废水处理方法与工艺

1

第五局部化学制药与环境保护

动物蓝色海洋自然美景

从太空中看地球,地球是一个蔚蓝色的星球。地球养育了人类,也养育了地球上的一切生物。但是这个美丽的星球,当今正为环境问题所困扰。

气候变暖森林锐减生物多样性减少水污染大气污染海洋污染土地荒漠化酸雨蔓延臭氧层破坏固体废物污染161718环境的特性1、整体性2、有限性3、不可逆性4、潜在性5、持续反响性6、放大性化学制药工艺学20一、环境保护的重要性全球环境问题日趋严峻：1/3哺乳动物面临灭绝，20%淡水鱼濒临灭绝，9%树种面临灭绝，50%珊瑚退化，80%原始森林遭到破坏，20%人口难以获得平安饮用水，2/3人口面临供水困难。全球十大环境问题：大气污染，臭氧层破坏，全球变暖，海洋污染，淡水资源紧张和污染，土地退化和沙漠化，森林锐减，生物多样性减少，环境公害，有毒的化学品和危险废物。概述化学制药工艺学21环保目标美国：2020年废弃物减少40-50%；中国：2010年根本改变生态环境恶化状况。〔1995年提出〕化学制药工艺学22我国环境污染造成的经济损失据中科院公布的一项报告说明：1995年我国环境污染造成的经济损失到达1875亿元，占当年国民生产总值(GDP)的3.27%。大气污染造成的经济损失占总损失的16.1%。2004年因环境污染造成的损失达5118亿元，占当年GDP3.05%;2010年，环境退化本钱从5118.2亿元增加到8947.6亿元，占GDP3%左右，虚拟治理本钱从2874.4亿元提高到5043.1亿元化学制药工艺学23人类对待污染的对策1★.随意抛弃法人类社会早期，人口密度小，生活水平低下，垃圾少且易分解。2.★深埋或遥远抛弃法随着人类社会的开展，随意抛弃的垃圾已成为眼中钉，采取深埋或抛至遥远的荒郊野岭。“眼不见为净法”3.★异国他乡抛弃法严重的国际问题，许多开展中国家都大力抵抗这种侵略。“侵略法”4.★末端处理法生产过程出现了污染，进行处理。化学制药工艺学24人类消除污染的代价★1992年美国化学工业用于环保的费用为$1150亿,用于清理已污染区域的费用为$7000亿；★1996年Dupont公司的化学品销售总额为$180亿，其中用于环保费用为$10亿；★★人们已经认识到：依靠开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善是有限的，关心产品和生产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管理等措施来消除污染更为有效。二、我国防治污染的方针政策：清洁化生产和末端污染治理第一次全国环境保护会议到现在，我国在积极探索环境管理方法中，找到了具有中国特色的环境管理八项制度1、环境保护目标责任制

