工業(yè)廢水的生物處理

1、第十章工業(yè)廢水的生物處理,101工業(yè)廢水的可生化性102工業(yè)廢水的好氧生物處理103工業(yè)廢水的厭氧生物處理,101工業(yè)廢水的可生化性,一、工業(yè)廢水的可生化性的評價方法二、可生化性評價試驗應注意的問題,一、工業(yè)廢水的可生化性的評價方法,1、從廢水生物處理角度對有機物分類：易降解有機物，且無毒害或抑制作用可降解有機物，但有毒害或抑制作用難降解有機物，但無毒害或抑制作用難降解有機物，并有毒害或抑制作用,2、評價廢水中有機物的生物降解性和毒害或抑制性的方法,（1）水質(zhì)標準法BOD5/COD0.3可采用生化法處理BOD5/COD0.5采用生化法處理比較優(yōu)越BOD5/COD0.3可生化性差，可看馴化后是否

2、可以采用生化法。,（2）微生物耗氧速度法,耗氧曲線：微生物累積耗氧量隨時間的變化曲線內(nèi)源呼吸耗氧曲線（呼吸線）處于內(nèi)源呼吸期的活性污泥的耗氧曲線有機物（底物）耗氧曲線（生化線）投加有機物后的耗氧曲線,生化線與呼吸線差值越大，生化性能越好。,生化線低于呼吸線，表明廢水對m有抑制。,（3）脫氫酶活性法,微生物產(chǎn)生的各種酶，可催化有機物的氧化還原反應，脫氫酶能使被氧化的有機物的氫原子活化并傳遞給特定的受氫體，單位時間內(nèi)脫氫酶活化氫的能力表現(xiàn)為它的活性?？梢酝ㄟ^測定微生物的脫氫酶活性來評價廢水中有機物的可生化性。,(4)有機化合物分子結(jié)構(gòu)評價法,有機物的生物降解性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)含有羧基、酯類或羥基的

3、非毒性脂肪族化合物最易生物降解含羰基或雙鍵的化合物屬中等程度可生物降解的化合物，且需很長的馴化時間含有按季或羥基化合物的生物降解性取決于與基團連接的碳原子飽和程度。鹵代化合物的生物降解性隨鹵素取代程度的提高而下降。,二、可生化性評價試驗應注意的問題,1.生物處理方法有機物對于不同菌種來說，降解能力不同；不同的處理方法，對有機物的處理程度不同。2.微生物來源與濃度應說明微生物是否經(jīng)過馴化以及馴化程度。微生物濃度盡可能與實際濃度相同。有機物濃度、營養(yǎng)物質(zhì)、pH值、水溫、共存物質(zhì)有機物濃度等對可生化性都有影響。通過實驗確定廢水的可生化性。,10-3工業(yè)廢水的好氧生物處理,一、活性污泥法二、生物膜法,

4、一、活性污泥法,1、營養(yǎng)和混合液溫度對工藝的影響（1）營養(yǎng)氮、磷、微量元素易被m利用的氮源形式為NH4+和NO3-；廢水中的磷必須以正磷酸鹽的形式才能被m利用。（2）溫度工業(yè)廢水的K值（反應速度常數(shù)）受溫度變化影響較大,溫度過高，污泥解體；溫度過低，出水SS濃度可能,2、活性污泥法的選擇,推流式活性污泥法適用于處理易生物降解的工業(yè)廢水和生活污水完全混合式活性污泥法適用于難降解有機廢水的處理生物選擇器完全混合式活性污泥法適用于易生物降解有機廢水的處理,3、出水懸浮物的控制,出水懸浮物高的原因：廢水總?cè)芙夤腆w（TDS）濃度高，導致污泥絮體分散，使出水懸浮物；曝氣池混合液溫度變化，會造成絮體分散；污

5、泥負荷過高或過低；廢水含有機分散劑過高；表曝裝置劇烈攪拌；二沉池設(shè)計不合理主要措施：投加混凝劑,4、應用實例,推流式活性污泥法處理煉油及石油化工廢水完全混合式活性污泥法處理聚酯和三綸廢水,二、生物膜法,1、生物接觸氧化法（1）特點：具有較高的處理效率；污泥不回流，不發(fā)生污泥膨脹；耐負荷沖擊能力強；掛膜培菌簡單,（2）生物接觸氧化的設(shè)計（p585）,流程的選擇：根據(jù)廢水類型、處理程度、管理水平、基建投資和地方條件來確定填料的選擇：首先考慮價格；再考慮技術(shù)上的高性能接觸停留時間的選擇：根據(jù)水質(zhì)、處理程度要求、填料的種類，通過實驗或類比調(diào)查來定；氣水比的選擇：留有適當余地，增加運行的靈活性防止填料堵

