水的生物化学处理方法课件

1、水的生物化学处理方法水的生物化学处理方法内容1、微生物基础2、好氧悬浮生长技术（重点）3、好氧附着生长技术4、厌氧生物处理技术5、生物脱氮除磷技术（难点）6、水处理厂污泥处理技术7、废水土地处理技术内容1、微生物基础微生物的代谢过程微生物代谢产物（H2O,CO2,NH3等）能细胞物质（C5H7NO5)净增物质有机物O2微生物的代谢过程微生物代谢产物（H2O,CO2,NH3等）细菌的生长曲线：时间细菌数对数生长期二、细菌生长曲线及Monod公式细菌的生长曲线：时间细菌数对数生长期二、细菌生长曲线及Mon由于基质按一定比例转化为细胞，因此细菌的增长与基质的消失有以下关系：Y 为产率系数微生物代谢产

2、物（H2O,CO2,NH3等）能细胞物质（C5H7NO5)净增物质有机物O2(3-5)（2）基质的利用速率由于基质按一定比例转化为细胞，因此细菌的增长与基质的消失有以第二节 好氧悬浮生长系统处理技术 生物处理过程分为好氧悬浮生长生物处理工艺和附着生长生物处理工艺。好氧悬浮生长生物处理活性污泥法曝气氧化塘好氧消化法高负荷氧化塘第二节 好氧悬浮生长系统处理技术 生物处理过程本章概要（一）活性污泥法基本原理（二）普通活性污泥法的运行方式及其演变（三）活性污泥法主要设计与运行参数（四）好氧悬浮生长处理工艺质量平衡方程（本章重点）（五）曝气方法与曝气机理（六）活性污泥法处理系统工艺设计及计算本章概要（一

3、）活性污泥法基本原理一、活性污泥法活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。自1912年开始至今，活性污泥法的研究经过近百年的发展，在理论和实践上都取得了很大的进步。活性污泥法本质上与天然水体（江、湖）的自净过程相似。一、活性污泥法活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。自1 大量微生物形成的絮凝团，外形呈黑色污泥状。与污水混合完全，在有氧条件下，将污水中有机物分解，净化水体。（一）活性污泥法基本原理活性污泥法的基本流程 大量微生物形成的絮凝团，外形呈黑色污泥状。与污水混合完活性污泥法基本原理污泥吸附有机物氧化分解有机物絮凝体形成，沉降对数生长期，有机物分解最快，但不易形成絮凝体减数生长期，

4、有机物分解变慢，易形成絮凝体，吸附能力强活性污泥法基本原理污泥吸附有机物氧化分解有机物絮凝体形成，沉2 曝气方法：鼓风曝气机械曝气2 曝气方法：鼓风曝气机械曝气鼓风曝气装置：钟罩式扩散器管式扩散器穿孔式扩散器倒盆式射流式鼓风曝气装置：钟罩式扩散器机械曝气装置：叶轮式转刷式机械曝气装置：叶轮式水的生物化学处理方法（六）活性污泥法处理系统工艺设计及计算系统组成：曝气池，曝气设备，污泥回流设备， 二次沉淀池（六）活性污泥法处理系统工艺设计及计算系统组成：曝气池，曝气1、设计内容： 选定工艺流程；曝气池的容积的计算及曝气池工艺设计；计算需氧量、供气量以及曝气系统的计算与设计；计算回流污泥量、剩余污泥量

5、与污泥回流系统的设计。二次沉淀池的选定与工艺计算、设计。1、设计内容：2、应确定的主要各项参数2、应确定的主要各项参数水的生物化学处理方法首先解决需氧量和供气量。需氧量的计算：O2（2）曝气系统的设计R需氧量首先解决需氧量和供气量。需氧量的计算：O2（2）曝气系统的（3）二次沉淀池，污泥回流系统的设计污泥回流量可以从沉淀池的质量平衡方程来确定。假设二次沉淀池的污泥量保持不变（稳定状态）稳定状态下，污泥的质量平衡方程为：累积污泥量污泥流入量出水污泥量废弃生物量0（Q0+QR)*X-(Q0-QW)*Xe-(QR+QW)*XuV，X，S曝气池二次沉淀池Q0+QR，X，S出水Q0-QW，Xe，S污泥底

