污水处理、化验培训基础资料

污水处理培训资料编制：集团团企业管管理发展展部二零一三年年七月第一章：基基础理论论一、污水和和污水处处理的定定义：污水：定义1：通通常指受受一定污污染的、来来自生活活和生产产的废弃弃水。污污水主要要有生活活污水，工工业废水水和初期期雨水。污污水的主主要污染染物有病病原体污污染物，耗氧污污染物，植植物营养养物，有有毒污染染物等。定义2：水水中某些些物质含含量异常常升高，并并且可能能对生态态构成危危害的水水体。污水处理：：定义1：用用各种方方法将污污水中所所含的污污染物分分离出来来或将其其转化为为无害物物，从而而使污水水得到净净化的过过程。定义2：采采取物理理的、化化学的或或生物的的处理方法法对污水水进行净净化的措措施。二、污水中中所含的的污染物物1、固体污污染物：：包括悬悬浮物、胶胶体状杂杂质、溶溶解性杂杂质。1.1悬浮浮物：水水中呈悬悬浮状态态的物质质称为悬悬浮物，是是指粒径径大于1100NNM的杂杂质。这这种悬浮浮物的存存在，造造成水质质显著混混浊。其其中密度度较大的的颗粒多多数是泥泥砂类的的无机物物，以悬悬浮状态态存在于于水中，经经静置会会自行沉沉降。密密度较小小的颗粒粒多数为为动植物物腐败而而产生的的有机物物质，浮浮在水面面上。悬悬浮物还还包括浮浮游生物物（如蓝蓝藻类、硅硅藻类）及及微生物物及菌泥泥。密度度与水相相近且细细度较小小的颗粒粒，常在在水中漂漂动，静静置也难难于沉降降，造成成水质混混浊。1.2胶体体状杂质质：水中中固体污污染物粒粒径介于于1-110NMM之间的的杂质，称称为胶体体状杂质质。胶体体杂质多多数是黏黏土性有有机胶体体和高分分子有机机物的胶胶体。高高分子有有机物胶胶体的分分子量很很大，一一般是水水中的植植物残骸骸经过腐腐烂降解解的产物物，如腐腐殖酸、腐腐殖质、多多聚醣等等。黏土土性无机机胶体是是造成水水质混浊浊的主要要原因。胶胶体状杂杂质具有有两种特特性，一一是单位位容积胶胶粒的总总表面积积很大，往往往吸附附大量离离子而带带有电性性，使胶胶体团粒粒之间产产生电性性排斥力力而不能能互相集集聚在一一起，颗颗粒无法法自行增增大下沉沉，所以以始终稳稳定在胶胶体状态态。二是是当光线线照射到到胶体将将被散射射，而导导致水体体呈浑浊浊现象。1.3溶解解性杂质质：水中中固体污污染物粒粒径小于于1NMM的物质质，主要要是一些些低分子子的化合合物，这这种杂质质不会使使水变浑浑浊。就就像食盐盐、食糖糖、苹果果酸溶于于水中，水水却仍然然是透明明的。废水水质分分析中，把把固体污污染物分分为两类类：凡能能透过滤滤膜（孔孔径0..45微微米）的的称为溶溶解固体体（以DDS表示示）；凡凡不能透透过的称称为悬浮浮物（以以SS表表示）；；而将这这两项指指标的合合量称为为总固形形物（以以TS表表示）。当水被固体体悬浮物物污染，再再大量排排入自然然界水体体，将造造成水体体外观恶恶化、混混浊度升升高、水水的颜色色改变。水中溶解固固形物的的浓度大大，造成成PH值值变化或或盐分增增加。2、需氧污污染物废水中凡能能通过生生物化学学或化学学作用而而消耗水水中溶解解氧的物物质，统统称为需需氧污染染物。绝绝大数的的需氧污污染物是是有机物物质，无无机物质质主要有有Fe、FFe2++、S22-、CCN-等等。因而而在一般般情况下下，需氧氧污染物物专指有有机物。由于有机物物种类繁繁多，现现有的分分析技术术难以将将各种工工业废水水中的有有机物加加以全面面定性与与定量。在在水质表表征中采采用以下下几个综综合水质质污染指指标来描描述。2.1生化化需氧量量：在有有氧的条条件下，由由于微生生物新陈陈代谢的的活动，降降解有机机物质所所需的氧氧量，称称为生化化需氧量量（BOOD）。以以单位体体积废水水所消耗耗的氧量量（mgg/L）来来表示。有有机物生生化需氧氧量过程程与温度度、生化化培养时时间的关关。在一一定范围围内水温温越高，微微生物活活力越强强，有机机物因降降解而消消耗越快快，需氧氧也越多多；时间间越长，微微生物降降解有机机物的数数量越大大，深度度越深，需需氧也越越多。多数国家规规定200℃，5天天生化培培养测定定的BOOD5，作作为衡量量废水的的有机物物浓度指指标。BOD5基基本上能能反映可可被微生生物氧化化降解的的有机物物的量，较较为直观观地说明明了废水水被有机机物污染染的状况况与危害害程度。但但仍然存存在一些些缺点：：当废水水中含大大量难生生物降解解的物质质时，测测定误差差较大；；每次测测定需要要5天，不不能迅速速及时指指导实际际工作；；废水中中存在抑抑制微生生物生长长繁殖的的物质，或或所含有有机物不不是微生生物生长长所需的的营养时时，测定定结果的的准确性性很差。2.2化学学需氧量量：化学学需氧量量（COOD）是是指在酸酸性介质质中，用用强化剂剂将有机机物氧化化为COO2、H2O所消消耗的氧氧量。氧氧化剂可可采用重重铬酸钾钾或高锰锰酸钾。CCOD能能在较短短的时间间内精确确测出，较较为直观观地说明明了废水水被有机机物和无无机还原原性物质质污染的的状况与与危害程程度，但但无法说说明废水水中可被被微生物物氧化降降解的有有机物污污染的状状况。假如废水中中各成份份比例相相对稳定定，COOD与BBOD间间将有较较固定的的比例关关系。而而BODD5/COOD的比比值可作作为废水水是否采采用生化化法处理理的一个个重要衡衡量指标标。比值值越大，越越容易被被生化处处理，效效果也越越好。BBOD55/COOD比值值大于00.3就就可采用用生化处处理，生生活污水水的这项项比值在在0.55以上，说说明生活活污水很很容易被被生化降降解，所所以有些些工业废废水进行行生化处处理，常常把生活活污水配配入工业业废水，以以提高BBOD55/COOD比值值，使之之更适宜宜于生化化处理。2.3总需需氧量：：有机物物中所含含主要元元素有CC、H、OO、N、SS等，如如经高温温燃烧，将将分别生生成COO2、H2O、NNO2、SOO2等，燃燃烧过程程所消耗耗的总氧氧量称为为总需氧氧量（TTOD）。TTOD的的数值一一般比CCOD数数值大。3、油类污污染物：：主要是是石油类类和动植植物油类类有机化化合物。水水体含油油达0..01mmg/LL即可使使鱼肉带带有特殊殊气味而而不能食食用。油油类污染染物在水水面上形形成油膜膜，隔绝绝大气与与水面，破破坏了水水体的复复氧条件件，破坏坏正常的的充氧环环境，导导致水体体缺氧。4、有毒污污染物：：废水中中能对生生物体引引起毒性性反应的的化学物物质都是是有毒污污染物。废废水中有有毒污染染物分为为：无机机化学毒毒物、有有机化学学毒物和和放射性性物质三三类。4.1无机机化学毒毒物：包包括金属属和非金金属及其其化合物物两类。金金属毒物物主要是是汞、铜铜铝、铅铅、镍等等元素的的离子或或化合物物。非金金属毒物物主要有有砷、硒硒、氰、氟氟、亚硝硝酸根等等。4.2有机机化学毒毒物：主主要是指指酚、苯苯、硝基基物、有有机农药药、多氯氯联苯、合合成洗涤涤剂等人人工合成成化合物物。4.3放射射性毒物物：是指指具有放放射性核核素的物物质。5、生物污污染物：：是指废废水中的的致病毒毒性微生生物。它它包括致致病细菌菌、病虫虫卵、病病毒和有有毒藻类类。水质质标准中中，以细细菌总数数和总大大肠菌群群数，作作为卫生生学指标标。后者者反映水水体受动动物粪便便污染的的状况。6、酸、碱碱污染物物：主要要是指废废水中含含有酸性性污染物物或碱性性污染物物，有些些地区酸酸雨也会会使废水水含有这这类污染染物。水水质标准准中以PPH值来来表示酸酸碱污染染的存在在。7、营养性性污染物物：废水水中所含含的氮、磷磷是植物物和微生生物的主主要营养养物质。主主要引起起水体富富营养化化。8、感官性性污染物物：废水水中能引引起浑浊浊、泡沫沫、恶臭臭、色变变等现象象的物质质，虽无无严重危危害，但但能引起起人们感感观上的的不适，统统称为感感官污染染物。9、热污染染：如果果废水水水温较高高，直接接排入水水体，会会造成水水体的热热污染。