《水污染控制工程》第三版下冊-復(fù)習(xí)考研指南--重點難點指導(dǎo)

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1 11 第九章 水質(zhì)指標(biāo) 物理性質(zhì)污染指標(biāo) 溫度 色度 嗅和味 固體物質(zhì)等 1 溫度 40 許多工業(yè)企業(yè)排出的污水溫度較高 使水體溫度升高 引起水體的熱污染 氧在水中的飽和溶解度隨水溫升高而減少 加速好氧反應(yīng) 倒是水體缺氧水質(zhì)惡化 2 色度 感官性指標(biāo) 3 嗅和味 感官性指標(biāo) 4 固體物質(zhì) 水中所有殘渣的總和為總固體 TS 包括溶解性 DS 和懸浮固體 SS 水 樣經(jīng)過濾后 濾液蒸干所得的固體為溶解性固體 濾渣脫水烘干后即懸浮固體 固體殘渣根 據(jù)揮發(fā)性能分為揮發(fā)性固體 VS 和固定性固體 FS 將固體在 600 下灼燒 揮發(fā)掉的量 為揮發(fā)性固體 灼燒殘渣是固定性固體 溶解性固體一般表示鹽類的含量 懸浮固體表示水 中不溶的固態(tài)物質(zhì)含量 揮發(fā)性固體反映固體的有機成分含量 化學(xué)性質(zhì)污染指標(biāo) 有機物指標(biāo)和無機物指標(biāo) 1 有機物 1 BOD 水中有機污染物被好養(yǎng)微生物分解時所需的氧量 間接反映了水中可 生物降解的有機物量 2 COD 用化學(xué)氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量 COD 越高 表示水中有機污染物越多 B C 指標(biāo) 可生物降解性 越大越好 3 總有機碳 TOC 與總需氧量 TOD 都是燃燒化學(xué)氧化反應(yīng) 前者測定結(jié)果以碳表示 后者以氧表示 4 油類污染物 石油類和動植物油脂 5 酚類污染物 酚類化合物是有毒有害污染物 6 表面活性劑 生活污水與使用表面活性劑的工業(yè)廢水 7 有機酸堿 都屬于可生物降 解有機物 但對微生物有毒害或抑制作用 8 有機農(nóng)藥 有機氯農(nóng)藥與有機磷農(nóng)藥 9 苯類化合物 主要來源于染料工業(yè)廢水 是城鎮(zhèn)污水凈化難度增加 2 無機物 1 pH 指示水樣酸堿度 天然水體的 pH 一般近中性 2 植物營養(yǎng)元素 污 水中的氮 磷為植物營養(yǎng)元素 過多導(dǎo)致 富營養(yǎng)化 3 重金屬 4 無機性非金屬有毒 有害物 砷 含硫化合物 氰化物等 生物性質(zhì)污染指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù) 大腸菌群和病毒 1 細(xì)菌總數(shù) 反應(yīng)水體受細(xì)菌污染的程度 可作為評價水質(zhì)清潔程度和考核水凈化效果的指 標(biāo) 一般越多表示病原菌存在的可能性越大 飲用水 100 個 mL 2 大腸菌群 被視為最基本的糞便污染指示菌群 可表明水北糞便污染的程度 間接表明有 腸道病菌存在的可能 飲用水 3 個 L 3 病毒 缺乏完善的經(jīng)常性檢驗技術(shù) 沒有明確規(guī)定 S P 公式 212212 1 2100100 tKtLtKCSCttLtKDtL ececcec 氧垂曲線 P9 圖 9 1 污水出路 返回自然水體 經(jīng)過深度處理后再生利用 1 經(jīng)處理后排放水體 逐步稀釋 降解的自然凈化過程 2 再生利用 回用于水質(zhì)要求較低的市政用水 工業(yè)冷卻水等 污水排放標(biāo)準(zhǔn) 1 水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 污水 2 11 綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定地表水 類水域 水域中劃定的保護(hù)區(qū)和海洋水體中的第一類海 域 禁止新建排污口 現(xiàn)有排污口應(yīng)按水體功能要求 實行污染物總量控制 以保證受納水 