一個特定的范圍內，為保護 環(huán)境所建立的集中治理設施和所采用的管理措 施，是強化環(huán)境管理的一項重要

7、手段。污染集 中控制，應以改善區(qū)域環(huán)境質量為目的，依據 污染防治規(guī)劃，打基礎安照污染物的性質、種 類和所處的地理位置，以集中治理為主，用最 小的代價取得最佳效果。 限期治理制度： w 限制治理制度，是指對污染危害嚴重，群 眾反映強烈的污染區(qū)域采取的限定治理時 間、治理內容及治理效果的強制性行政措 施。 排污收費制度 w 排污收費制度，是指一切向環(huán)境排放污染物的 單位和個體生產經營者，按照國家的規(guī)定和標 準，繳納一定費用的制度。我國從1982年開始 全面推行排污收費制度到現在，全國（除臺灣 省外）各地普遍開展了征收排污費工作。目前， 我國征收排污的項目有污水、廢氣、固廢、噪 聲、放射性廢物等五大

8、類113項。 環(huán)境影響評價制度： w 環(huán)境影響評價制度，是貫徹預防為主的原 則，防止新污染，保護生態(tài)環(huán)境的一項重 要的法律制度。環(huán)境影響評價又稱環(huán)境質 量預斷評價，是指對可能影響環(huán)境的重大 工程建設、規(guī)劃或其他開發(fā)建設活動，事 先進行調查，預測和評估，為防止和養(yǎng)活 環(huán)境損害而制定的最佳方案。 “三同時”制度 ： w “三同時”制度“三同時”制度是新建、 改建、擴建項目技術改造項目以及區(qū)域性 開發(fā)建設項目的污染防治設施必須與主體 工程同時設計、同時施工、同時投產的制 度。 排污申報登記與排污許可證制度： w 排污申報登記制度，是指凡是向環(huán)境排放污 染物的單位，必須按規(guī)定程序向環(huán)境保護行 政主管部

9、門申報登記所擁有的排污設施、污 染物處理設施及正常作業(yè)情況下排污的種類、 數量和濃度的一項特殊的行政管理制度。排 污申報登記是實行排污許可證制度的基礎。 w 排污許可證制度，是以改善環(huán)境質量為目標， 以污染總量控制為基礎，規(guī)定排污單位許可 排放污染物的種類，數量、濃度、方式等的 一項新的環(huán)境管理制度。 我國目前推行的是水污染物排放許可證制度。 我國環(huán)境保護的主要制度 主要包括： u1、環(huán)境影響評價制度 u2、“三同時”制度 u3、許可證制度 u4、排污收費制度 我國環(huán)境保護的主要制度 一、環(huán)境影響評價制度 1、概念 u概念：對可能影響環(huán)境的工程建設、 開發(fā)活動和各種規(guī)劃，預先進行調查、 預測和

10、評價，提出環(huán)境影響及防治方 案的報告，經主管當局批準才能進行 建設的制度。 u環(huán)境質量評價的分類：回顧評價；現 狀評價；預測評價。環(huán)境影響評價屬 于預測評價。 我國環(huán)境保護的主要制度 一、環(huán)境影響評價制度 2、意義 u實現經濟發(fā)展與環(huán)境保護相協(xié)調的一 種方式 u貫徹“預防為主”原則的一種形式 u強制性地實行“污染者付費”原則的 一種辦法 我國環(huán)境保護的主要制度 二、“三同時”制度 1、概念和作用 u是指一切新建、改建和擴建的基本建 設項目（包括小型建設項目）、技術 改造項目、自然開發(fā)項目，以及可能 對環(huán)境造成損害的其它工程項目，其 中防治污染和其它公害的設施和其它 環(huán)境保護設施，必須與主體工程

11、同時 設計、同時施工、同時投產。 我國環(huán)境保護的主要制度 二、“三同時”制度 1、概念和作用 u是我國首創(chuàng)的制度 u是防止新污染產生的有效制度 u應該與環(huán)境影響評價制度結合起來， 成為“預防為主”的完整的制度 我國環(huán)境保護的主要制度 二、“三同時”制度 1、法律規(guī)定（1） u建設項目環(huán)境保護管理條例（1988） 還具體規(guī)定了違反時的法律責任： 試生產時環(huán)保工程未同時試運行的； 試生產3個月，未申請環(huán)保設施竣工驗收 的； 環(huán)保設施未建成、未驗收或驗收不合格 的 限期改正和罰款 我國環(huán)境保護的主要制度 三、許可證制度 1、概念 u凡是對環(huán)境有不良影響的各種規(guī)劃、 開發(fā)、建設項目、排污設施或經營活

12、動，需要事先提出申請，經主管部門 審查批準，頒發(fā)許可證后才能從事該 項活動，這就是許可證制度。 u包括：規(guī)劃許可證；開發(fā)許可證；建 設許可證；排污許可證 我國環(huán)境保護的主要制度 四、征收排污費制度 1、制度的建立與完善 u征收排污費制度，是對于向污染物或 者國家排放標準污染物的排污者，按 照污染物的種類、數量和濃度，根據 規(guī)定征收一定的費用。 我國環(huán)境保護的主要制度 四、征收排污費制度 2、目的與作用 u目的：為了促進企業(yè)加強經營管理， 節(jié)約合綜合利用資源，治理污染和改 善環(huán)境。 u作用：利用經濟手段，促使企業(yè)減少 排污量。 化學制藥工藝學 45 w 三、化學制藥廠污染的特點和現狀 1. 成分

