第三章 生化法污水處理設(shè)備

1、第三章 生化法污水處理設(shè)備生化法 按微生物的代謝方式：好氧法、厭氧法 按微生物的生長方式：懸浮生物法、生物膜法 活性污泥法 曝氣池 生物膜第一節(jié) 活性污泥法污水處理設(shè)備1活性污泥的形態(tài)1）外觀形態(tài)： 活性污泥（生物絮凝體）為黃褐色 絮凝體顆粒：2）特點(diǎn)： (1)顆粒大?。?0.020.2 mm (2)表面積：20100 cm2/mL (3)(200010000)m2/m3污泥 (4) %1%99固體物質(zhì)：以上含水率：2活性污泥組成 活性污泥M =Ma + Me + Mi + Mii 1） Ma具有代謝功能的活性微生物群體 好氧細(xì)菌（異養(yǎng)型原核細(xì)菌） 真菌、放線菌、酵母菌 原生動物 后生動物 2

2、） Me微生物自身氧化的殘留物 3） Mi活性污泥吸附的污水中不能降解的惰性有機(jī)物 有機(jī)物（7585%） 4） Mii活性污泥吸附污水中的無機(jī)物 無機(jī)物（由原污水帶入的）（1525%） 揮發(fā)性活性污泥 M v + X v= Ma + Me + Mi3活性污泥微生物的分類（Ma） 1）細(xì)菌： （1）異養(yǎng)型原核細(xì)菌（107108個/mL） 動膠桿菌屬 假單胞菌屬（在含糖類、烴類污水中占優(yōu)勢） 產(chǎn)堿桿菌屬（在含蛋白質(zhì)多的污水中占優(yōu)勢） 黃桿菌屬 大腸埃希式桿菌 （2）特征：G=2030min，結(jié)合成菌膠團(tuán)的絮凝體狀團(tuán)粒 2）真菌：微小的腐生或寄生絲狀菌 3）原生動物：鞭毛蟲，纖毛蟲等。 4）后生動物

3、：主要是輪蟲1絮凝體的形成與凝聚沉淀主要取決于NS（BODBOD污泥負(fù)污泥負(fù)荷率）荷率）2污泥沉降比污泥沉降比SVSV：又稱30min沉降率，指混合液在100ml量筒內(nèi)靜 置30min后所形成的沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率。 城市污水：SV取15%-30%3 3衡量活性污泥沉淀性能好壞的指標(biāo)衡量活性污泥沉淀性能好壞的指標(biāo)SVISVI（污泥指數(shù)）（污泥指數(shù)） SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值過低，活性污泥顆粒細(xì)小，無機(jī)物含量高，缺乏活性。 SVI值過高，沉淀性能不好，可能產(chǎn)生污泥膨脹。4.污泥齡 2 2 評價活性污泥性能的指標(biāo)評價活性污泥性能的指標(biāo)tK0011eM

4、aMatMaSKdtdMa，2 . 2MFmaxmaxdtdMa，dtds，營養(yǎng)物過剩MaSKdtdMa，2 . 2MF1 . 02 1適應(yīng)期（延遲期或調(diào)整期）：是微生物的細(xì)胞內(nèi)各種酶系統(tǒng) 對環(huán)境的適應(yīng)過程 2對數(shù)增殖期（等速增殖期）活性污泥能量水平很高，活性污泥處于松散狀態(tài)3減速增殖期（減速增長期、私定期、平衡期）營養(yǎng)物不過剩，它已成為微生物生長的限制因素活性污泥水平的能量低下，污泥絮凝。3. 3. 活性污泥的增殖規(guī)律活性污泥的增殖規(guī)律1.基本流程3活性污泥法特征 1）曝氣池是一個生物化學(xué)反應(yīng)器 2）曝氣池內(nèi)混合是一個三相混合系統(tǒng)：液相固相氣相；混 合=污水+活性污泥+空氣 3）傳質(zhì)過程：氣

5、象中 O2液相中的溶解氧DO進(jìn)入微生物體 內(nèi)（固相）液相中的有機(jī)物被微生物（固相）所吸收降解 降解產(chǎn)物返回空氣相（CO2）和液相（H2O） 4）物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程：有機(jī)物降解活性污泥增長營養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、無機(jī)鹽類、某些生長素1） 碳源：組成生物細(xì)胞的主要物質(zhì)，對碳源的需求量較大，一 般BOD5100mg/L2） 氮源：組成細(xì)胞的重要元素，其需要按BOD：N=100：5考慮3） 鹽類：必不可少（1） 主要的無機(jī)鹽類 P：按BOD5:N:P=100:5:1考慮，它是微生物需要量最多的 無機(jī)元素，約占全部無機(jī)鹽元素的50% 還有K、Ca、F e 、S無機(jī)元素（2） 微量無機(jī)元素 對于生活污水，BOD5