體水質(zhì)符合規(guī)定用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 2 污水排放標(biāo)準(zhǔn) 濃度標(biāo)準(zhǔn) 總量控制標(biāo)準(zhǔn) 是以與水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的水體環(huán)境容量為依據(jù)而設(shè)定的 國家排放標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了水污染物最高允許排放濃度 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 主要對工業(yè)廢水 行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn) 地方排放標(biāo)準(zhǔn) 可增加污染物控制指標(biāo)數(shù) 不能減少 可提高排放標(biāo)準(zhǔn)的要求 不能降低 第 10 章 污水的物理處理 三級處理 排放為目標(biāo) 深度處理 回用為目標(biāo) 格柵 原理 機械截留 作用 截留水中較粗大漂浮物和懸浮物 類型 沉淀 利用水中懸浮顆粒和水的密度差 在重力作用下產(chǎn)生下沉作用 以達(dá)到固液分離 1 沉淀法可用于 污水處理系統(tǒng)的預(yù)處理 沉砂池 去除污水中易沉降的無機性顆粒物 初級處理 初沉池 生物處理后的固液分離 二沉池 污泥處理階段的污泥濃縮 2 沉淀類型 自由沉淀 懸浮固體濃度不高時 顆粒間互不干擾 不受邊界條件影響 絮凝沉淀 顆粒因相互聚集增大而加速沉降 混凝沉淀及活性污泥在二沉池中間段的沉淀 成層沉淀 濃度較高 形成整體共同下沉 二沉池下部及污泥重力濃縮池開始階段 壓縮沉淀 高濃度 互相支承 二沉池污泥斗中的污泥濃縮及污泥重力濃縮池 3 自由沉淀理論基礎(chǔ) 假定 顆粒為球形 沉淀過程中顆粒的大小 形狀 重力等不變 顆粒只在重力作用下沉淀 不受器壁和其他顆粒影響 顆粒即呈等速下沉 去除對象 目的 方法 一級處理 去除懸浮物質(zhì) 截留 分離 二級處理 水中有機物 膠體 生物法 三級處理 進(jìn)一步去除有溶性污染物 深度處理 分類方式 種類 適用 粗格柵 污水廠一級處理 中格柵 污水廠經(jīng)過粗格柵后柵條凈間隙 細(xì)格柵 雨水泵站前 平面格柵形狀 曲面 人工 流量小 截留污染物較少清渣方式 機械 改善勞動和衛(wèi)生條件 3 11 LS AQu 0球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 斯托克斯公式 318gduLS 液 體 密 度顆 粒 密 度 LS 意義 如何增加沉淀池效率表明顆粒沉速與下列因素有關(guān) 沉速決定因素 是 增加顆粒粒徑有助于提高沉速 水溫上升 沉速增大 4 理想沉淀池 4 個區(qū)域 進(jìn)口 沉淀 出口 污泥區(qū)域 假定 沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫔细鼽c的水流速度均相等 水平流速 v 懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下降 下沉速度為 u 在沉淀池的進(jìn)口區(qū)域 水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個過水?dāng)嗝嫔?顆粒一經(jīng)沉到池底 即認(rèn)為已被去除 沉淀池的表面水力負(fù)荷 常用 q 表示 物理意義 在單位時間內(nèi)通過沉淀 池單位表面積的流量 單位 m3 m2 s 或 m3 m2 h 沉砂池 原理 重力分離或離心力分離為基礎(chǔ) 作用 去除污水中泥沙 煤渣等相對密度較大無機顆粒 以免影響后續(xù)處理構(gòu)筑物正常運行 類型 優(yōu)點 缺點 平流式沉砂池 截留無機物效果好 構(gòu)造簡單 流速不易控制 沉砂中有機性顆粒含量高 排 砂常需要洗砂處理 曝氣沉砂池 沉砂中有機物量低于5 對原水曝氣臭氣難控制 對生物脫氮除磷的厭 氧階段或缺氧階段不利 旋流沉砂池 加速顆粒沉淀 有機物隨水流帶 