污水生物处理工程基础学习教案.pptx

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1、会计学1污水生物处理污水生物处理(chl)工程基础工程基础第一页，共134页。n n了解污泥的最终处置方法。n n熟悉水体污染的主要来源、特性及其危害。n n了解流域水污染防治的基本(jbn)原则和方法。n n了解污染水体的净化和生态修复的基本(jbn)方法。n n熟悉稳定塘处理的技术方法及类型。n n了解土地处理技术方法及类型。第1页/共134页第二页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法1.活性污泥法的基本概念 把含有多种微生物的絮状体称为(chn wi)“活性污泥”，以活性污泥为主体的污水生物处理工艺称为(chn wi)活性污泥法。2.活性污泥法的基本工艺

2、流程经过前处理的来水二沉池出水剩余污泥回流污泥空气曝气池图2-1 活性污泥法基本(jbn)工艺流程图第2页/共134页第三页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法3.活性污泥形态和活性污泥组成(z chn)形态：活性污泥的絮体形态与微生物组成(z chn)、数量、污 水中污染物的特性以及外部条件（如水温、运 行操作条件等）相关，絮体一般介于0.02 0.2mm，呈不定形状，微具土壤味。组成(z chn)：具有代谢功能的活性微生物群体；微生物内源呼吸、自身氧化的残留物；被污泥絮体吸附的难降解有机物；被污泥絮体吸附的无机物。第3页/共134页第四页，共134页。2.

3、1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法4.活性污泥增长曲线(qxin)及其应用停滞期 对数增殖期 减速增殖期 内源呼吸期0微生物量变化曲线有机物量变化曲线量培养时间X0溶解氧消耗变化曲线AB图2-2活性污泥中微生物的增殖、有机物的降解(jin ji)和溶解氧的消耗曲线示意图 第4页/共134页第五页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法5.活性污泥法性能指标1)混合液悬浮固体（MLSS）该指标用来表示活性污泥量，指标中包含具有代谢 功 能 的 活 性 微 生 物 群 体(qnt)（Ma）；微生物内源呼吸、自身氧化的残留物（Me）；原污水含有的微生物

4、难以降解有机物（Mi）；原污水含有的无机物（Mii）等四部分。可表示为：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii。第5页/共134页第六页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法2)2)混合液挥发性悬浮固体（混合液挥发性悬浮固体（MLVSSMLVSS）指标中包含具有代谢功能的活性微生物群体（指标中包含具有代谢功能的活性微生物群体（MaMa）；）；微生物内源呼吸、自身氧化微生物内源呼吸、自身氧化(y(y nghu)nghu)的残留物（的残留物（MeMe）；）；原污水原污水含有的微生物难以降解有机物等三部分（含有的微生物难以降解有机物等三部分（MiMi）。）。MLVSS M

5、LVSS表示表示“活活”的微生物的数量的精确程度要比的微生物的数量的精确程度要比MLSSMLSS有所提高。有所提高。可表示为：可表示为：MLVSS=Ma+Me+Mi MLVSS=Ma+Me+Mi MLVSS MLVSS仍然只能够表示仍然只能够表示“活活”的微生物的相对数的微生物的相对数量，活性污泥中活的异氧微生物只占量，活性污泥中活的异氧微生物只占MLVSSMLVSS的的10%10%20%20%。第6页/共134页第七页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法3)3)污泥沉降比（污泥沉降比（SVSV）SV SV是指一定量的曝气中的混合液（通常为是指一定量的曝气中的

6、混合液（通常为1L1L）在）在量筒中静置量筒中静置30min30min后，沉降的污泥体积与静置前混合后，沉降的污泥体积与静置前混合液体积之比，一般以百分数表示。液体积之比，一般以百分数表示。4)4)污泥容积指数（污泥容积指数（SVISVI）SVI SVI是指曝气中的混合液静置是指曝气中的混合液静置30min30min后，每克干污后，每克干污泥形成泥形成(xngchng)(xngchng)的沉淀污泥所占的容积，其单位为的沉淀污泥所占的容积，其单位为mL/gmL/g。第7页/共134页第八页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法5)5)污泥泥龄（污泥泥龄（cc）它是