13、復雜、組分多、變動性大 2. 間歇排放 3. pH值不穩(wěn)定 4. 化學需氧量（COD）高 5.毒性、刺激性、腐蝕性大 化學制藥工藝學 46 不同工業(yè)部門生產中的廢物排放 量 工業(yè)部門產品排放的廢物/噸 煉油0.1 大宗化學品1-5 精細化工5-20 制藥25-100 化學制藥工藝學 47 w 制藥廠，尤其是化學制藥廠是環(huán)境污染較為嚴 重的企業(yè)。 w 從原料藥到成品藥，整個生產過程都有造成環(huán) 境污染的因素。 w 據不安全統(tǒng)計，全國藥廠每年排放廢氣量約10 億M3,其中，有害物質約10萬噸，每天排放的廢 水量約50萬M3，每年排放的廢渣約10萬噸，對 環(huán)境危害十分嚴重。 化學制藥工藝學 48 防治

14、污染的主要措施 一、采用綠色生產工藝一、采用綠色生產工藝 理想：原子經濟反應，實現廢物的零排放理想：原子經濟反應，實現廢物的零排放 1.1.設計或重新設計少污染或無污染的生產工藝設計或重新設計少污染或無污染的生產工藝 （1 1）以無毒、低毒的原輔材料代替有毒、劇毒的）以無毒、低毒的原輔材料代替有毒、劇毒的 原輔材料，以降低或消除原輔材料，以降低或消除“三廢三廢”的毒性。的毒性。 例：氯霉素合成中用催化劑異丙醇鋁的制備，以例：氯霉素合成中用催化劑異丙醇鋁的制備，以 三氯化鋁代替氯化高汞。三氯化鋁代替氯化高汞。 化學制藥工藝學 49 （2）簡化合成工藝，縮短反應路線 w 例：非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥布洛芬

15、(Ibuprofen，)的合 成曾采用Darzens合成路線，從原料異丁苯到成 品需如下六步反應： CH2CH(CH3)2 ClCH2COOC2H5 C2H5ONa (CH3CO)2O AlCl3 CH2CH(CH3)2 COCH3 O CHCOOC2H5H3C CH2CH(CH3)2 C CH2CH(CH3)2 CHH3CCHO NaOH水蒸汽 AgNO3 ,KOH O CHCOONaH3C CH2CH(CH3)2 C HCl CH2CH(CH3)2 CHH3CCOOK CH2CH(CH3)2 CHH3CCOOH 化學制藥工藝學 50 采用新發(fā)明的方法生產布洛芬，廢物量可減少采用新發(fā)明的方法

16、生產布洛芬，廢物量可減少37%37%， BHCBHC公司因此獲得了公司因此獲得了19971997年度美國年度美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn) 獎獎”的變更合成路線獎的變更合成路線獎。 CH2CH(CH3)2 COCH3 HF (CH3CO)2O H2 Raney Ni (6-2) CO, Pd CH2CH(CH3)2 CHH3COH (6-1) 異丁苯 布洛芬布洛芬 化學制藥工藝學 51 電解氧化反應 Mn 2+ Mn 3+ + e CH3CHO + 4 Mn 3+ + H 2O + 4 Mn 2+ + 4 H+ (3)(3)無污染的綠色生產工藝是消除環(huán)境污染的根本措施無污染的綠色生產工

17、藝是消除環(huán)境污染的根本措施 例例: :苯甲醛是一種重要的中間體，傳統(tǒng)的合成路線是以苯甲醛是一種重要的中間體，傳統(tǒng)的合成路線是以 甲苯為原料通過亞芐基二氯水解而得：甲苯為原料通過亞芐基二氯水解而得： CH3CHCl2 光和熱 Cl2 CHO H2O H+ 間接電解氧化法制備苯甲醛是一條綠色生產工藝：間接電解氧化法制備苯甲醛是一條綠色生產工藝： 化學制藥工藝學 52 2. 2. 優(yōu)化工藝條件優(yōu)化工藝條件 例：乙酰苯胺的硝化反應：原工藝要求將乙酰苯例：乙酰苯胺的硝化反應：原工藝要求將乙酰苯 胺溶于硫酸中，再加混酸進行硝化反應。后經研究發(fā)胺溶于硫酸中，再加混酸進行硝化反應。后經研究發(fā) 現，乙酰苯胺硫酸

18、溶液中的硫酸濃度已足夠高，混酸現，乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸濃度已足夠高，混酸 中的硫酸可以省去。這樣不但節(jié)省了大量的硫酸，而中的硫酸可以省去。這樣不但節(jié)省了大量的硫酸，而 且大大減輕了污染物的處理負擔。且大大減輕了污染物的處理負擔。 NHCOCH3 + HNO3 + H2O NHCOCH3 NO2 H2SO4 化學制藥工藝學 53 3. 3. 改進操作方法改進操作方法 例、抗菌藥諾氟沙星例、抗菌藥諾氟沙星(Norfloxacin)(Norfloxacin)合成中的對氯硝基合成中的對氯硝基 苯氟化反應，原工藝采用二甲基亞砜苯氟化反應，原工藝采用二甲基亞砜(DMSO)(DMSO)作溶劑。作溶劑。

19、后改用高沸點的環(huán)丁砜作溶劑，反應液除去無機鹽后改用高沸點的環(huán)丁砜作溶劑，反應液除去無機鹽 后，可直接精餾獲得對氟硝基苯，避免了廢水的生成。后，可直接精餾獲得對氟硝基苯，避免了廢水的生成。 NO2 Cl DMSO + KF NO2 F NO2 F 環(huán)丁砜 化學制藥工藝學 54 4.4.采用新技術采用新技術 例、在藥物中間體例、在藥物中間體4-4-氨基吡啶的合成中，原工藝采用鐵氨基吡啶的合成中，原工藝采用鐵 粉還原硝基氧化吡啶制備粉還原硝基氧化吡啶制備4-4-氨基吡啶氨基吡啶, ,消耗大量的醋酸，消耗大量的醋酸， 產生較多的廢水和廢渣。產生較多的廢水和廢渣。 現采用催化加氫還原技術，既簡化了工藝操

