污水处理工艺基本原理(1).ppt

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1、1污水处理工艺基本原理(1)按处理方法的性质分：按处理方法的性质分：v物理方法：物理方法：格栅过滤、沉淀法、浮选法、离心分离、格栅过滤、沉淀法、浮选法、离心分离、膜分离法等膜分离法等v化学方法：化学方法：混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化还混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化还原、电解等原、电解等v生物方法：生物方法：好氧、厌氧法好氧、厌氧法2污水处理工艺基本原理(1)按照水质状况及处理后水的去向分：按照水质状况及处理后水的去向分：v一级处理：一级处理：机械处理机械处理（预处理阶段）（预处理阶段）v二级处理：二级处理：主体工艺为生化处理主体工艺为生化处理（主体）（主体）v三级处理：三级处理：控制富营

2、养化和重新回用控制富营养化和重新回用3污水处理工艺基本原理(1)污水处理基本工艺流程污水处理基本工艺流程4污水处理工艺基本原理(1)v方法：方法：物理处理方法物理处理方法v设备：设备：格栅、筛网、沉砂池、沉淀池、隔格栅、筛网、沉砂池、沉淀池、隔油池等构筑物油池等构筑物v目标污染物：目标污染物：废水中的悬浮物、浮油，初废水中的悬浮物、浮油，初步调整步调整pHpH值值v效果：效果：减轻废水的腐化程度。减轻废水的腐化程度。5污水处理工艺基本原理(1)污水一级处理的工艺污水一级处理的工艺v调节池调节池v格栅格栅v沉砂池沉砂池v沉淀池沉淀池6污水处理工艺基本原理(1)I.调节池调节池为了保证后续处理构为

3、了保证后续处理构筑物或设备的正常运筑物或设备的正常运行，需对污水的行，需对污水的水量水量和和水质水质进行调节。进行调节。酸性污水和碱性污水酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，在调节池内进行混合，可达到可达到中和中和的目的。的目的。短期排出的高温污水短期排出的高温污水也可用调节的办法来也可用调节的办法来平衡水温平衡水温。7污水处理工艺基本原理(1)II.格栅格栅平面平面曲面曲面粗格栅（粗格栅（50100mm50100mm）中格栅（中格栅（1040mm1040mm）细格栅细格栅（310mm310mm）人工清除格栅人工清除格栅机械清除格栅机械清除格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置是由一

4、组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。隙宽度和水的性质。8污水处理工艺基本原理(1)GF回转式格栅除污机回转式格栅除污机9污水处理工艺基本原理(1)III.沉砂池沉砂池1.作用作用 从污水中从污水中分离密度较大的无机颗粒分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥道免受

5、磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。10污水处理工艺基本原理(1)2.沉砂池类型沉砂池类型平流式（重力式）沉砂池平流式（重力式）沉砂池曝气式沉砂池曝气式沉砂池11污水处理工艺基本原理(1)v平流式沉砂池实际上是一个比人流渠道和出流渠平流式沉砂池实际上是一个比人流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面由于过水断面增大，水流速度下降，废水中夹带的无机颗粒在增大，水流速度下降，废水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉重力的作用下下沉，从而达到分离水中，从而达到分离水中无无机颗

6、粒机颗粒的目的。的目的。A.平流式沉砂池平流式沉砂池12污水处理工艺基本原理(1)B.曝气沉砂池曝气沉砂池v曝气沉砂池是在长方形水池的一曝气沉砂池是在长方形水池的一侧侧通通入入空气，使污水空气，使污水旋流运动，流速从周边到旋流运动，流速从周边到中心中心逐渐减小，砂粒在池底逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲，污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处理构筑物。理构筑物。13污水处理工艺基本原理(1)14污水处理工艺基本原理(1)v普通沉砂池的最大缺点普通沉砂池的最大缺点就