6、流QW+QR，Xu剩余污泥QW，Xu污泥回流QR，Xu（3）二次沉淀池，污泥回流系统的设计污泥回流量可以从沉淀池的第四节 厌氧生物处理技术一、概述二、厌氧生物处理机理三、厌氧生物处理系统四、厌氧生物处理的新发展请大家带着问题学习这一节：与好氧相比厌氧生物处理的优、缺点第四节 厌氧生物处理技术一、概述请大家带着问题学习这一节一、概述1906年德国学者Imhoff开发双层沉淀池 处理有机污泥.(化粪池）1970年代由荷兰学者G.Lettinga等人研究成功上流式厌氧污泥床（UASB)。20世纪90年代，EGSB及IC 一、概述1906年德国学者Imhoff开发双层沉淀池二、厌氧生物处理机理厌氧生物

7、处理机理：在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）消化作用，将废水中各种复杂有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程。与好氧不同之处在于厌氧过程不以分子氧为受氢体。好氧过程厌氧过程厌氧过程的受氢体可以是有机物（厌氧状态），也可以是含氧有机物（NO3-，SO42- ，CO2等，缺氧状态）。二、厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理：在无分子氧条件下通过厌厌氧生物处理是复杂的微生物化学过程，由三大主要类群的细菌完成。水解产酸细菌产氢产乙酸细菌产甲烷细菌含纤维素，半纤维素，果胶和脂类的污水中，水解成为速度限制；简单的糖类，淀粉，氨基酸的废水中，产甲烷成为限制步骤。厌氧生物处理是复杂的微生物化学过程，

8、由三大主要类群的细菌完成常温消化中温消化高温消化水温1030水温2538水温5055影响厌氧处理的主要因素1、甲烷细菌对温度的变化十分敏感。2、甲烷细菌的繁殖速度很慢。3、甲烷细菌的专一性很强。常温消化中温消化高温消化水温1030水温2538水温4、甲烷细菌对pH的要求很严格产酸菌要求环境介质pH在4.58，产甲烷菌要求在中性附近。在6.67.4较适宜。有机物质中炭氮比（C/N）过高，则pH易下降，缓冲能力弱；炭氮比（C/N）过低，则pH易上升，脂肪酸的胺盐积累，会对产甲烷菌产生毒害。4、甲烷细菌对pH的要求很严格产酸菌要求环境介质pH在4.5三、厌氧生物处理系统分为厌氧悬浮生长系统处理技术和

9、厌氧附着生长系统处理技术。厌氧接触法普通消化池厌氧生物滤池厌氧流化床厌氧生物转盘厌氧污泥层工艺UASB工艺厌氧隔板反应器厌氧移动层反应器三、厌氧生物处理系统分为厌氧悬浮生长系统处理技术和厌氧附着生1. 厌氧接触法工艺特点：类似活性污泥法，废水经消化池搅拌分解后，流入沉淀池进行固液分离，污泥流回消化池内回用。运行参数：按消化池容积负荷计算，COD负荷为26kg/m3d，消化池高度：宽度1：1；池内水上升流速约0.5mm/s，停留时间约2h。（一）厌氧悬浮生长系统处理技术1. 厌氧接触法工艺特点：类似活性污泥法，废水经消化池搅拌分普通消化池又称常规消化池或传统消化池。常用密闭的圆柱型。高浓度废水或

