水處理基礎(chǔ)知識(shí)()

-.z.水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義2016年10月第一章污水水質(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)1感官性狀指標(biāo)（1）溫度：工業(yè)廢水廠引起水體熱污染。危害:水中的化學(xué)反應(yīng)生化反應(yīng)溫度升高，飽和溶解氧濃度越低，虧氧量越低，大氣復(fù)氧速率越低，溶解氧含量減少。溫度升高，飽和溶解氧濃度越低，虧氧量越低，大氣復(fù)氧速率越低，溶解氧含量減少?？扇苄喳}類的溶解度溶解氧在水體中的溶解度溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速度越高，耗氧量越高，溶解氧含量減少?？扇苄杂袡C(jī)物的溶解度溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速度越高，耗氧量越高，溶解氧含量減少。水體自凈及其速率細(xì)菌與微生物的增殖速度。（2）色度：主要來(lái)源于金屬化合物或有機(jī)化合物。所含雜質(zhì)不同，色度不同。危害：色度升高，透光性下降，水生植物的光合作用受到影響，水體自凈作用減弱。（3）嗅與味：主要來(lái)源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等。2固體含量危害：產(chǎn)生色度，堵塞魚(yú)腮，消耗溶解氧，惡化水質(zhì)，吸附其他物質(zhì)隨水流遷移。性質(zhì)：有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物水中各種固體物的形態(tài)：水樣蒸發(fā)總固體（TS）TS：定量水樣在105~110℃烘箱中烘干至恒重所得重量。水樣過(guò)濾可過(guò)濾固體FS水樣過(guò)濾可過(guò)濾固體FS（溶解性固體DS）懸浮固體SS揮發(fā)性可過(guò)濾固體VFS：尿素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)以及洗滌劑等有機(jī)物質(zhì)非揮發(fā)性可過(guò)濾固體FFS：碳酸鹽、氨鹽、磷酸鹽、氧化物等無(wú)機(jī)物揮發(fā)性懸浮固體VSS：在馬福爐中灼燒至恒重所失去的重量非揮發(fā)性懸浮固體FSS：灰分二、污水的化學(xué)性指標(biāo)1無(wú)機(jī)污染物指標(biāo)（1）酸堿度，無(wú)機(jī)鹽及指標(biāo)：一般要求后污水的pH值在6~9之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時(shí)，pH值發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長(zhǎng)，妨礙水體自凈，還腐蝕船舶。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。（2）植物性營(yíng)養(yǎng)元素：過(guò)多的氮、磷進(jìn)入天然水體易導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水體植物尤其是藻類的大量繁殖，造成水中溶解氧的急劇變化，影響魚(yú)類生存，并可能使*些湖泊由貧營(yíng)養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。含氮化合物：氮是有機(jī)物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長(zhǎng)的重要元素。它消耗水體中的溶解氧，促進(jìn)藻類等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起魚(yú)類死亡，水質(zhì)迅速惡化。關(guān)于氮的幾個(gè)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TKN：總氮中的有機(jī)氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；氨氮：有機(jī)化合物的分解或直接來(lái)自含氮工業(yè)廢水NO*-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮含磷化合物：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(zhǎng)的重要元素，主要來(lái)自于人體排泄物以及合成洗滌劑，牲畜飼養(yǎng)及含磷工業(yè)廢水。