7、是在其截留的沉砂中夹杂有一些就是在其截留的沉砂中夹杂有一些有机物，这些有机物的存在，有机物，这些有机物的存在，使使沉砂易于腐败发臭沉砂易于腐败发臭，夏季，夏季气温较高时尤甚，这样对沉砂的处理和周围环境产生不利气温较高时尤甚，这样对沉砂的处理和周围环境产生不利影响。普通沉砂池的另一缺点是对有机物包裹的砂粒截留影响。普通沉砂池的另一缺点是对有机物包裹的砂粒截留效果较差。效果较差。v曝气沉砂池的优点曝气沉砂池的优点是除砂效率稳定，受进水流量变化的影是除砂效率稳定，受进水流量变化的影响较小。水力旋转作用响较小。水力旋转作用使砂粒与有机物分离效果较好使砂粒与有机物分离效果较好，从，从曝气沉砂池排出的沉砂

8、中，有机物只占曝气沉砂池排出的沉砂中，有机物只占5左右，长期搁置左右，长期搁置也也不不会腐败发臭。会腐败发臭。曝气沉砂过程的同时，还能起到曝气沉砂过程的同时，还能起到气浮油气浮油并并吹脱挥发性有机物吹脱挥发性有机物的作用和预曝气充氧并的作用和预曝气充氧并氧化部分有机氧化部分有机物物的作用。的作用。15污水处理工艺基本原理(1)IV.沉淀池沉淀池v沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物从水中去除的处理构筑物。v结构结构（水区水区、沉淀区沉淀区、污泥区污泥区、缓冲区缓冲区和和出水区出水区）1.进水区和出水区进水区和出水区：

9、使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产牛的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的紊流对沉淀产牛的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率容积利用率2.沉淀区沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区也称澄清区，即沉淀池的工作区：沉淀颗粒与废水分离沉淀颗粒与废水分离的区域的区域3.污泥区污泥区：是污泥贮存、浓缩和排出的区域是污泥贮存、浓缩和排出的区域4.缓冲区缓冲区：是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。颗粒不因水流搅动而再行浮起。16污水处理工艺基本原理(1)沉淀

10、池和沉砂池的区别沉淀池和沉砂池的区别v沉砂池沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理

11、工艺过程。干扰甚至破坏生化处理工艺过程。v沉淀池沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为分离多为分离颗粒较细的污泥颗粒较细的污泥。在生化之前的称为。在生化之前的称为初沉池初沉池，沉淀的污泥无机，沉淀的污泥无机称为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后称为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般称为的沉淀池一般称为二沉池二沉池，多为有机污泥，污泥含水率较高。，多为有机污泥，污泥含水率较高。17污水处理工艺基本原理(1)1.沉淀原理沉淀原理u沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀

12、速度大于水流向淀速度大于水流向下下流动速度、或向下沉流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化水流分离的原理实现水的净化。18污水处理工艺基本原理(1)常见的几种沉淀池类型常见的几种沉淀池类型平流式沉淀池平流式沉淀池竖流式沉淀池竖流式沉淀池幅流式沉淀池幅流式沉淀池斜流式沉淀池斜流式沉淀池19污水处理工艺基本原理(1)A.平流式沉淀池平流式沉淀池构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，排泥存构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，排泥存在的问题较多，目前大、中、小型污水处理厂均有采在的问题较多，目前大、中、小型污水处理厂均

13、有采用用。20污水处理工艺基本原理(1)B.竖流式沉淀池竖流式沉淀池占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于中小型污水处理厂使用中小型污水处理厂使用21污水处理工艺基本原理(1)C.幅流式沉淀池幅流式沉淀池最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机械，最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平平22污水处理工艺基本原理(1)D.斜流式沉淀池斜流式沉淀池主要适用于初沉池，在给水处理中应

14、用较广，沉主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广，沉淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。23污水处理工艺基本原理(1)24污水处理工艺基本原理(1)u废水经一级处理后，一般废水经一级处理后，一般达不到排放标准达不到排放标准（BODBOD去除率仅去除率仅25%40%25%40%）。故通常为预处）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。理效果。25污水处理工艺基本原理(1)v方法：方法：生物处理方法及某些化学方法生

15、物处理方法及某些化学方法v目标污染物：目标污染物：废水中的可溶性有机物和部废水中的可溶性有机物和部分胶体污染物。分胶体污染物。v效果：效果：通过二级处理后，废水中通过二级处理后，废水中BODBOD的去的去除率可达除率可达80%90%80%90%，即，即BODBOD含量可低于含量可低于30mg/L30mg/L。26污水处理工艺基本原理(1)v经二级处理后的水，一般经二级处理后的水，一般可达到农灌标准可达到农灌标准和废水排放标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理，故二级处理是废水处理的主体。的主体。27污水处理工艺基本原理(1)v污水的生物处理就是利用微生物的氧化分解及转污水的生物处理就是利用微

