水處理基礎(chǔ)知識

水處理基礎(chǔ)知識(總12頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1-CAL-本頁僅作為文檔封面，使用請直接刪除10水處理基礎(chǔ)學(xué)問培訓(xùn)講義202310第一章污水水質(zhì)與污染指標(biāo)污水分類：生活污水、工業(yè)廢水、初降雨一、污水的物理性指標(biāo)感官性狀指標(biāo)溫度：工業(yè)廢水廠引起水體熱污染。危害:水生生物的生命活動④可溶性鹽類的溶解度 溫度上升，飽和溶解氧濃度越低，虧氧量越低，大溶解氧在水體中的溶解度可溶性有機(jī)物的溶解度

溫度上升，化學(xué)反響速度越高，耗氧量越高，溶解氧含細(xì)菌與微生物的增殖速度。同。作用減弱。等。固體含量流遷移。水樣 蒸發(fā) 總固體〔TS〕TS：105~110℃烘箱中烘干至恒重所得重量。水樣 沉降 可沉降固體

二、污水的化學(xué)性指標(biāo)1染物指標(biāo)〔1〕酸水的pH值在6~9堿度指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，按離子狀態(tài)可分為三類：氮氧化合物堿度，碳酸鹽堿度，重碳酸鹽堿度。植物尤其是藻類的大量生殖，造成水中溶解氧的急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧養(yǎng)分湖進(jìn)展為沼澤和干地。赤潮，引起魚類死亡，水質(zhì)快速惡化。關(guān)于氮的幾個指標(biāo)：有機(jī)氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素總氮〔TN〕一切含氮化合物以氮計(jì)的總稱氨氮：有機(jī)化合物的分解或直接來自含氮工業(yè)廢水NO-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮X含磷化合物：磷也是有機(jī)物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長惡化，危害水產(chǎn)資源。重金屬：微量金屬元素體安康。2按被生物降解的難易程度有機(jī)物可分為2類4種：生物降解有機(jī)物但對微生物有毒害和抑制作用。解有機(jī)物對微生物有毒害和抑制作用。BOD〔生化需氧量〕：20℃的條件下，由于微生物〔主要是細(xì)下水中可生物降解的有機(jī)物的量，主要污染特性〔mg/L〕。全部生物氧化需要20天－100天完成。實(shí)際中，以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱五日生化需氧量〕。5COD〔化學(xué)需氧量〕：用強(qiáng)氧化劑在酸性條件下，將有機(jī)物氧化成二氧化碳和水所消耗的氧量?！鵅OD/COD：可生化性指標(biāo)，比值越大越簡潔被生物處理。TOD：〔4〕ThOD：〔5〕TOC：※對于同一種污水來說，ThOD﹥TOD﹥COD﹥BOD﹥TOC污水的生物性質(zhì)指標(biāo)

Cr 5SARS、寄生蟲卵等。制革、屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等。醫(yī)院污水：各種病原體。危害：傳播疾病、影響衛(wèi)生、導(dǎo)致水體缺氧100/mL，500個/mL的可能性。常以：大腸菌群數(shù)/L其次章水體污染與自凈為水體自凈作用。依據(jù)凈化機(jī)理可分為3類：物理凈化作用，化學(xué)凈化作用，生物化學(xué)凈化物理凈化作用減。稀釋：混合：沉淀與揮發(fā)：化學(xué)凈化作用使存在形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低，但總量不減。氧化復(fù)原：水體化學(xué)凈化的主要作用。pH吸附與分散：膠體微粒的存在生物化學(xué)凈化作用以水體中氮的遷移轉(zhuǎn)化為例介紹有機(jī)氨化細(xì)菌 4

