污水的性质与特征

1、- -3、溶解氧活性污泥微生物绝大多数是好氧菌，混合液中的溶解氧浓度至关重要。游离态的细菌0.3mg/L浓度即可，但以微生物“聚居”的絮体，应该保证在2mg/L或以上，且在出水口测得为准。4、PH值活性污泥微生物最适宜的PH值范围是6.58.5，PH值低于6.5时，有利于真菌的生长繁殖，降低到4.5时，真菌将完全占优势，活性污泥絮体遭到破坏，产生污泥膨胀现象，原生动物完全消失，处理水质恶化。PH值超过9时，菌胶团可以解体，活性污泥絮体将遭破坏。一般介于69即可使微生物适应。5、营养平衡为使活性污泥反应进行正常，就必须使污水中的微生物的基本元素碳、氮、磷达到一定的浓度，并保持一定的平衡关系。元素

2、碳在量上一般以污水中的bod5表示的。对活性污泥微生物来说，污水中营养物质的平衡一般以BOD：N：P的关系来表示。因为微生物群体的增殖速度，因其氧化分解的物质不同而有所不同，生物体需要的营养元素量，也和污水的成分有关。生活污水BOD：N：P的比值为100：5：1。经过物理处理后，由于BOD值的降低，N与P的含量相对值有所提高，这样进入活性污泥处理系统的污水，其BOD：N：P比值变化为100：20：25。这就是说经物理法处理后的生活污水，其营养物质含量多于所需要的，因此，生活污水宜与工业废水一道处理。当不能满足氮和磷的要求时，应向反应器内投加必要的氮和磷等营养物质。可以投加硫酸铵、硝酸铵、尿素、

3、氨水等以补充氮，而以投加过磷酸钙、磷酸等以补充磷。6、有毒物质大多数的化学物质都可能对微生物生理功能有这样或那样的毒害作用，但其程度则取决于其在污水中的浓度。此外，某些元素是微生物生理上所需要的，但在其浓度达到某种高度时，就会对微生物产生毒害作用。据此，首要的问题是要确定每种化学物质和元素对微生物生理功能产生毒害作用的最低限值。当物质的浓度高于此值时，就会对微生物的生理功能产生毒害作用，如抑制微生物的增殖，甚至可使微生物灭绝。下面列了某些无机性有毒物质和一些重金属元素对微生物毒害作用在混合液中的最低限值：某些无机性有毒物质和一些重金属元素对微生物毒害作用的最低限值物质或元素名称最低极限值（mg

4、/L）物质或元素名称最低极限值（mg/L）四乙基铅0.001钒（V）0.1汞0.01镉（Cd）0.1六价铬0.01镍0.1钛0.01硫酸铜（以铜计）0.1硼化合物（以硼计）0.05氰化钾2铋（Bi）0.1毒害作用最小的物质是钠盐和锰盐等，其在混合液中的浓度达10g/L，也不会造成毒害作用。钾盐对微生物产生毒害作用的浓度范围很大，从1mg/L到560mg/L，而取决于阴离子的形态。毒性最强的是铁氰化钾，最小产是磷酸钾。钙盐对微生物产生毒害作用的浓度范围也很大，而取决于它与其他物质的化合态。某些有机物质其最低极限浓度值较高，但本身却是不可生化的，例如：氟利昂一253，其最低极限值高为100mg/L

5、，但其中BOD20/COD比值却为0,说明氟利昂253只简单地通过反应器，对反应器内的生化反应不产生任何毒害作用。另一方面却有一些物质，其对微生物毒害作用的最低极限值较低，但是却有着较高的bod20/cod值，例如，乙酰苯，其对微生物毒害作用的最低极限值为0.1mg/L，而其BOD20/COD比值却高达0.425。有毒物质的毒害作用还与PH值、水温、溶解氧，有无其他有毒物质及微生物的数量以及是否经过驯化过程等因素有关。总之，有毒物质对微生物生理功能毒害作用的原因、效果都比较复杂，取决于较多的因素，应慎重对待。除了以上各项因素外，有机底物的化学结构对微生物的生理功能和生物降解过程也有着较大的影响

6、。2.2.1生物膜法的基本原理污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。污水的生物膜处理法既是古老，又是发展中的污水生物处理技术。迄今为止，属于生物膜处理法的工艺有生物滤池（普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池）、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等。生物滤池是早期出现、至今仍在发展中的污水生物处理技术，而后

