水處理生化打印

1、第一章 緒論1、水質(zhì)的定義：水質(zhì)，即水的品質(zhì)，是指水與其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。2、水中雜質(zhì)的分類,按雜質(zhì)在水中的存在狀態(tài)可分為： 懸浮物質(zhì) 溶解物質(zhì) 膠體物質(zhì)3、水質(zhì)指標(biāo) 污水和受納水體的物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等方面的特征是通過水質(zhì)指標(biāo)來表示的。水質(zhì)指標(biāo)是控制和掌握污水處理設(shè)備的處理效果和運行狀態(tài)的重要依據(jù)。 可分為：物理性水質(zhì)指標(biāo), 化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo), 生物性水質(zhì)指標(biāo)4、常用水質(zhì)指標(biāo)簡介 (1)pH值。pH值的測定和控制，對維護污水處理設(shè)施的正常運行，防止污水處理及輸送設(shè)備的腐蝕，保護水生生物的生長和水體自凈功能都有著重要的實際意義。(2)懸浮固體（SS）指不能

2、通過過濾器（濾紙或濾膜）的固體物質(zhì)，可利用重力或其他物理作用與水分離。水中固體物質(zhì)分類：總固體（TS）水中所有殘渣的總和:溶解性固體（DS）鹽類含量,懸浮固體（SS）不溶解固態(tài)物質(zhì)的量 ,揮發(fā)性固體（VS）灼燒揮發(fā)掉的量 ,固定性固體（FS）灼燒殘渣。(3)COD和BOD。生化需氧量（BOD）表示在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離態(tài)氧的數(shù)量，常用單位為mg/L。但生化需氧量不能反應(yīng)微生物不能降解的有機物的量?；瘜W(xué)需氧量（COD）指在一定條件下，水中各種有機物與化學(xué)強氧化劑作用時所消耗的氧化劑的量，以氧量mg/L表示?？傆袡C炭（TOC）水樣中所有有機污染物含炭量總需氧

3、量（TOD）有機物（C、H、N 、S）被全部氧化時需氧量。（一）水污染的定義：指排入水體的污染物質(zhì)超過了水體的自凈能力使水的組成及性質(zhì)發(fā)生變化，從而使動植物的生存條件惡化，魚類生長受到損害、人類的生活和健康受到不良影響，水環(huán)境的生態(tài)平衡遭到破壞。（二）水污染的原因：(1)自然活動 如礦石溶解、火山爆發(fā)灰飛、干旱地區(qū)風(fēng)蝕灰塵落入水體等，是目前尚無法控制的污染。 (2)人類活動 工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)廢水 人類生活生活污水 （三）水污染防治的目標(biāo)：確保地面水和地下飲用水源地的水質(zhì)?；謴?fù)各類水體的使用功能還清地面水體的水質(zhì)，恢復(fù)其美好的觀瞻，增加人類居住區(qū)的悅?cè)司吧＃ㄋ模┧廴痉乐蔚闹饕蝿?wù)： 進行區(qū)域、流

4、域或城鎮(zhèn)的水污染防治規(guī)劃。 加強對污染源的控制。 對各類廢水進行妥善的收集和處理。 加強對水環(huán)境、水資源的保護。（五）控制水污染途徑： 1、減少廢水排放量 2、降低廢水中污染物濃度。 例如：（1）改革生產(chǎn)工藝，發(fā)展清潔生產(chǎn)工藝。（2）改進生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)性能。（3）發(fā)展封閉系統(tǒng)，重復(fù)利用廢水。（4）清污分流，分隔治理。（5）回收有用物質(zhì)。（6）適當(dāng)處理，安全排放。（7）節(jié)約用水。（8）排出系統(tǒng)控制。（六）設(shè)計廢水處理流程的原則：先易后難，先簡后繁 即：首先使用物理法，然后再使用生化法和物化法。具體原則：首先去除大塊漂浮物質(zhì)，然后再依次去除懸浮固體，膠體物質(zhì)、溶解性物質(zhì)。第二章 水體自凈1、水體自