2

O硝化細(xì)N3 2N氨化作用

第三章污水的物理處理O O C＋ 2 ＋ 2 ＋O O C揮應(yīng)有的成效

好氧條件 低氧、缺氧條件物理處理的去除對象：漂移物、懸浮物。物理處理方法：〔去除漂移物、纖維狀物質(zhì)和大塊懸浮物〕，濾池、微濾機(jī)〔去除中細(xì)顆粒懸浮物〕?！踩コ煌芏?、不同粒徑懸浮物〕、隔油池與氣浮池〔11〕?！踩コ戎卮?、剛性顆粒〕。第一節(jié)格柵70～80％，750kg/m3。其次節(jié)沉淀理論污水中很多懸浮固體的密度比水大，因污水中很多懸浮固體的密度比水大，因理進(jìn)展的廢水固液分別過程稱為沉淀。一、沉淀分類41自由沉淀SS絮凝沉淀時，沉淀過程中顆粒間可能相互碰撞產(chǎn)生絮凝作用，使顆粒粒徑與質(zhì)量漸漸加大，沉速加快。如活性污泥在二沉池中的沉淀。區(qū)域沉淀超越沉速小的顆粒，各自保持相對位置不變，顆粒群以整體向下速度沉降，并與上清液形成清楚的固液界面。如二沉池中下部的沉淀。壓縮沉淀泥得到濃縮。如二沉池泥斗和濃縮池的過程。第四章污水的生物處理第一節(jié)根本原理一、活性污泥處理法的根本概念與流程體物質(zhì)、膠體等交織在一起的呈黃褐色絮體。生物處理系統(tǒng)：微生物或活性污泥降解有機(jī)物，使污水凈化，但同時增MLSS二、活性污泥的形態(tài)和活性污泥微生物活性污泥形態(tài)特征形態(tài)：在顯微鏡下呈不規(guī)章橢圓狀，在水中呈“絮狀”?！踩绨l(fā)黑為曝氣缺乏，發(fā)黃為曝氣過度〕。99%，0.02~0.2mm，外表積75~85%?！怖斫猓鹤晕疑场⑸镂脚c生物氧化〕。組成Mi，Mii組成。微生物組成及其作用107～108/ml，自分解有機(jī)物的力量。蛋白質(zhì)的功能，但絲狀菌大量增殖會引發(fā)污泥膨脹。3〔這里的好壞是指有機(jī)物的去除〕，最初是肉足蟲，繼之鞭毛蟲和游泳型。蟲、獨(dú)縮蟲、聚縮蟲、蓋纖蟲等?！常翰妒尘z團(tuán)和原生動物，是水質(zhì)穩(wěn)定的標(biāo)志。因而利用鏡檢生物相評價活性污泥質(zhì)量與污水處理的質(zhì)量。微生物增殖與活性污泥的增長的增殖規(guī)律一樣，即停滯期〔適應(yīng)期〕，對數(shù)期，靜止期〔減速增殖期〕和衰亡期〔內(nèi)源呼吸期〕。從時間上看時菌體不裂殖、菌數(shù)不增加。養(yǎng)分物質(zhì)豐富，生物生長生殖不受底物或基質(zhì)限制。如A段；在此階段微生物增長的對數(shù)值與時間呈直線關(guān)系。其微生物數(shù)量大，但個體小，其凈化速度快，但效果較差，只能用于前段處理〔相當(dāng)于生物一級強(qiáng)化工藝〕。相當(dāng)?；罹鷶?shù)量多且超于穩(wěn)定，個體趨于成熟。如B段〔相當(dāng)于二級處理〕。胞消滅自溶現(xiàn)象，細(xì)菌死亡多，增殖少，但細(xì)胞個體最大、凈化效果強(qiáng)〔對有機(jī)物而言〕。同時，自養(yǎng)菌比例上升，硝化作用加強(qiáng)。如氧化溝或硝化段〔相當(dāng)于二級半或延時曝氣工藝〕。可見不同增殖期對應(yīng)于不同微生物組合，對應(yīng)于不同生物處理工藝。從空間看：這一污水處理的原型。絮體形成活性污泥的核心——菌膠團(tuán)，它是成千上萬細(xì)菌相互粘附形成的生物絮體，因此靜止期與衰亡期個體是活性污泥的重要微生物。三、活性污泥凈化反響過程初期吸附去除污水與活性污泥接觸5-10min，污水中大局部有機(jī)物(70%以上的BOD，75%體的外表，這種由物理吸附和生物吸附交織在一起的初期高速去除現(xiàn)象叫初期吸附。吸附速度取決于：時間越長則越好；泥水接觸水力學(xué)狀態(tài)以湍流或紊流為好，但過大會擊碎絮體。微生物的代射其代謝產(chǎn)物的模式如以下圖：33％)。一、影響因素養(yǎng)分物組分N、PNa、K、Ca、Mg、Fe、Co、Ni〔養(yǎng)分物和污染物只是以數(shù)量及其比例相對而言〕缺乏某些微量元素，此時需補(bǔ)充相應(yīng)組分。DODO0.1~0.3mg/LDODO0.1~0.3mg/LDO2mg/L。pHpH6.5~7.56.5~8.5t〔水溫〕10℃時，處理效果下降。故宜掌握在15℃~35℃，對北方溫度低，應(yīng)考慮將曝氣池建于室內(nèi)。有毒物質(zhì)Na、Al濃度也會有抑制作用。二、活性污泥處理系統(tǒng)的掌握指標(biāo)與設(shè)計(jì)，運(yùn)行操作參數(shù)活性污泥處理系統(tǒng)是一個人工強(qiáng)化與掌握的系統(tǒng)，其必需掌握進(jìn)水水量，DO，并充分混合與傳質(zhì)，以維持其穩(wěn)定運(yùn)行。微生物量的指標(biāo)〔MLSS〕：在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含有的活性Ma+Me+Mi+Mii〔MLVSS〕：混合液活性污泥中有機(jī)性固體物質(zhì)局部的MLVSS=Ma+Me+Mi活性污泥的沉降性能及其評定指標(biāo)30min積占原混合液容積的百分比。第三節(jié)污水的生物處理方法——生物膜法其上形成膜狀生物污泥。具好氧→兼氧→厭氧的生物處理系統(tǒng)而得到凈化的生物處理技術(shù)。一、生物構(gòu)造及其對有機(jī)物的降解生物膜的構(gòu)造特征生物膜(好氧層＋兼氧層＋厭氧層)＋附著水層(高親水性)。降解有機(jī)物的機(jī)理〕和游泳型纖毛蟲〔楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等〕，它們起到了污染物凈化和去除池內(nèi)生物〔防堵塞〕作用。污染物：重→輕(相當(dāng)多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶).供氧：借助流淌水層厚薄變化以及氣水逆向流淌，向生物膜外表供氧。傳質(zhì)與降解：有機(jī)物降解主要是在好氧層進(jìn)展，局部難降解有機(jī)物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的HS，NH等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳2 3NO－－N、NO－－N3 2N2〔DO〕，維持生物活性〔老化膜固著不緊〕。二、生物膜的主要特征微生物相方面的特征參與凈化反響微生物多樣化；食物鏈長，污泥產(chǎn)率低；能夠存活世代較長的微生物；可分段運(yùn)行，形成優(yōu)勢微生物種群，提高降解力量。工藝方面的特征對水質(zhì)水量變動有較強(qiáng)適應(yīng)性；污泥沉降性能好，宜于固液分別；能處理低濃度污水；易于維護(hù)治理、節(jié)能。一、生物接觸氧化的工作原理到去除，污水得到凈化。法，向微生物供給氣所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。二、根本構(gòu)造1 構(gòu)造由池體、填料、進(jìn)水裝置、曝氣系統(tǒng)組成3~3.5m，0.6~0.7m，頂0.5~0.6m，H=4.5~5.0m粒狀填料，球狀填料一、除磷方法概述使磷成為不溶性的固體沉淀物從污水中除去(化學(xué)法)除磷的目的(生物法)。二、化學(xué)法除磷鋁鹽除磷Al3++PO3-→AlPO4 4鐵鹽除磷Fe3++PO3-→FePO4 4石灰混凝除磷5Ca2+ OH-+3PO3-→Ca(OH)(PO)3-+ 4 5 4三、生物除磷方法的原理磷污泥，通過排泥到達(dá)從污水中除磷的目的。聚磷菌對磷的過量攝取在好氧條件下，聚磷菌進(jìn)展有氧呼吸，不斷分解其細(xì)胞內(nèi)儲存的有機(jī)物，其釋放的能量為ADP獲得并結(jié)合正磷酸生成ATP，而利用的HPO根本上是通過3 4主動運(yùn)輸從外部環(huán)境攝入細(xì)胞內(nèi)的，除用于合成ATP外，其余被用于合成聚磷酸鹽。從而消滅磷過量攝取(luxuryuptake)的現(xiàn)象。聚磷菌釋磷在厭氧條件下，聚磷菌體內(nèi)的ATP進(jìn)展水解，放出HPO和能量，生成ADP。一、概述