7、活性污泥在曝气池中的平均停留时间，有时也称为它是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，有时也称为(chn(chn wi)wi)生物固体的平均停留时间（生物固体的平均停留时间（SRTSRT），单位为，），单位为，d d（日）。污泥泥龄（日）。污泥泥龄表达式见下式：表达式见下式：式中：式中：cc污泥龄，污泥龄，d d；X X曝气池中的曝气池中的MLSSMLSS，kg/m3 kg/m3；V V曝气池的体积，曝气池的体积，m3m3；X X每日排出处理系统的活性污泥量，也每日排出处理系统的活性污泥量，也 即曝气池中每日增长的活性污泥量，即曝气池中每日增长的活性污泥量，kg/dkg/d。第8页/共134页第九

8、页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法6)6)污泥污泥(w n)(w n)负荷和曝气池容积负荷负荷和曝气池容积负荷 有机物量与活性污泥有机物量与活性污泥(w n)(w n)量的比值，这一比值就是曝量的比值，这一比值就是曝气气池进水池进水BOD5BOD5（或（或CODCrCODCr）污泥）污泥(w n)(w n)负荷，以负荷，以BOD5BOD5表征表征进进水有机物浓度的污泥水有机物浓度的污泥(w n)(w n)负荷的关系式见下式：负荷的关系式见下式：式中：式中：UsUs曝气池进水曝气池进水BOD5BOD5污泥污泥(w n)(w n)负荷，负荷，kg kg BOD

9、5/kgMLSSd BOD5/kgMLSSd；Q Q曝气池的设计流量，曝气池的设计流量，m3/dm3/d；So So曝气池进水曝气池进水BOD5BOD5浓度，浓度，mg/Lmg/L；XV XV曝气池内混合液悬浮固体平均浓度，曝气池内混合液悬浮固体平均浓度，mgMLSS/L mgMLSS/L；V V曝气池的容积，曝气池的容积，m3m3。第9页/共134页第十页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法6.活性污泥净化(jnghu)机理、过程及影响因素1)活性污泥净化(jnghu)污水机理与过程初期的吸附去除有机物通过微生物代谢的去除活性污泥絮体的分离沉淀初期吸附的有机

10、物去除段时间有机物量0通过微生物代谢的有机物去除段图2-3 活性污泥净化(jnghu)过程示意图第10页/共134页第十一页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法2)2)活性污泥法净化污水的影响因素活性污泥法净化污水的影响因素 营养物质的平衡营养物质的平衡 营养物质的平衡对微生物生长至关重要，当某些元素不足营养物质的平衡对微生物生长至关重要，当某些元素不足或缺少时会影响活性污泥的正常功能发挥。当碳源不足时会或缺少时会影响活性污泥的正常功能发挥。当碳源不足时会使得活性污泥生长不良，污泥松散、絮凝性不好。使得活性污泥生长不良，污泥松散、絮凝性不好。溶解氧的含量溶解氧

11、的含量 在污水好氧生物处理中，为维持好氧微生物的代谢在污水好氧生物处理中，为维持好氧微生物的代谢(dixi)(dixi)要要求，需向曝气池补充氧气，以保证曝气池混合液溶解氧浓度求，需向曝气池补充氧气，以保证曝气池混合液溶解氧浓度不小于不小于2mg/L2mg/L。第11页/共134页第十二页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法pHpH值值 曝气池中不利的曝气池中不利的pHpH值可引起细胞膜电荷的变化，从而影响微生物值可引起细胞膜电荷的变化，从而影响微生物(shngw)(shngw)对营养物质的吸收以及代谢过程中酶的活性；改变营养物质的对营养物质的吸收以及代谢过程

12、中酶的活性；改变营养物质的供给性和有害物质的毒性。此外，不利的供给性和有害物质的毒性。此外，不利的pHpH值条件不仅影响微生物值条件不仅影响微生物(shngw)(shngw)的生长，甚至影响微生物的生长，甚至影响微生物(shngw)(shngw)的形态。的形态。水温水温 水温改变，影响在生物水温改变，影响在生物(shngw)(shngw)体内所进行的许多生化反应，因而影体内所进行的许多生化反应，因而影响生物响生物(shngw)(shngw)的代谢活动。此外，水中温度改变可引起其它环境因子的代谢活动。此外，水中温度改变可引起其它环境因子变化，从而影响微生物变化，从而影响微生物(shngw)(sh

