废水的好氧生物处理

5废水的好氧生物处理5.1概述5.2活性污泥法5.3氧化沟活性污泥法5.4间歇式活性污泥法5.5生物膜法重点、难点离子交换法的原理和特点及吸附原理；活性污泥法原理和流程；5.1概述游仆虫

线虫

变形虫

一、废水的生物处理概述废水的生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为比较稳定的化学物质（无机物或简单有机物）的方法。生物处理方法分类二、有机物好氧分解图5－1有机物的好氧分解1.好氧生物处理法

主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理工艺的过程。2.作用机理废水的好氧处理是在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解的方法。其过程可以图5－1来说明。3.特点反应速度较快，所需反应时间较短，且在反应过程中，基本上没有什么臭气，较卫生，对BOD5浓度在600mg/L以下的废水较为适用。三、好氧分解对废水水质的要求

1、溶解氧废水中的溶解氧应在0.3～2mg/L之间，此时好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸。2、pH值对好氧的处理，pH值应在6～9之间。3、温度水温在20℃～40℃之间最为合适。4、微生物生长必须的营养由生物的组成可知所需的营养包括碳、氮、磷、硫以及微量的钾、钙、镁、铁等和维生素。多数重金属，如锌、铜、铅、铬等均含毒性，不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物质的浓度，则有可能在一定程度上，使其适应新环境，而提高处理效率。6、进水有机物的浓度进水BOD5浓度一般在100～600mg/L。7、废水的可生化性废水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。当BOD5/COD＞0.5，采用生物处理效果明显；BOD5/COD＜0.4，则不宜采用生物法处理。5、毒性物质5.2活性污泥法活性污泥外观一、活性污泥法的原理（1）．组成

好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。1好氧活性污泥的组成和性质（2）．好氧活性污泥的性质

颜色以棕褐色为佳黑色说明厌氧、白色说明无机物过多含水率在99％左右密度为1．002~1．006大小为0．02~0．2mm比表面积为20~100cm2／ml之间弱酸性(pH约为6．7)当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力。2.活性污泥法就是以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物。3.活性污泥去除有机物的过程主要包括三个阶段（1）吸附阶段

污水中的污染物与活性污泥微生物充分接触过程中，被具有巨大比表面积（可达2000～10000m2/m3）且表面有多糖类粘性物质的活性污泥微生物所吸附及粘连，从而使污水得到净化。（2）氧化阶段

活性污泥在有氧条件下，以吸附及吸收的一部分有机物为营养，进行细胞合成，以另一部分进行分解代谢，并释放能量。（3）絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段

氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。图5－2活性污泥法基本流程二、普通活性污泥法处理系统活性污泥法通常是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成，如图5－2所示三、曝气设备

Phase1（一）曝气的作用向液相供给溶解氧，并起搅拌和混合作用空气扩散装置Phase1（二）常用的曝气设备（1）鼓风曝气曝气系统由加压设备（鼓风机）、空气扩散装置和管道三部分组成。空气以气泡的形式扩散到混合液，使气泡中的氧迅速转移到液相供微生物需要并搅拌混合液。多用于长廊式曝气池，现也用于深井曝气池。（2）机械曝气

机械曝气是以装在曝气池水面的表面曝气机的快速转动，进行表面充氧。按转轴的方向不同，表面曝气机分为竖式（图5－3所示）和卧式（图5－4所示）两类。图5－3竖式表面曝气机（伞型叶轮）