凡凡因废水水温度过过高对受受纳水体体造成的的危害，称称为热污污染。三、污水处处理工艺艺方法污水中所含含有的污污染物，就就其存在在的形式式可分为为溶解性性的和不不溶解性性的两大大类。溶溶解性的的污染物物可分为为分子态态、离子子态和胶胶体态的的三种；；不溶解解性的污污染物又又可分为为漂浮在在水中的的大颗粒粒物质、悬悬浮在水水中的容容易沉降降下的物物质和悬悬浮在水水中不容容易沉降降的物质质。这些些形态不不同的污污染物质质在去除除时难易易程度相相差较大大，并且且所采用用的方法法也不相相同。比比如，漂漂浮在水水中的大大颗粒物物质容易易被去除除，通常常采作简简单的格格栅或筛筛网过滤滤就能够够完成；；而分子子态的溶溶解性污污染物质质最难被被去除，它它往往需需要通过过化学或或生物化化学反应应、或物物理化学学反应才才能被去去除。在在设计污污水处理理工艺时时，通常常采取由由易到难难的顺序序，依次次将不同同形态的的污染物物质进行行去除。一一种形态态的污染染物质通通常需要要一种去去除方法法来完成成，能够够完成一一种去除除功能的的装置在在整个处处理工艺艺中被称称作处理理单元。污污水处理理工艺流流程是由由多个处处理单元元按照下下列步骤骤串联起起来的。第一步去去除漂浮浮在水中中的大颗颗粒物质质第二步去去除悬浮浮在水中中的容易易沉降下下来的物物质第三步去去除悬浮浮在水中中而不容容易沉降降的物质质第四步去去除水中中的胶体体态污染染物质第五步去去除水中中的分子子态、离离子态污污染物质质这些方法主主要包括括物理处处理、化化学处理理及生物物处理三三大类。1、物理处处理法物理处理法法是最基基本最常常用的一一类处理理单元技技术，常常用作污污水的一一级治理理或预处处理。常常用作化化学处理理法、生生物处理理法的预预处理方方法，甚甚至成为为这些方方法不可可分割的的一个组组成部分分，也可可单独应应用。物物理处理理法主要要是用来来分离或或回收废废水中的的悬浮物物质，它它在处理理的过程程中不改改变污染染物质的的组成和和化学性性质。常常用的物物理处理理方法有有：沉降降与气浮浮、隔截截与过滤滤，离心心分离和和蒸发浓浓缩等。一一般情况况下，物物理处理理法所需需要的投投资和运运行费用用较低，故故常被优优先考虑虑或采用用。然而而，对于于大多数数的工业业废水来来说，单单纯依靠靠物理方方法净化化，往往往不能达达到理想想的处理理结果还还需与其其它的治治理方法法配合使使用。污水物理处处理的基基本原理理过滤分离法法：将污污水通过过一带孔孔隙的过过滤装置置或介质质，大于于孔隙尺尺寸的悬悬浮物颗颗粒物质质被截留留在介质质的表面面，从而而使废水水得到净净化。经经过一定定时间的的使用后后，过水水的阻力力增加，就就必须采采取一定定的措施施，如通通常人工工或机械械或反冲冲洗将截截留物从从过滤介介质上除除去。重力分离法法：利用用废水中中悬浮物物质与水水的性质质不同，在在重力作作用下实实现分离离的过程程。当悬悬物物的的比重大大于1时时，就下下沉，称称之为沉沉降或沉沉淀。在在沉淀过过程中，悬悬浮物颗颗粒形态态大小不不变的，称称为自由由沉淀；；若悬浮浮物的颗颗粒形状状大小不不断地增增大，则则称为絮絮凝沉淀淀。当悬悬浮物的的比重小小于1时时，就上上浮，称称之重力力浮选。然然而，对对于呈乳乳化状态态或比重重接近于于1时的的悬浮性性物质，难难以自然然沉降或或上浮，必必须依靠靠通入空空气或进进行机械械搅拌，以以开成大大量气泡泡，将乳乳化微粒粒粘附而而带到水水面，与与水进行行分离，这这种强制制上浮又又称做气气浮或浮浮选。离心分离法法：高速速旋转的的物体能能产生离离心力，利利用离心心力的作作用可将将悬浮性性物质从从废水中中分离出出来。含含有悬浮浮物或乳乳化油的的废水高高速旋转转时，由由于悬浮浮颗粒、乳乳化油等等和水的的质量不不同，因因而会受受到大小小不等的的离心力力作用。质质量大的的悬浮性性固体颗颗粒，受受到较大大的离心心力作用用，被甩甩到了外外侧；而而质量小小的水受受到离心心力作用用也较小小，便被被留在内内圈，利利用不同同的排出出口将其其分别引引出，便便可实现现固与液液分离的的目的。离离心分离离时，由由于离心心力对悬悬浮颗粒粒或乳化化油的作作用远远远超过了了重力和和压力的的作用，因因此对悬悬浮物颗颗粒或乳乳化油的的澄清也也大大的的强化了了。蒸发与结晶晶法：蒸蒸发是依依靠加热热使溶液液中的溶溶剂（如如水等）汽汽化，溶溶液得到到浓缩的的过程；；结晶是是利用过过饱和溶溶液的不不稳定原原理，将将废水中中过剩的的溶解物物质以结结晶形式式析出，再再将母液液分离出出来就得得到了纯纯净的产产品。在在废水处处理中常常利用结结晶的方方法，回回收有用用物质或或去除污污染物达达到净化化的目的的。2、化学处处理法主要是利用用化学反反应来分分离或回回收废水水中的胶胶体物质质、溶解解性物质质等污染染物，以以达到回回收有用用物质、降降低废水水中的酸酸碱度、去去除金属属离子、氧氧化某些些有机物物的目的的。这种种处理方方法既可可使污染染物质与与水分离离，也能能够改变变污染物物的性质质，因此此可以达达到比简简单物理理处理方方法更高高的净化化程度。常常用的化化学处理理方法有有：化学学沉淀与与混凝法法、中和和法、氧氧化还原原法等。由由于化学学处理法法学常需需采用化化学药剂剂或材料料，故处处理费用用较高，运运行管理理的要求求也较严严格。通通常，化化学处理理法还需需与物理理处理法法配合起起来使用用。如化化学法处处理之前前，往往往需要用用沉淀和和过滤等等手段作作为前处处理；在在某些场场合下，又又需要采采用沉淀淀、浮选选和过滤滤等物理理处理手手段作为为化学处处理法的的后处理理等。化学处理的的基本原原理废水的化学学处理主主要应用用投加化化学药剂剂与废水水中的污污染物发发生反应应或电荷荷作用，以以沉淀、上上浮或分分解为气气体等使使污染物物达到净净化。因因此废水水中污染染物的化化学结构构和表面面电荷差差异特性性与使用用的药剂剂相差甚甚大。废废水的化化学处理理基本原原理如下下。中和法：废废水中加加入酸或或碱进行行中和反反应，调调节废水水的酸碱碱度（PPH）使使其呈中中性或接接近中性性或适宜宜于下步步处理的的PH范范围。化学混凝和和沉淀法法：向废废水中投投加某种种化学药药剂（常常称之为为混凝剂剂），使使水中难难以沉淀淀的胶体体状悬浮浮颗粒或或乳状污污染物质质失去稳稳定后，由由于互相相碰撞以以及附聚聚或聚合合，搭接接而形成成较大的的颗粒或或絮状物物，从而而更易于于自然下下沉或上上浮而被被除去。可可除低废废水的浊浊度、色色度，除除去多种种高分子子物质、有有机物、某某些重金金属毒物物放放射射性物质质等，因因此在工工业废水水的处理理中得到到广泛应应用。向向废水中中投加称称之为淀淀淀剂的的某种化化学物质质，使其其和水中中的某些些溶解性性污染物物质产生生反应，生生成溶度度积小的的难溶天天水的化化合物，如如将盐类类等到沉沉淀下来来，然后后再分离离出去，从从而降低低了溶解解性污染染物质的的浓度。氧化还原法法：废水水中某些些有毒有有害的溶溶解性污污染物质质，可在在氧化还还原反应应过程中中被氧化化或还原原，转化化成无毒毒无害的的新物质质或转化化成可从从水中分分离出来来的气体体或固体体，从而而达到净净化处理理的目的的，这种种方法便便称为氧氧化还原原法。3、物理化化学处理理法在工业废水水的回收收治理过过程中，利利用经常常遇到的的污染性性物质由由一相转转移到另另一相的的过程，即即传质过过程来分分离废水水中的溶溶解性物物质，回回收其中中的有用用成份，以以使废水水得到深深度治理理。尤其其当需要要从废水水中回收收某种特特定的物物质时，或或当工业业废水有有毒、有有害，且且不易被被微生物物降解时时，采用用物理化化学处理理方法最最为相宜宜。常用用的物理理化学处处理法有有：吸附附法、萃萃取法、电电解法和和膜分离离方法等等。由于在果汁汁废水处处理中较较少用到到，这些些方法在在此不做做详细介介绍。4、生物处处理废水生物处处理是指指利用微微生物的的代谢作作用去除除废水中中有机污污染物的的一种方方法。