10、污泥定期排入，消化后的污泥和废水分别由池底和上部排除，产生的沼气从顶部排出。搅拌方式：机械搅拌，沼气搅拌，消化液搅拌加热方式：热蒸汽直接在池内加热；消化池内装热交换管；池外加热2、普通消化池普通消化池又称常规消化池或传统消化池。常用密闭的圆柱型。高浓消化池设计参数投配率p：每天加入消化池的新鲜污泥体积与消化池容积的比率。污泥有效容积：Wi-湿污泥投配量，m2p值中温消化一般用68，高温消化用1016。消化池设计参数投配率p：每天加入消化池的新鲜污泥体积与消化池（）厌氧污泥层工艺. 升流式厌氧污泥床法（工艺）厌氧隔板反应器厌氧移动层反应器（）厌氧污泥层工艺. 升流式厌氧污泥床法（工艺）. 升流式

11、厌氧污泥床法工艺特点：反应器内没有载体，由反应区，沉淀区和气室三部分组成。废水在上升时被微生物分解产生气体，搅动污泥床的上部形成悬浮污泥层，在三相分离器内沼气与水，污泥分离，在重力作用下，污泥和水在沉淀区内分离，污泥下落回到反应区。反应器内污泥浓度平均为3040g/L，底部污泥床高达6080g/LCOD容积负荷达到1020kg/m3d，去除率达到90以上。反应器内设三相分离器，一般无污泥回流设备，无混合搅拌设备，进水悬浮物应该比普通消化池低，对水质变化比较敏感。. 升流式厌氧污泥床法工艺特点：反应器内没有载体，由反应区升流式厌氧污泥床法设计参数池高一般为38米，污泥床高12米，污泥悬浮层高24

12、米三相分离器沉淀区斜壁角度大于50度，使污泥迅速滑落回反应区。沉淀区表面负荷应在0.7m3/m2h，混合液进入沉淀区前，通过入流孔道的流速不大于2m/h。升流式厌氧污泥床法设计参数池高一般为38米，污泥床高12厌氧隔板反应器 利用隔板引导废水水流以升流方式通过一系列的污泥层反应器。进 水出水气体回流厌氧隔板反应器 利用隔板引导废水水流以升流方式通过一系（）厌氧附着生长系统处理技术1、厌氧生物滤池2、厌氧膨胀床和厌氧流化床3、厌氧生物转盘（）厌氧塘（）厌氧附着生长系统处理技术1、厌氧生物滤池四、厌氧生物处理的新发展（一）多级厌氧生物处理系统（二）两相厌氧处理系统（三）厌氧、好氧联合处理系统四、厌

13、氧生物处理的新发展（一）多级厌氧生物处理系统发展方向高效率厌氧处理系统必须满足的条件之一是： 能够保持大量的活性厌氧污泥。第二个条件， 是使得进水和保持的污泥之间的良好接触。今后厌氧反应器的发展方理效果， 向应该围绕这两个基本条件， 开发启动周期短、使用范围广， 耐冲击负荷能力强， 出水水质进一步提高的高效厌氧反应器。发展方向高效率厌氧处理系统必须满足的条件之一是： 能够保持大讨论：与好氧相比厌氧生物处理的优、缺点1、优点（1）需要的能量和营养物少。（2）产生的生物污泥较少。（3）产生甲烷，是一种潜在的能源。（）需要的反应器容积较小2、缺点（1）处理程度往往达不到排放要求。（2）厌氧生物技术不

14、能除磷。（3）厌氧生物处理过程反应速度较慢。（）为培养必需的的生物污泥总量，起动时间较长（）需要补充碱度讨论：与好氧相比厌氧生物处理的优、缺点1、优点第五节 生物脱氮除磷技术 水环境中的氮与磷过多，会造成地表水富营养化，使水环境恶化。水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐与有机磷三种形态存在，生活污水中，后两种占总数的70%左右，约10%左右以固体形式存在。第五节 生物脱氮除磷技术第三节 废水的深度处理技术一、污水脱氮处理技术生物脱氮机理：硝化过程：NH4+3/2O2 NO2-+2H+H2O NO2-+1/2O2 NO3-反硝化过程：厌氧菌将NO3-和NO2-还原为N2需要电子供体第三节 废水的深度处理