20、作，又現采用催化加氫還原技術，既簡化了工藝操作，又 消除了環(huán)境污染。消除了環(huán)境污染。 Fe, CH3COOH H2, Raney Ni, CH 3CH2OH N NH2 N NH2 O N NO2 化學制藥工藝學 55 苯乙酸是合成藥物的重要中間體。目前工業(yè)上仍苯乙酸是合成藥物的重要中間體。目前工業(yè)上仍 以苯乙腈水解來制備，而苯乙腈又是由芐氯和氫氰酸以苯乙腈水解來制備，而苯乙腈又是由芐氯和氫氰酸 （劇毒）反應來合成的。現在通過芐氯羰化合成苯乙（劇毒）反應來合成的?，F在通過芐氯羰化合成苯乙 酸已經獲得成功：酸已經獲得成功： CH2ClCH2COOH H2O + CO OH - 化學制藥工藝學 5

21、6 二、循環(huán)套用二、循環(huán)套用 這不僅可降低原輔材料的單耗，提高產品的收率，這不僅可降低原輔材料的單耗，提高產品的收率， 而且可減少環(huán)境污染。例如，氯霉素合成中的乙?；铱蓽p少環(huán)境污染。例如，氯霉素合成中的乙酰化 反應：反應： COCH2NH2 HCl NO2 H2O + (CH3CO)2O + CH3COONa . + 2CH3COOH + NaCl COCH2NHCOCH3 NO2 原工藝：蒸發(fā)濃縮母液，回收醋酸鈉原工藝：蒸發(fā)濃縮母液，回收醋酸鈉 新工藝：母液套用。降低原料消耗、提高產率、新工藝：母液套用。降低原料消耗、提高產率、 減少廢水。減少廢水。 化學制藥工藝學 57 例：甲氧芐氨嘧

22、啶例：甲氧芐氨嘧啶(Trimethoprim(Trimethoprim，TMP)TMP)生產生產 CONHNH2 CH3O OCH3 OCH3 甲苯 + 2K3Fe(CN)6 + 2NH4OH CHO CH3O OCH3 OCH3 + 2K3(NH4)Fe(CN)6 + N2 + 2H2O 3K3(NH4)Fe(CN)6 + KMnO4 + 2H2O 3K3Fe(CN)6 + MnO2 + KOH + 3NH4OH 鐵氰化鉀 亞鐵氰化鉀銨 將反應母液循環(huán)套用，可顯著地減少環(huán)境污染。將反應母液循環(huán)套用，可顯著地減少環(huán)境污染。 其它的如催化劑、活性炭等經過處理后也可考慮反復使用。其它的如催化劑、活

23、性炭等經過處理后也可考慮反復使用。 化學制藥工業(yè)中冷卻水的用量占總用水量的比例一般很大，必化學制藥工業(yè)中冷卻水的用量占總用水量的比例一般很大，必 須考慮水的循環(huán)使用，盡可能實現水的閉路循環(huán)。須考慮水的循環(huán)使用，盡可能實現水的閉路循環(huán)。 化學制藥工藝學 58 三、綜合利用三、綜合利用 充分利用廢棄物充分利用廢棄物“資源資源”的水平反映了一個企業(yè)的的水平反映了一個企業(yè)的 生產技術水平。生產技術水平。 例如，氯霉素生產中的副產物鄰硝基乙苯，是重例如，氯霉素生產中的副產物鄰硝基乙苯，是重 要的污染物之一，將其制成殺草胺要的污染物之一，將其制成殺草胺(Shacaoan)(Shacaoan)，就是，就是

24、一種優(yōu)良的除草劑。一種優(yōu)良的除草劑。 C2H5 NO2 C2H5 NH2 還原 (2) NaOH (1) CH3CHCH3 Br 化學制藥工藝學 59 例：葉酸例：葉酸(Folic acid)(Folic acid)合成中的丙酮氯化反應：合成中的丙酮氯化反應： + Cl2+ HClCCH3CH3 O CCCH3 OCl Cl Cl 反應過程中放出大量的氯化氫廢氣，直接排放將反應過程中放出大量的氯化氫廢氣，直接排放將 對環(huán)境造成嚴重污染。經依次用水和液堿吸收后，既對環(huán)境造成嚴重污染。經依次用水和液堿吸收后，既 消除了氯化氫氣體造成的污染，又可回收得到一定濃消除了氯化氫氣體造成的污染，又可回收得到

25、一定濃 度的鹽酸。度的鹽酸。 化學制藥工藝學 60 四、改進生產設備，加強設備管理四、改進生產設備，加強設備管理 化學制藥工業(yè)中，系統(tǒng)的化學制藥工業(yè)中，系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏”往往 往是造成環(huán)境污染的一個重要原因，必須引起足夠的往是造成環(huán)境污染的一個重要原因，必須引起足夠的 重視。在藥品生產中，從原料、中間體到產品，以至重視。在藥品生產中，從原料、中間體到產品，以至 排出的污染物，往往具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕排出的污染物，往往具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕 等特點。等特點。 無論是設備或管道，從設計、選材，到安裝、操無論是設備或管道，從設計、選材，到安裝、操 作和檢修，以及生產

26、管理的各個環(huán)節(jié)，都必須重視，作和檢修，以及生產管理的各個環(huán)節(jié)，都必須重視， 以杜絕以杜絕“跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏”現象，減少環(huán)境污染?，F象，減少環(huán)境污染。 化學制藥工藝學 61 一、廢水處理有關的基本概念一、廢水處理有關的基本概念 l. l. 水質指標：表征廢水性質的參數水質指標：表征廢水性質的參數, ,如如pHpH值、懸浮值、懸浮 物（物（SSSS）、生化需氧量（）、生化需氧量（BODBOD）、化學需氧量）、化學需氧量CODCOD等指標。等指標。 pHpH值值是反應廢水酸堿性強弱的重要指標。是反應廢水酸堿性強弱的重要指標。 懸浮物（懸浮物（SSSS）是指廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體。）是指廢

