污水的生物处理课件.ppt
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1、关于污水的生物处理第1页,此课件共110页哦第一节 概述一、水体污染及其危害一、水体污染及其危害(一)我国水体污染现状(一)我国水体污染现状(一)我国水体污染现状(一)我国水体污染现状污水:污水:污水:污水:指在生活与生产活动中排放水的总称,是水环境污染指在生活与生产活动中排放水的总称,是水环境污染指在生活与生产活动中排放水的总称,是水环境污染指在生活与生产活动中排放水的总称,是水环境污染的主要污染源之一,包括生活污水、工业废水、农业污水,的主要污染源之一,包括生活污水、工业废水、农业污水,的主要污染源之一,包括生活污水、工业废水、农业污水,的主要污染源之一,包括生活污水、工业废水、农业污水,
2、被污染的雨水等。被污染的雨水等。被污染的雨水等。被污染的雨水等。第2页,此课件共110页哦与发达国家相比,我国面临着污水排放量大与发达国家相比,我国面临着污水排放量大且处理率低等严峻现实。且处理率低等严峻现实。l l污水排放量逐年增加;污水排放量逐年增加;l l工业废水排放量占一半,处理率约工业废水排放量占一半,处理率约7070,而出水率仅,而出水率仅,而出水率仅,而出水率仅为为为为1/3;l l城市污水处理率只有城市污水处理率只有18.5.l l全国七大水系有一半河段污染严重;全国七大水系有一半河段污染严重;l l多数城市地下水受到不同程度污染,且逐年加重。多数城市地下水受到不同程度污染,且
3、逐年加重。多数城市地下水受到不同程度污染,且逐年加重。多数城市地下水受到不同程度污染,且逐年加重。第3页,此课件共110页哦(二)污水中化学污染物的特点及危害(二)污水中化学污染物的特点及危害按化学性质分无机污染物有机污染物可生物降解性污染物难生物降解性污染物按物理状态分悬浮固体(粒径0.10.45微米以上)胶体性物质(粒径0.10.001微米)溶解性物质第4页,此课件共110页哦水中水中无机污染物无机污染物包括氮磷等植物性营养物质、非金属、金属与重金属包括氮磷等植物性营养物质、非金属、金属与重金属以及主要因无机物存在而形成的酸碱度的改变以及主要因无机物存在而形成的酸碱度的改变污水中污水中 的
4、的可生物降解性可生物降解性有机污染物排入水体后,在微生物的作用下得有机污染物排入水体后,在微生物的作用下得到降解,从而消耗了水中的溶解氧,引起水体缺氧和水生生物的死亡,到降解,从而消耗了水中的溶解氧,引起水体缺氧和水生生物的死亡,破坏水体功能。在厌氧条件下有机物被微生物降解产生破坏水体功能。在厌氧条件下有机物被微生物降解产生H2S、NH3、低级脂肪酸等有害或恶臭物质,另外,低级脂肪酸等有害或恶臭物质,另外,H2S会与铁形成黑色沉淀,引起水会与铁形成黑色沉淀,引起水体的(黑臭)现象。体的(黑臭)现象。难生物降解污染物难生物降解污染物难生物降解污染物难生物降解污染物,如农药、卤代烃、芳香族化合物、
5、聚氯联,如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯联,如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯联,如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯联苯等,一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富集等苯等,一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富集等苯等,一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富集等苯等,一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富集等特点;他们排入环境中后长时间滞留,可直接或通过生物链特点;他们排入环境中后长时间滞留,可直接或通过生物链特点;他们排入环境中后长时间滞留,可直接或通过生物链特点;他们排入环境中后长时间滞留,可直接或通过生物链对人体健康造成危害。对人体健康造成危害。对人体健康造成危害。对人
6、体健康造成危害。第5页,此课件共110页哦二、污染物浓度指标及其意义l l根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性,常以污水的需根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性,常以污水的需根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性,常以污水的需根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性,常以污水的需氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。对于污水中的氮、磷含量常用总氮和总磷表达对于污水中的氮、磷含量常用总氮和总磷表达(一)全需氧量(TOD)指水中全部有机物在被彻底氧化称水、二氧化碳等无机物过程中所消耗的氧第6页,此课