15、技术一、污水脱氮处理技术需要电子供体McCarty经验甲醇投加量计算公式：Cm：要求的甲醇浓度N0：NO3-的起始浓度N1：NO2-的起始浓度D0：溶解氧的初始浓度McCarty经验甲醇投加量计算公式：Cm：要求的甲醇浓度 生物脱氮处理工艺： 生物脱氮，一般在好氧条件下进行硝化处理，然后在缺氧条件下进行反硝化处理脱去氮。 BOD5与总氮的比例制约了污水中反硝化菌的量，BOD5与总氮的比在13之间时，好氧可相当于单独硝化； BOD5与总氮的比在5以上时，完成反硝化需外加炭源。 生物脱氮处理工艺： 生物脱氮，一般在好氧条件水的生物化学处理方法物理化学脱氮技术空气吹脱折点氯氧化当pH为11时，水中N

16、H3占总氨的98物理化学脱氮技术空气吹脱当pH为11时，水中NH3占总氨的9二、废水中磷的处理技术生物脱磷工艺化学除磷工艺磷合成细胞物质沉淀到污泥中投石灰乳PO43-+Ca2+投铝盐或铁盐PO43-+Al3+二、废水中磷的处理技术生物脱磷工艺磷合成细沉淀到投石灰乳PO 本节内容生物脱氮机理生物脱磷机理同步脱氮除磷处理技术 本节内容生物脱氮机理一、生物脱氮机理氨化细菌硝化菌厌氧菌将有机氮化合物分解，转化为氨氮将氨氮转化为硝酸盐将NO3-转化为N2污水中有充足的氢源和碳源溶解氧严格低于0.5mg/L反硝化过程水温35pH值7.59溶解氧不低于0.5mg/L硝化过程一、生物脱氮机理氨化细菌硝化菌厌氧

17、菌将有机氮化合物分解，转化生物脱氮工艺两段工艺流程初沉池曝气氧化硝化池缺氧反硝化池二沉池污泥回流排泥原污水曝气排放空气空气氮气生物脱氮工艺两段工艺流程初沉池曝气氧化缺氧反二沉池污泥回流排A/O工艺（缺氧/好氧脱氮工艺）初沉池缺氧池好氧池二沉池污泥回流排泥原污水碱回流混合液硝化池体积 反硝化池体积A/O工艺（缺氧/好氧脱氮工艺）初沉池缺氧池好氧池二沉池污泥生物脱磷机理快速降解有机物提供能量磷酸盐O2提供能量磷酸盐CO2厌氧条件下好氧条件下生物脱磷机理快速降解有机物提供能量磷酸盐O2提供能量磷酸盐C生物脱磷机理1.聚磷菌磷的摄取：在好氧条件下，聚磷菌不断摄取并氧化分解有机物，产生的能量一部分用于磷

18、的吸收和聚磷的合成，一部分则使ADP与H3PO4结合，转化为ATP而储存起来，细菌以聚磷的形式在细胞中储存磷，其量可超过生长所需，这一过程成为聚磷菌磷的摄取。 2 .聚磷菌磷的释放：在厌氧和无氮氧化物存在的条件下，聚 磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成ADP，这一过程成为聚磷菌磷的释放。是通过上述两个过程，在好氧和厌氧的间歇作用下，进行除磷的生物脱磷机理1.聚磷菌磷的摄取：在好氧条件下，聚磷菌不断摄取生物脱氮处理工艺厌氧-好氧除磷工艺（A/O工艺）初沉池厌氧池好氧池二沉池污泥回流排泥原污水碱回流混合液生物脱氮处理工艺初沉池厌氧池好氧池二沉池污泥回流排泥原污水碱Phostrip