6、:N:P的比值為100:5:1，但經(jīng)沉淀池 處理后，其BOD5:N:P=100:20:254 4 活性污泥凈化反應(yīng)影響因素活性污泥凈化反應(yīng)影響因素沉淀性能變差有機(jī)物降解數(shù)率污泥增長數(shù)率曝氣池SeVNS沉淀性能變好有機(jī)物降解數(shù)率污泥增長數(shù)率曝氣池SeVNSdtdc2BOD污泥負(fù)荷NS3DO溶解氧 1）曝氣池在穩(wěn)定運(yùn)行時，微生物的耗氧速率（Rr 需氧速率） 曝氣器的供氧速率時NsSVI的關(guān)系（圖 3-2），其池中的溶解氧DO不變。2）曝氣池中DO濃度大小將取決于：（1）生物絮體的大?。阂笊镄躞w大，則要求DO濃度高， DO才能擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到生物絮體內(nèi)部,反之則不能。對此要求 DO濃度為2mg/L左右

7、為好。（2）考慮沖擊負(fù)荷與中毒的影響，以便于操作以了解供氧量的變化急性中毒慢性中毒DO逐漸增加 沖擊負(fù)荷DO突然DO突然stdsstds0dtds4水溫：1535之間 2030，效果好，活動旺盛，15，35，效果，活動弱，5，45，效果很差，5pH值 最佳的pH值為6.58.5 當(dāng)pH6.5，絲狀菌繁殖，pH4.5，絲狀菌占優(yōu)勢 當(dāng)pH9.0，代謝速率6有毒物質(zhì) 主要是重金屬，H2S、CN、酚等，當(dāng)超過一定濃度時， 就破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，抑制代謝。二、 活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式1.傳統(tǒng)活性污泥法（普通活性污泥法）2.階段曝氣活性污泥法3.再生曝氣活性污泥法系統(tǒng)4.吸附再生活性污泥法系統(tǒng)5.延時曝氣

8、活性污泥法6.高負(fù)荷活性污泥法7.完全混合活性污泥法8.多級活性污泥法系統(tǒng)9.深水曝氣活性污泥法系統(tǒng)10.深井曝氣池活性污泥法系統(tǒng)11.淺層曝氣活性污泥法系統(tǒng)（殷卡曝氣法）12.純氧曝氣活性污泥法系統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn) 氧化溝 間歇式活性污泥法 AB法污水處理工藝氧化溝AB法污水處理工藝三、曝氣池的型式與構(gòu)造三、曝氣池的型式與構(gòu)造 1曝氣池的類型（1）根據(jù)混合液流動形態(tài)，可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種；（2） 根據(jù)采用曝氣方法，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝氣池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械鼓風(fēng)曝氣池；（3）根據(jù)平面形狀，可分為長方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；（4）根據(jù)曝氣池與二沉池之間

9、的關(guān)系，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。2、曝氣池的流態(tài) 推流式曝氣池 完全混合式曝氣池 循環(huán)混合式曝氣池：氧化溝3、曝氣池的構(gòu)造曝氣池在構(gòu)造上應(yīng)滿足曝氣充氧、混合的要求，因此，曝氣池的構(gòu)造首先取決于曝氣方式和所采用的曝氣裝置。這是一個造紙廠的水流處理曝氣池。環(huán)狀跑道形曝氣池氧化溝鼓風(fēng)曝氣設(shè)備包括：加壓設(shè)備羅茨鼓風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)，提供風(fēng)壓、風(fēng)量空氣凈化設(shè)備進(jìn)口處設(shè)空氣過濾管道系統(tǒng)阻力擴(kuò)散裝置微氣泡、中氣泡、大氣泡 （1） 微氣泡曝氣采用微孔材料制作的擴(kuò)散板、盤。氧傳遞效率較高1118，電耗低，易產(chǎn)生堵塞；動力效率高，可達(dá)35KgO2/Kw.h 膜片式微孔曝氣器膜片式微孔曝氣器 微孔曝氣

10、盤微孔曝氣盤 擴(kuò)散板，擴(kuò)散管，固定平板型微孔空氣擴(kuò)散器，固定式鐘罩型微孔擴(kuò)散器膜片式微孔擴(kuò)散器空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）曝氣生物濾池曝氣生物濾池BAF專用單孔膜曝氣器專用單孔膜曝氣器(空氣擴(kuò)散器空氣擴(kuò)散器)微氣泡型空氣擴(kuò)散裝置微氣泡型空氣擴(kuò)散裝置（2）中氣泡曝氣穿孔管EA68動力效率2.33.0 K g O2/ K w . h容易制作、簡單、價格便宜 網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置空氣擴(kuò)散裝置 大氣泡曝氣豎管，構(gòu)造簡單，充堵塞問題，效率低0.751.50 （3）水力剪切型空氣擴(kuò)散裝置 倒盆式空氣擴(kuò)散裝置 金山I型 固定螺旋空氣擴(kuò)散裝置 散流型曝氣器（4）水流沖擊式曝氣器 密集多噴管空氣擴(kuò)散裝置 射流式空氣擴(kuò)散