5、凈:水體自凈是指受污染的水體由于物理、化學(xué)、生物等方面的作用，使污染物濃度逐漸降低，經(jīng)過一段時間后恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。2、水體自凈機理 ：物理作用：稀釋、沉淀 ；化學(xué)作用：氧化、還原等對污染物的降解；生物作用：生物降解（食物鏈）。 3、自凈的過程：a.污水排入河流的混合過程b.持久污染物的稀釋擴散，有機污染物排入水體后被水稀釋，有機和無機固體沉降到河底；c.非持久污染物的稀釋擴散d.水體的氧平衡4、污水排入河流的混合過程 ：(1)豎向混合階段(2)橫向混合階段(3)斷面充分混合后階段5、衡量水體污染與自凈的指標(biāo) ：水體外觀、化學(xué)指標(biāo)、溶解氧、P/H指數(shù)（P/H指數(shù)反映水體污染和自凈程度）等。

6、6、氧垂曲線作用：反映河流中耗氧過程和復(fù)氧過程的綜合作用。溶解氧DO的變化情況：當(dāng)耗氧速率 > 復(fù)氧速率時 ，溶解氧曲線呈下降趨勢；當(dāng)耗氧速率 = 復(fù)氧速率時，溶解氧曲線最低點，即最缺氧點；當(dāng)耗氧速率 < 復(fù)氧速率時，溶解氧曲線呈上升趨勢。DO曲線反應(yīng)了耗氧和復(fù)氧的協(xié)同作用。最低點P為最缺氧點。若P點的溶解氧量大于有關(guān)規(guī)定的量，從溶解氧的角度看，說明污水的排放未超過水體的自凈能力。若排入有機污染物過多，超過水體的自凈能力，則P點低于規(guī)定的最低溶解氧含量（小于3mg/L魚類不能生存），甚至在排放點下的某一段會出現(xiàn)無氧狀態(tài)，此時氧垂曲線中斷，說明水體已經(jīng)污染。在無氧情況下，水中有機物因

7、厭氧微生物作用進行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、甲烷等，水質(zhì)變壞，腐化發(fā)臭。7、持久性有機物：指化學(xué)穩(wěn)定性強，難于降解轉(zhuǎn)化，在環(huán)境中不易消失，能長時間滯留的物質(zhì)，如，重金屬、陰離子等，符合這些條件的有機物。斯德哥爾摩公約的附件對持久性的規(guī)定是：在水中的半衰期大于2個月或在土壤中、水體沉積物中的半衰期大于6個月。第三章 廢水生物處理的基本概念1、微生物的呼吸類型：(1)好氧呼吸，受氫體為分子氧；(2)厭氧呼吸，受氫體為除氧以外的有機物或無機物。2、.微生物的生長周期停滯期：條件變化過程中，幾何級數(shù)生長，污泥較少；對數(shù)期：量大底物濃度高，對數(shù)增長，污泥絮凝性差；靜止期：量小底物濃度低，減速生長，污泥濃度較

8、高，絮凝性好；衰老期：底物濃度很低，內(nèi)源呼吸，不生長，污泥沉降性能好。3、微生物生長的主要影響因素：營養(yǎng)、溫度、pH、DO、有毒物質(zhì)。營養(yǎng)：底物濃度，C/N/P；溫度：不同微生物有不同適應(yīng)范圍，是確定污水生化處理的重要條件；pH：同溫度，調(diào)節(jié)池均質(zhì)作用，調(diào)節(jié)pH；DO：好氧與厭氧、兼性差別絕大多數(shù)污水處理系統(tǒng)中細(xì)菌為兼性。4、米氏常數(shù)的意義：（1）Km值是酶的特征常數(shù)之一，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)。不同的酶，數(shù)值不同；（2）如果一個酶有幾種底物，則對每一種底物，各有一個特定Km值；（3）同一種酶有幾種底物就有幾個值。其值最小的底物，一般稱為該酶的最適底物或天然底物。 第四章 穩(wěn)定塘和污

9、水土地處理1、穩(wěn)定塘：又名氧化塘或生物塘，其對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。2、穩(wěn)定塘的分類：常分為好氧塘、兼性塘、曝氣塘和厭氧塘四種類型。3、好氧塘：好氧塘是一種主要靠塘內(nèi)藻類的光合作用供氧的氧化塘。它的水深較淺，一般在，陽光能直接射透到池底，藻類生長旺盛，加上塘面風(fēng)力攪動進行大氣復(fù)氧，全部塘水都是好氧狀態(tài)。4、好氧塘工作原理：塘內(nèi)存在菌、藻和原生動物的共生系統(tǒng)。有陽光照射時，塘內(nèi)的藻類進行光合作用，釋放出氧，同時由于風(fēng)力的攪動，塘表面還存在自然復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)。塘內(nèi)的好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機污染物