19、 除磷工艺曝气池（吸磷和除BOD）二沉池沉淀池石灰沉淀池厌氧吸磷池出水剩余污泥冲洗水石灰和混凝剂含磷水剩余化学污泥上清液回流直接回流污泥脱磷回流污泥进水Phostrip 除磷工艺曝气池二沉池沉淀池石灰沉淀池厌氧吸三、同步脱氮除磷处理技术厌氧段缺氧段好氧段沉淀池进水回流污泥内循环出水富磷剩余污泥三、同步脱氮除磷处理技术厌氧段缺氧段好氧段沉淀池进水回流污Bardenpho工艺沉淀池第一缺氧反应器好 氧反应器第二缺氧反应器快速好氧反应器沉淀池硝化混合液回流反硝化去处BOD释放磷，反吸磷，硝化，排泥原污水排泥污泥回流Bardenpho工艺沉淀池第一缺氧好 氧第二缺氧快速好氧作业想一想： 脱氮除磷工艺是

20、如何在工艺中实现的？作业想一想：horedox法由于在最初的除磷系统的运行中，在不曝气区不能保证产生严格厌氧条件，放在第一缺氧池之前增设一个厌氧发酵区，沉淀池污泥回流入厌氧池，厌氧池中混合液进入缺氧池由于回流污泥所含硝酸盐甚少，故在发酵区中厌氧条件易达到，该法即称为horedox法horedox法由于在最初的除磷系统的运行中，在不曝气区不horedox法厌氧池缺氧池好氧池缺氧池好氧池二沉池回流回流进水出水horedox法厌氧池缺氧池好氧池缺氧池好氧池二沉池回流回除磷的影响因素:碳源的浓度和种类溶解氧硝酸盐和亚硝酸盐温度PH工艺的运行参数和运行方式除磷的影响因素:碳源的浓度和种类一、污泥的性质二

21、、污泥的处理和处置技术第六节 水处理厂污泥处理技术一、污泥的性质第六节 水处理厂污泥处理技术污泥分类生物固体固体有机物无机物初沉污泥 腐殖污泥 剩余污泥 熟污泥 化学污泥污泥指标：含水率， 污泥比重，污泥的脱水性能一、污泥的性质污泥分类生物固体固体有机物无机物初沉污泥 腐殖污泥 自学课本269272表示污泥性质的指标做下列题目含水率为90的污泥中13的固体物质是由相对密度为2.5的固定性固体组成的，而2/3由相对密度为1.0的挥发性固体组成，求干污泥和湿污泥的相对密度。（如果取水的相对密度为1）自学课本269272含水率为90的污泥中13的固体物质一 污泥的性质污泥含水率，体积，重量的关系：湿

22、污泥的比重：Sd 为污泥中干固体的平均比重干污泥的比重Sd ：Pv 为干污泥中挥发性比重占的百分数一 污泥的性质污泥含水率，体积，重量的关系：湿污泥的比重：S二、污泥的处理和处置技术石灰稳定厌氧消化好氧消化化学压滤机干化场回用焚烧填埋离心其他初步操作浓缩调理稳定脱水最终处置重力离心浮选二、污泥的处理和处置技术石灰稳定厌氧消化好氧消化化学压滤机干污泥处理处置技术稳定处理去水处理最终处置生物法化学法物理法浓缩法脱水法干化法填地投海焚烧综合利用污泥处理处置技术稳定处理去水处理最终处置生物法化学法物理法浓 污泥的浓缩处理污泥的浓缩分为重力浓缩法，气浮浓缩法和离心浓缩法。1. 重力浓缩法：用于污泥的比重

23、大于水的情况。主要设计参数：浓缩池的固体通量（也称固体过流率），水面积负荷，污泥容积比。设计浓缩重力池，最主要的是确定浓缩池的面积A。固体通量法 污泥的浓缩处理污泥的浓缩分为重力浓缩法，气浮浓缩法和离心单位时间内，通过单位面积的固体重量叫固体通量。（kg/m2h）A 固体通量法固体通量G由两部分组成：1. 浓缩池底部连续排泥造成的底流牵动通量Gu2. 污泥自重压密造成的固体静通量Gi底流牵动通量Gu与污泥固体浓度Ci有关系：GuuCi固体静通量Gi与该断面处污泥浓度Ci有关系：Givi Ci底流牵动通量Gu固体静通量Gi固体通量G单位时间内，通过单位面积的固体重量叫固体通量。（kg/m2h固体