6、塞的措施：所選填料同水質(zhì)相適應；定期反沖；填料分層設(shè)置,（3）應用舉例（p586）,啤酒廢水處理,2、生物轉(zhuǎn)盤,（1）影響處理性能的主要參數(shù)：轉(zhuǎn)速、廢水停留時間、反應槽的級數(shù)、盤浸沒深度和溫度等。（2）應用舉例草漿造紙中段廢水處理,3、生物濾池,塑料填料；多數(shù)情況下，不適于處理溶解性工業(yè)廢水，經(jīng)濟上不可行?？捎糜诟邼舛葟U水的預處理,103工業(yè)廢水的厭氧生物處理,一、概述二、厭氧生物處理設(shè)備,一、概述（p589）,1.厭氧生物處理的優(yōu)點：（1）有機負荷高（2）污泥產(chǎn)量低（3）能耗低（回收甲烷）（4）營養(yǎng)物質(zhì)需要量少（5）應用范圍廣（6）對水溫的適宜范圍較廣,2.厭氧生物處理的缺點,(1)厭氧處理

7、設(shè)備啟動時間長(2)處理后出水水質(zhì)差一般在厭氧后串聯(lián)好氧生物處理。,二、厭氧生物處理設(shè)備1.厭氧接觸法,2.厭氧生物濾池(p592),去除機理：裝填填料的厭氧反應器。厭氧微生物以生物膜的形態(tài)生長在濾料表面，廢水淹沒地通過濾料，在生物膜的呼吸作用和微生物的代謝作用以及濾料的截留作用下，廢水中的有機物被去除。分類：分為升流式和降流式兩種生物濾池。適用：適宜于溶解性有機廢水的處理。,3.UASB的基本原理及其特點,（1）UASB的基本原理廢水自下而上地通過厭氧污泥床，床體底部是一層絮凝和沉淀性能良好的污泥層，中部是一層懸浮層，上部是澄清區(qū)。澄清區(qū)設(shè)有三相分離器，用以完成氣、液、固三相分離。被分離出的

8、消化氣由上部導出，被分離的污泥自動回流到下部反應區(qū)，出水溢流到后續(xù)構(gòu)筑物。,（2）UASB的特點,UASB反應器屬于高效厭氧反應器，床體污泥濃度可以維持在相當高的水平，折合濃度可達20-30g/L。對于一般的高濃度有機廢水，在中溫條件下，容積負荷一般可達10kgCODCr/(m3d)左右，因而停留時間較短、所需池容大大縮小。,UASB的特點,良好的污泥床常可形成一個相當穩(wěn)定的生物相，所形成的顆粒污泥或絮狀污泥有良好的沉淀性能，對負荷沖擊、溫度和pH值的變化有一定的適應性。設(shè)備簡單，運行方便，不需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料。,UASB正常運行后產(chǎn)生剩余的顆粒污泥，可以在常溫下保存很長時

9、間而不損失活性，可用于新建的UASB反應器接種，使啟動時間大大縮短。生產(chǎn)實際當中，UASB對于布水系統(tǒng)要求比較高，另外三相分離器的設(shè)計極為關(guān)鍵。UASB的脫氮除磷性能較差，而且有臭味，因此尚需進行深度凈化，使出水達到要求。,4.厭氧膨脹床和厭氧流化床,床內(nèi)充填細小的固體顆粒填料，廢水從底部進入，使填料層膨脹。厭氧膨脹床：膨脹率10%20%，顆粒略呈膨脹狀態(tài)，但仍保持互相接觸。厭氧流化床：膨脹率20%70%，顆粒在床中作無規(guī)則自由運動。,厭氧膨脹床和厭氧流化床優(yōu)點,細顆粒填料為微生物附著生長提供比較大的比表面積，故床內(nèi)微生物濃度高，30gVSS/L，因此有機物容積負荷較高，水力停留時間短，耐沖擊

10、負荷能力強，運行穩(wěn)定。防止堵塞床內(nèi)生物固體停留時間較長，運行穩(wěn)定，剩余污泥量少?？捎糜诟邼舛扔袡C廢水的厭氧處理，也可用于低濃度的城市污水處理。,厭氧膨脹床和厭氧流化床缺點,載體流化耗能較大系統(tǒng)的設(shè)計要求高,5、厭氧生物轉(zhuǎn)盤,構(gòu)造與好氧生物轉(zhuǎn)盤相似，不同之處在于上部加蓋密封，可收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在。廢水處理依靠盤片表面生物膜和懸浮在反應槽中的厭氧活性污泥共同來完成,6、厭氧擋板式反應器,結(jié)構(gòu)：在反應器內(nèi)垂直于水流方向設(shè)多塊擋板來保持反應器內(nèi)較高的污泥濃度以減少水力停留時間。特點反應器啟動時間短；避免堵塞；避免污泥流失；不需混合攪拌裝置；不需載體。,7.復合厭氧反應器,在一個設(shè)備內(nèi)由幾種厭氧反應器復合而成的一種厭氧處理法。目前多為升流式厭氧污泥床和厭氧生物濾池復合而成的升流式厭氧污泥床過濾器。分類無三相分離器的升流式厭氧污泥床過濾器（UBF）有三相分離器的升流式厭氧污泥床過濾器（UASB+AF）,8.兩相厭氧法,（1）兩相厭氧法的特點能夠向產(chǎn)酸菌、乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌分別提供各自最佳的生長繁殖條件，在各自反應器內(nèi)能夠得到最高的反應速度；,進水負荷有較大變動時，酸化反應器，有一定的緩沖作用，對后續(xù)的產(chǎn)甲烷相反應器影響小。負荷率高，反應器容積小，酸化反應器反應進程快，水力停留時間