10、并合成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖)，其代謝產(chǎn)物CO2則是藻類光合作用的碳源。5、 穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點：優(yōu)點：基建投資低 ；運行管理簡單經(jīng)濟 ，穩(wěn)定塘運行管理簡單，動力消耗低，運行費用較低；可進行綜合利用，實現(xiàn)污水資源化，如將穩(wěn)定塘出水用于農(nóng)業(yè)灌溉，充分利用污水的水肥資源，養(yǎng)殖水生動物和植物，組成多級食物鏈的復(fù)合生物系統(tǒng)。缺點：占地面積大，沒有空閑余地時不宜采用；處理效果受氣候影響，如季節(jié)、氣溫、光照、降雨等自然因素都影響穩(wěn)定塘的處理效果；設(shè)計運行不當(dāng)時，可能形成二次污染，如污染地下水、產(chǎn)生臭氣和滋生蚊蠅等。 6、土地處理定義：在人工調(diào)控和系統(tǒng)自我調(diào)控的條件下，利用土壤微生物植物組成的生態(tài)系統(tǒng)對廢水中的

11、污染物進行一系列物理的、化學(xué)的和生物的凈化過程，使廢水水質(zhì)得到凈化和改善；并通過系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現(xiàn)廢水的資源化、無害化和穩(wěn)定化的生態(tài)系統(tǒng)工程，稱為廢水土地處理系統(tǒng) 。7、土地處理凈化機理：物理過濾：土壤顆粒間的孔隙能截留，濾除廢水中的懸浮顆粒；物理吸附和物理沉積：土壤中粘土礦物具有吸附功能，廢水中的部分重金屬離子可能會由于被吸附、被置換而沉積于土壤中；物理化學(xué)吸附：金屬離子與土壤中無機或有機膠體反應(yīng)形成螯合化合物，有機物與無機物反應(yīng)生成復(fù)合物，重金屬離子由于陽離子交換而被置換吸附，生成非溶性化合物；化學(xué)反應(yīng)與沉淀；微生物的代謝和有機物的分解。8、土地處

12、理基本工藝類型：慢速滲濾；快速滲濾；地表漫流；濕地系統(tǒng)；地下滲濾系統(tǒng) 。9、濕地處理系統(tǒng)：在耐水植物和土壤聯(lián)合作用下的一種土地處理工藝 。濕地凈化機理：（1）物理作用沉降，植物根系的截留；（2）物質(zhì)的化學(xué)沉淀；（3）土壤及植物表面的吸附吸收；（4）微生物的代謝。濕地類型：天然濕地系統(tǒng)、自由水面人工濕地、人工潛流濕地處理系統(tǒng)。第五章 生物膜法1、生物膜定義：附著在構(gòu)筑物掛膜介質(zhì)上，并在其上生長和繁殖，由細(xì)胞內(nèi)向外伸展的胞外多聚物使微生物細(xì)胞形成纖維狀的纏結(jié)結(jié)構(gòu)。2、主要的生物膜法： 生物濾池生物轉(zhuǎn)盤生物接觸氧化法 好氧生物流化床等。3、生物膜形成的前提條件： 起支撐作用、供微生物附著生長的載體物

13、質(zhì)； 供微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，即廢水中的有機物、N、P以及其它營養(yǎng)物質(zhì)； 作為接種的微生物。4、生物膜的性質(zhì)： 高度親水，存在著附著水層； 微生物高度密集：各種細(xì)菌以及微型動物，這些微生物起著主要去除廢水中的有機污染物的作用，形成了有機污染物細(xì)菌原生動物(后生動物)的食物鏈。5、生物膜法的運行原則：(1) 減緩生物膜的老化進程；(2) 控制厭氧膜的厚度；（3) 加快好氧膜的更新；(4) 盡量控制使生物膜不集中脫落。6、生物膜法處理工藝的特征：(1) 對水質(zhì)、水量變動又較強的適應(yīng)性；(2) 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分離；(3) 能夠處理低濃度污水；(4) 易于維護運行，運行費用少。7

14、、生物濾池的工作原理：含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機污染物被微生物吸附并進一步降解，使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有機物的吸附氧化作用。 8、生物濾池組成：一般主要由濾床(池體與濾料)、布水裝置和排水系統(tǒng)等三部分組成 。 9、濾料 ：生物濾池中的濾料是生物膜賴以生長的載體，其主要特性有： 大的表面積，有利于微生物的附著； 能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面； 有足夠大的孔隙率，使脫落的生物膜能隨水流到池底，同時保證良好的通風(fēng)； 適合于生物膜的形成與粘附，且應(yīng)該既不被微生物分解，又不抑制微