13、ngw)的生命活动。的生命活动。有毒物质等有毒物质等第12页/共134页第十三页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法7.活性污泥法的工艺流程和运行(ynxng)方式1)传统活性污泥法进水出水图2-4 推流式曝气池廊道布置(bzh)形式第13页/共134页第十四页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法2)2)阶段阶段(jidun)(jidun)曝气活性污泥法曝气活性污泥法经过前处理的来水曝气池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥空气图2-5 阶段(jidun)曝气活性污泥法工艺流程第14页/共134页第十五页，共134页。2.1 2.

14、1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法3)3)吸附吸附(xf)(xf)再生活性污泥法再生活性污泥法 （a）合建式（b）分建式经过前处理的来水二沉池剩余污泥回流污泥空气空气吸附段吸附段再生段再生段出水出水经过前处理的来水空气空气空气空气再生池再生池吸附池吸附池二沉池剩余污泥回流污泥（a）（b）图2-6 吸附再生(zishng)活性污泥法工艺流程示意图第15页/共134页第十六页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法4)4)完全完全(wnqun)(wnqun)混合式活性污泥法混合式活性污泥法5)5)生物吸附生物吸附-降解活性污泥法（降解活性污泥法（ABAB法）

15、法）沉砂池来水剩余污泥回流污泥空气空气曝气池曝气池出水中沉池剩余污泥回流污泥空气空气曝气池图2-7 AB法工艺流程终沉池A段段B段段第16页/共134页第十七页，共134页。2.1 2.1 活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法6)6)序批式活性污泥法序批式活性污泥法(SBR)(SBR)进水粗细格栅沉砂池沉砂池出水SBR池池污水贮存池（如需要）剩余污泥出水井SBR池池图2-8 典型(dinxng)的SBR处理系统工艺流程第17页/共134页第十八页，共134页。6)序批式活性污泥法(SBR)图2-8 典型的SBR处理(chl)系统工艺流程第18页/共134页第十九页，共134页。第19页/共

16、134页第二十页，共134页。第20页/共134页第二十一页，共134页。第21页/共134页第二十二页，共134页。第22页/共134页第二十三页，共134页。第23页/共134页第二十四页，共134页。第24页/共134页第二十五页，共134页。第25页/共134页第二十六页，共134页。第26页/共134页第二十七页，共134页。第27页/共134页第二十八页，共134页。第28页/共134页第二十九页，共134页。第29页/共134页第三十页，共134页。第30页/共134页第三十一页，共134页。第31页/共134页第三十二页，共134页。第32页/共134页第三十三页，共134页。

17、7)氧化(ynghu)沟活性污泥法第33页/共134页第三十四页，共134页。第34页/共134页第三十五页，共134页。第35页/共134页第三十六页，共134页。第36页/共134页第三十七页，共134页。第37页/共134页第三十八页，共134页。第38页/共134页第三十九页，共134页。第39页/共134页第四十页，共134页。第40页/共134页第四十一页，共134页。第41页/共134页第四十二页，共134页。第42页/共134页第四十三页，共134页。第43页/共134页第四十四页，共134页。第44页/共134页第四十五页，共134页。第45页/共134页第四十六页，共134

18、页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法1.生物膜法的基本原理 生物膜法是通过细菌等微生物附着在载体或介质表面上，生长繁殖，形成膜状活性生物污泥生物膜。生物膜中的微生物以污水中的有机(yuj)污染物为营养物质，在新陈代谢过程中将有机(yuj)物降解，同时微生物自身也得到增殖的。第46页/共134页第四十七页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法1)1)生物膜结构及其降解生物膜结构及其降解(jin(jin ji)ji)有机物的机理有机物的机理载体表面生物膜 水层厌氧膜 好氧膜 附着水层 流动水层O2水水层层以以外外的的污污水水、空空气气有机物、营养物代谢产物图