它易導(dǎo)致藻類等浮游生物大量繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡，使水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。（3）重金屬：微量金屬元素危害：生物毒性，抑制微生物生長(zhǎng)，使蛋白質(zhì)凝固；逐級(jí)富集至人體，影響人體健康。2有機(jī)污染物指標(biāo)按被生物降解的難易程度有機(jī)物可分為2類4種：可生物降解有機(jī)物：包括可生物降解有機(jī)物對(duì)微生物的無(wú)毒害及抑制作用，可生物降解有機(jī)物但對(duì)微生物有毒害和抑制作用。難生物降解有機(jī)物：難生物降解有機(jī)物對(duì)微生物無(wú)毒害或抑制作用，難生物降解有機(jī)物對(duì)微生物有毒害和抑制作用。（1）BOD（生化需氧量）：在水溫為20℃的條件下，由于微生物（主要是細(xì)菌）的生活活動(dòng)，將有機(jī)物氧化成無(wú)機(jī)物所消耗的氧量。反映了在有氧的條件下水中可生物降解的有機(jī)物的量，主要污染特性（以mg/L為單位）。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過(guò)程，一般可分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20天－100天完成。實(shí)際中，以5天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，稱五日生化需氧量（BOD5）。（2）COD（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)，比值越大越容易被生物處理。（3）TOD：（4）ThOD：（5）TOC：※對(duì)于同一種污水來(lái)說(shuō)，ThOD﹥TOD﹥CODCr﹥BOD5﹥TOC3污水的生物性質(zhì)指標(biāo)（1）來(lái)源及危害：生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲(chóng)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（2）細(xì)菌總數(shù)：水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染物程度和受細(xì)菌污染的程度。常以：細(xì)菌個(gè)數(shù)/mL計(jì)。如：飲用水小于100個(gè)/mL，醫(yī)院排水小于500個(gè)/mL（3）大腸菌群：可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以：大腸菌群數(shù)/L計(jì)第二章水體污染與自凈污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過(guò)物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)作用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈作用。按照凈化機(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1物理凈化作用水體中的污染物通過(guò)稀釋、混合、沉淀與揮發(fā)，使?jié)舛冉档?，但總量不減。稀釋：（2）混合：（3）沉淀與揮發(fā)：2化學(xué)凈化作用水體中的污染物通過(guò)氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解合成、吸附凝聚等過(guò)程，使存在形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低，但總量不減。（1）氧化還原：水體化學(xué)凈化的主要作用。（2）酸堿反應(yīng)：水體中存在的地表礦物質(zhì)以及游離二氧化碳、碳酸系堿度等對(duì)排入的酸、堿有一定的緩沖能力，使水體的pH值維持穩(wěn)定。（3）吸附與凝聚：膠體微粒的存在3生物化學(xué)凈化作用以水體中氮的遷移轉(zhuǎn)化為例介紹氨化細(xì)菌氨化細(xì)菌氨化作用亞硝化細(xì)菌＋O2硝化細(xì)菌＋O2反硝化細(xì)菌＋C源堿度增大好氧或厭氧條件堿度減小好氧條件堿度增大低氧、缺氧條件有機(jī)氮NH4+NO2—NO3—N2第三章污水的物理處理生活污水和工業(yè)廢水中都含有大量的漂浮物與懸浮物，其進(jìn)入水處理構(gòu)筑物會(huì)沉入水底或浮于水面，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)影響，使其難以發(fā)揮應(yīng)有的功效，必須予以去除。物理處理的去除對(duì)象：漂浮物、懸浮物。