11、裝置采用文丘里管形成射流：氧傳遞效率高達(dá)25以上，動力效率不理想。 機(jī)械曝氣 1）豎軸式機(jī)械曝氣裝置（葉輪曝氣機(jī)）泵型、K型、倒傘型、平板型葉輪，一般裝在池面，故稱表面曝氣機(jī)表曝機(jī)葉輪的充氧作用:提水和輸水，使曝氣池內(nèi)混合液循環(huán)流動，不斷更新氣液界面； 形成水躍，產(chǎn)生大量滴狀、膜狀水； 葉片后側(cè)旋轉(zhuǎn)時形成真空，吸入空氣。 機(jī)械曝氣2）臥軸式接卸曝氣器曝氣轉(zhuǎn)刷：臥式，氧化溝用3）潛水曝氣機(jī)QXB型潛水離心式曝氣曝氣機(jī) 深水自吸式潛水射流曝氣曝氣機(jī) 第二節(jié) 生物膜法污水處理設(shè)備 生物膜是使細(xì)菌、放線菌、藍(lán)綠細(xì)菌一類的微生物和原生動物、后生動物、藻類、真菌一類的真核微生物附著在濾料或某些載體上生長繁

12、殖，并在其上形成膜狀生物污泥。 生物膜法：污水經(jīng)過從前往后具有細(xì)菌原生動物后生動物、從表至里具好氧間氧厭氧的生物處理系統(tǒng)而得到凈化的生物處理技術(shù)。工藝方面的特征： a、對水質(zhì)水量變動有較強(qiáng)適應(yīng)性 b、污泥沉降性能好，宜于固液分離。 c、能處理低濃度污水。 d、易于維護(hù)管理、節(jié)能。與活性污泥法相比，該法更適于工業(yè)廢水處理站和小規(guī)模生活污理廠一、生物膜法基本原理 1.生物膜的形成 2.生物膜凈化原理圖 1 8 - 1 生 物 濾 池 濾 料 上 生 物 膜 的 構(gòu) 造 （ 剖 面 圖 ）C O2 N H3H2SB O DC O2B O DO2 N H3B O DH2O空氣C O2C O2O2C O

13、2H2OB O D濾 料附著水層流動水層生 物 膜厭 氧好 氧二、生物濾池及附屬設(shè)備設(shè)計選型構(gòu)造：池體、濾料、布水裝置構(gòu)造：池體、濾料、布水裝置 、排水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)常見有：常見有： 普通生物濾池普通生物濾池 高負(fù)荷生物濾池高負(fù)荷生物濾池 塔式生物濾池塔式生物濾池普通生物濾池普通生物濾池現(xiàn)在少見，只需要了解現(xiàn)在少見，只需要了解 構(gòu)造 1.池體： 2.濾床：濾料 3.布水裝置：固定式，旋轉(zhuǎn)式 4.排水系統(tǒng)高負(fù)荷生物濾池工藝 構(gòu)造1.池體：圓形2.濾床：人工濾料3.布水裝置：旋轉(zhuǎn)式4.排水系統(tǒng)：排水溝塔式生物濾池 構(gòu)造1.塔身：圓形，方形或矩形2.濾料：玻璃布蜂窩濾料3.布水裝置：旋轉(zhuǎn)式4.通風(fēng)系

14、統(tǒng)：人工機(jī)械通風(fēng)5. 排水系統(tǒng)Biostyr曝氣生物濾池介紹l由OTV開發(fā)的第二代曝氣生物濾池工藝。l升流過濾中，漂浮介質(zhì)床保持在噴嘴底板下方。噴嘴頂端僅僅接觸經(jīng)過處理的水，易于維護(hù)（介質(zhì)壓力方向的過濾）l聚苯乙烯珠（Biostyrene）提供生物膜生長表面，致密介質(zhì)床用于清除懸浮固體（材料密度 1）l多孔管道曝氣，節(jié)約設(shè)備投資并減少所需維護(hù)（曝氣柵格可以置于濾床中間或底部）l水和空氣并流，工藝氣和反沖洗使用相同的送風(fēng)機(jī)l反沖洗利用經(jīng)過處理的水，在重力作用下進(jìn)行過濾模式下的過濾模式下的Biostyr單單元元進(jìn)水通道進(jìn)水通道工藝氣工藝氣原水原水濾過水濾過水噴嘴底板出口關(guān)閉出口關(guān)閉進(jìn)口打開進(jìn)口打開

15、出水通道出水通道2. Biostyr曝氣生物濾池介紹 - 過濾模式和反沖洗模式反沖洗模式下的反沖洗模式下的Biostyr單元單元（循環(huán)）（循環(huán)）凈化水通道凈化水通道臟沖洗水臟沖洗水經(jīng)過凈化的水經(jīng)過凈化的水噴嘴底板出口打開（循環(huán)）出口打開（循環(huán)）進(jìn)口關(guān)閉進(jìn)口關(guān)閉進(jìn)水通道進(jìn)水通道2. Biostyr曝氣生物濾池介紹 - 濾池、濾板、濾頭、濾料2. Biostyr曝氣生物濾池介紹 - 曝氣管，曝氣狀態(tài)下的濾池Colombes, FranceNyborg, Danemark帶有生物膜帶有生物膜沒有生物膜沒有生物膜介質(zhì)：介質(zhì)： - 3.3至5.0毫米標(biāo)稱直徑- 容積密度 - 50 kg/m3- 均一性系