19、2-10 生物膜结构和有机物降解的示意图第47页/共134页第四十八页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法2)2)生物膜法的主要特点生物膜法的主要特点生物膜中微生物种群丰富；生物膜中微生物种群丰富；生物膜法中优势菌种分层生长，传质条件好，可处理低浓度进水；生物膜法中优势菌种分层生长，传质条件好，可处理低浓度进水；生物膜法工艺过程稳定，适应性强；生物膜法工艺过程稳定，适应性强；生物膜法动力消耗少，运行管理生物膜法动力消耗少，运行管理(gu(gu nl nl)方便；方便；第48页/共134页第四十九页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法2.影响生

20、物膜法的主要因素1)水力负荷水力负荷对生物膜法处理效果的影响 水力负荷越小，污水与生物膜接触的时间越长，处理效果越好；水力负荷越大，污水与生物膜接触的时间越短，处理效果就可能变差。水力负荷对生物膜厚度和传质改善的影响 高的水力负荷对生物膜厚度的控制及传质改善有利，但水力负荷应控制在一定的限度内，以免(ymin)过高的水力负荷产生过强的冲刷力，造成生物膜的流失，影响反应器的稳定运行。第49页/共134页第五十页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法2)2)载体表面结构和性质载体表面结构和性质 载体表面呈正电位越高、亲水性越大，细菌越容易附着在载体上形成生物膜。载体表面呈正

21、电位越高、亲水性越大，细菌越容易附着在载体上形成生物膜。高的载体表面的粗糙度有利于细菌在其表面附着，粗糙的表面增加了微生物与载高的载体表面的粗糙度有利于细菌在其表面附着，粗糙的表面增加了微生物与载体之间的有效接触面积，载体中的孔、裂隙增加了比表面积，同时对附着在上面体之间的有效接触面积，载体中的孔、裂隙增加了比表面积，同时对附着在上面的微生物起到了保护的微生物起到了保护(b(b oh)oh)屏障的作用，使微生物免受水力剪切作用影响，通屏障的作用，使微生物免受水力剪切作用影响，通常理想的载体表面形成的孔径大小应为细菌大小的常理想的载体表面形成的孔径大小应为细菌大小的4 45 5倍。倍。第50页/

22、共134页第五十一页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法3)3)生物膜量及其活性生物膜量及其活性 膜的生物降解活性与生物量成正相关性。当厌氧膜厚度在一定范围时，膜的生膜的生物降解活性与生物量成正相关性。当厌氧膜厚度在一定范围时，膜的生物降解活性就与生物膜的厚度无关，有时物降解活性就与生物膜的厚度无关，有时(y(y ush)ush)还会出现单位重量生物膜生物降还会出现单位重量生物膜生物降解活性下降的现象。过厚的生物膜并不能提高反应器的处理能力，反而会造成脱解活性下降的现象。过厚的生物膜并不能提高反应器的处理能力，反而会造成脱落的生物膜过多，堵塞载体空隙。落的生物膜过多，

23、堵塞载体空隙。第51页/共134页第五十二页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法3.生物膜法主要(zhyo)类型和工艺流程 1)普通生物滤池生物滤池进水出水图2-11 普通生物滤池基本工艺流程剩余污泥剩余污泥污泥排放初沉池二沉池第52页/共134页第五十三页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法2)2)高负荷生物高负荷生物(shngw)(shngw)滤池滤池初沉池一级滤池进水出水（a）二沉池回流一级滤池出水回流污泥污泥排放污泥排放二级滤池回流二级滤池出水初沉池一级滤池进水出水（b）二沉池回流一级滤池出水回流污泥污泥排放污泥排放二级滤池回流二级滤

24、池出水初沉池出水初沉池一级滤池进水出水（c）二沉池回流二级滤池出水回流污泥污泥排放污泥排放二级滤池图2-12 二级高负荷单池生物滤池流程第53页/共134页第五十四页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法3)3)塔式生物塔式生物(shngw)(shngw)滤池滤池图2-13 塔式生物(shngw)滤池示意图第54页/共134页第五十五页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法4)4)生物生物(shngw)(shngw)接触氧化法接触氧化法接触氧化池初沉池二沉池出水污泥排除进水一段式生物接触氧化法工艺流程空气出水一段氧化池初沉池中沉池污泥排除进水二段