其其基本原原理为在在废水构构筑物中中，通过过微生物物酶的作作用，将将废水中中的污染染物分解解。在好好氧条件件下污染染物最终终被分解解成COO2、H2O和各各种无机机酸盐；；在厌氧氧条件下下污染物物最终形形成CHH4、COO2、H2S、NN2、H2和H2O以及及有机酸酸和醇等等。主要要以分散散的悬浮浮污泥如如活性污污泥、厌厌氧颗粒粒污泥和和生物膜膜的形式式存在。4.1好氧氧生物处处理废水好氧生生物处理理是向装装有好氧氧微生物物的容器器或构筑筑物中不不断地供供给足够够量的氧氧的条件件下，利利用好氧氧微生物物分解废废水中的的污染物物质。一一般是通通过机械械设备往往曝气中中连续不不断地充充入空气气，亦可可采用采采用氧气气发生设设备提供供纯氧，并并使氧溶溶解于废废水中，这这种过程程称为曝曝气，处处理废水水的构筑筑物称为为曝气池池。曝气气的过程程除供氧氧外，还还起搅拌拌混合作作用，保保持活性性污泥在在混合液液中呈悬悬浮状态态，同时时增加微微生物（以以活性污污泥或生生物膜形形式存在在）与基基质污染染物的碰碰撞几率率，使其其与废水水充分接接触混合合。好氧生物处处理曝气气方式主主要有：：鼓风曝曝气、表表面加速速曝气和和射流曝曝气。由由于好氧氧生物处处理运行行费用主主要为电电耗，所所有提高高曝气过过程空气气中氧的的利用率率，增加加单位电电耗充氧氧量一直直是曝气气设备和和技术开开发的重重点。好氧处理主主要方法法有：活活性污泥泥法、SSBR、生生物接触触氧化法法、生物物转盘、生生物滤池池、氧化化沟、氧氧化塘等等。好氧氧生物处处理主要要适用于于CODD15000mgg/L以以下废水水的处理理。4.2厌氧氧生物处处理厌氧生物处处理法具具有节能能、运转转费用低低、能产产生沼气气等特点点，因而而在处理理高浓度度有机废废水中被被普遍采采用。厌厌氧处理理废水是是在无氧氧的条件件下进行行的，是是由厌氧氧微生物物作用的的结果。厌厌氧微生生物在生生命活动动过程中中不需要要氧，有有氧还会会抑制或或杀死这这些微生生物。这这类微生生物主要要分两大大类群，即即发酵细细菌（产产酸菌）和和产甲烷烷菌。废废水中的的这些有有机物在在这些微微生物联联合作用用下，通通过酸性性发酵阶阶段和产产甲烷阶阶段，最最终被转转化成CCH4、COO2等气体体，同时时使废水水得到净净化。酸性发酵阶阶段是指指微生物物在分解解有机物物过程中中产生大大量的有有机酸，主主要是挥挥发性脂脂肪酸（VVFA）和和醇，使使发酵环环境中PPH下降降，呈现现酸性。产产甲烷阶阶段是指指微生物物在这一一阶段中中，分解解第一阶阶段产生生的有机机酸和醇醇，通过过无氧呼呼吸产生生CH44、COO2、H2S等，使使发酵环环境中PPH值上上升，此此时，水水中的PPH值可可提高至至7-88。参与与第二阶阶段的细细菌为严严格厌氧氧菌，主主要是产产甲烷菌菌。因产产甲烷细细菌代谢谢速度很很慢，故故第二阶阶段需要要较长时时间。厌氧生物处处理可直直接接纳纳CODD大于220000mg//L的高高浓度有有机废水水，而这这种高浓浓度废水水若采用用好氧生生物处理理法必须须稀释几几倍甚至至几十倍倍，致使使废水中中处理的的运行费费很高。但但厌氧法法处理后后的出水水CODD和BOOD5仍很高高，达不不到排放放标准的的要求，因因而，欲欲达到国国家排放放标准，后后续常接接好氧处处理工艺艺，果汁汁废水常常用接触触氧化法法。近年来的研研究和实实践表明明，处理理高浓度度有机废废水，先先采用厌厌氧法处处理，使使废水中中的COOD和BBOD55大幅度度降低，然然后再用用好氧法法进行处处理，可可取得比比较好的的效果。5、废水生生物处理理基本过过程废水生物处处理过程程可归纳纳为四个个连续进进行的阶阶段，即即絮凝作作用（在在生物膜膜法中称称为挂膜膜）、吸吸附作用用、氧化化作用和和沉淀作作用。下下面以好好氧法为为例说明明这四个个阶段。5.1、絮絮凝作用用在废水生物物处理中中，细菌菌常以絮絮凝体开开式存在在。废水水进入生生物反应应池后，废废水中的的产荚膜膜细菌可可分泌出出粘液性性物质，并并相互粘粘连形成成菌胶团团。菌胶胶团又粘粘连在一一起，絮絮凝成活活性污泥泥和粘附附在载体体上形成成生物膜膜。所以以，活性性污泥或或生物膜膜是微生生物群体体（包括括细菌、真真菌、放放线菌、原原生动物物等）存存在的形形式，并并在废水水生物处处理中具具有重大大的生态态学意义义。5.2、吸吸附作用用吸附作用是是发生在在微小粒粒子表面面的一种种物理化化学的作作用过程程。微生生物个体体很小，并并且细菌菌也具有有胶体粒粒子所具具有的许许多特性性，如细细菌表面面一般带带有负电电荷，而而废水中中有机物物颗粒常常带有正正电荷，所所以它们们之间有有很大的的吸引作作用。活活性污泥泥的有面面积介于于20000-1100000m22/m3，其表表面附有有的粘性性物质对对废水中中的有机机物颗粒粒、胶体体物质有有较强的的吸附能能力，而而对溶解解性有机机物有吸吸附能力力很小。对对于悬浮浮固体和和胶体含含量较高高的废水水，吸附附作用可可使废水水中有有有机物含含量减少少70%%-800%左右右。5.3、氧氧化作用用氧化作用是是发生在在微生物物体内的的一种生生物化学学的代谢谢过程。被被活性污污泥和生生物膜吸吸附的大大分子有有机物质质，在微微生物胞胞外酶的的作用下下，水解解为可溶溶性的有有机小分分了物质质，然合合透过细细胞膜进进入微生生物细胞胞内。这这些被吸吸收到细细胞内的的物质，作作为微生生物的营营养物质质，经过过一系列列生化反反应途径径，被氧氧化为无无机物CCO2和H2O等，并并释放能能量；与与此同时时，微生生物利用用氧化过过程中产产生的一一些中间间产物和和呼吸作作用释放放的能量量，合成成细胞物物质。在在此过程程中微生生物不断断繁殖，有有机物也也就不断断地被氧氧化分解解。5.4、沉沉淀作用用废水中有机机物质在在活性污污泥或生生物膜的的氧化分分解作用用下无机机化后，处处理后水水往往排排至自然然水体中中，这就就要求排排放前必必须经过过泥水分分离。活性污泥，特特别是生生物膜具具有良好好的沉降降性能，使使泥水分分离，澄澄清水排排走，污污泥沉降降至池底底，这是是废水生生化处理理必须经经过的步步骤，也也是非常常重要的的步骤。若若活性污污泥或脱脱落的生生物膜不不能泥水水分离，则则这两种种生物处处理技术术不可能能实现。若若泥水不不经分离离或分离离效果不不好，由由于活性性污泥本本身是有有机体，进进入自然然水体后后将造成成二次污污染。根据废水生生物处理理中微生生物对氧氧的要求求，可把把废水生生物处理理分为好好氧处理理和厌氧氧处理两两大类型型。根据据微生物物存在的的状态分分为活性性污泥法法、生物物膜法及及自然处处理技术术。但不不论是何何种处理理工艺，污污染物均均有三个个去向：：①微生物物的增长长和细胞胞物质积积累；②②产生代代谢产物物和能量量；③残存物物质。废水生物处处理对微微生物的的要求主主要有：：①能够代代谢废水水中的有有机物；；②能与处处理后的的水彻底底分离（这这对厌氧氧生物处处理更为为重要，因因为它既既是保证证出水水水质，又又是使处处理能持持续下去去的必要要条件）。同一种有机机污染物物在好氧氧和厌氧氧条件下下转化的的特点不不同。①①共同点点：微生生物以有有机污染染物作为为营养物物质通过过合成代代谢组成成细胞物物质，通通过分解解代谢产产生能量量和代谢谢产物。②不同点：转化条件不同，好氧转化在有氧的条件下进行，厌氧转化在无氧或缺氧的条件下进行；有机污染物的降解途径不同；代谢过程中的最终电子受体（受氢体）不同，好氧转化的受氢体是分子氧，厌氧转化的受氢体是代谢过程中产生的有机物（如小分子有机酸、醇）或含氧的无机物（如、CO32-）；代谢的终产物不同，好氧转化的产物为最终的氧化产物（如CO2、H2O、NO2-、SO42-等），厌氧转化的产物为小分子有机物或相应的还原产物（如有机酸、醇、N2、NH3、H2S、CH4等）；物质代谢的速度不同，好氧代谢速率高于厌氧代谢；细胞生长速率不同，好氧转化过程积累的细胞物质质量高于厌氧转化过程。