3 4第六章Fenton過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系通常稱為Fenton試劑。在催化劑作用下，過氧化氫能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反響FentonpH=3.5pHFenton(H2O2FeFenton機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)，氧化效果格外明顯。FentonHOFe22性的工業(yè)廢水的處理。由于具有反響快速、溫度和壓力等反響條件緩和且無二泛重視。1、PHFepHFenton酸性條件下發(fā)生作用，在中性和堿性環(huán)境中，F(xiàn)eH0·OH。爭論22者普遍認(rèn)為，當(dāng)pH值在2-4范圍內(nèi)時，氧化廢水處理效果較好，最正確效果消滅3CODpH=3。在該條件下，COD80%。Fenton，F(xiàn)eH022Fe，H0Fe22度很慢，自由基的產(chǎn)生量小，產(chǎn)生速度慢，整個過程受到限制。當(dāng)Fe濃度過高時，會將H0復(fù)原且被氧化成Fe，造成色度增加。222、反響溫度依據(jù)反響動力學(xué)原理，隨著溫度的增加，反響速度加快。但對于 試劑這樣的簡單反映體系，溫度上升，不僅加速正反響的進(jìn)展，也加速副反Fenton·OHH0HOO22 2 23、投加方式Fenton試劑在不同的Fe/H0比值下具有不同的處理功22能。FeSO大于H0時，F(xiàn)enton試劑具有化學(xué)絮凝作用。當(dāng)后者大于前者時，4 22Fenton考察不同的側(cè)重點(diǎn)，可能具有實(shí)際意義。有關(guān)試驗(yàn)將Fenton試劑的一次投加比值為和二次投加(FeSO/H0