15、生物的生長； 有較好的機械強度，不易變形和破碎。10、影響生物濾池功能的主要因素：a濾床的比表面積和孔隙率；b濾床的高度；c有機負(fù)荷與水力負(fù)荷；d回流；e供氧。11、工業(yè)廢水生物濾池的馴化-掛膜有兩種方式：一種方式是從其它工廠廢水站或城市污水廠取來活性污泥或生物膜碎屑（都取自二次沉淀池），進行馴化，掛膜。具體方法： 將活性污泥或生物膜碎屑置于濾床中，將池底部的活性污泥或生物膜碎抽入上方的布水器淋下，使污泥在濾池內(nèi)反復(fù)循環(huán)，當(dāng)已有少量微生物黏附在填料上時開始進水，水量由小到大（設(shè)計水量20-80），當(dāng)已達到運行所需的生物量時，系統(tǒng)可以進入正常運行。另一種方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水

16、替代部分工業(yè)廢水（必要時投加養(yǎng)料）進行運行，二沉池污泥不斷回流，出現(xiàn)生物膜跡象后逐步降低稀釋用水流量和增加工業(yè)廢水量，直至正常運行。12、生物轉(zhuǎn)盤優(yōu)點：（1）微生物濃度高，負(fù)荷低（2）處理效果好（3）耐沖擊負(fù)荷能力強 （4）產(chǎn)泥量少，固液分離效果好（5）耗電量少（6）生物膜培養(yǎng)時間短。缺點：（1）盤片材料較貴，一次性設(shè)備投資較大（2）北方為了防凍，需設(shè)在室內(nèi)增加了基建投資。13、生物接觸氧化法：又稱淹沒式生物濾池，在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置填料，同時向池內(nèi)進行曝氣，經(jīng)過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水的到凈化。14、生物接觸氧化的特點(1) 污泥量大，且活性好(2) 具有生物膜特性

17、，不回流污泥，不會發(fā)生污泥膨脹。(3) 效率高，抗沖擊負(fù)荷能力高，曝氣池體積小，占地少。15、流化床：以沙、活性炭、焦炭等顆粒微載體充填于生物反應(yīng)器內(nèi)，由于載體表面附著生長著生物膜而使密度變?。划?dāng)污水以一定流速從下向上流動時，載體便處于流動狀態(tài)。 特點：載體顆粒小、表面積大，為微生物生長提供了充足的場所，極大的提高了反應(yīng)器內(nèi)的微生物量，顆粒處于流態(tài)化狀態(tài)極大的提高了有機污染物由污水向微生物細(xì)胞膜內(nèi)的傳質(zhì)速度。第六章 活性污泥法1、活性污泥：向生活污水注入空氣進行曝氣，并持續(xù)一段時間以后，污水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它有巨大的表面積和很強的吸附性能，稱為

18、活性污泥?；钚晕勰嗟慕M成：1有活性的微生物2. 微生物代謝殘留物3. 不能降解的有機物 4. 不能降解的無機物?；钚晕勰喾ㄏ到y(tǒng)組成：由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成。2、活性污泥的評價指標(biāo)：（1）混合液懸浮固體：混合液是曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合懸浮液。 混合液固體懸浮物數(shù)量是指單位體積混合液中干固體的含量，也稱混合液污泥濃度 。它是計量曝氣池中活性污泥數(shù)量多少的指標(biāo)。（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體 ：(MLVSS) 指混合液懸浮固體中的有機物的重量。把混合液懸浮固體在600焙燒，能揮發(fā)的部分即是揮發(fā)性懸浮固體，剩下的部分稱為非揮發(fā)性懸浮固體（MLNVSS）。 一般在活性

19、污泥法中用MLVSS表示活性污泥中生物的含量。（3）污泥沉降比(SV)：是指曝氣池混合液在l000mL量筒中，靜置沉降30min后，沉降污泥所占的體積與混合液總體積之比的百分?jǐn)?shù)。正常的活性污泥在沉降30min后，可以接近它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝氣池正常運行時的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放。它還能及時反映出污泥膨脹等異常情況，便于及早查明原因，采取措施（4）活性污泥的生物相。3、SVI值：能較好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉降性能。SVl值過低，說明污泥顆粒細(xì)小緊密，無機物多，缺乏活性和吸附力；SVI值過高，說明污泥難于沉降分離，并使回流污泥的濃度降低，甚至出現(xiàn)污泥