四、生物处处理过程程环境条条件的影影响因素素在废水生物物处理过过程中物物理、化化学和生生物因素素会影响响分解污污染物的的微生物物种群、数数量、活活性、生生物化学学转化速速率和生生物降解解产物等等。为使使生物处处理系统统中微生生物生态态系统最最大地发发挥效率率，弄清清各种因因素对废废水生物物处理的的影响，对对如何优优化调控控系统中中微生物物种群，提提高废水水处理效效率十分分重要。1、物理化化学因子子对生物物处理系系统的影影响每个微生物物菌株对对影响生生长和活活动的生生态因素素（如温温度、PPH、盐盐分等）均均有耐受受范围，有有耐受上上限和耐耐受下限限。如果果某一环环境中有有几种降降解微生生物，就就比在同同一环境境中只有有一种降降解微生生物的耐耐受范围围要宽。但但如果环环境条件件超出系系统中所所有微生生物的耐耐受范围围，降解解作用就就不会发发生。①、温度在生化反应应上，温温度支配配着酶反反应动力力学、微微生物生生长速度度以及化化合物的的溶解度度等。温温度对微微生物的的生理活活动的影影响主要要反映在在两个方方面：一一是随着着温度在在一定范范围内升升高，细细胞中的的生物化化学反应应加快，增增殖速率率也加快快；二是是细胞组组成物质质，如蛋蛋白质、核核酸等对对温度很很敏感，如如果温度度大幅度度升高并并超过一一定限度度，会使使微生物物组织遭遭到不可可逆破坏坏，因而而对控制制污染物物的降解解转化着着关键作作用。不不同种类类的微生生物对温温度的适适应能力力有很大大差别，生生物处理理中应用用的微生生物根据据处理目目标、工工艺的不不同种类类也不同同。各类类厌氧菌菌的温度度范围见见下表：：表1各类类厌氧菌菌的温度度范围细菌种类生长的温度度范围//（℃）最适温度//（℃）低温菌10～300～20中温菌30～40035～388高温菌50～60051～533尽管产甲烷烷菌可按按生存的的温度范范围分为为三类，但但大多数数产甲烷烷菌最适适宜温度度为355～400℃之间。一一般在大大多数厌厌氧反应应器中，都都基本符符合温度度每增加加10℃℃，反应应速度增增加一倍倍的规律律。一般来说，好好氧生物物处理在在5℃下速率率很低，微微生物基基本处理理于休眠眠状态；；通常温温度范围围为155～355℃；最适适宜温度度为200～300℃。②、PH大多数微生生物强酸酸强碱都都会抑制制其生物物活性，通通常在PPH4--9范围围内微生生物生长长最好。一一般细菌菌和放线线菌更喜喜欢中性性或微碱碱性环境境，酸性性条件下下有利于于霉菌及及酵母菌菌的生长长。在极极端酸性性条件或或碱性条条件下微微生物活活性降低低；在合合适的PPH值条条件下微微生物性性增高，生生物降解解趋向加加快。表表2为了了般微生生物生长长的PHH范围，从从中可见见，以细细菌为主主体的废废水生物物处理系系统，PPH6..5～77.5较较适宜。表2一般般微生物物生长的的PH范范围微生物最低PH值值最适PH值值最高PH值值细菌3～56.5～77.58～10酵母菌2～34.5～55.57～8霉菌1～34.5～55.57～8③、盐分盐分比较高高时可能能会影响响微生物物的活动动。有些些废水中中的盐分分较高，抑抑制了微微生物的的活动，造造成抑制制某些降降解有机机物的微微生物种种群的生生长，从从而抑制制生物降降解过程程。④、压力有些油类污污染物的的密度比比海水大大，会沉沉积到海海底。海海底属于于高静水水压和低低温环境境，在这这样的环环境中微微生物活活性很低低，有机机物的降降解十分分缓慢。在在平常的的污水处处理工作作很少出出现此类类情况，主主要针对对的海洋洋污染。2、养分供供应对生生物处理理系统的的影响①、碳源碳源对细菌菌和真菌菌的生长长十分重重要。对对废水处处理来讲讲，微生生物的碳碳源来源源于有机机污染物物，但这这些有机机污染物物的碳源源能否供供给处理理系统的的微生物物利用，与与污染物物的化合合物特征征有关。通通常，结结构简单单、分子子量小的的化合物物比结构构复杂、分分子量大大的化合合物易降降解，聚聚合物和和复合物物较难生生物降解解。②、氮和磷磷及其它它营养元元素微生物生长长除需要要碳源外外，还需需要一些些营养元元素，如如氮、磷磷、硫、镁镁等。如如果环境境中这些些营养成成分一种种或几种种供应不不足，微微生物降降解污染染物的过过程则会会受到抑抑制。好好氧处理理中碳、氮氮、磷控控制为1100：：5：11为宜；；厌氧处处理中碳碳、氮、磷磷控制为为2000～3000：55：1为为宜，厌厌氧比好好氧值要要大，主主要为厌厌氧微生生物对碳碳等营养养的利用用率较好好，而好好氧微生生物低有有关。五、厌氧消消化过程程的控制制5.1厌氧氧消化过过程的酸酸碱平衡衡及PHH控制PH值是影影响厌氧氧消化过过程的重重要因素素，许多多研究结结果和实实际运行行经验表表明，厌厌氧消化化要一个个相对稳稳定的PPH范围围，一般般来说，对对于以产产甲烷为为主要目目的的厌厌氧过程程，为66.5～～7.55。如果果生长环环境的PPH值过过高（大大于8..0）或或过低（小小于6..0），产产甲烷菌菌的生长长代谢和和繁殖率率就会受受到抑制制，并进进而对整整个厌氧氧消化过过程产生生严重的的不利影影响。这这是因为为在厌氧氧体系中中，其他他非产甲甲烷菌如如发酵细细菌等对对PH值值的变化化不如产产甲烷菌菌敏感，在在PH发发生变化化时，这这些细菌菌受到的的影响较较小，它它们能继继续将进进水中的的有机物物转化为为脂肪酸酸类，导导致反应应器内有有机酸的的积累、酸酸碱平衡衡失调，使使产甲烷烷菌的活活性受到到更大的的抑制，最最终导致致反应器器运行失失败。因因此，在在厌氧生生物处理理过程中中，应特特别注意意反应器器内PHH的控制制，一般般应维持持在产甲甲烷菌的的最适范范围内，即即6.55～7..5（最最佳6..8～77.2）之之间。为为了维持持这样的的PH值值，在利利用厌氧氧工艺处处理某些些工业废废水时，有有时就需需要投加加碱或酸酸来调节节和控制制反应器器内的PPH值。5.1.11厌氧微微生物的的适宜PPH值不同的厌氧氧微生物物类群的的适宜PPH范围围实际上上各不相相同。产酸细菌菌能适应应的PHH较宽，一一般来说说，其最最适宜的的PH值值是在66.5～～7.55之间，此此时，其其生化反反应的能能力最强强。但是是，PHH略低于于6.55或高于于7.55时，产产酸细菌菌仍有较较强的生生化反应应能力。为甲烷细菌菌所能适适应的PPH范围围较窄，一一般认为为其最适适PH范范围为66.8～～7.22，实际际经验表表明，当当PH值值在6..5～77.5之之间，产产甲烷菌菌均有较较强的活活性。5.1.22厌氧消消化体系系中的酸酸碱平衡衡厌氧消化体体系中的的PH值值是由体体系中的的酸碱平平衡所控控制的，因因此很必必要对厌厌氧消化化体系中中的酸碱碱平衡进进行分析析和研究究。根据对厌氧氧消化体体系中的的成分的的分析，可可知，与与酸碱平平衡有关关的主要要物质有有脂肪酸酸、氨氮氮、H22S、CCO2等。①、脂肪酸酸的产生生与消耗耗虽然脂肪酸酸用为厌厌氧第一一阶段产产酸细菌菌的产物物，但如如果绝大大多数的的脂肪酸酸都能在在后续的的产甲烷烷阶段被被消耗掉掉，而在在出水中中仅剩下下极少量量的VAAF，则则不会对对厌氧缓缓冲体系系产生很很大的影影响。但但是，当当反应器器超负荷荷运行和和受不良良条件的的冲击，由由于产酸酸细菌的的生长较较快且对对环境条条件的变变化不太太敏感，则则会造成成VAFF的积累累，此时时，厌氧氧体系的的PH值值就会下下降。②、氨的产产生与消消耗在厌氧菌消消化过程程中氨的的产生主主要有以以下几个个来源：：甲胺的的甲烷化化，氨基基酸和蛋蛋白质的的发酵，其其它含氮氮有机物物的降解解等。降降解的终终产物都都是以NNH3-N的的形式存存在。而而游离氨氨是厌氧氧缓冲体体系中的的一种致致碱物质质，因此此，含氮氮有机物物的降解解，将会会导致厌厌氧体系系中碱度度的增加加。5.1.33厌氧生生物处理理过程中中PH值值的控制制技术为了保持厌厌氧反应应器中的的PH值值稳定在在适宜的的范围内内，就必必须采取取一定的的措施对对反应器器的运行行状况进进行调节节和控制制。