7、三者则是近2030年来开发的新工艺。一、生物膜的构造及其对有机物的降解污水与滤料或某种载体流动接触，在经过一段时间后，后者的表面将会为一种膜状污泥生物膜所覆盖，生物膜逐渐成熟，其标志是：生物膜沿水流方向的分布，在其上由细菌及各种微生物组成的生态系以及其对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态。从开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长两个阶段，一般的城市污水在20C左右的条件下大致需要30d左右的时间。生物膜是高度亲水的物质，在污水不断在其表面更新的条件下，在其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成

8、有机污染物细菌原生动物（后生动物）的食物链。生物膜在其形成与成熟后，由于微生物不断增殖，生物膜的厚度不断增加，在增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深部即将转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便由好氧和厌氧两层组成。好氧层的厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要是在好氧层内进行。在生物膜内、外、生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如HO等则通过附着水层进入流动

9、水层，并随其排走，而CO及厌氧层22分解产物如HS、NH以及CH等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。234二、生物膜处理法的主要特征1、微生物相方面的特征（1）参与净化反应微生物多样化生物膜处理法的各种工艺，都具有适于微生物生长栖息、繁衍的安静稳定环境，生物膜上的微生物勿需象活性污泥那样承受强烈的搅拌冲击，宜于生长增殖。生物膜固着在滤料或填料上，其生物固体平均停留时间（污泥龄）较长，因此在生物膜上能够生长世代时间较长、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。在生物膜上还可能大量出现丝状菌，而且没有污泥膨胀之忧。线虫类、轮虫类以及寡毛虫类的微型动物出现的频率也较高。在日光照射至的部位能够出现藻类，

10、在生物滤池上，能够出现象苍蝇（滤池蝇）这样的昆虫类生物。（2）生物的食物链长在生物膜上生长繁育的生物中，动物性营养一类者所占例较大，微型动物的存活率亦高，这就是说，在生物膜上能够栖息高等营养水平的生物，在捕食性纤毛虫、轮虫类、线虫类之上还栖息着寡毛类和昆虫，因此，在生物膜上形成的食物链要长于活性污泥上的食物链。正是这个原因，在生物膜处理系统内产生的污泥量也少于活性污泥处理系统。2、在处理工艺方面的特征（1）对水质、水量变动有较强的适应性生物膜处理法的各种工艺，对流入原污水水质、水量的变化都是具有较强的适应性，这种现象已为多数运行的实际设备所证实，即或有一段时间中断进水，对生物膜的净化功能也不会

11、造成致命的影响，通水后能够较快地得以恢复。（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分离由生物膜上脱落下来的生物污泥，所含动物成分较多，比重较大，而且污泥颗粒个体较大，沉降性能良好，宜于固液分离。但是，如果生物膜内部形成的厌氧层过厚，在其脱落后，将有大量的非活性的细小悬浮物分散于水中，使处理水的澄清度降低。（3）能够处理低浓度的污水活性污泥处理系统，不适宜处理低浓度的污水，如原污水的BOD值长期低于5060mg/L，将影响活性污泥絮凝体的形成和增长，净化功能降低，处理水水质低下。但是生物膜处理法对低浓度污水，也能够取得较好的处理效果，如果运行正常，BOD5为2030mg/L的原污水，可降至510mg/L

12、。（4）易于维护运行、节能与活性污泥处理系统相较，生物膜处理法中的各种工艺都是比较易于维护管理的，而且像生物滤池、生物转盘等工艺，还都是节省能源的，动力费用较低。去除单位重量BOD的耗电量较少。三、生物膜法的主要工艺类型1、生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实验基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。生物滤池主要由：池体、滤料、布水装置和排水系统等四部分组成。目前生物滤池主要有：普通

13、生物滤池、高负荷生物滤池及塔式生物滤池三类。2、生物转盘生物转盘是由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置所组成，盘片串联成组，中心贯以转轴，转轴的两端安设在半圆型接触反应槽的支座上。转盘面积的40%左右浸没在槽内的污水中，转轴高出水面1025cm。由电机、变速器和传动链条等组成的传动装置驱动转盘以较低的线速度在槽内转动，并交替地和空气与污水相接触。接触氧化槽内充满污水，经一段时间转动后，在转盘上即附着一层滋生着大量微生物的生物膜，微生物的种属逐渐稳定，微生物的新陈代谢功能也逐步地发挥出来，并达到稳定的程度，污水中的有机污染物为生物膜所吸附降解。转盘转动离开污水与空气接触，生物膜上的固着水层从空气中

14、吸收氧，固着水层中的氧是过饱和的，并将其传递到生物膜和污水中，使槽内污水的溶解氧含量达到一定的浓度甚至可能达到饱和。3、生物接触氧化生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此生物接触氧化处理技术，又称为“淹没式生物滤池”。生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到搅拌与混合作用。这样，这种技术又相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料，因此称为“接触曝气池”。4、生物流化床流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的颗