25、式生物接触氧化法工艺流程二段氧化池二沉池图2-14 生物接触(jich)氧化法工艺流程第55页/共134页第五十六页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法5)5)生物生物(shngw)(shngw)转盘转盘生物转盘初沉池二沉池出水污泥排除进水图2-15 生物转盘基本流程示意第56页/共134页第五十七页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法6)6)曝气生物滤池曝气生物滤池 曝气生物滤池（曝气生物滤池（Biological Aerated FilterBAFBiological Aerated FilterBAF）是由浸没式接触氧化与过滤）是由浸没

26、式接触氧化与过滤相结合的生物处理工艺。它是一种新型高负荷淹没相结合的生物处理工艺。它是一种新型高负荷淹没(ynm)(ynm)式三相反应器，兼式三相反应器，兼有活性污泥法和生物膜法两者优点，并将生化反应与吸附过滤两种处理过程有活性污泥法和生物膜法两者优点，并将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。合并在同一构筑物中完成。曝气生物滤池沉砂池接触消毒池（兼反冲洗水池）出水污泥排出进水初沉池或絮凝沉淀池反冲洗排水池反冲洗空气消毒剂图2-17 曝气生物(shngw)滤池工艺流程第57页/共134页第五十八页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法7)7)生物流化床生

27、物流化床 按照供氧方式、生物膜脱膜方式以及流化床床体结构，好氧生物流化按照供氧方式、生物膜脱膜方式以及流化床床体结构，好氧生物流化床主要分为床主要分为(fn wi)(fn wi)二相生物流化床工艺和三相生物流化床工艺。二相生物流化床工艺和三相生物流化床工艺。充氧设备出水脱膜后的载体进水生物流化床生物流化床脱膜设备回流（满足膨胀）空气带膜的载体脱除的生物膜脱除的生物膜二沉池回流（为满足氧量）图2-18 生物(shngw)流化床工艺流程第58页/共134页第五十九页，共134页。2.2 2.2 生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法8)8)生物移动床生物移动床 移动床生物膜反应器（移动床生物膜反应器（M

28、oving-bed Biofilm Reactor,MBBRMoving-bed Biofilm Reactor,MBBR）是在生物滤池和流）是在生物滤池和流化床的工艺基础上发展起来的。它既具有化床的工艺基础上发展起来的。它既具有(jy(jy u)u)生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥量少的特点，又具有剩余污泥量少的特点，又具有(jy(jy u)u)活性污泥法的高效性和运转灵活性。活性污泥法的高效性和运转灵活性。生物移动床反应器初沉池二沉池出水污泥排除进水加药（考虑营养物去除）空气图2-19 生物(shngw)移动床工艺流程第59页/共134页第六十页，共134页

29、。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷1.污水生物脱氮1)生物脱氮基本原理氨化反应 未经处理的城市污水中氮存在主要形式是有机氮化合物（蛋白质和氨基酸）和氨氮等。在氨化菌作用(zuyng)下，有机氮被分解转化为氨态氮，这一过程称为氨化过程，氨化过程很容易进行。第60页/共134页第六十一页，共134页。硝化反应硝化反应 硝化过程硝化过程(guchng)(guchng)可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。转化为亚硝酸盐，第

30、二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷第61页/共134页第六十二页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷反硝化反应反硝化反应(f(f nyng)nyng)反硝化反应反硝化反应(f(f nyng)nyng)是在缺氧状态下，反硝化菌将亚是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)(N2)的过程。的过程。第62页/共134页第六十三页，共134页。2.3 2.3

31、 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷2)2)生物脱氮过程的主要影响因素生物脱氮过程的主要影响因素温度温度 生物硝化反应生物硝化反应(f(f nyng)nyng)适宜的温度范围为适宜的温度范围为20203030，1515以下硝化反应以下硝化反应(f(f nyng)nyng)速率下降，速率下降，5 5时基本停止。反硝化适宜的温度范围为时基本停止。反硝化适宜的温度范围为20204040，1515以下反硝以下反硝化反应化反应(f(f nyng)nyng)速率下降。速率下降。溶解氧溶解氧 生物硝化反应生物硝化反应(f(f nyng)nyng)器内宜