27、水中呈懸浮狀態(tài)的固體。 生化需氧量生化需氧量BODBOD：在一定條件下，微生物氧化分解水中：在一定條件下，微生物氧化分解水中 有機物時所需的氧量。有機物時所需的氧量。 BODBOD5 5，即，即5 5日生化需氧量，表示在日生化需氧量，表示在2020下培養(yǎng)下培養(yǎng)5 5天，天，1L1L水水 中溶解氧的減少量。（中溶解氧的減少量。（mg/Lmg/L） 廢水的處理廢水的處理 化學制藥工藝學 62 化學需氧量化學需氧量CODCOD: : 在一定條件下，用強氧化劑在一定條件下，用強氧化劑 （K K2 2CrCr2 2O O7 7、KMnOKMnO4 4）使污染物氧化所消耗的氧量。）使污染物氧化所消耗的氧量

28、。 CODCODCr Cr：我國的廢水檢驗標準規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑， 我國的廢水檢驗標準規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑， 標記為標記為CODCODCr Cr CODCOD、BODBOD表征水被污染的程度。表征水被污染的程度。 COD COD 能更精確地表示廢水中的有機物的含量能更精確地表示廢水中的有機物的含量 COD-BODCOD-BOD= =未能被微生物降解的污染物的含量未能被微生物降解的污染物的含量 化學制藥工藝學 63 w 2. 清污分流 w 清污分流是指將清水(如間接冷卻用水、 雨水和生活用水等)與廢水(如制藥生產過程中 排出的各種廢水)分別用各自不同的管路或渠 道輸送、排放或貯留，以利于清

29、水的循環(huán)套用 和廢水的處理。 w 除清污分流外，還應將某些特殊廢水與 一般廢水分開，以利于特殊廢水的單獨處理和 一般廢水的常規(guī)處理。 化學制藥工藝學 64 3. 3. 廢水處理級數廢水處理級數 按處理廢水的程度不同，廢水處理可分三級處理。按處理廢水的程度不同，廢水處理可分三級處理。 一級處理一級處理（預處理）（預處理）通常是采用通常是采用物理方法或簡單物理方法或簡單 的化學方法的化學方法除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的 污染物，以及調節(jié)廢水的污染物，以及調節(jié)廢水的pHpH值等。值等。 二級處理二級處理主要指廢水的主要指廢水的生物處理生物處理。廢水經過一級

30、。廢水經過一級 處理后，再經過二級處理，可除去廢水中的大部分有處理后，再經過二級處理，可除去廢水中的大部分有 機污染物，使廢水得到進一步凈化。適用于各種有機機污染物，使廢水得到進一步凈化。適用于各種有機 物理的廢水，經生化法處理后，廢水中可被微生物分物理的廢水，經生化法處理后，廢水中可被微生物分 解的有機物一般可去除解的有機物一般可去除90%90%，SSSS可去除可去除90-95%90-95%， BODBOD5 5 達到達到20-30mg/L20-30mg/L，處理后的污水一般能達到排放的要，處理后的污水一般能達到排放的要 求。求。 化學制藥工藝學 65 三級處理是一種凈化要求較高的處理， 目

31、的是除去二級處理中未能除去的污染物，包 括不能被微生物分解的有機物、可導致水體富 營養(yǎng)化的可溶性無機物(如氮、磷等)以及各種 病毒、病菌等。 w 深度處理，只有特殊要求時才使用。 BOD5達到5mg/L以下。 化學制藥工藝學 66 4. 4. 廢水中的污染物的分類廢水中的污染物的分類 在在國家污水綜合排放標準國家污水綜合排放標準中，按污染物對人中，按污染物對人 體健康的影響程度，將污染物分為二類。體健康的影響程度，將污染物分為二類。 （l l）第一類污染物第一類污染物 指能在環(huán)境或生物體內積累，對人體健康產生長指能在環(huán)境或生物體內積累，對人體健康產生長 遠不良影響的污染物。遠不良影響的污染物。

32、國家污水綜合排放標準國家污水綜合排放標準中中 規(guī)定的此類污染物有規(guī)定的此類污染物有9 9種，即總汞、烷基汞、總鎘、種，即總汞、烷基汞、總鎘、 總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并( ( ) )芘。芘。 （2 2）第二類污染物第二類污染物 指其長遠影響小于第一類的污染物。在指其長遠影響小于第一類的污染物。在國家污國家污 水綜合排放標準水綜合排放標準中規(guī)定的有中規(guī)定的有pHpH值、化學需氧量、生值、化學需氧量、生 化需氧量、色度、懸浮物、石油類、揮發(fā)性酚類、氰化需氧量、色度、懸浮物、石油類、揮發(fā)性酚類、氰 化物、硫化物、氟化物、硝基苯類、苯胺類等共化物、硫化物、

33、氟化物、硝基苯類、苯胺類等共2020項。項。 污水處理工藝介紹污水處理工藝介紹 1 污水處理基本方法和工藝流程 2 污水的一級處理 3 污水的二級處理（生物處理） 4 污水的三級處理 5 污水處理方法的選擇與評價 1 污水處理基本方法和工藝流程 一、 污水處理基本方法 按處理方法的性質分：按處理方法的性質分： 物理方法：物理方法：格柵過濾、沉淀法、浮選法、離心分離、膜分離法等格柵過濾、沉淀法、浮選法、離心分離、膜分離法等 化學方法：化學方法：混凝、化學沉淀、中和、萃取、氧化還原、電解等混凝、化學沉淀、中和、萃取、氧化還原、電解等 生物方法：生物方法：好氧、厭氧法好氧、厭氧法 化學制藥工藝學 6