20、膨脹，導(dǎo)致污泥流失等后果。 一般認(rèn)為，處理生活污水時SVI<100時，沉降性能良好；SVI為100-200時，沉降性能一般；SVI>200時，沉降性能不好。一般控制SVI為50150之間較好。4、活性污泥的曝氣過程中，廢水中有機物的去除包括兩個階段：吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是廢水中的有機物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去；在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上去的有機物為微生物所利用。凈化過程與機理（1）初期去除與吸附作用 （2）微生物的代謝作用（3）絮凝體的形成與凝聚沉降5、活性污泥法的分類：活性污泥法可分為推流式、完全混合式、封閉環(huán)流式及序批式四大類。 1.1 推流式：推流式活性污泥

21、曝氣池有若干個狹長的流槽，廢水從一端進入，在曝氣的作用下，以螺旋方式推進，流經(jīng)整個曝氣池，至池的另一端流出，隨著水流的過程，污染物被降解。此類曝氣池又可分為平行水流(并聯(lián))式和轉(zhuǎn)折水流(串聯(lián))式兩種。1.2 完全混合式活性污泥法：是廢水進入曝氣池后在攪拌的作用下迅速與池中原有的混合液充分混合，因此混合液的組成、微生物群的量和質(zhì)是完全均勻一致的。 特點：（a）抗沖擊負(fù)荷的能力強，池內(nèi)混合液能對廢水起稀釋作用；（b）由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動力；（c）有時曝氣池和沉淀池可合建，不需要單獨設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運行管理；（d）連續(xù)進水、出水可能造成短路，易引起污泥膨脹。（e）池子體積不能太大。1

22、.3封閉循環(huán)流式：氧化溝系統(tǒng)是由曝氣設(shè)備、出水堰和自動控制設(shè)備組成。氧化溝的平面形狀呈環(huán)狀溝渠形，端面性狀多為矩形或梯形，水深與所采用的曝氣設(shè)備有關(guān)，一般為2 6m。曝氣設(shè)備是氧化溝的主要裝置，它的作用是供氧及推動水流作循環(huán)流動，使活性污泥與廢水混合反應(yīng)。1.4 序批式流式：SBR工藝的一個完整操作周期有五個階段: 進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期 和閑置期。2.1、漸減曝氣：在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。因此等距離均量地布置擴散器是不合理的。漸減曝氣的目的就是合理的布置擴散器，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣用量不變，這樣可以提高處理效率。2.2、分步曝氣：把入流的一

23、部分從池端引到池的中部分點進水，使同樣的空氣量，同樣的池子，得到了較高的處理效率。2.3、淺層曝氣：氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率最大的特點。在水的淺層處用大量空氣進行曝氣，就可獲得較高的氧傳遞速率。2.4、深層曝氣：曝氣池水深可達1020m。水深達150300m，大大節(jié)省了用地面積。同時由于水深大幅度增加，可以促進氧傳遞速率。當(dāng)井壁腐蝕或受損時污水是否會通過井壁滲透，污染地下水。2.5、高負(fù)荷曝氣或變型曝氣：適用:對只需要部分處理就能達到要求的污水處理廠可采用高負(fù)荷曝氣法。2.6、克勞斯法：克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進入曝氣池，成功地克服了高碳水化合物的污泥

24、膨脹問題。2.7、延時曝氣：特點是曝氣時間很長，達24h甚至更長，MLSS較高，達到30006000 mg/L，活性污泥在時間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化可直接排放。2.8、接觸穩(wěn)定法：接觸穩(wěn)定法也叫吸附再生法，混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。2.9、純氧曝氣 ：以純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。純氧曝氣的缺點主要是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運轉(zhuǎn)管理較麻煩。進水中混入大量易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，容易引起爆炸。二氧化碳將使氣體中的二氧化碳分壓上升，溶解于溶液中，會導(dǎo)致pH值的下降，因而要適時排氣和進行pH值的調(diào)節(jié)。6、活性污泥法新工藝