16、生物的氧化分解及转化功能，化功能，以污水的有机物以污水的有机物(少数以无机物少数以无机物)作为微生作为微生物的营养物质物的营养物质，采取一定的人工措施，创造一种，采取一定的人工措施，创造一种可控制的环境，可控制的环境，通过微生物的代谢作用，使污水通过微生物的代谢作用，使污水中的污染物质被降解、转化，污水得以净化中的污染物质被降解、转化，污水得以净化。I.一、一、污水的生物处理概述污水的生物处理概述28污水处理工艺基本原理(1)II.二、二、污水生物处理分类污水生物处理分类好氧生物处理好氧生物处理厌（兼）氧生物处理厌（兼）氧生物处理29污水处理工艺基本原理(1)I.好氧生物处理好氧生物处理v原理

17、原理：在充分供氧的条件下，利用好氧在充分供氧的条件下，利用好氧微生物的生命活动过程，将有机污染物氧微生物的生命活动过程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，在化分解成较稳定的无机物的处理方法，在工程上称为污水的好氧生物处理。工程上称为污水的好氧生物处理。30污水处理工艺基本原理(1)有机物的好氧分解图示 31污水处理工艺基本原理(1)注意：注意：在污水好氧处理过程中，在污水好氧处理过程中，必须不间断地供给溶解必须不间断地供给溶解氧氧。因为氧是有机物的最后氢受体，正是由于这。因为氧是有机物的最后氢受体，正是由于这种氢的转移，才使能量释放出来，成为细菌生命种氢的转移，才使能量释放出来，

18、成为细菌生命活动和合成新细胞物质的能源。活动和合成新细胞物质的能源。要保证污水处理的效果，首先必须要保证污水处理的效果，首先必须有足够数量的有足够数量的微生物微生物，同时，还必须，同时，还必须有足够数量的营养物质有足够数量的营养物质。32污水处理工艺基本原理(1)好氧生物处理好氧生物处理的方法的方法传统活性污泥法传统活性污泥法氧化沟氧化沟序批式活性污泥法序批式活性污泥法生物滤池、生物转盘生物滤池、生物转盘流化床、气提式反应器（流化床、气提式反应器（BAS）活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法33污水处理工艺基本原理(1)A.活性污泥活性污泥v活性污泥活性污泥(activesludge)是微生物

19、群体及它们所是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称依附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等主要包括细菌，原生动物和藻类等。其中，细菌其中，细菌和原生动物是主要的二大类和原生动物是主要的二大类。活性污泥主要用来活性污泥主要用来处理污废水。处理污废水。34污水处理工艺基本原理(1)活性污泥的特征与微生物活性污泥的特征与微生物特征特征a a、形态形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈“絮状絮状”。b b、颜颜色色：正正常常呈呈黄黄褐褐色色，但但会会随随进进水水颜颜色色、曝曝气气程程度度而而变变（如如发黑为曝气

20、不足，发黄为曝气过度）。发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。c c、理理化化性性质质：=1.002=1.0021.0061.006，含含水水率率99%99%，直直径径大大小小0.020.020.2mm0.2mm，表表面面积积2020100cm100cm2 2/ml/ml，pHpH值值约约6.76.7，有有较较强强的的缓缓冲冲能能力。其力。其固相组分主要为有机物固相组分主要为有机物，约占，约占757585%85%。d d、生生物物特特性性：具具有有一一定定的的沉沉降降性性能能和和生生物物活活性性。（理理解解：自自我我繁殖、生物吸附与生物氧化）。繁殖、生物吸附与生物氧化）。e e、组成组成：由：由微

21、生物群体微生物群体MaMa，微生物残体微生物残体MeMe，难降解有机物难降解有机物MiMi，无机物无机物MiiMii四部分组成。四部分组成。35污水处理工艺基本原理(1)微生物组成及其作用微生物组成及其作用组成：组成：包括细菌、真菌、原生动物、后生动物。包括细菌、真菌、原生动物、后生动物。细细菌菌：以以异异养养型型原原核核生生物物(细细菌菌)为为主主，数数量量107108个个/mL，自自养养菌菌数数量量略略低低。其其优优势势菌菌种种：产产碱碱杆杆菌菌属属等等，它它是是降降解解污污染染物质的主体，具有分解有机物的能力。物质的主体，具有分解有机物的能力。真真菌菌：由由细细小小的的腐腐生生或或寄寄生