34、9 廢水處理技術按作用原理一般可分為物理法、廢水處理技術按作用原理一般可分為物理法、 化學法、物理化學法和生物法?；瘜W法、物理化學法和生物法。 物理法物理法是利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污是利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污 染物分離出來，在分離過程中不改變其化學性質，如染物分離出來，在分離過程中不改變其化學性質，如 沉降、氣浮、過濾、離心、蒸發(fā)、濃縮等。沉降、氣浮、過濾、離心、蒸發(fā)、濃縮等。 化學法化學法是利用化學反應原理來分離、回收廢水中是利用化學反應原理來分離、回收廢水中 各種形態(tài)的污染物，如中和、凝聚、氧化和還原等。各種形態(tài)的污染物，如中和、凝聚、氧化和還原等。 化學制藥工藝學 7

35、0 w 物理化學法是綜合利用物理和化學作用 除去廢水中的污染物，如吸附法、離子交換法 和膜分離法等。 w 生物法是利用微生物的代謝作用，使廢 水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉化為穩(wěn) 定、無害的物質，如H2O和CO2等。 w 流程的組織一般遵循先易后難、先簡后繁 的規(guī)律。 按不同的處理程度和處理任務可分為：按不同的處理程度和處理任務可分為： 一級處理：一級處理：機械處理機械處理 二級處理：二級處理：主體工藝為生化處理主體工藝為生化處理 三級處理：三級處理：控制富營養(yǎng)化和重新回用控制富營養(yǎng)化和重新回用 原水 格柵沉砂池 生物 處理 設備 初沉池 二沉池 消 毒 排 放 或 三 級 處 理 一級處

36、理（物理處理）二級處理（生物處理） 污 泥 濃 縮 池 污 泥 消 化 池 污 泥 脫 水 污泥 利用 沼氣 污泥處理 城市二級污水處理廠 典型工藝流程 二、污水處理工藝流程 原水回收有用物質毒物處理一般處理 再用或排放 工業(yè)污水處理一般流程 2 污水的一級處理 一、格柵 二、沉砂池 三、調節(jié)池 四、沉淀池 五、氣浮 一、格柵 平面 粗格柵（50100mm） 曲面 中格柵（1040mm） 細格柵（310mm） 人工清除格柵 機械清除格柵 履帶式機械格柵 工作原理 二、沉砂池 1.作用 從污水中分離密度較大的無機顆粒，保護 水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構筑 物容積，提高污泥有機組分的含率，提

37、高 污泥作為肥料的價值。 2.沉砂池類型及原理 平流式（重力式）沉砂池 曝氣式沉砂池 平流式（重力式）沉砂池 曝氣沉砂池示意圖 工作原理 三、調節(jié)池 為了保證后續(xù)處理構筑物或設備的正常運 行，需對污水的水量和水質進行調節(jié)。 酸性污水和堿性污水在調節(jié)池內進行混合， 可達到中和的目的。 短期排出的高溫污水也可用調節(jié)的辦法來 平衡水溫。 工作原理 四、沉淀池 w 常見的幾種沉淀池類型 平流式沉淀池 豎流式沉淀池 幅流式沉淀池 斜流式沉淀池 平流式沉淀池 或采用鏈板式刮泥機 幅流式沉淀池（中心進水） 幅流式沉淀池（周邊進水） 斜板沉淀池 幾種沉淀池的比較 w 平流式池：構造簡單，沉淀效果較好，但占地面

38、積較大， 排泥存在的問題較多，目前大、中、小型污水處理廠均有 采用； w 豎流式池：占地面積小，排泥較方便，且便于管理，然而 池深過大，施工困難，造價高，因此一般僅適用于中小型 污水處理廠使用； w 輻流式池：最適宜于大型水處理廠采用，有定型的排泥機 械，運行效果較好，但要求較高的施工質量和管理水平； w 斜流式池：主要適用于初沉池，在給水處理中應用較廣， 沉淀效率高，停留時間短，占地少，缺點是容易滋生藻類 等，排泥困難、易堵塞，維護不便。 五 氣浮 w 氣浮法又稱為浮選法，它是在污水中通入 空氣，產生微小氣泡作為載體，使污水中 的乳化油、微小懸浮物等污染物黏附在氣 泡上。利用氣泡的浮升作用上

39、浮到水面， 通過收集水面上的泡沫或浮渣達到分離雜 質、凈化污水的目的。 親水性物質與氣泡的粘附情況 1.親水性物質 2.極性基 （圓頭端、親水性） 3.非極性基 （尾端、疏水性） 浮選劑例如：松香油、煤油、脂肪酸及鹽類等 部分部分(回流回流)加壓溶氣氣浮法加壓溶氣氣浮法 3 污水的生物處理 一、污水的生物處理概述 污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解 及轉化功能，以污水的有機物(少數以無機 物)作為微生物的營養(yǎng)物質，采取一定的人 工措施，創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境，通過微生 物的代謝作用，使污水中的污染物質被降解、 轉化，污水得以凈化。 好氧生物處理 厭（兼）氧生物處理 二、污水生物處理分類 2

40、2、生物處理對水質的要求、生物處理對水質的要求 a a溫度溫度 好氧生物處理的水溫宜在好氧生物處理的水溫宜在20-4020-40。 厭氧生物處理的適宜水溫在厭氧生物處理的適宜水溫在10-3010-30、35-3835-38和和 50-5550-55。 b bpHpH值值 好氧生物，廢水的好氧生物，廢水的pHpH值在值在6-96-9； 厭氧生物，廢水的厭氧生物，廢水的pHpH值在值在6.5-7.56.5-7.5。 c c營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質 d d有毒物質有毒物質 e e溶解氧溶解氧 f f有機物濃度有機物濃度 好氧生物處理的原理 w 在充分供氧的條件下，利用好氧微生物的 生命活動過程，將有機污染物