走 洗凈力無法達(dá)到曝氣沉砂池的85 葉輪纏繞 區(qū)別沉淀池 所沉的是砂粒 去除對象是無機顆粒 沉淀池 分離懸浮固體的一種常用處理構(gòu)筑物 池型 優(yōu)點 缺點 適用條件 平流式 1 對沖擊負(fù)荷和溫度變 化適應(yīng)能力較強 2 施工簡單 造價低 1 多斗排泥時 每個泥斗需要單獨 設(shè)排泥管各自操作 2 采用機械排泥時 大部分設(shè)備位 于水下 易腐蝕 1 地下水位較高地質(zhì)較 差地區(qū) 2 大 中 小型污水處 理廠 豎流式 1 排泥方便 管理簡單 2 占地面積較小 1 池子深度大 施工困難 2 對中級負(fù)荷及溫度變化適應(yīng)能及 較差3 造價較高 4 池徑不宜過大 處理水量不大的小型污 水處理廠 輻流式 1 機械排泥 運行較好 2 排泥設(shè)備有定型產(chǎn) 品 1 水流速度不穩(wěn) 2 易于出現(xiàn)異重 流現(xiàn)象 3 機械排泥設(shè)備復(fù)雜 對 池體施工質(zhì)量要求高 1 地下水位較高地區(qū) 2 大 中型污水處理廠 隔油池 含油廢水的來源 是有開采及加工工業(yè) 固體燃料熱加工 紡織工業(yè)中的洗毛廢水 輕工業(yè) 中的制革廢水 鐵路及交通運輸業(yè) 屠宰及食品加工業(yè) 工業(yè)中車削工藝產(chǎn)生乳化液等 廢水中油的存在形態(tài) 1 可浮油 靜置會慢慢浮升到水的表面 對于煉油廠廢水 普通隔油池去除 常用分離法 2 細(xì)分散油 斜板隔油池 上浮 3 乳化油 水中含有表面乳化劑呈乳化態(tài) 破乳 消除乳化劑作用 乳化油轉(zhuǎn)化為可浮油 4 溶解油 溶解度非常低 處理方法 重力分離法去除可浮油和細(xì)分散油 采用氣浮法 電解法等方法去除乳化油 4 11 破乳方法 1 投加換型乳化劑 2 投加鹽類 酸類物質(zhì)可使乳化劑失去乳化作用 3 投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑 4 通過劇烈的攪拌 振蕩或轉(zhuǎn)動 是乳化的液滴猛烈相碰撞而合并 5 如以粉末為乳化劑的乳化液 可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴 6 改變?nèi)闋钜旱臏囟?加熱或冷卻 來破壞乳狀液的穩(wěn)定 水處理中常用的混凝劑也是較好的破乳劑 不僅可以破乳 還對廢水中的其他雜質(zhì)起到混 凝的作用 氣浮池 氣浮法是一種有效的固 液和液 液分離方法 常用于對那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆 粒的分離 氣浮工藝必須滿足的基本條件 1 向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡 2 使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài) 3 使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用 電解氣浮法 電耗高 運行操作復(fù)雜 浮法的類型 微孔曝氣 簡單易行 易堵 氣泡較大 效果不高 按產(chǎn)生微細(xì) 分散空氣氣浮法 氣泡的方法 剪切氣泡 真空氣浮法 溶解空氣氣浮法 全加壓溶氣流程 氣泡析出時所處 加壓溶氣氣浮法 部分加壓溶氣流程 壓力不同 部分回流加壓溶氣流程 常用 加壓溶氣氣浮法的基本原理 1 空氣在水中的溶解度與壓力及溫度的關(guān)系 一定溫度下 溶解度與壓力呈正比 亨利定律 2 水中懸浮顆粒與微小氣泡相黏附原理 能否黏附與該類物質(zhì) 接觸角 濕潤角 有關(guān) 0 親水性強 親水性物質(zhì) 無力排 開水膜 不易與氣泡黏附 不能用氣浮法去除 180 疏水性強 易與氣泡黏附 三種黏附方式 氣 顆粒吸附 氣泡頂托 氣泡裹挾 3 投加化學(xué)藥劑提高氣浮效果 混凝劑 力溶氣氣浮法系統(tǒng)組成及設(shè)計 三部分 壓力溶氣系統(tǒng) 空氣釋放器 氣浮分離設(shè)備 第 11 章 污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ) 