比值為300/1004 22 4 22100/900)進(jìn)展比較，結(jié)果覺察，盡管反響進(jìn)展到其次步時，COD的去除率仍有累積效應(yīng)。但總的去除率并沒有明顯的提高。此外，影響Fenton試劑處理程度的因素還有諸如有機(jī)物的濃度、停留時間、壓力等，因此，在工程實(shí)踐中需要綜合考慮多種因素以確定最正確的處理工藝，才能取得良好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。厭氧段中存在的問題及解決方法：存在問題 原 因 解決方法4、污泥流失

進(jìn)液酸化度過高；種泥缺乏。反響器污泥量不夠；污泥產(chǎn)甲烷活性缺乏；溫度不夠；產(chǎn)酸菌生長過快；養(yǎng)分或微量元素缺乏；C2+引起沉淀。a產(chǎn)酸菌使污泥分層；污泥脂肪和蛋白過大。1

增加養(yǎng)分物和微量元素；削減酸化度；增加種泥。增加種污或提高污泥產(chǎn)量；削減污泥負(fù)荷；隔。提高溫度；掌握產(chǎn)酸菌生長條件；增加養(yǎng)分物和微量元素；C2+含量。a環(huán)；度；實(shí)行預(yù)處理去除脂肪蛋白。1拌；裂開 4預(yù)酸化突然增加好氧段中存在的問題及解決方法：

改水力攪拌；廢水去除毒素。應(yīng)用更穩(wěn)定酸化條件特別現(xiàn)象病癥

分析及診斷

解決對策

O2

增加供氧，使曝氣池出水DO高于出水氨氮有時偏高 2mg/l污泥發(fā)黑 曝氣池DO過低，有機(jī)物厭氧分解析增加供氧或加大污泥回流出HS，其與Fe生成FeS2

絲狀菌或固著型纖毛蟲大量生殖 如有污泥膨脹，參照污泥膨脹對策絲狀型PH菌大量生成色污泥上浮

CH.CO4 2出水氨氮往往較高

處用壓縮空氣沖或高壓水清洗PH，用化學(xué)法殺死高，初期出水特別SV＞90％SVI＞20mg/l污泥中絲狀清亮，流量大時污菌占優(yōu)勢，污泥膨脹。泥成層外溢二沉池泥面過高 絲狀菌未過量生長MLSS值過高

絲狀菌；投加顆粒碳粘土消化污泥DO；間歇進(jìn)水增加排液微型動物死亡，污泥絮解，出水水停頓進(jìn)水，排泥后投加養(yǎng)分物，或COD、BODOUR低于引進(jìn)生活污水，使污泥復(fù)壯，或引一層解絮污泥8mgO2/gVSS.h，進(jìn)水中有毒物濃度過進(jìn)污泥菌種PH污泥缺乏養(yǎng)分，使之瘦小OUR二沉池有細(xì)小污 8mgO/gVSS.h;進(jìn)水中氨氮濃度高，C投加養(yǎng)分物或引進(jìn)高濃度BOD水，2泥不斷外漂 ／N比不適宜；池溫超過40C；翼輪使F／M＞0.1,停開一個曝氣池。轉(zhuǎn)速過高使絮粒裂開。二沉池上清液混 OUR＞20mgO2/gVSS.h污泥負(fù)荷過削減進(jìn)水流量，削減排泥濁，出水水質(zhì)差 高，有機(jī)