在实实际运行行中，主主要通过过以下几几种方法法来调节节和控制制厌氧反反应器的的PH值值。①、投加致致碱或致致酸物质质在进水中或或直接在在反应器器中加入入致酸或或致碱物物质，是是最直接接的调控控厌氧反反应器内内PH值值的方法法。实际际运行中中所用的的致碱物物质主要要有碳酸酸钠、碳碳酸氢钠钠、氢氧氧化钠及及氢氧化化钙等。这这种方法法要消耗耗化学药药品，从从而增加加了运行行费用。而而且，对对现场操操作人员员来说，应应在废水水中加入入多少致致碱物质质不好掌掌握。②、稳定培培养产甲甲烷菌产甲烷菌生生长世代代较长，培培养数量量多且性性状好的的产甲烷烷菌是厌厌氧调试试的最终终目标。在在培养过过程投加加必要的的营养物物质，特特别是氮氮元素，一一方面能能加快产产甲烷菌菌的增殖殖，加快快消耗厌厌氧第一一阶段生生成的VVAF，不不致于造造成VAAF的积积累，引引起PHH下降；；另一方方面生成成的游离离氨能增增加厌氧氧缓冲体体系中的的一种致致碱物质质。③、出水回回流一般情况下下，厌氧氧反应器器的出水水碱度会会高于进进水碱度度，所以以可采用用出水回回流的方方法来控控制反应应器内的的PH值值，同时时出水回回流还可可起到稀稀释作用用。采用用回流法法控制反反应器内内PH值值，回流流比一般般应控制制在5～～20之之间。④、出水吹吹脱COO2回流出水中的CCO2是主要要的酸性性物质，把把出水中中的COO2经吹脱脱去除后后再回流流，是一一种更好好的调控控厌氧反反应器内内PH值值的方法法。但在在采用该该方法时时，由于于一般均均采用空空气进行行吹脱，所所以回流流液中会会含有一一定的溶溶解氧，也也会对反反应器的的运行产产生一定定的不利利影响。5.2温度度对厌氧氧生物处处理的影影响温度是影响响厌氧生生物处理理工艺的的重要因因素，它它的影响响主要表表现在以以下几个个方面：：⑴温度主主要是通通过对厌厌氧微生生物细胞胞内的某某些酶的的活性的的影响微微生物的的生长速速率和微微生物对对基质的的代谢速速率，这这样就会会影响到到废水厌厌氧生物物处理工工艺中污污泥的产产量、有有机物的的去除速速率、反反应器所所能达到到的处理理负荷；；⑵温度还还会影响响有机物物在生化化反应中中的流向向和某些些中间产产物的形形成以及及各种物物质在水水中的溶溶解度，因因而可能能会影响响到沼气气的产量量和成分分等；⑶⑶另外温温度还可可能会影影响剩余余污泥的的成分和和性状；；⑷在废水水厌氧生生物处理理装置和和设备的的运行中中，要维维持一定定的反应应温度又又与能耗耗成本有有关。①、温度突突变对厌厌氧消化化的影响响厌氧微生物物对反应应温度的的突变十十分敏感感，温度度突降会会对其生生物活性性产生显显著的影影响，降降温幅度度越大，低低温时间间越长，产产气的下下降就更更严重，升升温后产产气量的的恢复更更困难。一一般认为为，厌氧氧生物处处理系统统每日的的温度波波动以不不大于22～3℃℃为佳。②、厌氧生生物处理理反应温温度的选选择与控控制从前已述可可以看出出，反应应温度对对于厌氧氧生物处处理工艺艺是十分分重要的的参数，在在设计和和运行厌厌氧生物物反应器器时，反反应器温温度的选选择就显显得十分分关键。但但反应器器温度的的选择不不能仅仅仅考虑处处理效果果，为了了维持合合适的反反应温度度所需要要消耗的的能量也也是我们们必须考考虑的问问题。高温厌氧消消化能达达到的处处理负荷荷高，处处理效果果好，但但为了维维持较高高的反应应器温度度所需要要消耗的的能量也也相对较较高，因因此，只只有在原原废水温温度较高高（如448～770℃）或者者在有大大量废热热可以利利用的条条件下才才可以选选用。目目前绝大大多数人人数运行行的厌氧氧反应器器都是在在中温条条件下运运行，这这样既可可以获得得较稳定定、高效效的处理理效果，同同时为了了维持反反应器温温度所需需要消耗耗的能量量还可以以接受。厌氧反应器器温度控控制主要要有以下下几种方方式：⑴⑴直接在在厌氧反反应器内内进行温温度的控控制，即即将蒸汽汽管直接接安装到到厌氧反反应器内内部，再再通过温温度传感感器保证证反应器器内部的的温度一一直处于于所需要要的温度度范围之之内；⑵⑵通常只只对厌氧氧反应器器本身进进行保温温处理，或或者采用用钢混结结构将构构筑物半半埋地设设计，而而将加热热放在进进入厌氧氧反应器器之前的的调节池池中，即即将蒸汽汽管直接接安装在在调节池池中，将将其中废废水的温温度加热热略高于于所需要要的温度度，然后后通过进进水泵将将加热后后的废水水泵入厌厌氧反应应器；⑶⑶采用热热交换器器对进水水进行间间接加热热。5.3厌氧氧消化过过程中的的营养物物质厌氧废水处处理过程程是由细细菌来完完成的，因因此细菌菌必须维维持在良良好的状状态，否否则细菌菌最终会会从反应应器中流流失。为为此废水水中必须须含有足足够量的的细菌用用以合成成自身细细胞物质质的化合合物。细菌细胞的的化学组组成是了了解其营营养需求求的基础础。一般般认为，产产甲烷细细菌的实实验分子子式与普普通细菌菌一样可可以用CC5H7O2N来表表示，这这说明为为甲烷细细菌对生生物细胞胞中基本本元素CC、H、OO、N的的需求与与普通细细菌细胞胞没有什什么差别别。但除除C、HH、O、NN以外，产产甲烷细细菌的化化学组成成却具有有其自身身的特殊殊性，如如表3可可以看出出，产甲甲烷菌的的主要营营养物质质有氮、磷磷、钾和和硫，生生长所必必须的少少量元素素有钙、镁镁、铁，微微量金属属元素有有镍、钴钴、钼、锌锌、锰、铜铜等。表表3产甲烷烷细菌的的化学组组成单位：：g/kkg干细细胞元素含量元素含量元素含量氮65镁3锌0.06磷15铁1.5锰0.02钾10镍0.10铜0.01硫10钴0.0755钙4钼0.06以上所讨论论的主要要是厌氧氧污泥中中的产甲甲烷菌的的营养组组成情况况，但是是，厌氧氧污泥中中除了产产甲烷细细菌以处处还有多多种非产产甲烷菌菌，如水水解细菌菌、产酸酸菌、产产乙酸细细菌、硫硫酸盐还还原菌等等。但一一般来说说，厌氧氧生物处处理系统统中，产产甲烷细细菌是其其中最关关键的一一种细菌菌，因为为产甲烷烷菌本身身世代周周期很长长，生长长缓慢，对对环境条条件的要要求很高高，对于于环境条条件的微微小变化化很敏感感，而且且在整个个厌氧系系统中，产产甲烷菌菌处在食食物链的的最后，如如果产甲甲烷细菌菌生长不不好，其其活性不不能得到到充分发发挥，就就会引起起整个厌厌氧消化化过程无无法进行行。因此此，在讨讨论厌氧氧消化过过程中的的微生物物营养物物质时，主主要关心心的就是是产甲烷烷细菌的的营养要要求。在利用厌氧氧生物处处理工艺艺处理废废水时，可可以根据据一表中中各种元元素的含含量，利利用下列列公式来来估算出出所需要要的营养养物的浓浓度：ρ=CODDBD×Y×ρceell××1.114（mgg/L）式中ρ———所需最最低营养养元素的的浓度（mmg/LL）CCODBBD———进水中中可生物物降解的的CODD浓度（gg/L）Y——污泥泥产率系系数（ggVSSS/gCODDBD）ρcelll——该元元素在细细胞中的的含量（mmg/gg干细胞胞）这里的泥泥泥产率系系数Y，与与废水是是否已经经酸化有有关，对对于未酸酸化的废废水，YY值可取取0.115；对对于已经经完全酸酸化的废废水，则则可取00.033。计算算结果在在实际应应用时还还应扩大大至两倍倍，保证证在厌氧氧系统中中有足够够的营养养物质。厌氧微生物物对氮、磷磷的需求求。同样的，在在讨论厌厌氧微生生物对氮氮、磷的的需求时时，主要要讨论就就是产甲甲烷细菌菌的需求求。所有产甲烷烷细菌均均能利用用NH44+作为氮氮源，它它们利用用有机氮氮源的能能力较弱弱，因此此，即使使在环境境中有氨氨基酸或或肽等有有机氮存存在时，也也必须经经氨化细细菌将这这些有机机氮转化化为氨氮氮后，才才能保证证产甲烷烷细菌的的正常生生长。