物理處理方法：篩濾：篩網(wǎng)、格柵（去除漂浮物、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）。重力分離：沉砂池、沉淀池（去除不同密度、不同粒徑懸浮物）、隔油池與氣浮池（去除密度小于1或接近1的懸浮物）。離心分離：離心機(jī)、旋流分離器（去除比重大、剛性顆粒）。第一節(jié)格柵格柵由一組平行的金屬柵條、帶鉤的塑料柵條或金屬篩網(wǎng)組成。安裝在污水溝渠、泵房集水井進(jìn)口、污水處理廠進(jìn)水口及沉砂池前。根據(jù)柵條間距，截留不同粒徑的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。被截留的污染物稱為柵渣，其含水率70～80％，容重750kg/m3。第二節(jié)沉淀理論污水中許多懸浮固體的密度比水大，因此，在水中他們可以自然地下沉，利用這一原理進(jìn)行的廢水固液分離過(guò)程稱為沉淀。一、沉淀分類沉淀是實(shí)現(xiàn)固液分離或泥水分離的重要環(huán)節(jié)，由于沉淀的對(duì)象和空間不同，其沉淀形式也各異，根據(jù)固體顆粒在沉淀過(guò)程中出現(xiàn)的不同物理現(xiàn)象將沉淀過(guò)程分為4類。1自由沉淀當(dāng)SS濃度不高，沉淀過(guò)程中顆粒間互不碰撞、呈單顆粒狀態(tài)，各自獨(dú)立地完成沉淀過(guò)程。如沉砂池和初沉池中的沉淀。2絮凝沉淀當(dāng)SS濃度較高(50~500mg/L)時(shí)，沉淀過(guò)程中顆粒間可能互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，使顆粒粒徑與質(zhì)量逐漸加大，沉速加快。如活性污泥在二沉池中的沉淀。3區(qū)域沉淀因SS過(guò)大，沉淀過(guò)程中相鄰顆粒間互相妨礙、干擾，沉速大的顆粒也無(wú)法超越沉速小的顆粒，各自保持相對(duì)位置不變，顆粒群以整體向下速度沉降，并與上清液形成清晰的固液界面。如二沉池中下部的沉淀。4壓縮沉淀顆粒間相互支撐，上層顆粒在重力作用下擠壓下層顆粒間的間隙水，使污泥得到濃縮。如二沉池泥斗和濃縮池的過(guò)程。第四章污水的生物處理第一節(jié)基本原理一、活性污泥處理法的基本概念與流程活性污泥：是由多種好氧微生物、*些兼性或厭氧微生物以及廢水中的固體物質(zhì)、膠體等交織在一起的呈黃褐色絮體?；钚晕勰喾ǎ菏且曰钚晕勰酁橹黧w的污水生物處理技術(shù)。實(shí)質(zhì)：人工強(qiáng)化下微生物的新代(包括分解和合成)，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(shí)增殖。為控制反應(yīng)器微生物總量與活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是為了接種，排放剩余污泥是為了維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定或MLSS恒定。二、活性污泥的形態(tài)和活性污泥微生物1活性污泥形態(tài)（1）特征形態(tài)：在顯微鏡下呈不規(guī)則橢圓狀，在水中呈"絮狀”。顏色：正常呈黃褐色，但會(huì)隨進(jìn)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(guò)度）。理化性質(zhì)：含水率99%，直徑大小0.02~0.2mm，表面積20~100cm2/mL，pH值約6.7，有較強(qiáng)的緩沖能力。其固相組分主要為有機(jī)物，約占75~85%。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）。（2）組成由微生物群體Ma，微生物殘?bào)wMe，難降解有機(jī)物Mi，無(wú)機(jī)物Mii四部分組成。2微生物組成及其作用細(xì)菌：以異養(yǎng)型原核生物(細(xì)菌)為主，數(shù)量107～108個(gè)/ml，自養(yǎng)菌數(shù)量略低。其優(yōu)勢(shì)菌種：產(chǎn)堿桿菌屬等，它是降解污染物質(zhì)的主體，具有分解有機(jī)物的能力。真菌：由細(xì)小的腐生或寄生菌組成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白質(zhì)的功能，但絲狀菌大量增殖會(huì)引發(fā)污泥膨脹。原生動(dòng)物：肉足蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)和纖毛蟲(chóng)3類，捕食游離細(xì)菌。其出現(xiàn)的順序反映了處理水質(zhì)的好壞（這里的好壞是指有機(jī)物的去除），最初是肉足蟲(chóng)，繼之鞭毛蟲(chóng)和游泳型。