呼吸 好氧呼吸 細(xì)胞在氧的參與下 通過酶的催化作用 把糖類等有機物徹底氧化分解 產(chǎn)生出 二氧化碳和水 同時釋放出大量能量的過程 以分子氧為最終電子受體 缺氧呼吸 以氧化型化合物為最終電子受體 厭氧 發(fā)酵 微生物將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn) 物 同時釋放能量并產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物 以有機物為最終電子受體 好氧生物處理 反應(yīng)速度快 反應(yīng)時間短 構(gòu)筑物體積小 臭氣少 中低濃度有機污水 厭氧生物處理 可回收能量 甲烷 剩余污泥量少 運行費低 5 11 c 排 除 的 剩 余 污 泥總 污 泥 量 c LgMSmSVI 沉 淀 污 泥 的 體 積 SKrm Svm 反應(yīng)速率慢 維持較高反應(yīng)溫度要耗能 反應(yīng)時間長 構(gòu)筑物體積大 微生物生長規(guī)律和生長環(huán)境 微生物生長曲線 4 個生長期 延遲期 對數(shù)增長期 穩(wěn)定期 減速增長期 衰亡期 內(nèi)源呼吸期 微生物維持在活力很強的對數(shù)增長期未必獲得最好處理效果 若要維持高活性 需有充足 的營養(yǎng)物質(zhì) 高濃度有機物進(jìn)水含量易造成出水有機物超標(biāo) 且污泥不易凝聚沉淀 泥水分 離困難 微生物維持在衰亡期 氧化分解有機物能力差 所需反應(yīng)時間長 實際中將活性污 泥控制在穩(wěn)定期末或衰亡初期 微生物的增長與遞變 當(dāng)有機物多時 以有機物為食料的細(xì)菌占優(yōu)勢 數(shù)量最多 當(dāng)細(xì)菌很多時 出現(xiàn)以細(xì)菌為 食料的原生動物 而后出現(xiàn)以細(xì)菌及原生動物為食料的后生動物 微生物生長的環(huán)境 1 微生物的營養(yǎng) BOD 5 N P 100 5 1 2 溫度 一般水處理 10 35 3 pH 活性污泥法曝氣池中 6 5 8 5 4 溶解氧 5 有毒物質(zhì) 反應(yīng)速率和反應(yīng)級數(shù) 反應(yīng)速率 單位時間里底物的減少量 最終產(chǎn)物的增加量或細(xì)胞的增加量 在污水生物處理 中 以單位時間底物的減少或細(xì)胞的增加來表示生化反應(yīng)速率 反應(yīng)級數(shù) 反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的 n 次方成正比 n 為反應(yīng)級數(shù) 微生物生長動力學(xué) 米 門方程 酶促反應(yīng)速率與底物的關(guān)系 莫諾特方程 微生物群體比增長速率與底物濃度之間的函數(shù)關(guān)系 勞 麥方程 比底物利用速率與底物濃度之間的關(guān)系在整個濃度區(qū)間上連續(xù) 第 12 章 活性污泥法 活性污泥 組成 有活性的微生物 Ma 微生物自身氧化殘留物 Me 吸附在活性污泥上不能被微生 物所講解的有機物 Mi 無機懸浮固體 Mii 評價方法 1 生物相觀察 2 混合液懸浮固體濃度 MLSS Ma Me Mi Mii 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度 MLVSS Ma Me Mi Ma 3 污泥沉降比 SV 曝氣池混合液靜置 30min 后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù) 正常在 30 左右 4 污泥體積指數(shù) SVI 5 污泥泥齡 污泥新鮮程度 越大 老化污泥越多 基本流程 曝氣池 沉淀池 污泥回流及剩余污泥排放系統(tǒng) 6 11 活性污泥法 基本形式 1 推流式曝氣池 水流呈推流型 理論上推流橫斷面上各點濃度均勻一致 縱向不摻混 底 物濃度進(jìn)口端最高 延池長逐漸降低 至出口端最低 2 完全混合曝氣池 曝氣池內(nèi)各點的底物濃度 微生物濃度 需氧速率完全一致 耐沖擊負(fù) 荷能力大 3 封閉環(huán)流式反應(yīng)池 