竖式曝气机的转轴与水面垂直，装有叶轮，常用的有平板型、伞型和泵型三种。但运行时噪声较大，易使污泥破碎。（2）仙机械曝哭气机械曝泳气是以套装在曝据气池水纺面的表裹面曝气籍机的快反速转动绢，进行余表面充习氧。按应转轴的谁方向不努同，表黎面曝气航机分为斑竖式（罢图5－拼3所示怪）和卧式（图5册－4所巧示）两临类。图5－渐4槐TNO轰型曝气裤转刷卧式的拜表面曝鸭气设备霞包括转缴刷曝气挨机和转骄盘曝气庄机，常起用于氧贡化沟活揪性污泥想法中。鼓风曝盟气表面机械棵曝气1.表庆面机械册曝气的萄氧吸收羡率高，胳鼓风曝泉气低，敞前者耗反电较后颤者少；2.鼓风瞧曝气设备配多，机械预曝气设备便少；3.叶轮询曝气适合皂水量较小叉的小型曝缸气池，鼓夫风曝气适酬用于大水祝量的大型仇曝气池。（三）特晨点四、活性接污泥的性船能指标1、污泥起沉降比（互SV）污泥沉降卸比是指一蜘定量的曝秧气池混合专液，静止打30mi梨n后，沉换降污泥体越积与原混秒合液体积叔之比，是冻控制运行睁的重要指味标之一。插一般在1思5％～3舱0％。2、污泥申浓度（M绍LSS）指曝气霜池单位却混合液帝中所含里悬浮固裳体的质堤量（g草/L或且mg/劫L），谅反映微俭生物的税量。一臣般ML庭SS值清控制在卷2～4项g/L帮。3、污泥盏指数（S站VI）是指曝云气池混问合液静讽止30环min倦后，1精g干污午泥湿时戏所占有打的体积剥（mL孙/g）方。即S信VI（振mL/博g）＝铺SV/支MLS藏S4、污扭泥密度宫指数（浸SDI虏）曝气池混否合液在静航置30m赠in后，骨含于10吓0mL沉图降污泥中商的活性污悦泥悬浮固旅体的克数周。SDI轧=100菊/SV产生原嗽因:污熟泥结构臣松散，或沉降性电差，造验成污泥耕上浮而曲随水流吹失，广伏义地把慌活性污徐泥地凝舞聚性和述沉降性蚀恶化，跑以及处龟理水浑广浊的现瞧象总称穿为活性最污泥的距膨胀。五、活性吉污泥法运漫行中常见应的问题产生原因:污泥结筑构松散，伟沉降性差拳，造成污眯泥上浮而扮随水流失仪，广义地炎把活性污娇泥地凝聚对性和沉降迟性恶化，换以及处理值水浑浊的腰现象总称义为活性污农泥的膨胀剩。解决方辽法：加强心管理，呢及时监膀测。当芳进水浓踩度大，匠出水水泻质差时首，加强咱曝气提草高供氧多量；加婆大排泥蛮量，提素高进水遵浓度；印曝气池异中含碳萄高而使淋碳氮比聪失调时饮，投加按含氮化膊合物；葡加氯可拔以起凝例聚和杀某菌双重赤作用。（一）护污泥膨谢胀污泥膨胀1.污泥脱装氮上浮活性污糊泥上氮吵气吸附之多时，差由于比奏重降低暴，污泥钳随气体势浮上水疾面。2.污泥腐豆化上浮污泥由于右缺氧而腐咏化（厌氧忠分解），勉产生大量攀甲烷及二震氧化碳气抖体附着在医污泥上，耕使污泥比脆重变小而惕上浮，上突浮的污泥损发黑发臭翁。防止方法角：减少曝微气、及时杠排泥、减兼少曝气池隐进水量。（二）污擦泥上浮污泥上翻浮（三）叶污泥的宏致密与旋减少污泥失去天活性。解决方演法：投跪加营养际料；缩易短曝气芦时间或雁减少曝建气量；旬调整回债流比和启污泥排队放量；厕防止污球泥上浮奇，提高内沉淀效差果。污泥的辟培养和陷驯化当废水役中含有垒合成洗惑涤剂及断其它起张泡物质闲时，就塘会在曝刺气池表开面形成霸大量泡叫沫。它停会隔绝血空气与秋水接触盗，吸附蜓大量活牲性污泥坦固体，舞影响环桑境卫生栏。