22、生菌菌组组成成，具具分分解解碳碳水水化化合合物物，脂脂肪肪、蛋白质的功能，蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。原原生生动动物物：肉肉足足虫虫，鞭鞭毛毛虫虫和和纤纤毛毛虫虫3类类、捕捕食食游游离离细细菌菌。其其出出现现的的顺顺序序反反映映了了处处理理水水质质的的好好坏坏（这这里里的的好好坏坏是是指指有有机机物物的的去去除除），最最初初是是肉肉足足虫虫，继继之之鞭鞭毛毛虫虫和和游游泳泳型型纤纤毛毛虫虫；当当处处理理水水质质良良好好时时出出现现固固着着型型纤纤毛毛虫虫，如如钟钟虫虫、等等枝枝虫虫、独独缩缩虫虫、聚聚缩虫、盖纤虫等。缩虫、盖纤虫等。后后生生动动

23、物物(主主要要指指轮轮虫虫、线线虫虫、甲甲壳壳虫虫如如水水骚骚类类），捕捕食食菌菌胶胶团和原生动物，团和原生动物，是水质稳定的标志是水质稳定的标志。36污水处理工艺基本原理(1)活性污泥法工艺流程活性污泥法工艺流程初次沉淀初次沉淀池池曝气池曝气池空气空气进水进水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥污污泥泥出水出水二次沉淀池二次沉淀池37污水处理工艺基本原理(1)38污水处理工艺基本原理(1)曝气池曝气池v曝气池（曝气池（aeration tank）是是利用活性污泥法进行污利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的

24、氧量以及污水与活性污泥充足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。39污水处理工艺基本原理(1)v曝气方法主要有曝气方法主要有鼓风曝气鼓风曝气和和机械曝气机械曝气鼓风曝气鼓风曝气又称又称压缩空气曝气压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。采主要由曝气风机及专用曝气器组成。采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙用这种方法的曝气池，

25、多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用空空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。同型式。40污水处理工艺基本原理(1)机械曝气机械曝气一般是利

26、用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池促使池内废水不断循环流动内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。叶轮浸水深度和生负压，可吸入空气，所以充气效果

27、较好。叶轮浸水深度和转速可以调节，以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形转速可以调节，以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用，以提高充氧能力，这适用于有机物浓度较高的污水。用，以提高充氧能力，这适用于有机物浓度较高的污水。41污水处理工艺基本原理(1)曝气原理曝气原理 v曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的其目的在于将空气中的氧溶解于水中在于将空

28、气中的氧溶解于水中，或者将水中不需或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。42污水处理工艺基本原理(1)v曝气池一般和沉淀池组成联合工

29、艺流程。设曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称置在曝气池前面的称初次沉淀池初次沉淀池，设置在曝，设置在曝气池后面的称为气池后面的称为二次沉淀池二次沉淀池。43污水处理工艺基本原理(1)B.生物膜法生物膜法v生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。v生物膜是由高度密集的生物膜是由高度密集的好氧菌好氧菌、厌氧菌厌氧菌、兼性菌兼性菌、真菌真菌、原生动物原生动物以及以及藻类藻类等组成的生态系统，等组成的生态系统，其其附着的固体介质称为滤料或载体附着的固体介质称

30、为滤料或载体。v生物膜自滤料向外可分为生物膜自滤料向外可分为厌气层厌气层、好气层好气层、附着附着水层水层、运动水层运动水层。44污水处理工艺基本原理(1)生物膜法的原理生物膜法的原理生物膜法的原理是，生物膜首先生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有吸附附着水层有机物机物，由，由好气层好气层的好气菌将其的好气菌将其分解分解，再进入厌气，再进入厌气层进行层进行厌气分解厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。的目的。45污水处理工艺基本原理(1)与活性污泥法比较与活性污泥法比较v