32、保持溶解氧浓度在器内宜保持溶解氧浓度在2.0mg/L2.0mg/L以上，溶解氧浓度的增以上，溶解氧浓度的增加可以提高硝化反应加可以提高硝化反应(f(f nyng)nyng)速率。溶解氧对反硝化有抑制作用，一般控制溶解速率。溶解氧对反硝化有抑制作用，一般控制溶解氧浓度小于氧浓度小于0.5mg/L0.5mg/L。第63页/共134页第六十四页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷 pH pH值值 硝化菌对硝化菌对pHpH值变化十分敏感，值变化十分敏感，pHpH值在值在7.07.07.87.8时，亚硝酸时，亚硝酸菌的活

33、性最好；而硝酸菌在菌的活性最好；而硝酸菌在pHpH值为值为7.77.78.18.1时活性最好。反时活性最好。反硝化最适宜的硝化最适宜的pHpH值在值在7.07.07.57.5。碳氮比碳氮比 对于硝化过程对于硝化过程(guchng)(guchng)，碳氮比影响活性污泥中硝化细，碳氮比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例，过高的碳氮比将降低污泥中硝化细菌的比菌所占的比例，过高的碳氮比将降低污泥中硝化细菌的比例。例。第64页/共134页第六十五页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷泥龄泥龄 硝化过程的泥龄一般为硝化菌最小

34、世代时间的硝化过程的泥龄一般为硝化菌最小世代时间的2 2倍以上。当冬季倍以上。当冬季(dngj)(dngj)温度低于温度低于1010，应适当提高泥龄。，应适当提高泥龄。有毒物质有毒物质 硝化与反硝化过程都受有毒物质的影响，硝化菌更易受到影响。对硝化与反硝化过程都受有毒物质的影响，硝化菌更易受到影响。对硝化菌有抑制作用的有毒物质有硝化菌有抑制作用的有毒物质有ZnZn、CuCu、HgHg、CrCr、NiNi、PbPb、CN-CN-、HCNHCN等。等。第65页/共134页第六十六页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除

35、磷3)3)生物脱氮的典型生物脱氮的典型(di(di nxng)nxng)工艺工艺好氧池缺氧池二沉池出水剩余污泥进水混合液回流污泥回流空气图2-20 A/O生物(shngw)脱氮工艺流程第66页/共134页第六十七页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷2.污水(w shu)生物除磷 1)生物除磷基本原理 厌厌 氧氧好好 氧氧溶解性有机物能量H3PO4CO2+H2O能量H3PO4O2剩余污泥（除磷）污水排水含碳物质聚磷酸盐微粒异染粒沉沉 淀淀（混合液）（污泥回流）图2-21 生物除磷基本(jbn)过程示意图第67页

36、/共134页第六十八页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷2)2)生物除磷的主要影响因素生物除磷的主要影响因素 温度温度 生物除磷的温度宜大于生物除磷的温度宜大于1010，聚磷菌在低温，聚磷菌在低温(dwn)(dwn)时生长速率减慢。时生长速率减慢。pHpH值值 生物除磷系统合适的生物除磷系统合适的pHpH范围与常规生物处理相同，为中性和弱碱性。范围与常规生物处理相同，为中性和弱碱性。碳源的数量和性质碳源的数量和性质 碳源的数量是影响生物除磷效果的一个重要因素。有机物浓度越高，污泥碳源的数量是影响生物除磷效果的

37、一个重要因素。有机物浓度越高，污泥放磷越早，越快。放磷越早，越快。碳源的性质对磷的吸收也非常重要。污水中的有机物对厌氧放磷的影响情碳源的性质对磷的吸收也非常重要。污水中的有机物对厌氧放磷的影响情况比较复杂，存在大量不能够被直接利用的大分子有机物。况比较复杂，存在大量不能够被直接利用的大分子有机物。第68页/共134页第六十九页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷 溶解氧溶解氧 生物除磷的厌氧环境要求既没有溶解氧也没有硝态氮。实际中应控制溶解生物除磷的厌氧环境要求既没有溶解氧也没有硝态氮。实际中应控制溶解氧浓度小

