污水處理講座

1、污水處理的污水處理的技術原理與應用技術原理與應用前前 言言碳氮磷污染的危害性水體的富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)缺氧，水質惡化黑臭；水體中有毒有害物質增加，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源污染城鎮(zhèn)污水工業(yè)廢水面源污染 農業(yè)排水我國水體污染現(xiàn)狀局部有所改善整體仍在惡化主要內容第一章第一章 有機物生物去除的工藝原理與應用有機物生物去除的工藝原理與應用第二章第二章 脫氮除磷的工藝原理與研究進展脫氮除磷的工藝原理與研究進展第三章第三章 生物去碳脫氮除磷的技術應用生物去碳脫

2、氮除磷的技術應用第四章第四章 污水深度處理方法的工藝原理與應用污水深度處理方法的工藝原理與應用第一章第一章 有機物生物去除的有機物生物去除的工藝原理與應用工藝原理與應用第一節(jié)第一節(jié) 物理化學法物理化學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（混凝）氣浮法非溶解性物質（混凝）過濾法非溶解性物質化學氧化法吸附法第二節(jié)第二節(jié) 生物化學法生物化學法分類一：好氧法如一段式曝氣池厭氧法水解酸化階段，產甲烷階段；如uasb分類二：活性污泥法生物膜法 曝 氣 池 二沉池 空氣 回流污泥 剩余污泥 出水 進水 進水 出水 消化氣 澄清區(qū) 污泥層 懸浮層 第三節(jié)第三節(jié) 主要工程應用主要工程應用視污

3、水水質條件而定：混凝沉淀/氣浮進水ss/膠體濃度高；混凝過濾/炭濾進水ss/膠體濃度低；a/o工藝進水難降解有機物濃度高，考慮水解酸化；ab工藝進水有機物濃度高，分段處理以提高效率；a2/o工藝協(xié)同考慮脫氮除磷工藝；化學氧化除色度及分解有機物；第二章第二章 脫氮除磷的工藝原理與脫氮除磷的工藝原理與研究進展研究進展第一節(jié)第一節(jié) 物理化學法脫氮物理化學法脫氮吹脫法折點加氯法離子交換法 第二節(jié)第二節(jié) 化學法除磷化學法除磷混凝沉淀除磷技術晶析法除磷技術特點：效率高，污泥產量大 第三節(jié)第三節(jié) 生物法脫氮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

4、氧）典型應用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段傾向于延時曝氣；有混合液回流。出水 進水 cn dn a. s 第四節(jié)第四節(jié) 生物法除磷生物法除磷基本原理發(fā)酵性產酸菌 水中基質 o2 p 乙 酸 有機基質 積磷細菌 非積磷 異養(yǎng)細菌 好氧區(qū) 厭氧區(qū) 基質o2 能量細胞 物質 基質o2 能量細胞 物質 好氧區(qū) 厭氧區(qū) 基質 乙酸 乙酸聚 p phb能量+p 發(fā)酵 產酸菌 積磷菌 放磷 吸磷 聚 p 積磷菌 phb 積磷菌 phb 積磷菌 聚 p 厭氧產酸后基質的利用和 phb 的貯藏 生物除磷機理圖解 典型應用a/o工藝：a段為厭氧段，do一般要求

5、低于0.2mg/l；o段傾向于短時普通曝氣；無混合液回流。qras, 0.51.0q關于其它“a/o”工藝水解酸化+接觸氧化（生物膜法）：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，但需設污泥回流。第五節(jié)第五節(jié) 生物法脫氮機理研究進展生物法脫氮機理研究進展微生物對氮的可能轉化途徑 1、同時硝化反硝化(snd) 現(xiàn)象：在有氧條件下存在反硝化反應進程硝化和反硝化在同一反應器中、相同操作條件下同時發(fā)生 機理：宏觀環(huán)境解釋：反應器內存在缺氧/厭氧段水力因素微環(huán)境理論 ：微生物絮體內存在do梯度 生物學的解釋：存在著好氧反硝化菌影

6、響因素do適中，與污泥絮體大小有關碳源同傳統(tǒng)相比，要求不嚴格活性污泥絮體大小顆粒大小、密實度適中 orp同do2、短程硝化反硝化機理： nh4+ no2 n2 將硝化過程控制在亞硝酸鹽階段，然后直接進行反硝化要點：細致地選擇污泥齡，保留亞硝化細菌，排除硝化細菌3、厭氧氨氧化機理：厭氧條件下，以no3 或no2為電子受體，將氨轉化為n2 要點：厭氧氨氧化反應和厭氧氨氧化菌的存在 4、氧限制自養(yǎng)硝化反硝化（oland）機理：控制溶解氧，使硝化過程僅進行到nh4+氧化為no2階段，由no2氧化與未反應的nh4+形成n2。 要點：低溶解氧濃度下實現(xiàn)維持no2的積累 5、好氧反氨化現(xiàn)象：某些高濃度含氮廢