16、數(shù) - 1.22. Biostyr曝氣生物濾池介紹 - 過濾介質(zhì)：Biostyrene介質(zhì)更換：無反沖洗過程中不會流失過濾過程中不會流失無摩擦（磨損）2. Biostyr曝氣生物濾池介紹 集中的曝氣系統(tǒng)2. Biostyr曝氣生物濾池介紹：安裝和曝氣三、生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)裝置 1.生物轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)及凈化作用原理 由盤片、轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動由盤片、轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動裝置、接觸反應(yīng)槽三裝置、接觸反應(yīng)槽三部分組成部分組成 凈化原理凈化原理2.生物轉(zhuǎn)盤的組合形式及工藝流程盤片組合形式：單軸單級，單軸多級，多軸多級賓館污水處理與回用工程賓館污水處理與回用工程 4.生物接觸氧化反應(yīng)裝置及附屬設(shè)備設(shè)計選型 (1)構(gòu)造構(gòu)造 由池體、

17、填料、進(jìn)水裝置、曝氣系統(tǒng)組成由池體、填料、進(jìn)水裝置、曝氣系統(tǒng)組成a.池體：圓形、矩形、方形。填料高池體：圓形、矩形、方形。填料高33.5m，底部，底部布?xì)鈱痈邽椴細(xì)鈱痈邽?.60.7m，頂部穩(wěn)定水層，頂部穩(wěn)定水層0.50.6m，H總總=4.55.0mb.填料：蜂窩式填料填料：蜂窩式填料 波紋板狀填料波紋板狀填料 半軟性填料半軟性填料 彈性立體填料彈性立體填料 不規(guī)則粒狀填料不規(guī)則粒狀填料 球狀填料球狀填料c形式形式按曝氣裝置的位置分為：分流式和直流式按曝氣裝置的位置分為：分流式和直流式按水流循環(huán)方式分為：填料內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)式按水流循環(huán)方式分為：填料內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)式 單側(cè)曝氣型單側(cè)曝氣型 分流式

18、接觸氧化池有利于微生物的生長繁殖，分流式接觸氧化池有利于微生物的生長繁殖，供氧狀況良好。但水流對生物膜沖刷力小，膜更新供氧狀況良好。但水流對生物膜沖刷力小，膜更新慢，易堵塞。慢，易堵塞。 直流式生物接觸氧化池（國內(nèi)多采用）直流式生物接觸氧化池（國內(nèi)多采用）曝氣管處理水空氣空氣原水氧化區(qū)回流區(qū)圖 18-10 外循環(huán)直流式接觸氧化池多段串聯(lián)射生物接觸氧化池：居民小區(qū)，實(shí)多段串聯(lián)射生物接觸氧化池：居民小區(qū)，實(shí)質(zhì)上為混合質(zhì)上為混合-推流式。推流式。調(diào)節(jié)池水解酸化原污水處理水污泥排放 消毒接觸池 二次沉淀池 二段接觸氧化污泥 一段接觸氧化圖18-11 以多段（二段）串聯(lián)生物氧化為主體的生活污水處理設(shè)備系

19、統(tǒng)（3） 生物接觸氧化操作系統(tǒng)生物接觸氧化操作系統(tǒng) 生物接觸氧化處理技術(shù)的工藝流程一般分生物接觸氧化處理技術(shù)的工藝流程一般分為：一段處理流程、二段處理流程和多段處為：一段處理流程、二段處理流程和多段處理流程。理流程。a. 一段處理流程 初次沉淀池接觸氧化池 二次沉淀池原污水處理水污泥圖18-14 生物接觸氧化技術(shù)一段處理流程b. 二段處理流程二段處理流程 初次沉淀池一段接觸氧化 中間沉淀池二段接觸氧化 二次沉淀池原污水處理水污泥圖18-15 生物接觸氧化技術(shù)二段處理流程c. 多段處理流程多段處理流程 初次沉淀池一段接觸氧化 最終沉淀池原污水處理水污泥二段接觸氧化n段接觸氧化圖18-16 多段生

20、物接觸氧化技術(shù)處理流程（4）生物流化床生物流化床工作原理：生物流化床工作原理： 流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體充填在床內(nèi)，載體表小的惰性顆粒為載體充填在床內(nèi)，載體表面被覆著生物膜，其質(zhì)變輕，污水以一定面被覆著生物膜，其質(zhì)變輕，污水以一定流速從下向上流動，使載體處于流化狀態(tài)。流速從下向上流動，使載體處于流化狀態(tài)。分類：好氧，厭氧分類：好氧，厭氧三種好氧流化床污水處理工藝 液流動力流化床 氣流動力流化床 機(jī)械攪動流化床生物流化床的構(gòu)造生物流化床的構(gòu)造生物流化床是由床體、載體、布水裝置、沖氧裝置生物流化床是由床體、載體、布水裝置、沖氧裝置和脫膜