2、综合整治与定量考核

3、污染集中控制

4、限期治理

5、排污许可证制度

6、环境影响评价制度

7、“三同时”制度

8、排污收费制度环境保护目标责任制：环境保护目标责任制，是通过签定责任书的形式，具体落实地方各级人民政府和有污染的单位对环境质量负责的行政管理制度。这一制度明确了一个区域、一个部门及至一个单位环境保护的主要责任者和责任荡围，理顺了各级政府和各个部门在环境保护方面的关系，从而使改善环境质量的任务能够得到层层落实。这是我国环境环保体制的一项重大改革。城市环境综合整治定量考核：城市环境综合定量考核，是我国在总结近年来开展城市环境综合整治实践经验的根底上形成的一项重要制度，它是通过定量考核对城市政府在推行城市环境综合整治中的活动予以管理和调整的一项环境监督管理制度。污染集中控制：污染集中控制：污染集中控制是在一个特定的范围内，为保护环境所建立的集中治理设施和所采用的管理措施，是强化环境管理的一项重要手段。污染集中控制，应以改善区域环境质量为目的，依据污染防治规划，打根底安照污染物的性质、种类和所处的地理位置，以集中治理为主，用最小的代价取得最正确效果。限期治理制度：限制治理制度，是指对污染危害严重，群众反映强烈的污染区域采取的限定治理时间、治理内容及治理效果的强制性行政措施。排污收费制度排污收费制度，是指一切向环境排放污染物的单位和个体生产经营者，按照国家的规定和标准，缴纳一定费用的制度。我国从1982年开始全面推行排污收费制度到现在，全国〔除台湾省外〕各地普遍开展了征收排污费工作。目前，我国征收排污的工程有污水、废气、固废、噪声、放射性废物等五大类113项。环境影响评价制度：环境影响评价制度，是贯彻预防为主的原那么，防止新污染，保护生态环境的一项重要的法律制度。环境影响评价又称环境质量预断评价，是指对可能影响环境的重大工程建设、规划或其他开发建设活动，事先进行调查，预测和评估，为防止和养活环境损害而制定的最正确方案。“三同时”制度：“三同时”制度“三同时”制度是新建、改建、扩建工程技术改造工程以及区域性开发建设工程的污染防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的制度。排污申报登记与排污许可证制度：排污申报登记制度，是指但凡向环境排放污染物的单位，必须按规定程序向环境保护行政主管部门申报登记所拥有的排污设施、污染物处理设施及正常作业情况下排污的种类、数量和浓度的一项特殊的行政管理制度。排污申报登记是实行排污许可证制度的根底。排污许可证制度，是以改善环境质量为目标，以污染总量控制为根底，规定排污单位许可排放污染物的种类，数量、浓度、方式等的一项新的环境管理制度。

我国目前推行的是水污染物排放许可证制度。我国环境保护的主要制度主要包括：1、环境影响评价制度2、“三同时”制度3、许可证制度4、排污收费制度

我国环境保护的主要制度一、环境影响评价制度1、概念概念：对可能影响环境的工程建设、开发活动和各种规划，预先进行调查、预测和评价，提出环境影响及防治方案的报告，经主管当局批准才能进行建设的制度。环境质量评价的分类：回忆评价；现状评价；预测评价。环境影响评价属于预测评价。我国环境保护的主要制度一、环境影响评价制度2、意义实现经济开展与环境保护相协调的一种方式贯彻“预防为主”原那么的一种形式强制性地实行“污染者付费”原那么的一种方法我国环境保护的主要制度二、“三同时”制度1、概念和作用是指一切新建、改建和扩建的根本建设工程〔包括小型建设工程〕、技术改造工程、自然开发工程，以及可能对环境造成损害的其它工程工程，其中防治污染和其它公害的设施和其它环境保护设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。我国环境保护的主要制度二、“三同时”制度1、概念和作用是我国首创的制度是防止新污染产生的有效制度应该与环境影响评价制度结合起来，成为“预防为主”的完整的制度我国环境保护的主要制度二、“三同时”制度1、法律规定〔1〕《建设工程环境保护管理条例》〔1988〕还具体规定了违反时的法律责任：试生产时环保工程未同时试运行的；试生产3个月，未申请环保设施竣工验收的；环保设施未建成、未验收或验收不合格的限期改正和罚款我国环境保护的主要制度三、许可证制度1、概念但凡对环境有不良影响的各种规划、开发、建设工程、排污设施或经营活动，需要事先提出申请，经主管部门审查批准，颁发许可证后才能从事该项活动，这就是许可证制度。包括：规划许可证；开发许可证；建设许可证；排污许可证我国环境保护的主要制度四、征收排污费制度1、制度的建立与完善征收排污费制度，是对于向污染物或者国家排放标准污染物的排污者，按照污染物的种类、数量和浓度，根据规定征收一定的费用。我国环境保护的主要制度四、征收排污费制度2、目的与作用目的：为了促进企业加强经营管理，节约合综合利用资源，治理污染和改善环境。作用：利用经济手段，促使企业减少排污量。化学制药工艺学44三、化学制药厂污染的特点和现状1.成分复杂、组分多、变动性大2.间歇排放3.pH值不稳定4.化学需氧量〔COD〕高5.毒性、刺激性、腐蚀性大化学制药工艺学45不同工业部门生产中的废物排放量工业部门产品排放的废物/吨炼油0.1大宗化学品1-5精细化工5-20制药25-100化学制药工艺学46制药厂，尤其是化学制药厂是环境污染较为严重的企业。从原料药到成品药，整个生产过程都有造成环境污染的因素。据不平安统计，全国药厂每年排放废气量约10亿M3,其中，有害物质约10万吨，每天排放的废水量约50万M3，每年排放的废渣约10万吨，对环境危害十分严重。化学制药工艺学47防治污染的主要措施一、采用绿色生产工艺理想：原子经济反响，实现废物的零排放1.设计或重新设计少污染或无污染的生产工艺〔1〕以无毒、低毒的原辅材料代替有毒、剧毒的原辅材料，以降低或消除“三废”的毒性。例：氯霉素合成中用催化剂异丙醇铝的制备，以三氯化铝代替氯化高汞。化学制药工艺学48〔2〕简化合成工艺，缩短反响路线例：非甾体消炎镇痛药布洛芬(Ibuprofen，)的合成曾采用Darzens合成路线，从原料异丁苯到成品需如下六步反响：化学制药工艺学49采用新创造的方法生产布洛芬，废物量可减少37%，BHC公司因此获得了1997年度美国“总统绿色化学挑战奖”的变更合成路线奖。异丁苯布洛芬化学制药工艺学50(3)无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施例:苯甲醛是一种重要的中间体，传统的合成路线是以甲苯为原料通过亚苄基二氯水解而得：间接电解氧化法制备苯甲醛是一条绿色生产工艺：