24、通量法稳态工作时，固体通量和断面面积的乘积就是进入浓缩池的固体总量：AGQ0C0此时最小通量就是图中曲线3对应的最低点b。关键之处在于求出vi，作出曲线2。以vi起始固体浓度Ci，作出曲线2。固体通量法稳态工作时，固体通量和断面面积的乘积就是进入浓缩池例题：污泥的静态沉降资料见表314。已知流入污泥流量Q03785m3，固体浓度C0=10kg/m3,要求浓缩后的污泥固体浓度达到42kg/m3，求浓缩池的面积和底泥流量。解：根据数据作出曲线2。由横坐标上42kg/m3处作曲线2的切线，得纵坐标为208kg/m3。AGQ0C0A378510/208 182m2由质量平衡可知：Q0C0QuCu Qu

25、378510/42901m3/d例题：污泥的静态沉降资料见表314。已知流入污泥流量Q0B 气浮浓缩法原理和气浮法处理废水中比重较轻的胶体，悬浮物类似。主要设计参数包括气固比，回流比和加压水停留时间。气固比一般经验值为0.030.04，空气量和气固比以及回流比的关系有：Aa：气浮池释放的气体量，S：流入的污泥固体量，C0：流入污泥浓度。Sa：常压下空气在水中饱和溶解度R：回流比f：空气在回流水中的饱和度，取0.50.6P：溶气罐压力B 气浮浓缩法原理和气浮法处理废水中比重较轻的胶体，悬浮物类脱水压滤机干化场离心化学其他脱水压滤机干化场离心化学其他离心脱水机离心脱水机折带式转筒真空过滤机折带式转

26、筒真空过滤机板框压滤机板框压滤机带式压滤机带式压滤机第七节 废水的天然净化处理 近年来大力研究开发和实际应用了经济、节能和有效的水污染治理技术，一方面是常规处理技术如活性污泥法和生物膜法的不断改进；另一方面就是污水实用处理技术的研究和开发。第七节 废水的天然净化处理 近年来大力研究开发和本节内容一、塘处理系统二、土地处理系统三、人工湿地处理本节内容一、塘处理系统一、塘处理系统1、国内外塘处理系统的发展 美国 德国 中国 一、塘处理系统1、国内外塘处理系统的发展2、生态塘系统的特点（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。（2）可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节约了水资源，又获

27、得了经济收益。（3）处理能耗低，运行维护方便，成本低。（4）美化环境，形成生态景观。（5）污泥产量少。（6）能承受污水水量大范围的波动。 缺点：占地面积大，易产生不良气味和滋生蚊蝇。2、生态塘系统的特点（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用3、生态塘系统的运行原理以太阳能为初始能源，种植水生植物，进行水产和水禽养殖。3、生态塘系统的运行原理以太阳能为初始能源，种植水生植物，进4、生态塘在国内的应用实例温州永嘉县岩头镇丽水湖上的“绿岛”。 2006年11月投资3万元建成的丽水湖生态塘浮岛工程4、生态塘在国内的应用实例温州永嘉县岩头镇丽水湖上的“绿岛”齐齐哈尔污水生态塘系统（1）概括（2）处理流

28、程和设计工艺（3）运行效果齐齐哈尔污水生态塘系统（1）概括二、土地处理系统土地处理：利用土壤的物理、化学与生物化学作用，将污水中的污染物去除，使之转化为新的水资源，达到重新回收、利用的一种较为新颖的污水处理方法。二、土地处理系统土地处理：利用土壤的物理、化学与生物化学作用第四节 废水的土地处理系统机理：土壤作用有机物被吸附，微生物的分解对氮磷的吸附，转化为氨氮和硝酸盐，底层土壤将硝酸盐转化为氮气。阳离子被土壤吸附，交换，适量有利于作物，过量则积累在作物中，危害健康植物作用不同的农作物吸收不同量的氮磷化合物农作物改善土壤的透气性和微生物环境第四节 废水的土地处理系统机理：土壤作用有机物被吸附，微