41、氧化分解成 較穩(wěn)定的無機物的處理方法，在工程上稱 為污水的好氧生物處理。 有機物的好氧分解圖示 在污水好氧處理過程中，必須不間斷地供給溶解 氧。因為氧是有機物的最后氫受體，正是由于這 種氫的轉移，才使能量釋放出來，成為細菌生命 活動和合成新細胞物質的能源。 要保證污水處理的效果，首先必須有足夠數量的 微生物，同時，還必須有足夠數量的營養(yǎng)物質。 好氧生物處理 w 傳統(tǒng)活性污泥法 w 氧化溝 w 序批式活性污泥法 w 生物濾池、生物轉盤 w 流化床、氣提式反應器（BAS） 活性污泥法 生物膜法 活性污泥的特征與微生物 特征 a、形態(tài)：在顯微鏡下呈不規(guī)則橢圓狀，在水中呈“絮狀”。 b、顏色：正常呈黃

42、褐色，但會隨進水顏色、曝氣程度而變 （如發(fā)黑為曝氣不足，發(fā)黃為曝氣過度）。 c、理化性質：=1.0021.006，含水率99%，直徑大小 0.020.2mm，表面積20100cm2/ml，pH值約6.7，有較 強的緩沖能力。其固相組分主要為有機物，約占7585%。 d、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。（理解： 自我繁殖、生物吸附與生物氧化）。 e、組成：由微生物群體，微生物殘體，難降解有機物，無 機物四部分組成。 微生物組成及其作用 組成：包括細菌、真菌、原生動物、后生動物。 細菌：以異養(yǎng)型原核生物(細菌)為主，數量107108個/mL，自 養(yǎng)菌數量略低。其優(yōu)勢菌種：產堿桿菌屬等，它是

43、降解污染物 質的主體，具有分解有機物的能力。 真菌：由細小的腐生或寄生菌組成，具分解碳水化合物，脂肪、 蛋白質的功能，但絲狀菌大量增殖會引發(fā)污泥膨脹。 原生動物：肉足蟲，鞭毛蟲和纖毛蟲3類、捕食游離細菌。其 出現的順序反映了處理水質的好壞（這里的好壞是指有機物的 去除），最初是肉足蟲，繼之鞭毛蟲和游泳型纖毛蟲；當處理 水質良好時出現固著型纖毛蟲，如鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲、聚 縮蟲、蓋纖蟲等。 后生動物(主要指輪蟲、線蟲、甲殼蟲如水騷類），捕食菌膠 團和原生動物，是水質穩(wěn)定的標志。 產堿桿菌 絲狀菌 草履蟲 游泳型纖毛蟲 鐘蟲 固著型纖毛蟲 輪蟲 線蟲 3 3、好氧生物處理法、好氧生物處理法 (1

44、)(1)活性污泥法活性污泥法 活性污泥是由好氧微生物活性污泥是由好氧微生物( (包括細菌、微型動包括細菌、微型動 物和其它微生物物和其它微生物) )及其代謝和吸附的有機物和無機及其代謝和吸附的有機物和無機 物組成的物組成的生物絮凝體生物絮凝體，具有很強的吸附和分解有，具有很強的吸附和分解有 機物的能力。機物的能力。 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 衡量活性污泥數量和性能好壞的指標主要有衡量活性污泥數量和性能好壞的指標主要有 污泥濃度污泥濃度(MLSS)(MLSS)、污泥沉降比、污泥沉降比(SV)(SV)和污泥容積指和污泥容積指 數數(SVI)(SVI)等。等。 污泥指數的計算方法為：污泥

45、指數的計算方法為： MLSS 0100SV SVI 活性污泥法工藝流程活性污泥法工藝流程 初次沉初次沉 淀池淀池 曝氣池曝氣池 空氣空氣 進水進水 回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥 污泥污泥 出水出水 二次沉淀池二次沉淀池 再生池再生池 常用曝氣方式常用曝氣方式 按曝氣方式不同，活性污泥法可分為普通曝氣法、逐按曝氣方式不同，活性污泥法可分為普通曝氣法、逐 步曝氣法、完全混合曝氣法、純氧曝氣法和深井曝氣法等步曝氣法、完全混合曝氣法、純氧曝氣法和深井曝氣法等 多種方法。多種方法。 氧化溝（OD） 1.概念： 氧化溝是一種改良的活性污泥法，其曝氣池 呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在 其中循環(huán)流

46、動，因此被稱為“氧化溝”，又 稱環(huán)形曝氣池”。 1920年，在英國謝非爾德(Sheffield)首次建成氧化溝，采 用漿板式曝氣機。 氧化溝流程示意圖 氧化溝的工藝特點 w 簡化了預處理 氧化溝HRT、SRT較長，有機物可 得到較徹底的去除，排出的污泥已經高度穩(wěn)定，不需初 沉池和厭氧消化 w 具有推流式的流態(tài)特征 DO濃度在沿池長方 向形成好氧、缺氧和厭氧條件，合理設計可用來脫氮除 磷。 采用立式表曝機的卡魯塞爾氧化溝采用立式表曝機的卡魯塞爾氧化溝 (英國英國ASH Vale 污水處理廠污水處理廠) OTV-GrugerOTV-Gruger的三溝式氧化溝的三溝式氧化溝(Faabborg(Faa