38、于氧浓度小于0.2mg/L0.2mg/L。通常存在硝酸盐时，微生物进行吸磷，磷浓度缓慢地减少，只有当硝酸盐经通常存在硝酸盐时，微生物进行吸磷，磷浓度缓慢地减少，只有当硝酸盐经反硝化全部耗完后才开始放磷。反硝化全部耗完后才开始放磷。好氧池是好氧微生物生化活动的场所，溶解氧浓度通常要求保持在好氧池是好氧微生物生化活动的场所，溶解氧浓度通常要求保持在2.0mg/L2.0mg/L以上。以上。泥龄泥龄 在生物污泥含磷量一定时，污泥排放的越多系统去除的磷的量就越多。剩在生物污泥含磷量一定时，污泥排放的越多系统去除的磷的量就越多。剩余污泥的排放量直接与系统的泥龄相关余污泥的排放量直接与系统的泥龄相关(xin

39、ggun)(xinggun)，剩余污泥排泥量大，则，剩余污泥排泥量大，则泥龄就小。生物除磷系统的泥龄宜控制泥龄就小。生物除磷系统的泥龄宜控制3.53.57d7d的范围内。的范围内。第69页/共134页第七十页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷3)3)生物除磷的典型生物除磷的典型(di(di nxng)nxng)工艺工艺图2-22 A/O法生物(shngw)脱磷工艺流程第70页/共134页第七十一页，共134页。第71页/共134页第七十二页，共134页。2.3 2.3 污水污水污水污水(w shu(w shu

40、)生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷生物脱氮除磷3.同时生物脱氮除磷典型(dinxng)工艺缺氧池好氧池沉淀池出水进水回流污泥 R剩余污泥厌氧池混合液回流 Ri图2-23 典型的同时(tngsh)生物脱氮除磷A2/O工艺第72页/共134页第七十三页，共134页。出水进水剩余污泥污泥回流（a）流程1混合液回流厌氧池缺氧池好氧池二沉池出水进水剩余污泥污泥回流（b）流程2混合液回流厌氧池缺氧池好氧池二沉池前置缺氧池图2-24 同时(tngsh)生物脱氮除磷A2/O的变形工艺第73页/共134页第七十四页，共134页。第74页/共134页第七十五页，共134页。第75页/共134页第七十六页，共1

41、34页。第76页/共134页第七十七页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理1.厌氧生物(shngw)处理原理氢（H2）甲烷（CH4）较高级有机酸乙酸复杂有机物24%28%4%76%52%72%20%第三阶段：产甲烷阶段第二阶段：产氢和乙酸阶段第一阶段：水解发酵阶段图2-25 厌氧分解过程(guchng)的三阶段示意图第77页/共134页第七十八页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理2.影响厌氧生物(shngw)处理的主要因素pH和碱度 厌氧处理中产甲烷菌对

42、pH值的变化很敏感，其最适pH值的范围为6.87.2；对于厌氧反应器，一般控制pH值在6.67.6的范围内，超过这一范围会影响产甲烷菌的活性。温度 厌氧微生物(shngw)有两个较佳的工作温度段，即中温段（3038）和高温段（5055），在这两个温度段之间，厌氧微生物(shngw)的反应速度反而有所下降。营养物质第78页/共134页第七十九页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理氧化还原电位氧化还原电位 产甲烷菌最适的氧化还原电位为产甲烷菌最适的氧化还原电位为150150400mV400mV，在培养产甲烷菌初期，在培养产甲烷菌

43、初期，氧化还原电位不能高于氧化还原电位不能高于300 mV300 mV。有毒物质有毒物质 抑制抑制(yzh)(yzh)厌氧微生物活性的有毒物质包括各种离子和有机毒物。如高浓度厌氧微生物活性的有毒物质包括各种离子和有机毒物。如高浓度的钾、钠、钙、镁离子将改变细胞的渗透压，进而影响微生物的活性。的钾、钠、钙、镁离子将改变细胞的渗透压，进而影响微生物的活性。第79页/共134页第八十页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理3.厌氧生物(shngw)处理反应器 1)厌氧接触法真空脱气装置污泥回流预处理后进水出水排泥沉淀池消化池沼气图2