纖毛蟲(chóng)：當(dāng)處理水質(zhì)良好時(shí)出現(xiàn)固著型纖毛蟲(chóng)，如鐘蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)、獨(dú)縮蟲(chóng)、聚縮蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)等。后生動(dòng)物(主要指輪蟲(chóng)）：捕食菌膠團(tuán)和原生動(dòng)物，是水質(zhì)穩(wěn)定的標(biāo)志。因而利用鏡檢生物相評(píng)價(jià)活性污泥質(zhì)量與污水處理的質(zhì)量。3微生物增殖與活性污泥的增長(zhǎng)（1）微生物增值：在污水處理系統(tǒng)或曝氣池微生物的增殖規(guī)律與純菌種的增殖規(guī)律相同，即停滯期（適應(yīng)期），對(duì)數(shù)期，靜止期（減速增殖期）和衰亡期（源呼吸期）。（2）從時(shí)間上看停滯期：污泥馴化培養(yǎng)的最初階段，即細(xì)胞各種酶系統(tǒng)的適應(yīng)期。此時(shí)菌體不裂殖、菌數(shù)不增加。對(duì)數(shù)期：細(xì)胞以最快速度進(jìn)行裂殖，細(xì)菌生長(zhǎng)速度最大，此時(shí)微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，生物生長(zhǎng)繁殖不受底物或基質(zhì)限制。如A段；在此階段微生物增長(zhǎng)的對(duì)數(shù)值與時(shí)間呈直線關(guān)系。其微生物數(shù)量大，但個(gè)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(jí)強(qiáng)化工藝）。減速增殖期：由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量耗消，此時(shí)細(xì)胞增殖速度與死亡速度相當(dāng)?；罹鷶?shù)量多且超于穩(wěn)定，個(gè)體趨于成熟。如B段（相當(dāng)于二級(jí)處理）。衰亡期：營(yíng)養(yǎng)物基本耗盡，微生物只能利用菌體貯存物質(zhì)，大多數(shù)細(xì)胞出現(xiàn)自溶現(xiàn)象，細(xì)菌死亡多，增殖少，但細(xì)胞個(gè)體最大、凈化效果強(qiáng)（對(duì)有機(jī)物而言）。同時(shí)，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(jí)半或延時(shí)曝氣工藝）?？梢?jiàn)不同增殖期對(duì)應(yīng)于不同微生物組合，對(duì)應(yīng)于不同生物處理工藝。（3）從空間看：由前至后污染物濃度不斷降低，微生物數(shù)量由對(duì)數(shù)期逐步過(guò)渡至衰亡期，微生物組成由細(xì)菌逐步過(guò)度為輪蟲(chóng)等，水質(zhì)逐步變好——類似于水體自凈這一污水處理的原型。4絮體形成活性污泥的核心——菌膠團(tuán)，它是成千上萬(wàn)細(xì)菌相互粘附形成的生物絮體。其在對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，個(gè)體處于旺盛生長(zhǎng)，其運(yùn)動(dòng)活性大于德華力，菌體不能結(jié)合；但到了衰亡期，動(dòng)能低微，德華力大，菌體相互粘附，形成生物絮體，因此靜止期與衰亡期個(gè)體是活性污泥的重要微生物。三、活性污泥凈化反應(yīng)過(guò)程1初期吸附去除污水與活性污泥接觸5-10min，污水部分有機(jī)物(70%以上的BOD，75%以上COD)迅速被去除。此時(shí)的去除并非降解，而是被污泥吸附，粘著在生物絮體的表面，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：微生物的活性程度——饑餓程度，衰亡期最強(qiáng)；水動(dòng)力學(xué)條件：泥水接觸或混合越迅速、越均勻、液膜更新越快，接觸時(shí)間越長(zhǎng)則越好；泥水接觸水力學(xué)狀態(tài)以湍流或紊流為好，但過(guò)大會(huì)擊碎絮體。2微生物的代射被吸附的有機(jī)物粘附在絮體表面，與微生物細(xì)胞接觸，在滲透膜的作用下，進(jìn)入細(xì)胞體，并在酶的作用下或者被降解，或者被同化成細(xì)胞本身。其代產(chǎn)物的模式如下圖：從上述結(jié)果可以看出，污染物的降解主要是通過(guò)靜止期、衰亡期微生物的源呼吸進(jìn)行，并非直接的生物氧化(僅33％)。第二節(jié)活性污泥凈化反應(yīng)影響因素與主要設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)一、影響因素1營(yíng)養(yǎng)物組分有機(jī)物、N、P、以及Na、K、Ca、Mg、Fe、Co、Ni等（營(yíng)養(yǎng)物和污染物只是以數(shù)量及其比例相對(duì)而言）。