47、bborg污水處理廠污水處理廠) ) OrbalOrbal型氧化溝型氧化溝 SBR SBR法(Sequencing Batch Reator)，是連續(xù) 式活性污泥法的一種改型，它的反應機制 以及污染物質的去除機制和傳統(tǒng)活性污泥 法基本相同，僅運行操作不一樣。 SBR的操作模式由進水、反應、沉淀、出 水和待機等5個基本過程組成。 進水曝氣沉淀排水排泥 去除碳源的典型的去除碳源的典型的SBR運行程序運行程序 1 1、經典、經典SBRSBR（間歇式污泥法）反應器原理（間歇式污泥法）反應器原理 2 2、SBRSBR反應器反應器 3.經典經典SBR反應器的優(yōu)點反應器的優(yōu)點 4.同時，經典的同時，經典的S

48、BR反應器也存在一定的問題反應器也存在一定的問題 比如：比如： 1)對于單一對于單一SBR反應器的應用需要較大的調節(jié)池；反應器的應用需要較大的調節(jié)池； 2)對于多個對于多個SBR反應器進水和排水的閥門自動切換反應器進水和排水的閥門自動切換 頻繁；頻繁； 3)無法解決大型污水處理項目連續(xù)進水、連續(xù)出水無法解決大型污水處理項目連續(xù)進水、連續(xù)出水 的處理要求。的處理要求。 4)設備的閑置率較高設備的閑置率較高 5)污水提升水頭損失較大。污水提升水頭損失較大。 正是以上這一系列問題的存在導致了對于正是以上這一系列問題的存在導致了對于SBR反應器反應器 的不斷改進和開發(fā)。的不斷改進和開發(fā)。 5. CAS

49、S(CAST)工藝工藝 (1) 生物選擇器生物選擇器 (2) 缺氧區(qū)缺氧區(qū) (3) 好氧區(qū)好氧區(qū) (4) 回流污泥和剩余污泥回流污泥和剩余污泥 (5) 潷水器潷水器 循環(huán)式活性污泥法工藝循環(huán)式活性污泥法工藝 6.AB法 （Adsorption-Biodegradation） AB法是吸附生物降解工藝的簡稱，是由德國亞 琛工業(yè)大學（Aachen）賓克（Bohnke）教授于20世紀 70年代中期開創(chuàng)。該工藝于80 年代初應用于工程實踐, 目前, 國內已有多家城市污水處理廠采用了AB 法工藝。 與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未設 初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級處 理系統(tǒng)；

50、B段由曝氣池和二次沉淀池組成；A、B兩段 各自擁有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，各自 由獨特的微生物群體，有利于功能的穩(wěn)定。 AB 法工藝的流程法工藝的流程 污水由排水系統(tǒng)經格柵和沉砂池直接進入A 段，該段為吸 附段，負荷較高，泥齡短, 水力停留時間很短, 約為30min， 有 利于增殖速度較快的微生物生長繁殖，而且在A段存活的只是抗 沖擊負荷能力強的原核細菌，其他微生物不能存活。廢水經過A 段處理后，BOD去除4070，可生化性有所提高，有利于B 段的工作；A段污泥產率較高，吸附能力強，重金屬、難降解物 質以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質等，都可能通過污泥的吸附作用 得以去除。 污水從A段流出

51、后進入B段，B段為生 物氧化段，屬于傳統(tǒng)活性污泥法，一般在 較低負荷下運行，停留時間約為26h,泥 齡較長，為1520d。B段發(fā)生硝化和部分 的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS 和BOD一般小于10mg/L。 8.其他SBR演變工藝 ICEAS工藝 Intermittent Cycle Extended Aeration System間歇式循環(huán) 延時曝氣工藝 IDEA工藝 Intermittently Decanted Extended Aeration間歇排水延時 曝氣工藝 DAT-IAT工藝 Demand Aeration TankIntermittent Aeration Tank需

52、氧池 間歇曝氣池工藝 剩余污泥的處理剩余污泥的處理 污泥脫水的方法主要有：沉淀濃縮法污泥脫水的方法主要有：沉淀濃縮法 自自 然晾曬法然晾曬法 機械脫水法機械脫水法 脫水后的污泥可采取以下幾種方法進行最終處理。脫水后的污泥可采取以下幾種方法進行最終處理。 焚燒焚燒 作建筑材料的摻合物作建筑材料的摻合物 作肥料作肥料 繁殖蚯蚓繁殖蚯蚓 3 3、生物膜法、生物膜法 w 生物膜法是依靠生物膜吸附和氧化廢水中的 有機物并同廢水進行物質交換，從而使廢水 得到凈化的另一種好氧生物處理法。 w 根據處理方式與裝置的不同，生物膜法可分 為生物濾池法、生物轉盤法和流化床生物膜 法等。 圖6-6 生物膜的凈化原理

53、生物濾池生物濾池 w a)工藝流程 b) 生物濾池的負荷 C)普通生物濾池 d)塔式生物濾池 注意：沒有橫線！注意：沒有橫線！ 生物轉盤法 生物流化床 污水的厭氧生物處理 概述 厭氧生物處理機理 厭氧處理反應器技術 一、概述 w 厭氧生物處理是指利用厭氧微生物的代謝 過程，在無氧條件下把污水中的有機污染 物轉化為無機物和少量細胞物質的污水處 理方法。 w 與好氧生物處理技術相比，它具有以下突 出優(yōu)點： w 能耗低(約為好氧的1015） w 可回收生物能源（沼氣） w 產生的剩余污泥量少（相當于好氧的1/101/6） w 可承受的有機負荷高，占地少 )/( 3 00 dmkgCOD HRT S