21、裝置等部分組成。和脫膜裝置等部分組成。1. 床體：平面多呈圓形，多有鋼板焊制，也可以由床體：平面多呈圓形，多有鋼板焊制，也可以由鋼筋混凝土澆灌砌。鋼筋混凝土澆灌砌。2. 載體：是生物流化床的核心部件。載體：是生物流化床的核心部件。3. 布水裝置布水裝置4. 充氧裝置充氧裝置5. 脫膜裝置脫膜裝置工程實(shí)例工程實(shí)例 北京佳順油脂公司污水處理廠建設(shè)規(guī)模北京佳順油脂公司污水處理廠建設(shè)規(guī)模480 m3/d。 設(shè)計污水水質(zhì)：設(shè)計污水水質(zhì)： COD1000 mg/L,BOD5=500mg/L,SS750mg/L。油類：油類：750 mg/L，PH68。 要求處理后出水水質(zhì)：要求處理后出水水質(zhì)：COD60mg

22、/L,BOD520mg/L,SS20mg/L，油類，油類4 mg/L。 采用工藝流程如下：采用工藝流程如下：出水氧化塘生物碳濾池二沉池生物接觸氧化生物流化床氣浮池隔油與調(diào)節(jié)池酸化隔油池車間污水其他污水加堿加酸 該工藝采用生物流化床為三相氣提生物流化床，該工藝采用生物流化床為三相氣提生物流化床，床體直徑床體直徑1.8m,高高6.0m，2座。生物載體是座。生物載體是0.20.4mm陶粒，水力停留時間陶粒，水力停留時間HRT1h，氣，氣水比為（水比為（1018）：）：1。該生物流化床對。該生物流化床對COD、BOD5、SS、油的去除率分別為、油的去除率分別為63、70、45、34。 第三節(jié) 厭氧污水

23、處理設(shè)備 一、厭氧處理的原理及運(yùn)行參數(shù)1、厭氧處理過程 水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷2、影響厭氧處理的因素 溫度、 PH值、氧化還原電位、營養(yǎng)。食料微生物比、有毒物質(zhì)缺點(diǎn)厭氧生物處理法厭氧生物處理法主要優(yōu)點(diǎn)厭氧生物處理法主要優(yōu)點(diǎn)： 能耗低；可回收生物能源(沼氣)每去除單位質(zhì)量底物產(chǎn)生的微生物(污泥)量少；而且由于處理過程不需要氧，所以不受傳氧能力的限制，因而具有較高的有機(jī)物負(fù)荷的潛力。厭氧生物處理法的缺點(diǎn)：處理后出水的COD、BOD值較高，水力停留時間較長并產(chǎn)生惡臭等厭氧生物處理法的基本原理和流程基本流程基本流程 厭氧處理中的發(fā)生生物氧化反應(yīng)的主體設(shè)備。促使反應(yīng)器中主體液體與進(jìn)水充分混合的設(shè)備或

24、手段。保持反應(yīng)器中主體液體達(dá)到所需溫度的設(shè)備。 pH值調(diào)節(jié)劑投加設(shè)備。沼氣的排放、貯存和利用設(shè)備。廢棄厭氧生物污泥的貯存和處理設(shè)備。二、厭氧反應(yīng)裝置設(shè)計1.厭氧接觸法存在問題存在問題: 污泥易被帶走 進(jìn)入沉淀池中仍有甲烷氣體產(chǎn)出采取措施：采取措施：1. 設(shè)置脫氣器2. 在沉淀池投加混凝劑3. 在反應(yīng)器與沉淀池設(shè)加冷卻器4. 用超濾代替沉淀池2.厭氧生物濾池 升流式、降流式、升流式混合型 3.升流式厭氧污泥床（UASB）結(jié)構(gòu)：進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室高效運(yùn)行的關(guān)鍵：培養(yǎng)污泥顆粒，影響因素-溫度、接種污泥的質(zhì)量和數(shù)量、污水性質(zhì)、水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷4.其他厭氧生物處理設(shè)備1.

25、 厭氧膨脹床厭氧膨脹床/流化床流化床2. 厭氧生物轉(zhuǎn)盤3. 厭氧折板反應(yīng)器4. 復(fù)合厭氧法5. 兩相厭氧法 厭氧膨脹床厭氧膨脹床/流化床流化床 城市污水經(jīng)傳統(tǒng)的二級處理以后，雖然城市污水經(jīng)傳統(tǒng)的二級處理以后，雖然絕大部分懸浮固體和有機(jī)物被去除了，但還絕大部分懸浮固體和有機(jī)物被去除了，但還殘留微量的懸浮固體和溶解的有害物，如氮?dú)埩粑⒘康膽腋」腆w和溶解的有害物，如氮和磷等的化合物。氮、磷為植物營養(yǎng)物質(zhì)，和磷等的化合物。氮、磷為植物營養(yǎng)物質(zhì)，能助長藻類和水生生物，引起水體的富營養(yǎng)能助長藻類和水生生物，引起水體的富營養(yǎng)化，影響飲用水水源?；?，影響飲用水水源。太湖的富營養(yǎng)化第四節(jié) 生物脫氮除磷工藝及設(shè)備