在短時間內(nèi)呈推流式 長期時間內(nèi)呈完全混合特征 4 序批式反應(yīng)池 進(jìn)水 反應(yīng) 沉淀 出水 閑置五個基本過程 流態(tài)上完全混合 但有機 污染物卻是隨反應(yīng)時間推移而被降解 三大主流工藝 推流式 封閉環(huán)流式 序批式 發(fā)展和演變 工藝 概述 優(yōu)點 缺點 適用 傳統(tǒng)推流式 流態(tài)推流式 首端有機污 染負(fù)荷高 好氧速率高 水質(zhì)水量適應(yīng)力差 前半 段供氧不足 后半段供氧 超過需要 漸減曝氣法 改變氣量 改變供氧和需氧的差 距 節(jié)能 提高處理 效率 階段曝氣法 改變水量 更高污泥總量 污泥齡更 高 高負(fù)荷曝氣 法 曝氣停留時間1 5 3h 活性污泥處于 生長旺盛期 有機物容積負(fù)荷高 曝氣時間短 處理效果低 污泥沉淀效 果差 發(fā)達(dá)國家 少用 延遲曝氣法 解決剩余污泥 加 強內(nèi)源呼吸 穩(wěn)定性高 對進(jìn)水水 質(zhì) 水量變化適應(yīng)性 強 不需初沉池 池體容積大 基建費運行 費高 小型污水 處理系統(tǒng) 吸附再生法 混合液曝氣完成吸 附作用 降低 BOD5 回流污泥曝氣完成 活性污泥再生 吸附時間短 吸附池 容積小 再生池回流 污泥 容積也小 有 一定抗沖擊負(fù)荷能力 限制有機物降解和氨氮硝 化 處理效果低于傳統(tǒng)法 溶解性有 機物含量 不太多 完全混合法 供氧速度 污水濃度 底物濃度一致 抗沖 擊負(fù)荷 去除率不高 可能短流 出口濃度 反應(yīng)器內(nèi)濃度 有機負(fù)荷低產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象 工業(yè)廢水 尤其是濃 度高 深層曝氣法 污泥產(chǎn)量低 DO 飽 和濃度隨深度增加增 加 對地下水的污染 純氧曝氣法 氧濃度90 以上代替 空氣 且在密閉容 器中可回收 提高生物處理速率 處理效果好 污泥沉 降性好 剩余污泥少 占地小 臭氣少 故障 克勞斯法 厭氧消化富含氨氮 的上清液加到回流 污泥一起曝氣硝化 提供氮源 克服了高 碳水化合物帶來的污 泥膨脹問題 碳水化合 物含量高 吸附 生物降 解工藝 AB 法 將吸附與降解分開 效果穩(wěn)定 抗沖擊負(fù) 荷 根據(jù)經(jīng)濟(jì)實力分 期建設(shè) A 級吸附再生產(chǎn)生污泥量大 出水效果比傳統(tǒng)差 兩套 回流設(shè)備 管理復(fù)雜 經(jīng)濟(jì)能力 有限的 序批式活性 污泥法 對污泥再曝氣 可 進(jìn)行硝化 反硝化 再進(jìn)水 曝氣池兼具二沉池功 能 耐沖擊負(fù)荷 反 應(yīng)推動力大 操作靈 活 污泥沉降性好 7 11 ASEOG28 0 清 水污 水Sc 清 水 污 水LaK 32NO 32NO 氧化溝 延時曝氣特殊形式 流態(tài)推流式 動力 學(xué)接近完全混合 循環(huán)活性污 泥工藝 滿足脫氮除磷 序批 式特點 最主流 避免污泥膨脹 規(guī)模較小 工業(yè)污水 氣體傳遞原理和曝氣設(shè)備 雙模理論 1 氣液兩相接觸的自由界面附近 分別存在做層流流動的氣膜和液膜 在其外側(cè)分別為氣相 主體和液相主體 兩個主體均處于紊流狀態(tài) 紊流程度越高 對應(yīng)的層流膜厚度越薄 2 在兩膜以外的氣 液相主體中 由于液體的充分湍動 紊流 組分物質(zhì)的濃度基本上是均 勻分布的 不存在濃度差 沒有任何傳質(zhì)阻力 或擴(kuò)散阻力 氣體從氣相主體傳遞到液相主 體 又有的傳質(zhì)阻力僅存在于氣 液兩層層流液膜中 3 在氣膜中存在著氧的分壓梯度 在液膜中存在氧的濃度梯度 是氧轉(zhuǎn)移的推動力 在氣 液兩相界面上 兩相組分物質(zhì)濃度總是互相平衡 界面上不存在傳質(zhì)阻力 4 氧是難溶氣體 溶解度小 傳質(zhì)阻力主要在液膜上 通過液膜的傳質(zhì)速率是氧轉(zhuǎn)移過程的 控制速度 氧轉(zhuǎn)移的影響因素 1 污水水質(zhì) 有機物 1 鹽分 2 水溫 T K La c S 3 氧分壓 