29、生物污灌快渗漫流湿地地下灌溉制约因素类型：公共卫生的影响，特别注意远离饮用水源100米以上。气候条件和土壤性质的影响污灌快渗漫流湿地地下灌溉制约因素类型：公共卫生的影响，特别注水的生物化学处理方法污水灌溉方式：人工降雨漫灌龚沟灌溉再生水的回收：地下回收管网侧渗渠污水灌溉方式：人工降雨漫灌龚沟灌溉再生水的回收：地下回收管网水的生物化学处理方法快速渗滤：以高渗透性的砂质土壤表土层为天然滤床，污水通过表土层被过滤净化。不需要种植特定作物。快速渗滤：以高渗透性的砂质土壤表土层为天然滤床，污水通过表土地表漫流：以表层土壤、植物与空气的共同作用，使污水得到净化。地表漫流：以表层土壤、植物与空气的共同作用，

30、使污水得到净化。人工湿地：发展比较迅速的处理污水方式。污水流入土壤，在特定植物的作用下，氮磷被分解、吸收，污水得到净化。人工湿地：发展比较迅速的处理污水方式。污水流入土壤，在特定植水力负荷与污染物负荷1、水力负荷 水量平衡关系污灌：设计降雨量+设计污水负荷量=蒸发量+渗透量漫流：设计降雨量+设计污水负荷量=蒸发量+渗透量+径流量快渗：经验法是指规定的时段(日、周，月或年)内，可注入该系统的污水平均深度。2、污染物负荷 N=0.1CLN：年总氮负荷，C: 污水总氮负荷L：年水力负荷水力负荷经验值：污水污灌 610cm/d 地表漫流：一级污水0.81.8 cm/d 二级污水2.15.7 cm/d快

31、速渗滤：中等10150 cm/w高额 1.52.0 m/w水力负荷与污染物负荷1、水力负荷 水量平衡关系污灌：设计土地使用面积按年水力负荷计算 田间面积=3.65Q/L按污染物负荷计算 田间面积 =0.365Q/LcQ：污水流量L: 年水力负荷Lc：污染物负荷土地使用面积按年水力负荷计算 田间面积=3.65Q/LQ：1、污水土地处理系统发展历史 污水土地处理系统作为一种新的现代处理技术,其发展可追溯到公元前雅典的污水灌溉习惯 。 在早期的污灌实践中,人们的主要目的是把土地作为污水的受纳体。 近年来,由于水资源的短缺,迫使人们重新考虑利用土地处理净化污水。 1、污水土地处理系统发展历史 污水土地

32、处理系统作为2、土地处理过程机理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。 2、土地处理过程机理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包3、土地处理系统的类型土地处理系统慢速渗滤快速渗滤地表漫流地下渗流3、土地处理系统的类型土地处理系统慢速渗滤快速渗滤地表漫流地慢速渗滤(图4-6)慢速渗滤：指有控制地将污水投配到种植粮食或经济作物的土壤表面，使污水在土壤和植物系统的作用下得到净化的一种土地处理系统。慢速渗滤(图4-6)慢速渗滤：指有控制地将污水投配到

33、种植粮食水的生物化学处理方法慢速渗滤的布水方式慢速渗滤系统的布水方式有喷灌、漫灌与垄沟灌溉三种方式。采用哪种方式，需根据经济、效率、技术与环境评价结果来确定。慢速渗滤的布水方式慢速渗滤系统的布水方式有喷灌、漫灌与垄沟灌喷灌喷灌漫灌漫灌垄沟灌溉垄沟灌溉快速渗滤(图4-7)适用于渗透性非常良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质砂土等。污水灌至快速渗滤田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表层土壤处于厌氧一好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。快速渗滤(图4-7)适用于渗透性非常良好的土壤，如砂土、砾石水的生物化