26、一、生物脫氮工藝及設(shè)備一、生物脫氮工藝及設(shè)備1.生物脫氮的化學(xué)過程生物脫氮的化學(xué)過程 氨化作用、硝化作用、反硝化2. 生物脫氮過程的環(huán)境條件生物脫氮過程的環(huán)境條件硝化過程硝化過程：好氧、有機(jī)物、溫度、PH值、堿度、污泥齡、有害物質(zhì)反硝化：反硝化：碳源、PH值、溶解氧、溫度傳統(tǒng)活性污泥法脫氮工藝傳統(tǒng)活性污泥法脫氮工藝三級活性污泥生物脫氮工藝三、生物脫氮工藝二級活性污泥生物脫氮工藝分建式缺氧分建式缺氧好氧活性污泥生物脫氮好氧活性污泥生物脫氮- A1/O工藝工藝回流污泥回流污泥處理水內(nèi)循環(huán)（硝化液回流）回流污泥反硝化反應(yīng)器BOD去除、硝化反應(yīng)反應(yīng)器(缺氧)沉淀池堿N2(好氧)圖 21-3 分建式缺氧

27、-好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)合建式合建式A1/O工藝工藝硝化BOD去除回流污泥反硝化沉淀池處理水內(nèi)循環(huán)N2內(nèi)循環(huán)原污水空氣圖 21- 4 合建式缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)二、生物除磷工藝及設(shè)備原理：聚磷菌在好氧吸磷量大于厭氧放磷生物除磷影響因素： 厭氧環(huán)境條件、有機(jī)物濃度及可利用性、污泥磷、PH值、溫度、污泥處置方式等（1） Phostrip去除磷工藝流程：A/O法是由厭氧池和好氧池組成的同時去除污水中有機(jī)污染物及磷的處理系統(tǒng)。厭氧-好氧除磷工藝流程2.A/O生物除磷工藝三、生物同步脫氮除磷工藝三、生物同步脫氮除磷工藝1. A2/O工藝-傳統(tǒng)活性污泥工藝A2/O工藝基本流程3. 改進(jìn)的Barden

28、pho工藝4.UCT工藝5. SBR工藝 SBR工藝是將除磷脫氮的各種反應(yīng)，通過時間順序上的控制，在同一反應(yīng)器中完成。 混合液回流 攪拌 攪拌 N2 沉淀池 原污水 處理出水 厭氧反應(yīng)器 缺氧反應(yīng)器 好氧反應(yīng)器 磷釋放 脫氮 BOD 去除、硝化 磷吸收 污泥回流 剩余污泥 污泥回流 混合液回流 泥 序批池 預(yù) 水 厭 厭 缺 好 缺 分 氧 氧 氧 氧 出水 氧 離 池 池 池 池 序批池 進(jìn)水 剩余污泥 MSBR工藝傳統(tǒng)A2O工藝MSBR脫氮除磷工藝 M 排泥泵 攪拌器 序批池 1# 內(nèi)循環(huán)回流 混合液回流 混合液回流 進(jìn)水 Q 缺氧池一 泥水分離池 厭氧池 缺氧池二 主曝氣池 3# 2#

29、4# 5# 6# 上清液 出水 Q 序批池 7# 出流混合液 Q M 時段單元1單元2單元3單元4單元5單元6單元7時段1攪拌濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀時段2曝氣濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀時段3預(yù)沉濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀時段4沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣攪拌時段5沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣曝氣時段6沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣預(yù)沉MSBRMSBR池平面圖池平面圖MSBRMSBR單元工作狀態(tài)單元工作狀態(tài) M M M 進(jìn)水 M 出水 M M 6.三溝式氧化溝 處理出水 M M 回系統(tǒng)處理 M 攪拌器 M 攪拌器 1# 2# 3# M M M M M 曝氣 進(jìn)水 7. UNITANK工藝8. YAAO工藝隨著我

30、國城市的快速發(fā)展和規(guī)模急劇的擴(kuò)大隨著我國城市的快速發(fā)展和規(guī)模急劇的擴(kuò)大城市污水、污泥的產(chǎn)生量與日俱增。城市污水、污泥的產(chǎn)生量與日俱增。目前，國內(nèi)城市污泥大部分仍采取隨產(chǎn)隨運(yùn)、目前，國內(nèi)城市污泥大部分仍采取隨產(chǎn)隨運(yùn)、送去填埋、傾倒、或簡易堆肥的處理方法，送去填埋、傾倒、或簡易堆肥的處理方法，使污泥變成了二次的污染源。使污泥變成了二次的污染源。污泥的二次污染對大氣、水體、土壤造成的污泥的二次污染對大氣、水體、土壤造成的危害程度及持久性遠(yuǎn)大于廢水，它將嚴(yán)重的危害程度及持久性遠(yuǎn)大于廢水，它將嚴(yán)重的破壞著我們的生存環(huán)境。破壞著我們的生存環(huán)境。 第五節(jié) 污泥處理設(shè)備 一、污泥特性及處理流程1. 污泥的來源

31、和特性污泥的分類1.按成分分類污泥 以有機(jī)物為主要成分的稱污泥。沉渣 以無機(jī)物為主要成分的稱沉渣。2.按來源分類初次沉淀污泥 來自初次沉淀池剩余活性污泥 來自活性污泥法后的二次沉淀池腐殖污泥 來自生物膜法后的二次沉淀池以上三種可統(tǒng)稱生污泥或新鮮污泥。消化污泥 生污泥經(jīng)厭氧消化或好氧消化處理后，又叫熟污泥化學(xué)污泥 用化學(xué)沉淀法處理污水后產(chǎn)生的沉淀物，又叫化學(xué)沉渣。污泥所含水分（2）污泥的指標(biāo) 沉渣濕度 污泥或沉渣的揮發(fā)性物質(zhì)及灰分 污泥密度 污泥可消化程度污泥的處理和處置目的：污泥的處理和處置目的：（1 1）確保污水處理效果，防止二次污染；）確保污水處理效果，防止二次污染；（2 2）使容易腐化發(fā)