氧轉(zhuǎn)移速率與供氣量的計算 曝氣設(shè)備 鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣 1 鼓風(fēng)曝氣 空氣過濾器 鼓風(fēng)機 空氣輸配管 擴(kuò)散器 擴(kuò)散器 微氣泡 小氣泡 中氣泡 大氣泡 對應(yīng)阻力 2 機械曝氣 按傳動軸安裝方向 豎軸 臥軸式 去除有機污染物的活性污泥法過程設(shè)計 脫氮除磷活性污泥法工藝及設(shè)計 脫氮 除磷基本理論 脫氮 氨化 硝化 反硝化作用 氨化 微生物分解有機氮化合物產(chǎn)生氨 可在好氧或厭氧條件下進(jìn)行 硝化 亞硝化菌和硝化菌作用下 將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為 好氧條件 反硝化 缺氧條件下 在反硝化菌轉(zhuǎn)化為氮氣 前置缺氧 好氧生物脫氮工藝 將反硝化段設(shè)置在系統(tǒng)的前面 反硝化反應(yīng)以污水中有機物為碳源 曝氣池混合液中含有 大量硝酸鹽 通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池中 在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮 特點 反硝化產(chǎn)生 堿度補充硝化反應(yīng)之需 利用原污水中有機物 無需外加碳源 利用硝酸鹽作為電子受體處 理進(jìn)水中有機污染物 節(jié)省后續(xù)曝氣量 反硝化菌對碳源的利用更廣泛 包括難降解有機物 前置缺氧池有效控制污泥膨脹 脫氮效率一般 70 左右 出水中仍有一定濃度硝酸鹽 二沉 池中 可能進(jìn)行反硝化 造成污泥上浮 影響出水水質(zhì) 除磷 在厭氧 好氧或厭氧 缺氧交替運行中 利用聚磷菌厭氧釋磷好氧 缺氧 超量吸磷 AP O 工藝 厭氧 好氧 微生物吸收磷是可逆的 過長時間的曝氣時間及污泥在沉淀池中長時 間停留都可能造成磷的釋放 8 11 生物脫氮除磷工藝 工藝 優(yōu)點 缺點 A2 O 同時脫氮除磷 反硝化過程為硝化提供 堿度 反硝化過程同時去除有機物 污 泥沉降性能好 回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū) 對除磷效 果有影響 脫氮收內(nèi)回流比影響 聚磷菌核 反硝化菌都需易降解有機物 倒置 A2 O 同時脫氮除磷 厭氧區(qū)釋磷無硝酸鹽干 擾 無混合液回流時 流程簡單節(jié)能 反硝化過程同時去除有機物 好氧吸磷 充分 污泥沉降性能好 厭氧釋磷得不到優(yōu)質(zhì)易降解碳源 無混合液 回流時總氮去除率效果不高 第十三章 生物膜法 生物膜 微生物細(xì)胞在水環(huán)境中 能在適宜的載體表面牢固附著 生長繁殖 細(xì)胞胞外多聚 物使微生物細(xì)胞形成纖維狀的纏結(jié)結(jié)構(gòu) 生物膜法原理 吸附和穩(wěn)定 影響生物膜法處理效果的主要因素 進(jìn)水底物的組分和濃度 營養(yǎng)物質(zhì) 有機負(fù)荷及水力負(fù) 荷 溶解氧 生物膜量 主要指標(biāo) 生物膜厚度與密度 pH 生物膜的 6 大特征 微生物方面的特征 微生物種類豐富 生物食物鏈長 存活世代時間長的微生物 有利于不同功能的優(yōu)勢菌群分段運行 處理工藝方面的特征 對水質(zhì) 水量變動有較強的適應(yīng)性 低濃度污水的處理 剩余污泥排放量少 運行管理方便 生物濾池基本流程 由初沉池 生物濾池 二沉池組成 進(jìn)入生物濾池的污水 必須通過預(yù)處理 去除懸浮物 油脂等會堵塞濾料的物質(zhì) 并使水質(zhì)均化穩(wěn)定 二沉池可截留濾池中脫落的生物膜 1 低負(fù)荷 普通 生物濾池 處理效果好 占地面積大 易堵塞 灰蠅多影響環(huán)境 高負(fù)荷生物濾池 池體小 負(fù)荷高時 有機物轉(zhuǎn)化較不徹底 排除的生物膜易腐化 2 塔式生物濾池 負(fù)荷高 生物相分層明顯 濾床不易堵 占地小 回流目的 降低進(jìn)水濃度 穩(wěn)定水質(zhì) 水量 提高出水水質(zhì) 增加水力負(fù)荷 是老化的生物膜易脫落 