25、：氧化溝；SBR工藝；AB法。氧化溝：是一種簡易的活性污泥系統(tǒng)，屬于延時曝氣法。氧化溝的平面圖像跑道一樣，轉(zhuǎn)刷設(shè)置在氧化溝的直段上，轉(zhuǎn)刷旋轉(zhuǎn)時混合液在池內(nèi)循環(huán)流動，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。氧化溝的特點：（a）簡化了預(yù)處理，氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法長，懸浮有機物可與溶解性有機物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可以不設(shè)初次沉淀池，污泥也不需要進行厭氧消化；（b）占地面積少，因在流程中省略了初次沉淀池、調(diào)節(jié)池、污泥消化池，有時還可省略二次沉淀池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮??；（c）從溶解氧的分布看

26、，氧化溝具有推流特性，溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設(shè)計與控制，可以取得最好的除磷脫氮效果。SBR工藝：又稱為間歇式活性污泥法，由于在運行中采用間接操作的形式，每一個反應(yīng)池是一批批地處理廢水，因此而得名。(1)工作原理：SBR是活性污泥法的一種變形，它的反應(yīng)機理和污染物去除機制和傳統(tǒng)活性污泥法相同，只是在運行操作不同。SBR是在單一的反應(yīng)器內(nèi), 在時間上進行各種目的的不同操作, 故稱之為時間序列上的廢水處理工藝，它集調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池為一體, 不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)。 (2)SBR工藝的特點 ： 1、流程簡單, 運行費用低； 2、固液分離效果好，

27、出水水質(zhì)好； 3、運行操作靈活，效果穩(wěn)定；4、脫氮除磷效果好；5、有效防止污泥膨脹； 6、耐沖擊負(fù)荷 。CASS（CAST/CASP)工藝 ：該工藝又稱為循環(huán)式活性污泥法，是由美國Goronszy教授在ICEAS工藝的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的，它是利用不同微生物在不同的負(fù)荷條件下生長速率差異和污水生物除磷脫氮機理，將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。CASS工藝為間歇式生物反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中進行交替的曝氣非曝氣過程的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中完成。 CASS反應(yīng)器由3個區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)器，每個區(qū)的容積比為1：5：30。污水首先進入選擇區(qū)，與來自

28、主反應(yīng)器的混合液（2030）混合，經(jīng)過厭氧反應(yīng)后進入主反應(yīng)區(qū)。 CASS工藝的主要優(yōu)點 ：可變?nèi)萜鞯倪\行提高了對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng)性和運行操作的靈活性；良好的沉淀性能； 良好的脫氮除磷效果； CASS工藝入口處設(shè)一生物選擇器，并進行污泥回流，保證了活性污泥不斷的在選擇器中經(jīng)歷了一個高絮體負(fù)荷階段，從而有利于絮凝性細(xì)菌的生長并提高污泥的活性，使其快速的去除廢水中的溶解性易降解基質(zhì)，進一步有效的抑制絲狀菌的生長和繁殖 ；工藝流程簡單，土建和投資低，自動化程度高。 AB法 ：吸附生物降解工藝的簡稱,與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未設(shè)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)

29、；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法優(yōu)缺點：AB法處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷能力，特別適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較大的污水,與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB 工藝在COD、BOD、SS、總磷和總氮上的去除率均高于前者，且工程投資和運行費用方面也較前者省。其主要弱點為產(chǎn)泥量較大, 而且AB法工藝不具備深度脫氮除磷功能, 出水水質(zhì)尚達不到防止水體富營養(yǎng)化的要求。7、雙膜理論：雙膜理論認(rèn)為，在氣-水界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動，屬紊流狀態(tài)，氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對流。在

30、一定條件下會出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，在其界面存在的濃度梯度將促使氧向液膜傳遞，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴散透過液膜進入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障礙，這就是雙膜理論。8、影響活性污泥法處理效果的因素：（1）有機負(fù)荷 ；在活性污泥法中，一般將有機物（BOD5）與活性污泥(MLSS) 重量或曝氣池單位有效容積的比值，稱為有機負(fù)荷，一般用N表示。 有機負(fù)荷又分為污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷。 污泥負(fù)荷：即單位重量活性污泥在單位時間內(nèi)所承受的BOD5量。容積負(fù)荷：是曝氣池單位有效容積在單位時間內(nèi)所承受的BOD5量。（2）污泥齡（SRT）和水力停留時間（HRT）；污泥齡是