不同的厌氧氧生物处处理系统统，其中中厌氧污污泥的净净细胞合合成量大大约为其其去除有有机物量量的2..5%～～5%，而而前已述述及产甲甲烷细菌菌的经验验式C55H7O2N来表表示，则则每去除除10000kggCODD对氮的的需要量量约为33～6kkg，或或者，每每产生660m33甲烷约约需氮00.5～～1.00kg。针对不同的的废水，也也可以按按上公式式来计算算，如一一个浓度度为40000mmg/LL的废水水，其CCODBBD占CCOD的的80%%，则其其中氮元元素最低低浓度应应为（假假定完全全酸化的的废水）：：ρN=4××0.88×0.003×65×1.114=77.1mmg/LL上述结果再再乘以22，可知知该废水水的氮含含量应补补充到114.22mgg/L。一般来说，在在厌氧生生物反应应器中氨氨氮浓度度必须大大于400～700mgg/L，否否则会减减少生物物体内活活性。当当反应器器内氨氮氮浓度为为12mg//L，乙乙酸利用用速率只只有其最最大值的的54%%，这说说明，氨氨氮不仅仅是厌氧氧微生物物生长必必须的基基本氮源源，而且且还对促促进厌氧氧污泥的的活性具具有重要要的作用用。磷也是厌氧氧微生物物所必需需的常量量元素之之一。一一般认为为，厌氧氧微生物物对磷的的需要量量是其对对氮的需需要量的的1/77～1//5。在在磷缺乏乏时，厌厌氧细菌菌细胞的的增殖速速率会受受到明显显影响而而降低，但但产甲烷烷过程仍仍能正常常进行。因因此，可可以利用用磷的浓浓度来控控制整个个厌氧反反应器的的剩余污污泥的产产量。在在厌氧反反应器的的运行过过程中，可可以采用用如下的的运行策策略，即即在反应应器的启启动过程程中，可可以采用用相对较较高浓度度的氮和和磷以刺刺激细菌菌的增殖殖，加速速获得足足够的活活性厌氧氧污泥；；而在正正常的运运行过程程中，则则将进水水中的磷磷浓度控控制在较较低的水水平，以以减少细细菌细胞胞的合成成，降低低剩余污污泥的产产量。一般，对于于基本未未酸化的的废水，即即当Y≈≈0.115时，CCODBBD：NN：P可可取大约约3500：5：：1或CC：N：：P=1130：：5：11。对于于基本上上完全酸酸化的废废水，YY＜0..15时时，COODBDD：N：：P可取取大约110000：5：：1或CC：N：：P=3330：：5：11。对于于部分酸酸化的废废水，则则可在此此基础上上进行合合进推算算。5..4厌氧氧消化过过程中的的抑制物物质许多工业废废水中常常常会含含有一种种或几种种对厌氧氧微生物物（特别别是为甲甲烷细菌菌）产生生抑制作作用的化化学物质质，这些些抑制物物质的存存在会导导致厌氧氧污泥活活性的下下降，甚甚至会导导致厌氧氧污泥中中几大类类间的平平衡关系系被破坏坏，最终终导致反反应器运运行的失失败。抑制程度通通常可以以用两种种指标来来表达，一一种指标标是用某某种浓度度下某种种抑制性性物质使使厌氧污污泥下降降的百分分率；另另一种指指标是，使使厌氧污污泥产甲甲烷活性性下降550%时时的抑制制物的浓浓度，记记做ICC50值。某某种物质质的ICC50值越越小，就就说明该该物质对对产甲烷烷过程的的抑制性性（或毒毒性）越越大。5.4.11无机抑抑制性物物质无机抑制性性物质主主要包括括：氧气气及其他他最子受受体、氨氨氮、硫硫化物及及硫酸盐盐、无机机盐类、重重金属等等。①氧及其它它电子受受体在利用厌氧氧工艺处处理低浓浓度污水水时，通通常会遇遇到溶解解氧的影影响的问问题。由由于产甲甲烷菌通通常被认认为是严严格厌氧氧菌，因因此进水水中溶解解氧的存存在会抑抑制为甲甲烷菌的的活性。但但在UAASB或或EGSSB反应应器中由由于颗粒粒污泥的的形成以以及大量量兼性菌菌的存在在，提高高了其内内部的厌厌氧污泥泥对溶解解氧的抵抵抗能力力。②氨氮很多废水中中都含有有较高浓浓度的氨氨氮，也也有一些些废水本本身可能能含有较较低浓度度的氨氮氮，但含含有较高高浓度的的有机氮氮如蛋白白质和氨氨基酸等等，在厌厌氧处理理的过程程中，会会被转化化为氨氮氮。一般般在水处处理中所所谓的氨氨氮是指指以离子子形式存存在的氨氨（NHH4+）和非非离子形形式存在在的游离离氨（NNH3）的总总和。一一般，氨氨氮的毒毒性主要要是由游游离氨引引起的，因因此氨氮氮在废水水中的存存在形式式对其毒毒生的大大小有很很大影响响，也因因此废水水的PHH值对氨氨氮毒性性的大小小有直接接的影响响，因为为PH值值对游离离氨在氨氨氮中所所占比例例有很大大影响，当当PH值值为7..0时，游游离氨仅仅占氨氮氮的1%%；而PPH值上上升到88.0时时，其比比例可以以提高110倍。一一般认为为，氨氮氮浓度在在50～～2000mg//L时，对对厌氧反反应器消消化液中中的微生生物有机机激化作作用，在在15000～330000mg//L则有有明显的的抑制作作用。氨氮的毒性性是可逆逆的，即即当氨氮氮被去除除或稀释释到一定定程度以以下后，产产甲烷活活性仍可可恢复。③硫化物及及硫酸盐盐许多工业废废水中含含有无机机形式存存在的硫硫，如硫硫酸盐和和来硫酸酸盐，在在厌氧处处理过程程中，这这些含硫硫化合物物会被微微生物还还原为硫硫化氢。硫化氢的毒毒性由其其非离子子形式引引起，取取游离硫硫化氢（HH2S），PPH值对对游离的的硫化氢氢在总硫硫化物中中的比例例有很大大影响。在在PH77.0以以下时，游游离硫化化氢所占占比例较较大，而而当PHH值在77.0--8.00的范围围内，游游离硫化化氢比例例随PHH值升高高迅速下下降。游离硫化氢氢对颗粒粒污泥的的IC550值大大约为2250mmg/LL，而对对絮状污污泥的IIC500值仅为为50mmg/LL。④无机盐类类一般来说，无无机盐类类只在浓浓度非常常高时才才会引起起毒性。在在处理某某些含有有高浓度度无机盐盐的工业业废水时时，应对对盐类引引起的毒毒性作用用加以考考虑。⑤重金属重金属离子子会对厌厌氧体系系产生抑抑制作用用，且浓浓度越高高，抑制制作用越越大。5.4.22天然有有机抑制制性物质质在天然抑制制有机化化合物中中也有很很多物质质对厌氧氧污泥的的产甲烷烷活性具具有很强强的抑制制作用，其其中有些些正是我我们希望望厌氧污污泥对其其进行降降解的物物质。①挥发性脂脂肪酸（VVAF）VAF的毒毒性取决决于PHH值，因因为只有有游离的的VAFF是有毒毒性的。如如果厌氧氧反应器器的PHH值较低低，则游游离的VVAF所所占比例例就会较较高，进进而导致致产甲烷烷细菌受受到较严严重的抑抑制；相相反，在在PH值值为7..0时或或略高时时，VAAF是相相对无毒毒的。②长链脂肪肪酸③脂类物质质5.4.33人工合合成有机机抑制性性物质随着化工工工业中人人工合成成有机物物的日益益增多，进进入环境境的有机机物种类类也日益益复杂，有有时我们们将人为为制造的的、在自自然环境境中难于于发现的的有机化化合物称称为生物物异型化化合物，这这些物质质常常会会对厌氧氧微生物物产生抑抑制作用用。典型型的有卤卤代有机机物、不不饱和烃烃、甲基基化合物物、洗涤涤剂、抗抗生素等等。它们们也是在在达到一一定浓度度才对厌厌氧起抑抑制作用用。六、果汁生生产工艺艺和污染染物产生生情况分分析6.1浓缩缩果汁加加工业的的主要生生产工艺艺简介浓缩果汁生生产企业业的产品品和工艺艺虽然不不完全一一致，但但是基本本工艺是是相似的的，无论论生产果果汁或梨梨汁还是是其它品品种，基基本工艺艺图1所所示。果果汁生产产的工艺艺主要包包括以下下步骤：：原料的的清洗与与预处理理、原料料破碎和和压榨提提汁、酶酶处理、澄澄清、过过滤、吸吸附浓缩缩、杀菌菌，最后后进行罐罐装。清洗水再生加碱水图1果汁生产工艺流程及产污环节再生漂洗水排放蒸发冷凝结水（利用）蒸汽蒸汽成品外运冷藏库灌装机成品间后巴氏杀菌冷却水蒸发器清汁罐树脂罐浊液排放果汁果渣外运水（净化池烂果洗果排放水超滤中间罐前巴氏杀菌酶解澄清筛分榨机破碎三级洗涤拣选洗涤果池原料果⑴、原料的的清洗与与预处理理清洗水再生加碱水图1果汁生产工艺流程及产污环节再生漂洗水排放蒸发冷凝结水（利用）蒸汽蒸汽成品外运冷藏库灌装机成品间后巴氏杀菌冷却水蒸发器清汁罐树脂罐浊液排放果汁果渣外运水（净化池烂果洗果排放水超滤中间罐前巴氏杀菌酶解澄清筛分榨机破碎三级洗涤拣选洗涤果池原料果原料首先要要进行清清洗，清清洗用水水是果汁汁生产用用水的最最主要部部分，此此工序主主要产生生含有机机物的洗洗果废水水，多为为果品碎碎屑、烂烂果肉、泥泥砂等，SSS含量量高。