生物接觸氧化法 特點 填料比表面積大 池內(nèi)充氧條件好 具有較高的容積負(fù)荷 無需污泥回流 不存在污泥膨脹問題 運行管理方便 對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力 有機容積負(fù)荷較高時 污泥產(chǎn)率較低 工藝流程 單級式 二級式 多級式 第一級接觸氧化池內(nèi)微生物處于對數(shù)增長期和減速增長期前段 生物膜增長較快 有機負(fù) 荷較高 有機物降解速率較大 后續(xù)接觸氧化池內(nèi)微生物處于生長曲線的減速增長期后端或 生物膜穩(wěn)定期 生物膜增長較慢 處理水水質(zhì)逐步提高 曝氣生物濾池 優(yōu)點 投資上 不需設(shè)二沉池 水力負(fù)荷 容積負(fù)荷高于傳統(tǒng)污水處理工藝 停留時間短 節(jié)省面積和建設(shè)費用 工藝上 生物量大 微絮凝作用抗沖擊負(fù)荷能力較強 耐低溫 不發(fā) 9 11 生污泥膨脹 出水水質(zhì)高 運行上 易掛膜 氧傳輸效率高 曝氣量小 供氧動力消耗低 處理單位污水電耗地 自動化程度高 運行管理方便 缺點 對進(jìn)水 SS 要求高 否則易引起濾料結(jié)團(tuán) 堵塞 水頭損失較大 進(jìn)水提升水頭損失大 反沖洗是決定濾池運行的關(guān)鍵因素 沖洗不充分 可能出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象 操作中 反沖洗出水 回流入初沉池 對初沉池沖擊負(fù)荷較大 濾料隨水流失等問題 除磷 通過排泥 但生物膜法污泥量少 解決方法 微絮凝 但效果有限 類型 構(gòu)造 特點 基本流程 生物濾池 普通生物濾池 高負(fù)荷生物濾池 塔式生物濾池 濾床和池體 布 水設(shè)備 排水溝 系統(tǒng) 運行簡單 對水量水質(zhì)承 受能力較強 脫落的生物 膜密實 易在二沉池中去 除 初沉池 生物濾池 二沉池 生物轉(zhuǎn)盤法 單軸單級 單軸多級 多軸多級 旋轉(zhuǎn)圓盤 轉(zhuǎn)動 中心軸 動力及 減速裝置 氧化 槽 不會發(fā)生堵塞 凈化效果 好 能耗低 管理方便 占地面積較大 有氣味產(chǎn) 生 對環(huán)境有一定的影響 初沉池 生物轉(zhuǎn)盤 二沉池 消毒 生物接觸氧 化法 池體 填料 進(jìn) 水布?xì)?容積負(fù)荷高 氧利用率高 無需污泥回流 無污泥膨 脹的問題 預(yù)處理 生物接觸 氧化池 二沉池 曝氣生物濾 池 上向流式 下向 流式 池體 布水系統(tǒng) 布?xì)庀到y(tǒng) 承托 層 濾層 反沖 洗系統(tǒng) 第十四章 穩(wěn)定塘和污水的土地利用 原理 類型 塘內(nèi)存在細(xì)菌 藻類 原生生物的共生系統(tǒng) 利用生物氧化分解 好氧塘 高負(fù)荷 普通 深度處理 上層好氧 中層兼性 下層厭氧 兼性塘 在無氧狀態(tài)下凈化污水 有機負(fù)荷高 產(chǎn)酸發(fā)酵 甲烷發(fā)酵 厭氧塘 穩(wěn)定塘 人工曝氣 曝氣塘 污水的土地利用 利用農(nóng)田 森 林等土壤 微生物 植物構(gòu)成法的陸 地生態(tài)系統(tǒng) 對 污水進(jìn)行綜合凈 化處理的生態(tài)工 程 對懸浮固體的去除 過濾截留 沉淀 生物吸附 作物阻隔 BOD 的去除 過濾 吸附截留 然后微生物降解 氮的去除 吸附 生物脫氮 揮發(fā) P 的去除 植物根系吸收 生物吸附和沉淀過程 金屬元素的去除 吸附沉淀 離子交換 螯合 痕量有機物去除 揮發(fā) 光分解 吸附 生物降解 病原微生物去除 過濾 吸附 干化 輻射 生物捕食 置于不利 地點去除 漫速滲流系統(tǒng) 快速滲流系統(tǒng) 地下滲流系統(tǒng) 地表漫流系統(tǒng) 人工濕地 填料 植物 微生物 動物作用 表面流濕地 水平流濕地 垂直流濕地 第 15 章 污水的厭氧生物處理 厭氧消化 處理對象 固體有機物 原理 二段式原理 液化階段 氣化階段 三段式原理 水解發(fā)酵階段 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段 