對(duì)工業(yè)廢水，上述營(yíng)養(yǎng)比例一般不滿足，甚至缺乏*些微量元素，此時(shí)需補(bǔ)充相應(yīng)組分。2DO據(jù)研究當(dāng)DO高于0.1~0.3mg/L時(shí)，單個(gè)懸浮細(xì)菌的好氧化不受DO影響，但對(duì)成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)菌粘結(jié)而成的絮體，要使其部DO達(dá)到0.1~0.3mg/L時(shí)，其混合液中DO濃度應(yīng)保持不低于2mg/L。3pH值pH值在6.5~7.5最適宜，經(jīng)馴化后，以6.5~8.5為宜。4t（水溫）以20~30℃為宜，超過(guò)35℃或低于10℃時(shí)，處理效果下降。故宜控制在15℃~35℃，對(duì)北方溫度低，應(yīng)考慮將曝氣池建于室。5有毒物質(zhì)重金屬、酚、氰等對(duì)微生物有抑制作用。Na、Al鹽，氨等含量超過(guò)一定濃度也會(huì)有抑制作用。二、活性污泥處理系統(tǒng)的控制指標(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(gè)人工強(qiáng)化與控制的系統(tǒng)，其必須控制進(jìn)水水量，水質(zhì)，維持池活性污泥泥量穩(wěn)定，保持足夠的DO，并充分混合與傳質(zhì)，以維持其穩(wěn)定運(yùn)行。1微生物量的指標(biāo)混合液懸浮固體濃度（MLSS）：在曝氣池單位容積混合液所含有的活性污泥固體的總重量，由Ma+Me+Mi+Mii組成。混合液揮發(fā)固體濃度（MLVSS）：混合液活性污泥中有機(jī)性固體物質(zhì)部分的濃度，由MLVSS=Ma+Me+Mi組成。2活性污泥的沉降性能及其評(píng)定指標(biāo)污泥沉降比SV（%）：混合液在量筒靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分比。污水的生物處理方法——生物膜法生物膜——是使細(xì)菌、放線菌、藍(lán)綠細(xì)菌一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、藻類、真菌一類的真核微生物附著在濾料或*些載體上生長(zhǎng)繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥。生物膜法：污水經(jīng)過(guò)從前往后具有細(xì)菌→原生動(dòng)物→后生動(dòng)物、從表至里具好氧→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(duì)有機(jī)物的降解1生物膜的構(gòu)造特征H2SNH3O2H2OH2SNH3O2H2OO2BODBOD································CO2流動(dòng)水層好氧厭氧濾料生物膜附著水層空氣2降解有機(jī)物的機(jī)理微生物：沿水流方向?yàn)榧?xì)菌——原生動(dòng)物——后生動(dòng)物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團(tuán)為主、輔以球衣菌、藻類等，含有大量固著型纖毛蟲(chóng)（鐘蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)、獨(dú)縮蟲(chóng)等）和游泳型纖毛蟲(chóng)（楯纖蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、斜管蟲(chóng)等），它們起到了污染物凈化和清除池生物（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：借助流動(dòng)水層厚薄變化以及氣水逆向流動(dòng)，向生物膜表面供氧。傳質(zhì)與降解：有機(jī)物降解主要是在好氧層進(jìn)行，部分難降解有機(jī)物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的H2S，NH3等以及代產(chǎn)物由向外傳遞而進(jìn)入空氣中，好氧層形成的NO3－－N、NO2－－N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化，產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。生物膜更新：經(jīng)水力沖刷，使膜表面不斷更新（DO及污染物），維持生物活性（老化膜固著不緊）。