7、件共110页哦(二)化学需氧量(二)化学需氧量(COD)l l是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标,是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标,指指1L1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后,污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数。所消耗氧的毫克数。常用的化学氧化剂有常用的化学氧化剂有K K2 2Cr2 2OO7 7和和和和KMnO4,但前者的氧,但前者的氧,但前者的氧,但前者的氧化能力更强,能使水体中化能力更强,能使水体中化能力更强,能使水体中化能力更强,能使水体中80%-100%的有机物迅速的有机物迅速氧化,由此测得的氧化,由此测得的CODCOD值应标以值应
8、标以值应标以值应标以“CODCrCr”。第7页,此课件共110页哦(三)“生化需氧量”或“生化耗氧量”又称生物需氧量,是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量,是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量,是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量,是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在在在在1L1L污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物,当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物,当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物,当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物,当微生物对其氧化、分解时,所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解
9、时,所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解时,所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解时,所消耗的水中溶解氧毫克数。BODBOD的的的的测定条件一般规定在测定条件一般规定在测定条件一般规定在测定条件一般规定在2020下下下下5 5昼夜,故常用昼夜,故常用昼夜,故常用昼夜,故常用BODBOD5 5表示。表示。表示。表示。我国对地面水环境质量标准的规定为:我国对地面水环境质量标准的规定为:我国对地面水环境质量标准的规定为:我国对地面水环境质量标准的规定为:一级水一级水一级水一级水BODBOD5 51mg/L1mg/L;二级水;二级水;二级水;二级水3mg/L3mg/L;三级水;三级水;三
10、级水;三级水4mg/L4mg/L,若,若,若,若 10mg/L10mg/L时,表示该水已严重污染。时,表示该水已严重污染。时,表示该水已严重污染。时,表示该水已严重污染。第8页,此课件共110页哦l l指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通过把指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通过把指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通过把指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通过把水样中所有有机物全部氧化成水样中所有有机物全部氧化成水样中所有有机物全部氧化成水样中所有有机物全部氧化成COCOCOCO2 2和和H H2 2 2 2O O,然后测定生成,然后测定生成COCOCOC
11、O2 2 2 2 的量来计算。的量来计算。(四)总有机碳(四)总有机碳(五)总氮(五)总氮指污水中所有含氮化合物的总氮含量,是表示污水被指污水中所有含氮化合物的总氮含量,是表示污水被氮污染的综合指标氮污染的综合指标(六)总磷指污水中所有含氮化合物的总磷含量,是表示污水被指污水中所有含氮化合物的总磷含量,是表示污水被磷污染的综合指标磷污染的综合指标第9页,此课件共110页哦三、污水排放标准及处理要求分为一级标准二级标准三级标准第10页,此课件共110页哦四、污水处理的一般技术途径 污水处理的污水处理的基本目的基本目的是利用各种技术,将污水中的污染物分是利用各种技术,将污水中的污染物分是利用各种技
12、术,将污水中的污染物分是利用各种技术,将污水中的污染物分离去除或将其转化为无害物质,使污水得到净化。离去除或将其转化为无害物质,使污水得到净化。离去除或将其转化为无害物质,使污水得到净化。离去除或将其转化为无害物质,使污水得到净化。污水处理技术物理处理法化学处理法生物处理法第11页,此课件共110页哦物理处理法:利用物理原理主要分离污水中的悬浮固物理处理法:利用物理原理主要分离污水中的悬浮固体。体。化学处理法:利用化学反应分解污水中各种形态的污染物。化学处理法:利用化学反应分解污水中各种形态的污染物。生物处理法:利用微生物代谢作用转化污水中的胶体性或生物处理法:利用微生物代谢作用转化污水中的胶