產(chǎn)甲烷階段 影響因素 PH 6 8 7 2 溫度 在中溫和高溫下進(jìn)行 攪拌和混合 生物停留時間 較 長為好 營養(yǎng)與 C N 有毒物質(zhì) H2S 重金屬 氨 幾種厭氧消化工藝 10 11 方法或反應(yīng)器 特點 優(yōu)點 缺點 傳統(tǒng)消化法 在一個消化池內(nèi)進(jìn)行算話 甲 烷化和固液分離 設(shè)備簡單 反應(yīng)時間長 池容積大 污泥易隨水流帶走 厭氧生物濾池 微生物固著生長在濾料表面 適用于懸浮固體量低的污水 設(shè)備簡單 能承受較高負(fù) 荷 出水懸浮固體低 能 耗小 底部易發(fā)生堵塞 填料 費用較貴 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進(jìn)行回流 消化池中進(jìn)行適當(dāng)攪拌 池內(nèi) 呈完全混合 能適應(yīng)高有機物 濃度和高懸浮固體的污水 能承受高負(fù)荷 有一定抗 沖擊負(fù)荷能力 運行穩(wěn)定 不受進(jìn)水懸浮固體的影響 出水懸浮固體低 負(fù)荷高時污泥會流失 設(shè)備較多 操作要求高 上流式厭氧污 泥床反應(yīng)器 消化和固液分離在一個池內(nèi) 微生物量很高 負(fù)荷高 總?cè)莘e小 能耗 低 不需攪拌 如設(shè)計不善 戶你會大 量消失 池的構(gòu)造復(fù)雜 兩相厭氧處理 法 酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器進(jìn) 行 兩個反應(yīng)器內(nèi)可以采用不 同反應(yīng)溫度 能承受較高負(fù)荷 耐沖擊 運行穩(wěn)定 設(shè)備較多 運行操作較 復(fù)雜 第十七章 城市污水回用 方式 直接水回用 間接水回用 城市污水后用主要對象 1 類 農(nóng) 林 牧 漁業(yè)用水 2 類 城市雜用水 3 類 工業(yè)用水 4 類 環(huán)境用水 5 類 補充水源水 回用水質(zhì)基本要求 1 回用水的水質(zhì)符合回用對象的水質(zhì)控制指標(biāo) 2 回用系統(tǒng)運行可靠 水質(zhì)水量穩(wěn)定 3 對人體健康 環(huán)境質(zhì)量 生態(tài)保護(hù)不產(chǎn)生不良影響 4 回用于生產(chǎn)目的時 對產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響 5 對使用的管道 設(shè)備等不產(chǎn)生腐蝕 堵塞 結(jié)垢等損害 6 使用時沒有嗅覺和視覺上的不快樂 風(fēng)險評價和安全評價 對人體健康 對生態(tài)環(huán)境 對用戶設(shè)備和產(chǎn)品 第 18 章 污泥處理與處置 污泥來源 初沉污泥 剩余污泥 消化污泥 化學(xué)污泥 污泥四大指標(biāo) 1 含水率 含固率 100 2 揮發(fā)性固體 有機物含量 3 污泥比阻 反應(yīng)時污泥與水的親密度 要降低 4 有毒有害物質(zhì)含量 污泥中水的類型 間隙水 毛細(xì)水 附著水 內(nèi)部水 污泥處理的目的 減少污泥的量并使其穩(wěn)定 污泥濃縮 去除間隙水 減少污泥體積 方法 操作方式 間歇式 連續(xù)式 濃縮方法 重力濃縮 氣浮濃縮 離心濃縮 污泥穩(wěn)定 目的 去除或減少有機物 抑制或殺滅微生物 減緩微生物對污泥的腐化作用 方法 生物穩(wěn)定 好氧生物穩(wěn)定 厭氧生物穩(wěn)定 化學(xué)穩(wěn)定 石灰穩(wěn)定法 氯穩(wěn)定法 臭氧 穩(wěn)定法 厭氧生物穩(wěn)定法 傳統(tǒng)消化池 高速消化池 厭氧接觸池 原理與前面厭氧消化一樣 污泥脫水 去除毛細(xì)水 目標(biāo)固化 方法 自然脫水 污泥干化場 機械脫水 過濾脫水 離心脫水 污泥調(diào)理 在脫水前要用物理 化學(xué)或物理化學(xué)作用改善污泥脫水性能 11 11 方法 化學(xué)調(diào)理 加絮凝劑 物理調(diào)理 加熱 冷凍 添加惰性助濾劑 淘洗 污泥最終處置 綜合利用 濕式氧化 焚燒