31、从好氧微生物对有机物降解过程的基本原理上从好氧微生物对有机物降解过程的基本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，两者主分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，两者主要不同在于要不同在于活性污泥法是靠曝气池中悬浮流动着活性污泥法是靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的的活性污泥来分解有机物的，而，而生物膜法则是主生物膜法则是主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。46污水处理工艺基本原理(1)a.生物滤池生物滤池v生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料物载体是小块料(如碎石块、塑料填料如碎石

32、块、塑料填料)或塑或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同，与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤生物滤池的滤床暴露在空气中床暴露在空气中,废水洒到滤床上废水洒到滤床上。47污水处理工艺基本原理(1)48污水处理工艺基本原理(1)b.生物转盘生物转盘v是随着塑料的普及而出现的。数十片、近百片塑料或是随着塑料的普及而出现的。数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串，平放在一个断面呈半圆形的条玻璃钢圆盘用轴贯串，平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。形槽的槽面上。v盘径一般不超过盘径一般不超过4米米,槽径约大几厘米。有电动机和减槽径约

33、大几厘米。有电动机和减速装置转动盘轴，转速速装置转动盘轴，转速1.53转转/分左右，决定于盘径分左右，决定于盘径，盘的周边线速度在，盘的周边线速度在15米米/分左右。分左右。v废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，盘面约盘面约40%浸在水中，约浸在水中，约60%暴露在空气中暴露在空气中。49污水处理工艺基本原理(1)生物转盘工作原理生物转盘工作原理v盘轴转动时盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分接触

34、，接触，不断地取得污染物和氧气，净化废水不断地取得污染物和氧气，净化废水。膜和盘面之。膜和盘面之间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。v同生物滤池相比，生物转盘法中废水和生物膜的接触时间同生物滤池相比，生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长。而且有一定的可控性。水槽常分段，转盘常分组，比较长。而且有一定的可控性。水槽常分段，转盘常分组，既可防止短流，又有助于负荷率和出水水质的提高，因负既可防止短流，又有助于负荷率和出水水质的提高，因负荷率是逐级下降的。生物转盘如果

35、产生臭味，可以加盖。荷率是逐级下降的。生物转盘如果产生臭味，可以加盖。生物转盘一般用于水量不大时生物转盘一般用于水量不大时。50污水处理工艺基本原理(1)51污水处理工艺基本原理(1)II.污水的厌氧生物处理概述概述厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理 52污水处理工艺基本原理(1)概述概述v厌氧生物处理是指利用厌氧微生物的代谢厌氧生物处理是指利用厌氧微生物的代谢过程，过程，在无氧条件下在无氧条件下把污水中的有机污染把污水中的有机污染物转化为无机物和少量细胞物质的污水处物转化为无机物和少量细胞物质的污水处理方法。理方法。53污水处理工艺基本原理(1)与好氧生物处理技术相比，有以下突出与好氧生物处理

36、技术相比，有以下突出优点：优点：v能耗低能耗低(约为好氧的约为好氧的1015）v可回收生物能源（沼气）可回收生物能源（沼气）v产生的剩余污泥量少（相当于好氧的产生的剩余污泥量少（相当于好氧的1/101/6）v可承受的有机负荷高，占地少可承受的有机负荷高，占地少54污水处理工艺基本原理(1)厌氧生物处理自身的缺点，主要是：厌氧生物处理自身的缺点，主要是：v厌氧处理后出水厌氧处理后出水COD、BOD值较高，难以值较高，难以达标（需好氧处理作为后处理）达标（需好氧处理作为后处理）v厌氧水力停留时间一般较长，厌氧的启动厌氧水力停留时间一般较长，厌氧的启动时间一般也较长时间一般也较长v受温度等影响大，有

37、恶臭受温度等影响大，有恶臭55污水处理工艺基本原理(1)厌氧生物处理的机理厌氧生物处理的机理厌氧生物降解过程可分为四个阶段：厌氧生物降解过程可分为四个阶段：水解阶段水解阶段酸化阶段酸化阶段(也叫发酵阶段也叫发酵阶段)产乙酸阶段产乙酸阶段产甲烷阶段产甲烷阶段56污水处理工艺基本原理(1)1.水解阶段水解阶段v水解细菌将不溶性有机物转变成可溶性有机物水解细菌将不溶性有机物转变成可溶性有机物,将高分子溶性有机物转变成小分子有机物将高分子溶性有机物转变成小分子有机物(通通过细菌胞外酶作用过细菌胞外酶作用)纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖和葡萄糖纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖和葡萄糖淀粉被淀粉酶水解成麦芽