二、生物膜的主要特征1微生物相方面的特征參與凈化反應(yīng)微生物多樣化；食物鏈長(zhǎng)，污泥產(chǎn)率低；能夠存活世代較長(zhǎng)的微生物；可分段運(yùn)行，形成優(yōu)勢(shì)微生物種群，提高降解能力。2工藝方面的特征對(duì)水質(zhì)水量變動(dòng)有較強(qiáng)適應(yīng)性；污泥沉降性能好，宜于固液分離；能處理低濃度污水；易于維護(hù)管理、節(jié)能。生物接觸氧化一、生物接觸氧化的工作原理生物接觸氧化處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)之一是在池充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新代功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。生物接觸氧化處理技術(shù)的另一項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)是采用與曝氣池相通的曝氣方法，向微生物提供氣所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。二、基本構(gòu)造1構(gòu)造由池體、填料、進(jìn)水裝置、曝氣系統(tǒng)組成池體：圓形、矩形、方形。填料高3~3.5m，底部布?xì)鈱痈邽?.6~0.7m，頂部穩(wěn)定水層0.5~0.6m，H總=4.5~5.0m填料：蜂窩式填料，波紋板狀填料，半軟性填料，彈性立體填料，不規(guī)則粒狀填料，球狀填料第五章生物除磷技術(shù)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)使磷以溶解態(tài)被微生物同化，與微生物一起被分離出去，從而達(dá)到除磷的目的(生物法)。二、化學(xué)法除磷1鋁鹽除磷Al3++PO43-→AlPO42鐵鹽除磷Fe3++PO43-→FePO43石灰混凝除磷5Ca2++OH-+3PO43-→Ca5(OH)(PO4)3-三、生物除磷方法的原理生物除磷是利用聚磷菌一類微生物，能夠過(guò)量地、在量上超過(guò)其正常細(xì)胞合成的需要，從外部環(huán)境攝取磷，并將磷以聚合的形態(tài)儲(chǔ)存在菌體，形成高磷污泥，通過(guò)排泥達(dá)到從污水中除磷的目的。1聚磷菌對(duì)磷的過(guò)量攝取在好氧條件下，聚磷菌進(jìn)行有氧呼吸，不斷分解其細(xì)胞儲(chǔ)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H3PO4基本上是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸從外部環(huán)境攝入細(xì)胞的，除用于合成ATP外，其余被用于合成聚磷酸鹽。從而出現(xiàn)磷過(guò)量攝取(lu*uryuptake)的現(xiàn)象。2聚磷菌釋磷在厭氧條件下，聚磷菌體的ATP進(jìn)行水解，放出H3PO4和能量，生成ADP。第六章Fenton處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、概述過(guò)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(guò)氧化氫能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。Fenton試劑一般在pH=3.5下進(jìn)行，在該pH值時(shí)羥基自由基生成速率最大1894年，化學(xué)家Fenton首次發(fā)現(xiàn)有機(jī)物在(H2O2)與Fe組成的混合溶液中能被迅速氧化，并把這種體系稱為標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑，可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，氧化效果十分明顯。Fenton試劑是由H2O2和Fe混合得到的一種強(qiáng)氧化劑，特別適用于*些難治理的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。由于具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，近30年來(lái)，其在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用越來(lái)越受到國(guó)外的廣泛重視。二、影響因素1、PH值因?yàn)镕e在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton試劑只在酸性條件下發(fā)生作用，在中性和堿性環(huán)境中，F(xiàn)e不能催化H202產(chǎn)生·OH。