32、臭的有機(jī)物得到穩(wěn)定處理；）使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物得到穩(wěn)定處理；（3 3）使有毒有害物質(zhì)得到妥善處理或利用；）使有毒有害物質(zhì)得到妥善處理或利用；（4 4）使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利。）使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利。 總之，污泥處理和處置就是要通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，總之，污泥處理和處置就是要通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，使污泥得到再利用或以某種不損害環(huán)境的形式重新返回到使污泥得到再利用或以某種不損害環(huán)境的形式重新返回到自然環(huán)境中。自然環(huán)境中。1.1.需徹底消滅污泥中存在的多種病源菌和病毒需徹底消滅污泥中存在的多種病源菌和病毒2.2.需規(guī)?；?、快速高效地排除污泥中的水份需規(guī)模化、快速高效地排除污泥中的

33、水份3.3.需有效的控制污泥中重金屬離子的活性需有效的控制污泥中重金屬離子的活性 4.4.需使有機(jī)污泥有效的實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化需使有機(jī)污泥有效的實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化5.5.需消除在污泥處理及運(yùn)輸過程中散發(fā)的惡臭需消除在污泥處理及運(yùn)輸過程中散發(fā)的惡臭6.6.需對處理后的污泥進(jìn)行穩(wěn)定的綜合性再利用需對處理后的污泥進(jìn)行穩(wěn)定的綜合性再利用 污泥越細(xì)，有機(jī)物含量越高，越難脫水，應(yīng)根污泥越細(xì)，有機(jī)物含量越高，越難脫水，應(yīng)根據(jù)污泥的脫水性能，選擇合適的處理工藝。據(jù)污泥的脫水性能，選擇合適的處理工藝。污泥處理處置工藝：污泥處理處置工藝：污泥污泥濃縮濃縮機(jī)械脫水機(jī)械脫水濾餅處置；濾餅處置；污泥污泥濃縮濃縮機(jī)械脫水

34、機(jī)械脫水焚燒焚燒灰分處置；灰分處置；污泥污泥濃縮濃縮消化消化機(jī)械脫水機(jī)械脫水濾餅處置；濾餅處置；污泥污泥濃縮濃縮消化消化機(jī)械脫水機(jī)械脫水焚燒焚燒灰分處置?；曳痔幹谩?.污泥處理與處置的目的與基本流程（3 3） 污泥調(diào)理污泥調(diào)理 消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥與初沉污泥的混合污泥等在脫水之前應(yīng)進(jìn)行調(diào)理，以改善污泥的脫水性能。 調(diào)理就是破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu)、減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。方法化學(xué)調(diào)理法 加熱調(diào)理法淘洗調(diào)理法冷凍調(diào)理法加骨粒調(diào)理法返回二、污泥濃縮設(shè)備 1.污泥重力濃縮設(shè)備 2.污泥氣浮濃縮設(shè)備一、重力濃縮重力濃縮主要用于濃縮剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥

35、。1. 間隙式污泥濃縮池 設(shè)計參數(shù)：停留時間一般為912h。 濃縮池的上清液，應(yīng)回到初沉池前重新處理。2. 連續(xù)式污泥濃縮池 連續(xù)運(yùn)行的濃縮池可采用沉淀池的形式，一般為豎流式(或輻流式)。設(shè)計參數(shù):濃縮池的固體通量kg/(m2h)或kg/(m2d)水力負(fù)荷m3/(m2h)或m3/(m2d)水力停留時間(h或d)有刮泥機(jī)及攪動?xùn)诺倪B續(xù)重有刮泥機(jī)及攪動?xùn)诺倪B續(xù)重力濃縮池力濃縮池 200 20023142000042005001400圖 22-3 有 刮 泥 機(jī) 及 攪 動 柵 的 連 續(xù) 式 重 力 濃 縮 池1-中 心 進(jìn) 泥 管 ； 2-上 清 液 溢 流 堰 ； 3-排 泥 管 ； 4-刮

36、泥 機(jī) ； 5-攪 動 柵1-中心進(jìn)泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥機(jī)；5-攪動?xùn)?輻流式中心傳動濃縮池多層輻流式濃縮池二、 氣浮濃縮法 氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。1. 氣浮濃縮系統(tǒng)的組成 氣浮濃縮系統(tǒng)主要由加壓溶氣裝置和氣浮分離裝置兩部分組成。三、離心濃縮法原 理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中受到不同的離心力而使兩者分離，達(dá)到濃縮的目的效果指標(biāo)出泥含固率，3min停留時間，含固率可達(dá)到4固體回收率濃縮后污泥的固體總量與入流污泥中的固體總量的比值三、污泥脫水干化設(shè)備 污泥干化床 1.真空過濾設(shè)備 2.