13、体性或溶解性污染物,使之成为无害物质的方法。溶解性污染物,使之成为无害物质的方法。生物处理法是污水处理工艺的主流技术生物处理法是污水处理工艺的主流技术第12页,此课件共110页哦根据处理对象与程度,污水处理可分为根据处理对象与程度,污水处理可分为l l一级处理:一级处理:一级处理:一级处理:主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污水主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污水主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污水主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污水中粗大固形物及部分悬浮物。中粗大固形物及部分悬浮物。中粗大固形物及部分悬浮物。中粗大固形物及部分悬浮物。l l二级处理:二级处理:在一级处理的基础上,主要去
14、除水中有在一级处理的基础上,主要去除水中有机物。机物。l l三级处理:三级处理:也称深度处理,是使二级处理后的出水进也称深度处理,是使二级处理后的出水进也称深度处理,是使二级处理后的出水进也称深度处理,是使二级处理后的出水进一步净化,使各种有机物和无机污染物去除率达一步净化,使各种有机物和无机污染物去除率达一步净化,使各种有机物和无机污染物去除率达一步净化,使各种有机物和无机污染物去除率达98%以上。可采用物理、化学、生物学等各种手段。以上。可采用物理、化学、生物学等各种手段。以上。可采用物理、化学、生物学等各种手段。以上。可采用物理、化学、生物学等各种手段。第13页,此课件共110页哦第二节
15、第二节 有机污水的生物处理有机污水的生物处理一、有机污水生物处理的基本原理一、有机污水生物处理的基本原理一、有机污水生物处理的基本原理一、有机污水生物处理的基本原理l l水体自净:水体自净:天然水体受到污染后,在没有人为干预的天然水体受到污染后,在没有人为干预的条件下,可借助水体自身的能力使之得到净化。条件下,可借助水体自身的能力使之得到净化。l l水体自净过程主要包括:水体自净过程主要包括:水体自净过程主要包括:水体自净过程主要包括:l l稀释、沉降、扩散等物理作用;稀释、沉降、扩散等物理作用;l l氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解作用,而氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解
16、作用,而氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解作用,而氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解作用,而生物降解即生物净化作用是水体自净的主要动力。生物降解即生物净化作用是水体自净的主要动力。生物降解即生物净化作用是水体自净的主要动力。生物降解即生物净化作用是水体自净的主要动力。第14页,此课件共110页哦l l污水生物处理法:通过创造适宜的条件,使微生物高污水生物处理法:通过创造适宜的条件,使微生物高浓度的富集在特定的构筑物,即污水处理装置中,充浓度的富集在特定的构筑物,即污水处理装置中,充分利用微生物的作用,高速度、高效率的分解分利用微生物的作用,高速度、高效率的分解/转化污转化污水中
17、的污染物,从而使污水得到净化。水中的污染物,从而使污水得到净化。根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,可将污水处理分为可将污水处理分为好氧处理与厌氧处理好氧处理与厌氧处理第15页,此课件共110页哦污水生物处理法类型污水生物处理法类型好氧生物处理法好氧生物处理法活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法厌氧生物处理法厌氧生物处理法氧化塘法氧化塘法土地处理法土地处理法有机污水生物处理总的生化过程见图8-2第16页,此课件共110页哦二、好氧生物处理第17页,此课件共110页哦(一)活性污泥法(一)活性污泥法(一)活性污泥法(一)活性污泥法l l利用
18、含有大量好氧性微生物的活性污泥,在强力通气的利用含有大量好氧性微生物的活性污泥,在强力通气的利用含有大量好氧性微生物的活性污泥,在强力通气的利用含有大量好氧性微生物的活性污泥,在强力通气的条件下使污水净化的生物学方法。条件下使污水净化的生物学方法。条件下使污水净化的生物学方法。条件下使污水净化的生物学方法。1.1.活性污泥的性质和生物相活性污泥的性质和生物相活性污泥:活性污泥:活性污泥:活性污泥:以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮
19、状颗粒。质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。第18页,此课件共110页哦l l颗粒大小约0.050.5mm,表面积为20100 cm2/mL,比重约1.0021.006,静置时能立即凝聚成较大的绒粒而沉降。l l絮状体一般呈黄褐色,因水质不同也有呈深灰、灰褐,灰白等色。第19页,此课件共110页哦活性污泥中的生物组分活性污泥中的生物组分(1)细 菌 l起主导作用,活性污泥中有多种细菌;l主要的优势种有:产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、假单胞菌属和动胶菌属以及球衣菌属等。第20
20、页,此课件共110页哦第21页,此课件共110页哦动胶菌属动胶菌属第22页,此课件共110页哦球衣菌属球衣菌属第23页,此课件共110页哦l l活性污泥中,细菌大多数以菌胶团的形式存在,活性污泥中,细菌大多数以菌胶团的形式存在,呈游离状态的较少;呈游离状态的较少;l l生枝动胶菌生枝动胶菌是最早发现的菌胶团形成菌;是最早发现的菌胶团形成菌;l l现已知道现已知道埃希氏菌属、假单胞菌属、产碱杆菌埃希氏菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属属、芽孢杆菌属的一些菌株均可以产生菌胶团。的一些菌株均可以产生菌胶团。第24页,此课件共110页哦活性污泥絮状体的作用活性污泥絮状体的作用l l有机物的吸附或
21、黏附及其分解;有机物的吸附或黏附及其分解;l l金属离子的吸附;金属离子的吸附;l l防止原生动物对细菌的吞食;防止原生动物对细菌的吞食;l l增强污泥的沉降性,有利于污水分离。增强污泥的沉降性,有利于污水分离。第25页,此课件共110页哦l l在活性污泥中的一些丝状细菌,如球衣菌属、贝日阿托氏菌属和硫发菌属等,附着在菌胶团上或与之交织在一起,成为活性污泥的骨架。第26页,此课件共110页哦(2)原生动物原生动物纤毛虫类纤毛虫类:游泳型和固着型:游泳型和固着型鞭毛虫类鞭毛虫类 肉足虫类肉足虫类 都为好氧性生物,主要附聚在活性污泥的都为好氧性生物,主要附聚在活性污泥的表面。表面。第27页,此课件
22、共110页哦原生动物在活性污泥中的作用原生动物在活性污泥中的作用l l促进絮凝:分泌黏液,促进生物絮凝,从而改善活性促进絮凝:分泌黏液,促进生物絮凝,从而改善活性污泥的泥水分离特性。污泥的泥水分离特性。l l净化作用:能吞食游离细菌和微小污泥,有利于该是水净化作用:能吞食游离细菌和微小污泥,有利于该是水净化作用:能吞食游离细菌和微小污泥,有利于该是水净化作用:能吞食游离细菌和微小污泥,有利于该是水质;质;质;质;l l指示作用:根据出现的原生动物的种类可判断活性污泥的指示作用:根据出现的原生动物的种类可判断活性污泥的指示作用:根据出现的原生动物的种类可判断活性污泥的指示作用:根据出现的原生动物
23、的种类可判断活性污泥的状态和处理水质的好坏。状态和处理水质的好坏。状态和处理水质的好坏。状态和处理水质的好坏。植鞭毛虫植鞭毛虫植鞭毛虫植鞭毛虫 肉足虫肉足虫肉足虫肉足虫 动鞭毛虫动鞭毛虫动鞭毛虫动鞭毛虫 小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫 大型游大型游大型游大型游泳型纤毛虫泳型纤毛虫泳型纤毛虫泳型纤毛虫 固着型纤毛虫固着型纤毛虫固着型纤毛虫固着型纤毛虫 匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫 轮虫。轮虫。轮虫。轮虫。第28页,此课件共110页哦(3)其他微生物)其他微生物l青霉属青霉属(Penicillium)l头孢霉属头孢霉属(Cephalospori
24、um)l枝孢属枝孢属(Cladosporium)l镰孢霉镰孢霉(Fusarium)l地霉属地霉属(Geotrichum)l假丝酵母屑假丝酵母屑(Candida)l红酵母属红酵母属(Rhodotorula)活性污泥中的真菌主要为霉菌活性污泥中的真菌主要为霉菌第29页,此课件共110页哦2.活性污泥法的工艺流程及微生物学过程活性污泥法的工艺流程及微生物学过程(1)活性污泥法的基本工艺流程及工艺参数)活性污泥法的基本工艺流程及工艺参数以曝气方式的不同,分为以曝气方式的不同,分为普遍曝气法普遍曝气法完全混合曝气法完全混合曝气法逐步曝气法逐步曝气法旋流式曝气法旋流式曝气法纯氧曝气法纯氧曝气法第30页,此
25、课件共110页哦l l活性污泥系统主要由初沉池(一次沉淀池)、生活性污泥系统主要由初沉池(一次沉淀池)、生物反应器和二沉池(二次沉淀池)组成。物反应器和二沉池(二次沉淀池)组成。污水污水初沉池初沉池曝气池曝气池二沉池二沉池处理后出处理后出水水剩余剩余污泥污泥回流污泥回流污泥活性污泥的基本工艺流程如下:活性污泥的基本工艺流程如下:第31页,此课件共110页哦(2)活性污泥法的微生物学过程)活性污泥法的微生物学过程 活性污泥的比表面积大,吸附力强。废水进活性污泥的比表面积大,吸附力强。废水进入曝气池与活性污泥接触后,其中有机物在入曝气池与活性污泥接触后,其中有机物在约约1 13030分钟的短时间内
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