研究者普遍認(rèn)為，當(dāng)pH值在2-4圍時(shí)，氧化廢水處理效果較好，最佳效果出現(xiàn)在pH=3時(shí)。當(dāng)pH值增加并超過(guò)3時(shí)，廢水中的COD迅速升高，從而得到最優(yōu)點(diǎn)pH=3。在該條件下，COD的去除率達(dá)到80%。在Fenton反應(yīng)中，F(xiàn)e起到催化劑的作用，是催化H202產(chǎn)生自由基的必要條件。在無(wú)Fe條件下，H202難于分解產(chǎn)生自由基。當(dāng)Fe濃度很低時(shí)，反應(yīng)速度很慢，自由基的產(chǎn)生量小，產(chǎn)生速度慢，整個(gè)過(guò)程受到限制。當(dāng)Fe濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)將H202還原且被氧化成Fe，造成色度增加。2、反應(yīng)溫度根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理，隨著溫度的增加，反應(yīng)速度加快。但對(duì)于Fenton試劑這樣的復(fù)雜反映體系，溫度升高，不僅加速正反應(yīng)的進(jìn)行，也加速副反應(yīng)。因此，溫度對(duì)Fenton試劑處理廢水的影響復(fù)雜。適當(dāng)?shù)臏囟瓤梢约せ睢H自由基，溫度過(guò)高會(huì)使H202分解成H2O和O2。3、投加方式正如前面所提，F(xiàn)enton試劑在不同的Fe/H202比值下具有不同的處理功能。FeSO4大于H202時(shí)，F(xiàn)enton試劑具有化學(xué)絮凝作用。當(dāng)后者大于前者時(shí)，F(xiàn)enton試劑具有化學(xué)氧化功能。因此，將整個(gè)反應(yīng)過(guò)程分為兩步進(jìn)行，兩步中考察不同的側(cè)重點(diǎn)，可能具有實(shí)際意義。有關(guān)實(shí)驗(yàn)將Fenton試劑的一次投加(FeSO4/H202比值為400/1000)和二次投加(FeSO4/H202比值為300/100，100/900)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管反應(yīng)進(jìn)行到第二步時(shí)，COD的去除率仍有累積效應(yīng)。但總的去除率并沒(méi)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(shí)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佳的處理工藝，才能取得良好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。第七章可能存在問(wèn)題及解決辦法厭氧段中存在的問(wèn)題及解決方法：存在問(wèn)題原因解決方法1、污泥生長(zhǎng)過(guò)慢1營(yíng)養(yǎng)物不足，微量元素不足；2進(jìn)液酸化度過(guò)高；3種泥不足。1增加營(yíng)養(yǎng)物和微量元素；2減少酸化度；3增加種泥。2、反應(yīng)器過(guò)負(fù)荷1反應(yīng)器污泥量不夠；2污泥產(chǎn)甲烷活性不足；3每次進(jìn)泥量過(guò)大間斷時(shí)間短。1增加種污或提高污泥產(chǎn)量；2減少污泥負(fù)荷；3減少每次進(jìn)泥量加大進(jìn)泥間隔。3、污泥活性不夠1溫度不夠；2產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)過(guò)快；3營(yíng)養(yǎng)或微量元素不足；4無(wú)機(jī)物Ca2+引起沉淀。1提高溫度；2控制產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)條件；3增加營(yíng)養(yǎng)物和微量元素；4減少進(jìn)泥中Ca2+含量。4、污泥流失1氣體集于污泥中，污泥上??；2產(chǎn)酸菌使污泥分層；3污泥脂肪和蛋白過(guò)大。1增加污泥負(fù)荷，增加部水循環(huán)；2穩(wěn)定工藝條件增加廢水酸化程度；3采取預(yù)處理去除脂肪蛋白。5、污泥擴(kuò)散顆粒污泥破裂1負(fù)荷過(guò)大；2過(guò)度機(jī)械攪拌；3有毒物質(zhì)存在。4預(yù)酸化突然增加1穩(wěn)定負(fù)荷；2改水力攪拌；3廢水清除毒素。4應(yīng)用更穩(wěn)定酸化條件好氧段中存在的問(wèn)題及解決方法：異?，F(xiàn)象癥狀分析及診斷解決對(duì)策曝氣池有臭味曝氣池供O2不足，DO值低，出水氨氮有時(shí)偏高增加供氧，使曝氣池出水DO高于2mg/l污泥發(fā)黑曝氣池DO過(guò)