解决方法：在曝席气池上辜安装喷后洒管网肯，用压鸣力水（捡处理后魔的废水纽奉或自来葡水）喷排洒，打妥破泡沫洒；定时灯投加除勾沫剂（互如机油的、煤油昌等）以武破除泡右沫。（四）泡扇沫问题泡沫问题六、活员性污泥辆法的特心点剂改途革方向1.特点：处理能竿力强，阀出水水垫质好，秀氮基建慎费、运尽行费高验；能耗醒大，管叙理复杂责，易出锅现污泥脉膨胀，掩污泥上迁浮等问济题。（1）乒简化流枝程，压册缩基建谢费（5）简诞化污泥的姥后处理（2）节棉约能源，参降低运行荒费（4）泳简化管喷理，保餐证稳定医运行（3）增甚加功能，凡改善出水勿水质2.改革方向5.3氧化沟苦活性污篇泥法长沙市济第二污盗水处理榴厂氧化沟揭技术简疑介氧化沟肆（oxi没dat妇ion嫩di伐tch）——骂又名连虎续循环沃曝气池浇，是活欧性污泥嚷法的一慈种变形烧。长沙市第瞒一污水处锈理厂氧化惭沟氧化沟太技术的涝发展氧化沟污舰水处理工蹲艺是20测世纪50歌年代由荷召兰卫生工奴程研究所圈研制成功糖的，自从劈燕1954净年在荷兰竹的首次投纵入使用以灶来，应其伤优点，已麦被国内外勒广泛的应哑用于生活桃污水和工谊业污水的置治理，如集长沙市一臭污、二污映均采用此裂法。一、氧化寇沟技术的奥发展及工责艺原理氧化沟色的技术驴特征采用的技传术参数有机物妻容积负仇荷：0姐.2～圾0.4女kg陡BOD侍5/雪(m3迅.d)有机物污修泥负荷：0.唐05～0晋.15k腐gBOD肥5/(婆kgML宅SS·d阳)水力停稳留时间：郑10～船24h污泥龄：与1白0～30汗d活性污泥伯浓度：胃200掘0～60洪00mg决/L出水水质BOD核5：遥10～颜15m纵g/LSS：挠10～蔬20m私g/LNH3－杏N：纯1～植3mg/谁L一般氧化赖沟污水处什理厂的流耻程如下图莲所示：氧化沟伶工艺流情程二、氧防化沟技罗术特点①工艺闹流程简单版，运行管难理方便②处理神效果稳定仓，出水水少质好③污泥券产量高，胆污泥性质叠稳定⑥自备动化程掏度高，汗基建费吐用大⑤曝展气时间熟长，能陪耗高④能遮承受水饰量、水做质冲击往负荷三、C厨arr词ous行el氧庙化沟1.稼Car颤rou肃sel灾氧化沟腾的结构Carr遥ouse捧l氧化沟招是196凭7年由荷蛙兰的DH应V公司开败发研制，左它使用定火向控制的于曝气和搅岩动装置，鸡向混合液暂传递水平烘速度，从拿而使被搅练动的混合盘液在氧化踩沟闭合渠概道内循环讯流动，因盆此，它既禾有完全式寨混合反应定器的特点关，又有推慌流式反应液器的特点驱，沟内存竖在明显的陡溶解氧浓很度梯度。Carr诊ouse作l氧化沟2.C裤arro他usel初氧化沟处蓄理污水的亏原理污水直列接与污追泥一起淘进入氧漏化故欧雅系统→拘表曝机直增加水贫中溶解缩慧氧，微率生物去戒除水中亲有机污漠染物，品同时，满氨被氧弹化成硝按酸盐和矛亚硝酸赶盐→曝匀气机下厨游，混吹合液缺属氧，反臣硝化开抵始→进闭入有氧膊区，完灰成一次糕循环好氧区（素硝化）缺氧区（反硝郑化）3.星Car鸽rou捐sel条氧化沟扭存在的滨问题（1）闹污泥膨役胀问题（2）泡通沫问题（3）循污泥上责浮问题（4）约流速不糖均及污阔泥沉积鱼问题微孔曝气第型Carr生ouse喷l200普0系统Car则rou伍sel3000系统该系统采姥用微孔曝软气（供氧露设备为鼓竭风机），疾微孔曝气晒器产生大量量直径为块1mm左毫右的微小米气泡，提斗高氧含量在，为了取哈得更好的书脱氮除磷栽的效果，琴该系统增陶加了一个机厌氧区和眉绝氧区（革又称前反派硝化区）志。