34、学处理方法快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。用于补给地下水时不设集水系统，若用于废水再生回用，则需设地下集水管或井群以收集再生水 。 快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。用于补给地下地表漫流(图4-8) 地表漫流系统适用于渗透性低的黏土或亚黏土，地面最佳坡度为2到 8。废水以喷灌法或漫灌(淹灌)法有控制地分布在地面上均匀的漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流行过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗人地下。地表漫流(图4-8) 地表漫流系统适用于渗透性水的生物化学处理方法地下渗滤地下渗滤系统适用于无法接人城市排水管网的小水量污水处理，如分散的居民点住宅、度假村、疗养院等。污水进

35、入处理系统前需经化粪池或酸化(水解)池预处理。地下渗滤处理系统是将污水投配到距地面约0.5m深，有良好渗透性的地层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化 。地下渗滤地下渗滤系统适用于无法接人城市排水管网的小水量污水土地处理系统的优点污水土地处理成本低廉,基建投资省,运行费用低;运行简便,易于操作管理,节省能源;不产生二次污染;污水处理与农业利用相结合,能够充分利用水肥资源;能绿化大地,促进生态系统的良性循环。土地处理系统的优点污水土地处理成本低廉,基建投资省,运行费用5、应用实例美国最成功的污水土地处理系统之一 密执安州马斯凯根县

36、（Muskegon)5、应用实例美国最成功的污水土地处理系统之一三、人工湿地处理三、人工湿地处理凤眼莲凤眼莲芦苇芦苇水生美人蕉水生美人蕉浮莲浮莲菖蒲菖蒲蔗草蔗草一.概念 湿地的定义 湿地是指地下水位通常在土地的表面或接近表面.土壤处于饱和状态.其上生长有植物的土地，是一种栖息着复杂动植物的生态系统. 一.概念 湿地的定义水的生物化学处理方法人工湿地的定义 人工湿地（Constructed Wet Lands ,CWL ）是模拟自然湿地的人工生态系统， 它是一种由人工建造和监督控制的类似沼泽地的地面， 利用生态系统中物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。人工湿地的定义该技术是上世纪五

37、六十年代末兴起的一种废水处理技术，与传统的二级处理技术相比，具有建设运行成本低，耗能少，出水水质好，运行维护方便，系统配置可塑性强,对负荷变化适应性强；同时，有较强的氮、磷去除能力以及生态环境效益显著并可美化环境，实现废水资源化等特点。该技术是上世纪五六十年代末兴起的一种废水处理技术，与传统的二人工湿地的机理 植物渗出的可溶性有机和无机物质为微生物生长提供了基质，使根际微生物的数量和活性明显高于非根际带。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的 SS 被填料和植物根系阻挡截留，不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快被微生物利用；废水中

38、可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。人工湿地的机理 植物渗出的可溶性有机和无机物质为微生物 根系周围由于植物的运输组织和根系对氧的传递释放形成连续的好氧、缺氧和厌氧状态，相当于许多串联或并联的 A2/O处理单元，不仅保证了大分子有机物的去处,而且使废水中的氮、磷被植物和微生物作为营养成份直接吸收。同时，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。最后，随着湿地床填料的定期更换或栽种植物的收割使污染物最终从系统中去除。 根系周围由于植物的运输组织和根系对氧的传递释放形成连人工湿地在我国的应用概况 我国幅员辽阔,有利用人工湿地的天然优势,但进行湿地处理系统研究较晚，到目前为止，大多都停留在试验使用阶段。首例采用人工湿地处理污水的研究工作是 1987 年，由天津市环保研究所建成处理规模 1400m3/d的芦苇湿地工程。人工湿地在我国的应用概况 我国幅员辽阔,有利用人工