⑵、原料破破碎和压压榨提汁汁工艺榨汁前先行行破碎可可以提高高出汁率率。压榨榨是通过过挤压力力将液相相从液固固两相混混合物中中分离出出来的一一种单元元操作。此此工序会会产生果果渣。⑶、酶处理理工艺在果汁加工工技术中中，应用用最多的的是果胶胶酶。其其作用是是增加出出汁率同同时也利利于果汁汁澄清，以以便果汁汁中悬浮浮的粒子子能用沉沉降、过过滤或离离心的方方法分离离。⑷、澄清、过过滤工艺艺果汁加工工工艺适用用酶技术术和膜分分离技术术相结合合，以获获得澄清清果汁。目目前多采采用超滤滤技术。超超滤膜可可以截留留压榨的的果汁中中多数大大分子物物质，使使糖类、有有机酸和和水等小小分子成成分透过过膜而得得到水果果清汁。截截留的罐罐底物是是大分子子有机物物质，其其CODD浓度值值很高，排排入水体体后，使使废水的的处理难难度增大大。⑸、吸附与与离子交交换工艺艺果汁加工用用活性炭炭过滤或或树脂吸吸附色度度、农残残和霉菌菌等，现现多采用用树脂吸吸附。在吸附附工序，间间歇地排排放树脂脂再生漂漂洗废水水。废水水含难降降解的高高浓度有有机物和和酸、碱碱以及消消毒剂。⑹浓缩工艺艺原果汁的含含水量通通常在880%～～85%%以上，需需要经过过浓缩，使使水分从从水果原原汁中分分离出来来提高果果汁的化化学稳定定性，便便于储藏藏和运输输。蒸发浓缩是是主要的的水果原原汁浓缩缩工艺。在在此过程程中产生生4倍以以上浓缩缩原汁的的蒸发冷冷凝水，导导致排水水量高于于用水量量。蒸发发冷凝水水含香精精等有机机酸、醇醇和酯类类物质，CCOD浓浓度较高高。⑺杀菌工艺艺和CIIP清洗洗在果汁加工工过程中中一般采采用“巴氏杀杀菌”，杀死死果汁中中的致病病菌、产产毒菌、腐腐败菌，并并破坏果果汁中的的酶使果果汁在储储藏期内内不变质质。生产线还要要定期进进行CIIP清洗洗，间歇歇性的排排放含有有机物的的酸、碱碱废水。6.2浓缩缩果汁加加工业废废水的特特征果汁废水是是由酸、碱碱、消毒毒剂和高高分子有有机物组组成的高高浓度有有机废水水。主要要产于洗洗果、生生产线清清洗（设设备、地地面的冲冲洗、CCIP清清洗及树树脂再清清洗）、罐罐底物排排放、蒸蒸发冷凝凝水、反反渗透浓浓水排放放和锅炉炉房排水水（软化化处理盐盐水、水水收尘排排水）、车车间生活活污水。其其主要特特点是水水量和水水质波动动大、废废水有一一定的温温度、NN和P含含量偏低低、废水水SS含含量较高高，多为为果品碎碎屑、泥泥砂等。其中造成水水量波动动的原因因有以下下几点：：①进厂原料料果的品品质好坏坏，直接接影响到到用水量量的大小小和排放放废水的的污染物物浓度；；②当设备进进行集中中清洗时时污水量量比正常常生产时时的水量量高出一一倍甚至至更多；；③生产和排排水具有有间歇和和周期性性，各工工序排水水有时间间段，当当果池换换水时所所排废水水水量和和水质波波动相当当大。同同时，果果汁企业业的排水水量高于于取水量量，这是是由于清清汁到浓浓缩果汁汁过程有有蒸发冷冷凝水的的产生，其其产生量量为浓缩缩果汁产产量的44～4..5倍。造成水质波波动的原原因有以以下几点点：①由于生产产线要定定期进行行CIPP清洗、树树脂再生生和漂洗洗，间歇歇性地排排放酸、碱碱废水，使使废水的的PH值值在2～～13之之间波动动，CIIP清洗洗的树脂脂再生水水初排放放时的浓浓度非常常高，而而且要持持续2～～3小时时，对废废水的PPH值影影响特别别大，CCOD浓浓度也会会在1000～1100000mgg/L之之间波动动；②在超滤工工序，提提糖后在在罐底物物排放时时CODD浓度高高达10000000mgg/L，440t//h线的的罐底物物每天要要排大约约30mm3/d，相相当于排排入水体体的COOD量约约30000kgg/d；；③在吸附工工序，间间歇排放放的树脂脂再生废废水，一一开始是是含高浓浓度和难难降解的的有机物物的酸、碱碱废水，以以后为漂漂洗水，酸酸、碱和和有机物物含量逐逐渐减少少，有周周期顺序序但无时时间规律律，酸、碱碱液的排排放和消消毒剂量量大的废废水进入入污水处处理系统统则会抑抑制微生生物的生生化处理理过程。树树脂再生生后期和和生产线线清洗后后期，还还有杀菌菌消毒液液的排放放，含量量过氧化化氢或次次氯酸钠钠等强氧氧化剂的的废水消消毒剂残残留对后后续生化化处理的的微生物物影响极极大；④浓缩果汁汁废水所所含的苹苹果多酚酚等高分分子有机机物较难难降解，色色度较难难去除，氮氮、磷比比例偏低低。以上这些因因素均造造成废水水处理难难度的增增加。第二章：果果汁废水水处理工工艺简介介及操作作管理一、工艺流流程二、各单元元作用及及管理方方法1、格栅1.1作用用用以截流大大块的呈呈悬浮物物、漂浮浮物、纤纤维物质质和固体体颗粒物物质，对后续续处理构构筑物或或水泵机机组具有有保护作作用的处处理设备备。1.2管理理方法（1）栅渣渣要及时时运走处处理掉，栅栅渣堆放放处应经经常清洗洗，以防防止腐败败产生恶恶臭。（2）定期期清理格格栅池底底的沉淀淀物。（3）定期期清理栅栅条上的的附着物物。（4）严禁禁向格栅栅池内扔扔垃圾（包包括塑料料袋、烟烟盒、烟烟头、木木头、尼尼龙袋、擦擦设备用用的布条条）。2、初沉池池（或沉沉砂池）2.1设计计初沉池池的原因因（1）污水水中含微微溶于水水的悬浮浮颗粒和和胶体物物质。（2）废水水中含泥泥砂等悬悬浮物。（3）沉淀淀就是利利用重力力作用将将比重大大的悬浮浮颗粒从从水中去去除的操操作。（4）排泥泥方式有有重力排排泥和机机械排泥泥。2.2设计计初沉池池作用（1）作为为化学处处理与生生物处理理的预处处理。（2）用于于化学处处理后，分分离化学学沉淀物物。2.3初初沉池管管理方法法（1）巡视视池面，发发现有漂漂浮物（如如：塑料料袋、糖糖果纸、绳绳头、石石灰渣、亚亚铁漂浮浮物）要要及时清清理。（2）每班班都要排排泥，每每班至少少排泥一一次，每每次不少少于两个个小时。也也可以根根据处理理的污水水量来控控制排泥泥量的多多少，保保持池面面没有大大量气泡泡上浮。（3）要定定期清理理溢流堰堰槽沟内内和槽沟沟外的漂漂浮物和和沉淀物物。3、微滤机机3.1设计计微滤机机的必要要性由于果汁废废水含有有大量的的果屑、果果渣等细细小的悬悬浮物，这这些物质质比重较较轻，悬悬浮在水水体很难难沉降，采采用机械械过滤方方法能很很好的加加以去除除。3.2作用用机械过滤方方法截留留细小的的、比重重较轻的的果屑、果果渣等悬悬浮物。3.3管理理方法（1）定期期清理截截留下来来的杂物物。（2）每一一小时至至少对设设备进行行一次巡巡视检查查。（3）如发发生异常常情况应应及时发发现，并并按下紧紧急停车车按钮，切切断电源源，并报报告生产产部，组组织人员员查明情情况，排排除故障障。4、调节池池4.1设设置调节节池原因因果汁废水水水质、水水量存在在很大波波动，生生产和排排水具有有间歇和和周期性性。对于设计的的废水处处理设备备，它所所承受的的处理废废水水量量和水质质应该是是比较均均匀的，最最好是能能维持稳稳定状态态，只有有这样才才能确保保设备在在稳定条条件下工工作。4.2调调节池目目的（1）水量量调节。（2）水质质调节。（3）调节节水温。（4）部分分水解酸酸化作用用。（5）降解解一部分分有机物物。4.3调调节池作作用（1）降低低水量、水水质的变变化对后后续处理理单元的的冲击影影响。（波波动越小小，处理理效果就就越稳定定）使废废水能够够稳定地地达标排排放。（2）控制制PH值，以以减少中中和作用用时化学学药品的的用量，节节省成本本。（3）减少少对物理理化学处处理系统统的流量量波动，使使化学品品添加速速度适合合加料设设备的定定额。（4）当工工厂停产产时，仍仍能对生生物处理理系统继继续输入入废水。