该系统皆是在C路arr旨ous捆el泪200谋0系统按前再加铅上一个翠生物选低择区，苗该生物清选择区够是利用装高有机离负荷筛窄选菌种见，抑制遵丝状菌烦的增长超，提高佣各污染舟物的去驻除率。Car瓣rou碗sel的氧化沟识的发展Orba野l氧化沟吵是一种滔常见的荒氧化沟欠形式，留其最大磁特点是尿一般由弯三条同盗心圆式旋的环状膀沟渠组拒成，由膨外到内截将其沟盗渠内的帖溶解氧盒浓度控劝制在0、1罪、2坚mg/沙LCarr博ouse灯l氧化沟的去特点是一封般不采用奏横轴式的候曝气转刷携或转碟，部而是采用纠竖轴式的旺低速表面侮曝气机进刺行曝气和裤提供对水御流的推动术力，可以迟采用较深们的水深。蒜常采用曝丛气转碟进美行曝气。5.4间歇式活难性污泥法害（SBR滤）SBR工艺即劳序批式罪活性污壮泥法（Se炸que国nci鹿ng判Bat答ch稳Rea痕cto盾r殊Act霸iva惭ted乡丰S傅lud事ge哭Pro庭ces砖s，简写为SBR途），又称为沾间歇式刃活性污劳泥法，半由于在旷运行中投采用间师接操作酷的形式闸，每一姻个反应冈池是一典批批地台处理废溪水，因群此而得射名。一、间绑歇式活桶性污泥忧法的特帜点进水反应沉淀排水闲置二、间歇封式活性污搅泥法工艺牺流程SBR工艺的倒一个完猴整操作浆周期有作五个阶陡段（见图5-8）院：进水期(fil敬l)、反应期(re前act明)、沉淀期(set元tle)暂、排水期(dra痛w)和闲置男期(id到le)曝气方从式不同滗水器船出水三、SB夜R工艺的握特点流程简单撤,运行广费用低固液分陷离效果陡好，出虽水水质始好运行操嘱作灵活悦，效果犹稳定脱氮除磷测效果好有效防岔止污泥体膨胀耐冲击暂负荷123456节省占却地面积7四、间歇樱式活性污扮泥法的影悦响因素SBR工艺进水即过程在缓比慢搅拌时昏，可使聚串磷菌释磷调量加大，怪从而使聚内磷菌在好圾氧状态下述摄取磷量帖越大。当进水处越于厌氧状启态时，进聪水带来了坦极少量NOx－拢—N，尽量降低汪曝气池内进水前踏留于池道内的NOx－肺—N浓度，主稼要靠好或氧曝气已停止后隐沉淀、排塞水段的辆缺氧运读行。进水工溪序的厌皱氧状态眯，DO为0.3～0.闯5mg百/L，当释磷速馆度为9～10顷mg/(案gMLS牛S·h)漏，水力停奸留时间草大于1h；好氧曝气窄工序DO在2.5m窄g/L以上，曝气索时间4.0h贺为宜；排放、网沉淀工瞧序，DO≦0恐.7mg侧/L，时间为2h左右。………1.进拦水时缓箱慢搅拌绪的影响2.NO兼x－—N鸟对脱氮、至除磷的影码响3.运行粮时间4.DO的影响5.5生稼物森膜纯法一、基览本概念生物膜是吃依靠附着沫于固体表丸面滤料的驳介质上而眠生长繁殖吓的微生物鄙净化有机份物的好氧滥处理方法载。主要的生救物膜法有丝式：①生背物滤池：抵其中又可吉分为普通堡生物滤池佳、高负荷紧生物滤池唤、塔式生煮物滤池等酱；②生怀物转盘；蛙③生物锤接触氧化族法；④奋好氧生物吊流化床等困。优点缺点（1）附鹊着于固体秆介质表面央上的微生为物对水量笑，水质的良变化有较匪强的适应棚。（3）厉降解产洁物污泥甜量少。（4）管询理方便。（1）滤南料表面积欲小，BO债D容积负佳荷小。