38、糖和葡萄糖淀粉被淀粉酶水解成麦芽糖和葡萄糖蛋白质被蛋白酶水解成短酞和氨基酸蛋白质被蛋白酶水解成短酞和氨基酸脂肪被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸脂肪被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸Return57污水处理工艺基本原理(1)2.酸化阶段酸化阶段v水解阶段产生的小分子水解产物在酸化菌的水解阶段产生的小分子水解产物在酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外外,这一阶段的主要产物有这一阶段的主要产物有VFA醇类醇类乳酸乳酸CO2NH3H2S等。与此同时，酸化菌也利用等。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质。部分物质合成新的细胞物质。58污水处理工艺基本原理

39、(1)3.产乙酸阶段产乙酸阶段v在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、为乙酸、H2、碳酸等以及新的细胞物质。、碳酸等以及新的细胞物质。59污水处理工艺基本原理(1)4.产甲烷阶段产甲烷阶段在此阶段，乙酸、在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为被转化为CH4、CO2和新的细胞物质。和新的细胞物质。整个厌氧降解的速率取决于以上四个阶段中整个厌氧降解的速率取决于以上四个阶段中速度最慢的那个阶段速度最慢的那个阶段，因为产甲烷菌的生长，因为产甲烷菌的生长缓慢缓慢,所以产甲烷的反应较慢所以产甲烷的反应较慢,所以一般产甲烷所以一般产甲烷

40、阶段是整个厌氧降解过程的速率限制性阶段阶段是整个厌氧降解过程的速率限制性阶段.60污水处理工艺基本原理(1)小结小结(厌氧生物处理反应机理图厌氧生物处理反应机理图)原酸化阶段和产乙酸阶段可合并为一个阶段61污水处理工艺基本原理(1)v经二级生物处理后，其出水经二级生物处理后，其出水一般含有：一般含有：BOD30mg/LBOD30mg/L左右，左右，COD60mg/LCOD60mg/L左右，左右，NHNH3 315-15-25mg/L25mg/L，P3-8mg/LP3-8mg/L，SS30mg/LSS30mg/L左右，以及细菌、左右，以及细菌、重金属等，必须经过处理，重金属等，必须经过处理，否则

41、易导致水体富营养化，否则易导致水体富营养化，并对鱼类，农作物、淡水水并对鱼类，农作物、淡水水质及处理成本等带来影响。质及处理成本等带来影响。v三级处理的方法包括：三级处理的方法包括：砂滤、混凝、微滤、砂滤、混凝、微滤、反渗透、电渗析、离反渗透、电渗析、离子交换、消毒、活性子交换、消毒、活性炭吸附、脱氮除磷等。炭吸附、脱氮除磷等。6262污水处理工艺基本原理(1)部分深度处理工艺部分深度处理工艺 一一 悬浮物的去除悬浮物的去除1）颗颗粒粒粒粒径径：二二级级出出水水SS是是以以1um1mm的的生生物物絮絮凝凝体体和和未未被被絮絮凝凝的的胶胶体体物物质质。一一般般通通过过混混凝凝、砂滤、微滤和反渗透

42、去除。砂滤、微滤和反渗透去除。2）混混凝凝沉沉淀淀：通通过过投投加加混混凝凝剂剂，并并经经快快速速搅搅拌拌混混凝凝，慢慢速速搅搅拌拌絮絮凝凝，使使微微小小颗颗粒粒和和胶胶体体物物质质脱脱稳稳而而凝凝聚，成为较大颗粒絮体而沉淀去除。聚，成为较大颗粒絮体而沉淀去除。6363污水处理工艺基本原理(1)二二 溶解性有机物去除溶解性有机物去除1 1）活活性性碳碳吸吸附附：活活性性碳碳具具有有巨巨大大的的表表面面积积和和细细小小的的孔隙，能吸附有机物，重金属离子等。孔隙，能吸附有机物，重金属离子等。2 2）O O3 3氧氧化化处处理理：对对二二级级处处理理水水进进行行以以回回用用为为目目的的的的处处理理，