（5）部分分水解酸酸化作用用将高分分子有机机物的长长链打破破转化成成小分子子有机物物，提高高废水的的可生化化性，为为后期生生化处理理作准备备4.4管理理方法（1）及时时清理调调节池内内漂浮物物（如：：塑料袋袋、绳头头、烟盒盒、尼龙龙袋等）。调节池边尽尽量不放放物品，防防止有物物品掉到到池内（如如：桶盖盖、空桶桶、桶内内的塑料料袋、尼尼龙袋等等）。（2）禁止止无关人人员在调调节池边边逗留，防防止向池池内扔垃垃圾（如如；烟头头、香烟烟盒、废废布头、垃垃圾袋等等）。（3）操作作时保持持池内有有一定水水位（至至少占池池内容积积三分之之一水位位），有有利控制制稳定的进水水量和水水质，降降低水质质的波动动幅度。（4）定期期清理池池体（如如：利用用假期清清理）。5、脉冲布布水器5.1作用用（1）均匀匀分布各各厌氧池池进水量量；（2）脉冲冲作用使使厌氧污污泥床周周期性的的膨胀与与收缩，加加强厌氧氧污泥与与进水的的混合。5.2管理方法（1）电机机要定期期加油（三三个月为为一次）。（2）开机机前要排排出管内内气体。（3）观察察运转情情况，发发现运转转异常情情况则停停机，通通知机修修工排除除故障。（4）要定定期检修修保养。6、UASSB厌氧氧反应器器6.1设设计原因因厌氧法处理理污水的的主要特特点是高高效节能能，如果果完全依依靠好氧氧的办法法来实现现污水处处理，处处理费用用大大增增加，一般企企业都难难以承受受，因此此厌氧处处理法越越来越被被重视，我我们主要要采用技技术最成成熟，应应用最广广泛的UUASBB(升流流式厌氧氧反应器器)工艺艺。6.2UUASBB反应器器系统管管理（1）在实实际运行行中，进进出水的的CODD浓度、流流量和PPH值以以及反应应器内的的PH值，产产气量及及其组成成，出水水的VFFA（挥挥发酸）浓浓度及其其组成，反反应器内内的温度度等都是是被检测测的指标标。（2）出水水的VFFA（挥挥发酸）浓浓度及其其组成：：VFAA的除去去程度可可以直接接反映出出反应器器的运行行状况，同同时，VVFA浓浓度的分分析较为为快速地地反映出出反应器器行为的的微小变变化。VVFA浓浓度过高高表明反反应器内内大量的的VFAA累积，是是反应器器PH值下下降和导导致“酸化”的前期期讯号。一一般VFFA浓度度不能超超过8000mgg/L，正正常运行行中保持持4000mg//L以下下，而以以2000mg//L以下下为最佳佳。（3）PHH值：在在UASSB反应应器的运运行过程程中，进进水PHH值控制制在7..5~88.0，反反应器内内的PHH值应保保持在66.5~~7.88范围之之内，并并且应尽尽量减少少波动。VFA浓度的升高是PH值降低的原因，但是PH值反映滞后。（4）产气气量及组组成：产产气量也也是非常常重要的的检测指指标。产产气量能能够迅速速反映出出反应器器的运行行状态。产产气量能能够通过过进水量量和进水水有机物物浓度估估算出来来，产气气量减少少而反应应器负荷荷没有变变化时说说明运行行不正常常导致甲甲烷菌活活性降低低。PHH值的变变化、温温度的降降低，有有毒物质质等均可可能是产产气突然然下降的的原因。正正常运行行时，甲甲烷在产产气中约约占600~800%，这这一比例例与废水水的成分分有关。（5）污泥泥的洗出出：在启启动阶段段，会有有较多的的污泥洗洗出，在在启动后后的运行行中，也也会有一一定量的的污泥洗洗出。但但是污泥泥在运行行阶段被被洗出的的量应当当有限度度，这一一限度即即洗出的的污泥量量不能大大于同期期产生的的污泥量量，否则则反应器器内污泥泥大量污污泥流失失，反应应器将不不能维持持较高的的负荷。（6）废水水中N、P等营养养物质、SO42-、SO32-、S2-的浓度。（7）通过过污泥测测量可以以计算出出：反应器污泥泥总量、反反应器具具有的最最大负荷荷潜力，安安全的运运行负荷荷应保证证始终低低于其最最大负荷荷能力6.3故障障及处理理污泥生长过过于缓慢慢。分析原因：：营养与与微量元元素不足足；进水水预酸化化程度过过高；污污泥负荷荷过低；；颗粒污污泥洗出出；颗粒粒污泥的的分裂。解决办法：：增加进进水营养养与微量量元素；；减少预预酸化程程度；增增加反应应器负荷荷。反应器过负负荷分析原因：：反应器器污泥量量不足；；污泥产产甲烷活活性不足足。解决办法：：降低负负荷；提提高污泥泥量增加加种泥量量或促进进污泥生生长适当当减少污污泥洗出出；减少少污泥负负荷；增增加污泥泥活性。污泥产甲烷烷活性不不足分析原因：：营养与与微量元元素不足足；产酸酸菌生长长过于旺旺盛；有有机悬浮浮物在反反应器中中积累；；反应器器中温度度降低；；废水中中存在有有毒物质质或形成成抑制活活性的环环境条件件；无机机物引起起沉淀。解决办法：：增加进进水营养养与微量量元素；；增加废废水预酸酸化程度度降低反反应器负负荷；降降低进水水悬浮物物浓度；；增加温温度；减减少进水水中无机机金属离离子的浓浓度。颗粒污泥洗洗出分析原因：：气体聚聚集于中中空的颗颗粒中，在在低温、低低负荷、进进水浓度度低易形形成大而而中空的的颗粒污污泥；由由于颗粒粒形成分分层结构构，产酸酸菌在颗颗粒污泥泥外大量量覆盖使使产气聚聚集在颗颗粒内；；颗粒污污泥因废废水中含含大量蛋蛋白质和和脂肪而而有上浮浮趋势。解决办法：：增大污污泥负荷荷，采取取内部水水循环以以增大水水对颗粒粒的剪切切力，使使颗粒尺尺寸减小小；应用用更稳定定的工艺艺条件，增增加废水水预酸化化的程度度；采取取预处理理（沉淀淀或化学学絮凝）去去除蛋白白和脂肪肪。絮状的污泥泥或表面面松散的的颗粒污污泥形成成并洗出出分析原因：：由于于进水中中的悬浮浮物的产产酸细菌菌的作用用，颗粒粒污泥聚聚集在一一起；在在颗粒表表面或以以悬浮状状态大量量的生长长产酸菌菌；产酸酸菌大量量附着于于颗粒表表面。解决办法：：从进水水中去除除悬浮物物，减少少预酸化化程度；；增加预预酸化程程度，加加强污泥泥与废水水的混合合程度；；增加预预酸化程程度降低低污泥负负荷。颗粒污泥破破裂分解解分析原因：：负荷或或进水浓浓度突然然变化；；预酸化化程度突突然增加加，使产产酸菌处处饥饿状状态；有有毒物质质存在与与废水中中；过强强的机械械力作用用。解决办法：：采用更更稳定的的工艺；；应用更更稳定的的预酸化化条件；；废水脱脱毒预处处理；延延长驯化化时间；；稀释进进水浓度度；降低低负荷和和上流速速度，以以降低水水力的剪剪切力。7.生物接触氧化池7.1基基础知识识生物接触氧氧化处理理技术的的实质之之一是在在池内充充满填料料，已经经充氧的的污水浸浸没全部部填料，并并以一定定的流速速经填料料。在填填料上布布满生物物膜，污污水与生生物膜广广泛接触触，在生生物膜上上微生物物的新陈陈代谢功功能的作作用下，污污水中有有机污染染物得到到去除，污污水得到到净化，因因此生物物接触氧氧化技术术，又称称“淹没式式生物滤滤池”。7.2具体体原理生物接触氧氧化在运运行初期期，少量量的细菌菌附着于于填料表表面，由由于细菌菌的繁殖殖逐渐形形成很薄薄生物膜膜。在溶溶解氧和和食物都都充足的的条件下下，微生生物的繁繁殖十分分迅速，生生物膜逐逐渐增厚厚。溶解解氧和污污水中的的有机物物凭借扩扩散作用用，为微微生物所所利用。但但当生物物膜达到到一定厚厚度时，氧氧已经无无法向生生物膜内内扩散，好好氧菌死死亡，而而兼氧性性细菌、厌厌氧菌在在内层开开始繁殖殖，形成成厌氧层层，利用用死亡的的好氧菌菌为基质质，并在在此基础础上不断断发展厌厌氧菌。经经过一段段时间后后在数量量上开始始下降，加加上代谢谢气体产产物的逸逸出，使使内层生生物膜大大块脱落落。在生生物膜已已脱落的的填料表表面上，新新的生物物膜又重重新发展展起来。在在接触氧氧化池内内，由于于填料表表面积较较大，所所以生物物膜发展展的每一一个阶段段都是同同时存在在的，使使去除有有机物的的能力稳稳定在一一定的水水平上。生生物膜在在池内呈呈立体结结构，对对保持稳稳定的处处理能力力有利。7.3生物接接触氧化化法的特特征（1）在充充分发挥挥生物膜膜法优点点的基础础上，兼兼具活性性污泥的的净化特特征。（2）BOOD负荷荷高，污污泥生物物大，相相对而言言处理效效果较高高，而且且对进水水冲击负负荷的适适应力强