37、壓濾設(shè)備 3.離心脫水設(shè)備履帶式履帶式真空過濾機(jī)三、 污泥的機(jī)械脫水及其設(shè)備脫水機(jī)械轉(zhuǎn)筒離心機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)真空過濾機(jī)1. 帶式壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)工藝的開發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開發(fā)，是合成有機(jī)聚合物發(fā)展的結(jié)果。3. 污泥離心脫水和轉(zhuǎn)筒式離心機(jī) 污泥離心脫水的原理與離心分離、離心濃縮相同，即利用轉(zhuǎn)動使污泥中的固體和液體分離。(1) 轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)的構(gòu)造和脫水過程:污泥切割機(jī)進(jìn)泥螺桿泵脫水用高分子絮凝劑溶藥與投加裝置四、污泥的干燥與焚化設(shè)備1. 轉(zhuǎn)筒式干燥器和焚化爐2. 流化床焚化爐 爐下都堆放一層厚約0.9m的砂層。熱空氣由下部鼓入，在815使砂層呈流化狀態(tài)。污泥投加到砂層中后，水分迅速蒸發(fā)，

38、進(jìn)而進(jìn)行燃燒。廢氣由爐頂引入空氣預(yù)熱器使空氣預(yù)熱，之后經(jīng)除塵凈化后排放。流化床爐還設(shè)有投砂口、點(diǎn)火器、輔助燃料燃燒等設(shè)備。除砂流化床外，還可用污泥固體作流化床。3. Sevar干燥器污泥的最終處置與利用污泥最終處置與利用的主要方法是：1.作為農(nóng)肥與土地利用；2.污泥堆肥；3.建筑材料利用；4.填地與填海造地利用；5.排海。（目前已被逐漸禁止）。（北京北京市市奧利愛得科技發(fā)展有限公司奧利愛得科技發(fā)展有限公司）研發(fā)的三項(xiàng)國家級研發(fā)的三項(xiàng)國家級發(fā)明專利發(fā)明專利1. 1. 高活性生石灰的燒制方法高活性生石灰的燒制方法 活性大于活性大于300ml/4N-HCl(300ml/4N-HCl(不溶灰分法不溶灰

39、分法) ) （專利公開號（專利公開號:01144427:01144427）2. 2. 城市污泥干化裝置城市污泥干化裝置 （專利公開號：（專利公開號：200710122796200710122796） 3. 3. 利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污泥的方法利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污泥的方法 （專利公開號：（專利公開號： 200510069188 200510069188） 工藝中采用的工藝中采用的高活性生石灰高活性生石灰遇水發(fā)生遇水發(fā)生強(qiáng)烈的化強(qiáng)烈的化合合反應(yīng)，并產(chǎn)生高反應(yīng)，并產(chǎn)生高熱，熱，在這在這樣樣的的環(huán)境中，任何有機(jī)物都無法完整保留環(huán)境中，任何有機(jī)物都無法完整保留通過通過分解分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解

40、反應(yīng)反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)機(jī)理，的化學(xué)機(jī)理，轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。 因此該工藝可以有效地消滅污泥中存因此該工藝可以有效地消滅污泥中存在的各種病源菌在的各種病源菌及及病毒。病毒。 該工藝方法與燃燒、流化床式熱干化該工藝方法與燃燒、流化床式熱干化等相比較，無火焰行形成的化合熱，有等相比較，無火焰行形成的化合熱，有效地避免了溫室效應(yīng)，大幅度降低了二效地避免了溫室效應(yīng)，大幅度降低了二氧化碳的排放。氧化碳的排放。 在處理過程中可以使污泥迅速升溫至在處理過程中可以使污泥迅速升溫至100100以上，以上， 使污泥中的水份（包括細(xì)使污泥中的水份（包括細(xì)胞水）大量蒸發(fā)。胞水）大量蒸發(fā)。堿性發(fā)熱劑

41、堿性發(fā)熱劑+ +細(xì)胞水細(xì)胞水強(qiáng)堿強(qiáng)堿+ +水蒸氣水蒸氣強(qiáng)堿強(qiáng)堿 + + 重金屬離子重金屬離子 金屬氧化物金屬氧化物強(qiáng)堿強(qiáng)堿 + + 鈣鎂鋁離子鈣鎂鋁離子 氧化物膠體氧化物膠體堿性氧化物膠體與粘土架橋并吸附堿性氧化物膠體與粘土架橋并吸附使重金屬離子處于被鈍固狀態(tài)從而使重金屬離子處于被鈍固狀態(tài)從而有效有效地地控制了重金屬離子的活性控制了重金屬離子的活性 污泥污泥增鈣干化增鈣干化處理工藝，使被處理的污處理工藝，使被處理的污泥始終處于強(qiáng)堿及高溫的環(huán)境中，泥始終處于強(qiáng)堿及高溫的環(huán)境中，污泥污泥中水份大量蒸發(fā)，中水份大量蒸發(fā)，將將很不穩(wěn)定的有機(jī)物很不穩(wěn)定的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物，從而有效地從而有效地實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化和穩(wěn)定化。實(shí)現(xiàn)了污泥的減