7、水處理過程中，氨轉化為氮氣的過程不需要按化學計量式消耗電子供體。 機理：涉及到的微生物目前尚不太清楚。 第六節(jié)第六節(jié) 生物法除磷機理研究進展生物法除磷機理研究進展反硝化除磷 在磷的生物攝/放過程中，反硝化除磷細菌（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 第三章第三章 生物脫氮除磷的技術應用生物脫氮除磷的技術應用第一節(jié)第一節(jié) 序批式反應器的應用序批式反應器的應用sbr工藝 進水期、反應曝氣期、靜沉期、潷水期、閑置期 與a/o相同，可實現(xiàn)生物脫氮/除磷 廢水 出水 閑置期 排水期 沉降期 反應期 進水期 cass與cast與a2/o工藝類似，兼有脫氮除磷功能 生物選擇區(qū)

8、缺氧區(qū) 主 反 應 區(qū) 污泥回流 曝氣 q 表面潷水器 msbrunitank 第二節(jié)第二節(jié) abab法的應用法的應用原理 a級：短時曝氣，利于除磷；底物濃度高，反應速度快； b級：延時曝氣，利于硝化；底物濃度低，出水水質好。 工藝的延伸生物膜法：可不設中沉池；b級可采用a/o等工藝a+a/o；a+sbr第三節(jié)第三節(jié) 氧化溝的應用氧化溝的應用原理a/o工藝的多級串聯(lián)a段：距曝氣機下游較遠的區(qū)域； o段：距曝氣機下游較近的區(qū)域；特點：循環(huán)水流混合條件好，傳質效果佳。 進水 至二沉池 回流污泥 氧化溝工藝的重要變革工藝變革：增設厭氧池相當于a2/o工藝；設備變革：微孔曝氣氧化溝；結合sbr類交替式

9、氧化溝；一體化方向一體式氧化溝第四節(jié)第四節(jié) a a2 2/o/o工藝的應用工藝的應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工藝機理：水處理工藝與氧化溝工藝相結合；水流動力學獨特的彎道水力條件（主流，二次流，邊壁湍流擴散），混合傳質作用更佳；反應動力學同時硝化反硝化特點：兼具兩種工藝的特點；節(jié)約能耗。oa1攪拌器推流器推流器混合液回流過水孔出水至二沉池進水及污泥回流a2過水孔 第四章第四章 污水深度處理方法的污水深度處理方法的工藝原理與應用工藝原理與應用污水深度處理概述污水深度處理概述深度處理

10、目的：一般指污水回用深度處理對象：有機物，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合水中雜質顆粒分布污水回用的主要途徑第一節(jié)第一節(jié) 物理化學法物理化學法（混凝）沉淀法非溶解性物質（混凝）氣浮法非溶解性物質（混凝）過濾法非溶解性物質化學氧化法吸附法，離子交換法微濾，超濾，鈉濾，反滲透第二節(jié)第二節(jié) 生物化學法生物化學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）膜生物反應器（mbr）接觸氧化法生物膜法的一種；泥齡長，效果穩(wěn)定。單位空間內生物量少；占地面積較大。案例：深圳自來水預處理曝氣生物濾池生物膜法的一種，與v型濾池的結合；單位空

11、間內生物量多；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；單位空間內生物量多；占地面積小；與臭氧相結合，效果更理想。案例：中石油含油廢水深度生化處理主導工藝投炭式活性污泥法生物膜法與活性污泥法相結合的一種。機理：活性炭的吸附作用提高反應速率；增加反應時間；微生物的分解作用投加濃度低，處理成本低。特點：提高對難降解有機物的去除率；增強抗沖擊負荷的能力；保證安全性（增強系統(tǒng)抵抗油、有毒物等的能力）；減輕后續(xù)處理系統(tǒng)的負荷，總處理成本低；生化池內活性炭累積量多，抗沖擊負荷能力強；有助于提高反應速率，提高難降解有機物去除率。膜生物反應器（mbr）特點：利用膜取代傳統(tǒng)二沉池的一種新工