44、-26 厌氧分解(fnji)接触法工艺流程第80页/共134页第八十一页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理2)2)两相厌氧消化两相厌氧消化(xiohu)(xiohu)工艺工艺出水（通常需后处理）沼气预处理后进水产酸相反应器产甲烷相反应器排泥图2-27 两相厌氧消化工艺典型(dinxng)工艺流程第81页/共134页第八十二页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理3)3)厌氧滤池厌氧滤池填料填料填料填料填料填料悬浮污泥层悬浮污泥层进水进水进水出水出水出水沼气

45、沼气沼气a.升流式 b.降流式 c.升流式混合型图2-28 常用(chn yn)的厌氧生物滤池形式第82页/共134页第八十三页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理4)4)升流式厌氧污泥升流式厌氧污泥(w n)(w n)床（床（Upflow Anaerobic Sludge BlanketUASBUpflow Anaerobic Sludge BlanketUASB）反应器反应器出水进水排泥沼气出水堰气封集气室沉淀区污泥床污泥悬浮区配水系统图2-29 厌氧升流式污泥床（UASB）反应器构造示意图第83页/共134页第八十四页

46、，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理5)5)厌氧膨胀颗粒厌氧膨胀颗粒(kl)(kl)污泥床（污泥床（Expanded Granular Sludge BedEGSBExpanded Granular Sludge BedEGSB）反）反应器应器沼气进水出水反应区循环水(出水循环部分)污泥床沉淀区三相分离器配水系统图2-30 厌氧膨胀颗粒(kl)污泥床反应器结构示意图第84页/共134页第八十五页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理6)6)厌氧内循环厌氧内循

47、环(xnhun)(xnhun)（Internal CirculationICInternal CirculationIC）反应器）反应器出水进水气封集气管沉淀区回流管（或降流管）集气罩气封第第二二反反应应室室第第一一反反应应室室集气罩配水系统气液分离器沼气沼气提升管图2-31 厌氧内循环(xnhun)反应器构造图第85页/共134页第八十六页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理7)7)厌氧膨胀床和厌氧流化床厌氧膨胀床和厌氧流化床 厌氧膨胀床和流化床都是填有比表面积很大的惰性载体颗粒的厌氧生物处厌氧膨胀床和流化床都是填有比表面

48、积很大的惰性载体颗粒的厌氧生物处理反应器，待处理水从反应器底部进入理反应器，待处理水从反应器底部进入(jnr)(jnr)，向上流动，床内载体附着生，向上流动，床内载体附着生长的微生物与进水混合进行生化反应，处理后的水由上部排出。长的微生物与进水混合进行生化反应，处理后的水由上部排出。第86页/共134页第八十七页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理4.水解酸化-好氧生物处理工艺1)水解酸化-好氧处理工艺的原理 水解酸化-好氧生物处理工艺是针对厌氧产甲烷阶段对环境条件要求严格以及传统活性污泥法投资大、能耗高、运转费用高等缺点，

49、而开发(kif)的一种厌氧-好氧组合生物处理工艺。水解酸化池水解酸化池好氧池污泥回流进水出水剩余污泥剩余污泥沉淀池沉砂池粗细格栅泵房图2-32 城市污水水解酸化-好氧生物(shngw)处理典型流程第87页/共134页第八十八页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理2)2)水解酸化水解酸化-好氧处理工艺好氧处理工艺(gngy)(gngy)技术特征技术特征水解酸化与完全厌氧工艺水解酸化与完全厌氧工艺(gngy)(gngy)的比较的比较第88页/共134页第八十九页，共134页。比较项目氧化还原电位（mV）pH温度优势菌种最终产物水

50、解酸化505.5-6.5范围宽兼性菌及部分厌氧菌溶解性易降解的有机物完全厌氧3006.8-7.2控制严格厌氧菌CO2、CH4表2-1 水解酸化与完全厌氧工艺(gngy)的比较第89页/共134页第九十页，共134页。2.4 2.4 厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理水解酸化过程的技术特征水解酸化过程的技术特征污水经水解酸化过程处理后污水可生化性提高，使得后续好氧生物处理污水经水解酸化过程处理后污水可生化性提高，使得后续好氧生物处理的难度减小，好氧的水力停留时间可以缩短。的难度减小，好氧的水力停留时间可以缩短。由于水解酸化池中的污泥浓度高，耐进水冲击负荷