43、力力求求去去除除污污水水中中存存在在的的有有机机物物、色色度度和和杀杀菌、消毒。菌、消毒。6464污水处理工艺基本原理(1)三三 溶解性性无机盐的去除溶解性性无机盐的去除v危危害害：具具有有腐腐蚀蚀性性，易易结结垢垢，SOSO4 42 2还还原原产产生生H H2 2S S，造造成成土土地地板板结结和和盐盐碱碱化化。因因而而出出水水回回用用和和农农用用前要求脱盐。前要求脱盐。v脱盐技术：脱盐技术：反渗透、电渗析、离子交换。反渗透、电渗析、离子交换。6565污水处理工艺基本原理(1)四四 污水的消毒处理污水的消毒处理v原原因因：无无论论什什么么工工艺艺，出出水水细细菌菌均均会会超超标标，从而带来危

44、害。从而带来危害。v使使用用场场合合：污污水水农农灌灌、排排放放水水源源地地上上游游、旅旅游景区，以及流行病流行季节。游景区，以及流行病流行季节。v消毒方法消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸钠和紫外线：液氯、臭氧、次氯酸钠和紫外线6666污水处理工艺基本原理(1)671）液氯消毒）液氯消毒v原理：原理：Cl2H2OHOClHClv工艺参数：工艺参数：v投加量：投加量：10mg/L。v混混 合合 反反 应应：机机 械械 搅搅 拌拌 5-15S，鼓鼓 风风 混混 合合0.2m3/m3.min。v水力混合：水力混合：V0.6m/s。v接触时间：接触时间：1030min。v要求余氯：要求余氯：0.5mg/L

45、（为什么？）（为什么？）。为了抑制水中残存细菌的再度繁殖为了抑制水中残存细菌的再度繁殖67污水处理工艺基本原理(1)6868污水处理工艺基本原理(1)2）次氯酸钠消毒）次氯酸钠消毒原理：原理：Cl22NaOHNaOCl+NaCl+H2O NaOCl+H2OHOClNaOH HOClOCl+H+接触时间：接触时间：15min6969污水处理工艺基本原理(1)3）二氧化氯消毒）二氧化氯消毒v原理：原理：CLO2+H2O=HCL+HCLO+O2v使用剂量：使用剂量：25mg/Lv接触时间：接触时间：1020min7070污水处理工艺基本原理(1)v原理：原理：O3O2Ov使用剂量：使用剂量：10mg

46、/Lv接触时间：接触时间：510min，出水消除臭氧。，出水消除臭氧。v优优缺缺点点：03具具有有和和氯氯一一样样的的杀杀菌菌能能力力，在在对对付付活活性性病病毒毒时时更更具具优优越越性性，而而且且能能降降低低水水的的色色度度和和消消除除异异味味，还还能能为为水水充氧。充氧。4)O3消毒消毒7171污水处理工艺基本原理(1)v原原理理：紫紫外外线线穿穿透透细细胞胞壁壁并并与与细细胞胞质质反反应应而而达达到到消消毒毒目的。目的。v方法：浸水式和水面式（高压石英水银灯）。方法：浸水式和水面式（高压石英水银灯）。v照射强度：照射强度：0.190.25W.s/cm2。v污水深度：污水深度：0.651.

47、0m。v缺缺点点：不不能能解解决决消消毒毒后后管管网网的的再再污污染染问问题题，电电耗耗大大，水中悬浮杂质和色度对紫外线透射有影响。水中悬浮杂质和色度对紫外线透射有影响。5）紫外线消毒）紫外线消毒7272污水处理工艺基本原理(1)原废水的特性原废水的特性处理目标（要求的出水水质）处理目标（要求的出水水质）流程的稳定性流程的稳定性基建投资费用基建投资费用运行维护费用运行维护费用73污水处理方法、流程的主要影响因素污水处理方法、流程的主要影响因素73污水处理工艺基本原理(1)74污水处理工艺基本原理(1)CASS工艺废水处理流程图工艺废水处理流程图生活污水处理中水回用系统生活污水处理中水回用系统CASSCASS工艺工艺循环式活性污泥法工艺循环式活性污泥法工艺75污水处理工艺基本原理(1)演讲完毕，谢谢听讲!再见，see you again3rew3rew2023/6/11