54、V QS LV 但厭氧生物處理也有自身的缺點，主要是： w 厭氧處理后出水COD、BOD值較高，難以 達標（需好氧處理作為后處理） w 厭氧水力停留時間一般較長，厭氧的啟動 時間一般也較長 w 受溫度等影響大，有惡臭 二、厭氧生物處理的機理 厭氧生物降解過程可分為四個階段： 1.水解階段 2.酸化階段(也叫發(fā)酵階段) 3.產乙酸階段 4.產甲烷階段 水解階段 w 水解細菌將不溶性有機物轉變成可溶性有 機物,將高分子溶性有機物轉變成小分子 有機物(通過細菌胞外酶作用) w 纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖和葡萄糖 w 淀粉被淀粉酶水解成麥芽糖和葡萄糖 w 蛋白質被蛋白酶水解成短酞和氨基酸 w 脂肪

55、被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸 Return 酸化階段 w 水解階段產生的小分子水解產物在酸化菌 的細胞內轉化為更簡單的化合物并分泌到 細胞外,這一階段的主要產物有VFA醇類 乳酸CO2NH3H2S等。與此同時，酸化菌 也利用部分物質合成新的細胞物質。 產乙酸階段 w 在此階段，酸化階段的產物被進一步轉化 為乙酸、H2、碳酸等以及新的細胞物質。 產甲烷階段 w 在此階段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和 甲醇等被轉化為CH4、CO2和新的細胞 物質。 w 整個厭氧降解的速率取決于以上四個 階段中速度最慢的那個階段，因為產 甲烷菌的生長緩慢,所以產甲烷的反應 較慢,所以一般產甲烷階段是整個厭氧 降解過程的

56、速率限制性階段. 小結 (厭氧生物處理反應機理圖) 不溶性有機物和高分子 溶性有機物 水解階段 （細菌胞外酶作用） 小分子溶性有機物 產酸脫氫 階段 （產酸菌作用） 細菌細胞 揮發(fā)酸 (如乙酸) CO2+H2 其他產物 (如醇類等) 產甲烷階段(產甲烷細菌作用) 細菌細胞 CH4+CO2 原酸化階段和產 乙酸階段可合并 為一個階段 4、厭氧生物處理法 w （1）傳統(tǒng)厭氧消化池 （2）厭氧接觸法 （3）上流式厭氧污泥床 （四）各類制藥廢水的處理 wl. 含懸浮物或膠體的廢水 w 廢水中所含的懸浮物一般可通過沉 淀、過濾或氣浮等方法除去。氣浮法的 原理是利用高度分散的微小氣泡作為載 體去粘附廢水中

57、的懸浮物，使其密度小 于水而上浮到水面，從而實現固液分離。 2. 酸堿性廢水 w對于濃度較高的酸性或堿性廢水應盡量 考慮回收和綜合利用 w回收后的剩余廢水或濃度較低、不易回 收的酸性或堿性廢水必須中和至中性。 3. 含無機物廢水 w 制藥廢水中所含的無機物通常為鹵化物、氰 化物、硫酸鹽以及重金屬離子等，常用的處 理方法有稀釋法、濃縮結晶法和各種化學處 理法。對于不含毒物又不易回收利用的無機 鹽廢水可用稀釋法處理。 NaCN + 2H2O 1%1.5%NaOH HCOONa + NH3 170 C 180 C,1.47MPa O O 例如，用高壓水解法處理高濃度含氰廢水，去除率可達例如，用高壓水

58、解法處理高濃度含氰廢水，去除率可達99.99%99.99% 以上。以上。 4. 含有機物廢水 w常用的回收和綜合利用方法有蒸餾、萃 取和化學處理等?；厥蘸蠓吓欧艠藴?的廢水，可直接排入下水道。 w對于低濃度、不易被氧化分解的有機廢 水，這些廢水可用沉淀、萃取、吸附等 物理、化學或物理化學方法進行處理。 w對于濃度高、熱值高、可用焚燒法進行 處理。 污水自然生物處理 污水自然生物處理的回顧與前瞻 w 污水的自然生物處理已有300多年的歷史，但隨著 經濟和社會的發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的水質水 量發(fā)生了很大的變化，“經典式”生態(tài)系統(tǒng)的自然 凈化能力承受不了越來越沉重的污染負荷。為了解 決日益嚴重

59、的水環(huán)境污染問題，出現了以普通活性 污泥法、生物膜法等高效的人工凈化技術。但進入 20世紀70年代，嚴重的世界能源危機，迫使人們又 轉向研究節(jié)省能源、資源和投資的處理方法。污水 的自然生物處理作為“替代技術”之一受到重視。 一、穩(wěn)定塘（生物塘） 1、概述 穩(wěn)定塘：又叫生物穩(wěn)定塘（biological stabilization pond）， 俗稱氧化塘（oxidation pond）。 1)工作原理：依靠自然生態(tài)系統(tǒng)的凈化作用使污水凈化。 2)供氧方式：通過大氣復氧和藻類的光合作用供氧，或人工曝 氣（曝氣塘）。 3)分類：按DO濃度高低分好氧穩(wěn)定塘,兼性塘,厭氧塘,曝氣塘。 按處理程度分一級、

60、二級和深度處理塘。 按出水方式又可分連續(xù)出水塘、控制性水塘、貯存塘。 4)適宜條件：要求有廢河道、沼澤地、峽谷、荒地且地質條件 良好的地形；要考慮氣溫、光照和風力。 5)優(yōu)缺點：工程簡單，建設投資少，能耗少，成本低廉，利于 農業(yè)灌溉，能實現污水資源化。但占地面積大，凈化效果受 季節(jié)（含光照、氣溫）影響，易造成地下水污染，周邊環(huán)境 條件較差。 生物塘的種類及特征 名稱好氧生物塘兼氧生物塘厭氧生物塘 曝氣生物塘 水深（米）0.20.412.52.542.54.5 停留時間(日)267303050210 BOD負荷 （g/m3d） 10202102100 BOD去除率8095357550705080