31、曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的污泥量之比；污泥齡也就是新增長的污泥在曝氣池中平均停留時間，或污泥增長一倍平均所需要的時間。污泥齡也稱固體平均停留時間或細(xì)胞平均停留時間。 水力停留時間是指水在處理系統(tǒng)中的停留時間。（3）溶解氧?；钚晕勰嘈跄w的大小不同，所需要的最小溶解氧濃度也就不一樣。絮凝體越小，與污水的接觸面積越大，也越利于對氧的攝取，所需要的溶解氧濃度就小。反之絮凝體大，則所需的溶解氧濃度就大。為了使沉降分離性能良好，較大的絮凝體是所期望的，因此溶解氧濃度以2mg/L左右為宜。（4）營養(yǎng)物。在活性污泥系統(tǒng)里，微生物的代謝需要一定比例的營養(yǎng)物，除以BOD表示的碳源外，還需要氮、磷和

32、其他微量元素。 生活污水含有微生物所需要的各種元素，但某些工業(yè)廢水卻缺乏氮、磷等重要元素。 一般認(rèn)為對氮、磷的需要應(yīng)滿足以下比例，即BOD:N:P=100:5:1。（5）pH 值。（6）水溫。（7） 有毒物質(zhì)。（8）污泥回流比。污泥回流比（R）是指回流污泥的流量與曝氣池進水流量的比值。污泥回流量的大小直接影響曝氣池污泥的濃度和二次沉淀池的沉降狀況，所以應(yīng)適當(dāng)選擇，一般在20-50之間，有時也高達150。第六章 厭氧生化處理1、厭氧生物法：也稱厭氧消化法或厭氧發(fā)酵法。是在無氧條件下，通過兼性菌和厭氧菌的代謝作用降解污泥和廢水中的有機污染物，分解的終產(chǎn)物主要是沼氣(CH4 和CO2)。2、厭氧生物

33、處理的基本原理（1）兩階段理論。酸性發(fā)酵階段：發(fā)酵性細(xì)菌把復(fù)雜有機物進行水解發(fā)酵，形成脂肪酸、醇類、CO2和H2； 甲烷發(fā)酵階段：由產(chǎn)甲烷菌將第一階段的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。（2）三階段理論。水解階段：碳水化合物（脂肪、蛋白質(zhì)）在水解發(fā)酵菌作用下轉(zhuǎn)化為糖類、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳；產(chǎn)酸產(chǎn)乙酸階段：脂肪酸在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌作用下轉(zhuǎn)化成H2、CO2、乙酸 ；產(chǎn)甲烷階段。（3）四類群理論。水解階段；發(fā)酵階段 ；產(chǎn)乙酸階段；產(chǎn)甲烷階段。3、厭氧生化法的優(yōu)點（1）應(yīng)用范圍廣 （2）產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源（3）對營養(yǎng)物的需求量少，好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厭氧方法為（35

34、0500）：5：1，相比而言對N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽。（4）產(chǎn)生的污泥量少，運行費用低，繁殖慢；不需要曝氣（5）有殺菌作用，厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。 厭氧生化法的缺點：（1）出水的有機物濃度高于好氧處理；（2）對溫度變化較為敏感（3）厭氧微生物對有毒物質(zhì)較為敏感（4）初次啟動過程緩慢,處理時間長（5）處理過程中產(chǎn)生臭氣和有色物質(zhì)。4、污水的厭氧生物處理方法：化糞池；厭氧濾池；厭氧接觸法；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,簡稱UASB反應(yīng)器。5、UASB反應(yīng)器：污泥床反應(yīng)器內(nèi)沒有人工載體，反應(yīng)器內(nèi)微生物以自身聚集生長，為顆

35、粒污泥狀態(tài)存在，因而能達到高生物量和高效高負(fù)荷。工作原理：UASB工作時，廢水從反應(yīng)器底部進入，與污泥床層的高濃度顆粒污泥接觸，污染物被分解產(chǎn)生沼氣。污水、污泥和沼氣一起向上流動，進入反應(yīng)器的上部的三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導(dǎo)出，被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區(qū)流出。反應(yīng)器組成：進水配水系統(tǒng)；反應(yīng)區(qū)；三相分離器（由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成，其功能是把沼氣、污泥和液體分開）；出水系統(tǒng)；氣室，其作用是收集沼氣；浮渣清除系統(tǒng) ，其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室表面的浮渣；排泥系統(tǒng) ，其功能是均勻地排除反應(yīng)區(qū)的剩余污泥。6、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB

36、）優(yōu)點：（a）反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高（b）有機負(fù)荷高，水力停留時間短，中溫消化，COD容積負(fù)荷高（c）反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū)，一般無污泥回流設(shè)備；簡化了工藝，節(jié)約了投資和運行費用。（d）無混合攪拌設(shè)備。投產(chǎn)運行正常后，利用本身產(chǎn)生的沼氣和進水來攪動；（e）污泥床內(nèi)不填載體，提高了容積利用率，節(jié)省造價及避免堵塞問題。缺點：（a）大型裝置內(nèi)會有短流現(xiàn)象（b）進水SS要求200mg/L，以免對污泥顆?；焕驕p少反應(yīng)區(qū)的有效容積，甚至引起堵塞（c）在沒有顆粒污泥接種的情況下，啟動時間長（d）對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化比較敏感（e）要求水溫高些，最好35左右。7、顆粒污泥：（

37、A）定義：是由菌體多樣的自身固定化機制形成的高生物活性的一種生物聚體。厭氧污泥的主要聚集形式包括顆粒、 團體、絮體、絮狀污泥等。（B）顆粒污泥的特點：形狀不規(guī)則；顏色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜；相對密度在左右；污泥指數(shù)與顆粒大小有關(guān)；顆粒污泥在反應(yīng)器中的沉降速率為。第七章 脫氮除磷1、氮的存在形式：廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮四種形式存在。在生活污水中，主要含有有機氮和氨態(tài)氮。2、除氮方式：A化學(xué)法除氮（1）吹脫法。廢水中，NH3與NH4+ 以如下的平衡狀態(tài)共存：NH4+OHDNH3+H2O這一平衡受pH值的影響，pH為時，因廢水中的氨呈飽和狀態(tài)而逸出，所以吹脫法常需加石

38、灰。吹脫過程包括將廢水的pH值提高至10.5- 11.5，然后曝氣，這一過程在吹脫塔中進行。（2）折點加氯法 。（3）離子交換法 B.生物法脫氮 ：在微生物的作用下，將有機氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2和NxO氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。（1）氨化反應(yīng)（2）硝化反應(yīng)（3）反硝化反應(yīng)。 3、影響硝化的因素:溶解氧堿度PH溫度有機物污泥齡抑制物質(zhì)。4、生物法脫氮工藝（1）三段生物脫氮。一級”曝氣池：去除 COD、BOD， 有機氮轉(zhuǎn)化為 NH3 NH4+ ；二級”硝化曝氣池，NH3 、NH4+生成NO3N，堿度下降；三級”反硝化池 厭氧、好氧交替運行。（2）改進的二級生物脫氮系統(tǒng)， BOD去

39、除和硝化兩個反應(yīng)合并。5、脫氮新理論：（1）短程硝化-反硝化把兩個反應(yīng)過程分開（2）厭氧氨氧化（3）亞硝酸型完全自養(yǎng)脫氮6、磷的主要來源：糞便、洗滌劑和某些工業(yè)廢水。存在方式：以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷等形式溶解于水中。去除方法：通過物理、化學(xué)或生物方法使溶解的磷化合物轉(zhuǎn)化為固體形態(tài)后予以分離 ；分為物理法，化學(xué)法及生物法三大類 。7、生物除磷：就是利用聚磷菌一類的的微生物，能夠過量的，在數(shù)量上超過其生理需要，從外部攝取磷，并將磷以聚合形式貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)外，達到從廢水中除磷的效果。（）好氧吸收（聚磷菌對磷的過量吸收）（2）厭氧釋放8、生物除磷的影響因素：溶解氧；溫度；pH值；BOD負(fù)荷和有機物性質(zhì)；污泥齡。9、生物除磷工藝：（1） A/O法；A/O法是由厭氧池和好氧池組成的同時去除污水中有機污染物及磷的處理系統(tǒng)（2）弗斯特利普工藝10、生物脫氮除磷工藝：（1）A2/O法；厭氧段：釋放磷，氨化; 缺氧段：脫氮; 好氧段：去除有機物、硝化、吸收磷。在原來AO工藝的基礎(chǔ)上，嵌入一個缺氧池，并將好氧池中的混合液回流到缺氧池中，達到反硝化脫氮的目的，這樣厭氧一缺氧一好氧相串聯(lián)的系統(tǒng)能同時除磷脫氮。（2）改進的Bardenpho工藝：改進的Bardenpho工藝由四池串聯(lián)，即缺氧一好氧一缺氧池一好氧池。類似二級AO工藝串聯(lián)。