（2）固随体介质有裂利于微生粮物形成稳榜定的生态络体系，栖叨息微生物之的种类较猫多，处理弱效率高。（2）丑附着于垦固体表都面的微类生物量励较难控努制，操还作伸缩步性差。（3）靠脑自然通风歇供氧，不教如活性污摧泥供氧充撤足，容易理产生厌氧戴。生物膜法劈燕的特点二、生物貌膜法基本衔原理1、生物碌膜的形成2、生擦物膜的取成熟3、生物浊膜的更新与脱释落含有营养锤物质和接写种微生物裂的污水在落填料的表怕面流动，置一定时间此后，微生祝物会附着很在填料表混面而增殖渐和生长，航形成一层郊薄的生物顷膜。在生物膜撤上由细菌掌及其它各辨种微生物终组成的生霜态系统以龄及生物膜骗对有机物漆的降解功铺能都达到退了平衡和透稳定。生物膜从屑开始形成名到成熟，缓一般需要架30天左横右(城市斑污水，2那0C)，河成熟的生样物膜一般赚厚度为2物mm。生含物膜的基筑本结构如鸡图5-7何所示。生物膜厚花度不断增午加，氧气锹不能透入外的内部深穷处将转变疗为厌氧状脚态；厌氧屠的代谢产睬物增多，哲气态产物叹的不断逸听出，减弱哈了生物膜沟在填料上死的附着能柳力，易于辣脱落。老系化膜脱落延，新生生粘物膜又会套生长起来岩。图5-7鞋生修物膜结构虏示意图三、生物伙滤池生物滤池龄构造及组腾成1、滤料授的要求①比表面钻要大；②六孔率高；适③质材强旱度高；④昼稳定；⑤设价廉一般为蚁实心拳惧状滤料连，如碎登石、卵颠石、炉倡渣等；被工作层古的滤料青的粒径忙为2540mm育，承托层遮滤料的粒帜径为70100m恒m。2、池壁净的功能构筑物主侧体，起支贝撑作用。3、池帮底排水炎系统4、布刚水系统布水装雁置的目选的是将旗废水均挑匀地喷堪洒在滤调料上，汪常用旋搂转布水产装置。排水系统插处于滤床任的底部，砍其作用是鲁收集、排塘出处理后绳的废水和摘保证良好闭的通风；刃一般由渗营水顶板、朋集水沟和校排水渠所按组成；渗港水顶板用塔于支撑滤画料，其排弦水孔的总咸面积应不荒小于滤池埋表面积的刃20%；捧渗水顶板霸的下底与躬池底之间柿的净空高隆度一般应读在0.6凉m以上，时以利通风术，一般在似出水区的判四周池壁陆均匀布置裕进风孔。四、生贡物接触祝氧化法①②③④生物接起触氧化袜法是一依种介于腊活性污含泥法与串生物滤闯池之间降的生物望膜法处馅理工艺嗽；又称希为淹没绣式生物垫滤池。1.主革要特点生物接勇触氧化镰池内的篇生物固潮体浓度晴高于活烂性污泥威法和生晕物滤池裳，具有迟较高的争容积负匀荷不需要污椅泥回流，寒无污泥膨嗽胀问题，宴运行管理镰简单对水量榜水质的卷波动有谈较强的荷适应能亿力污泥产量凡略低于活职性污泥法1.主要销特点①曝颗气装置珍与填料教分设填料区水幻玉流较稳定菠，有利于忆生物膜的路生长，但秒冲刷力不谨够，生物胜膜不易脱奋落；可采孟用鼓风曝蜂气或表面晕曝气装置割；较适用顺于深度处躺理。2.洗生物接泉触氧化辅池的构混造②曝夏气装置沿直接安丸设在填宪料底部曝气装呼置多为练鼓风曝你气系统竖；可充遥分利用往池容；源填料间甩紊流激冈烈，生奏物膜更懒新快，跟活性高甚，不易求堵塞；敌检修较李困难。由池体费、填料唉、布水园系统和兴曝气系叼统等组尖成；填多料高度闸一般为纳3.0锡m左右匙，填料脑层上部赛水层高建约为0予.5m婶，填料队层下部杜布水区挑的高度低一般为拖0.5俱～1.宇5m之辰间；根脆据曝气造装置