化学制药工艺学512.优化工艺条件例：乙酰苯胺的硝化反响：原工艺要求将乙酰苯胺溶于硫酸中，再加混酸进行硝化反响。后经研究发现，乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够高，混酸中的硫酸可以省去。这样不但节省了大量的硫酸，而且大大减轻了污染物的处理负担。化学制药工艺学523.改进操作方法例、抗菌药诺氟沙星(Norfloxacin)合成中的对氯硝基苯氟化反响，原工艺采用二甲基亚砜(DMSO)作溶剂。后改用高沸点的环丁砜作溶剂，反响液除去无机盐后，可直接精馏获得对氟硝基苯，防止了废水的生成。化学制药工艺学534.采用新技术例、在药物中间体4-氨基吡啶的合成中，原工艺采用铁粉复原硝基氧化吡啶制备4-氨基吡啶,消耗大量的醋酸，产生较多的废水和废渣。现采用催化加氢复原技术，既简化了工艺操作，又消除了环境污染。化学制药工艺学54苯乙酸是合成药物的重要中间体。目前工业上仍以苯乙腈水解来制备，而苯乙腈又是由苄氯和氢氰酸〔剧毒〕反响来合成的。现在通过苄氯羰化合成苯乙酸已经获得成功：化学制药工艺学55二、循环套用这不仅可降低原辅材料的单耗，提高产品的收率，而且可减少环境污染。例如，氯霉素合成中的乙酰化反响：原工艺：蒸发浓缩母液，回收醋酸钠新工艺：母液套用。降低原料消耗、提高产率、减少废水。化学制药工艺学56例：甲氧苄氨嘧啶(Trimethoprim，TMP)生产

铁氰化钾亚铁氰化钾铵将反响母液循环套用，可显著地减少环境污染。其它的如催化剂、活性炭等经过处理后也可考虑反复使用。化学制药工业中冷却水的用量占总用水量的比例一般很大，必须考虑水的循环使用，尽可能实现水的闭路循环。化学制药工艺学57三、综合利用充分利用废弃物“资源”的水平反映了一个企业的生产技术水平。

例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重要的污染物之一，将其制成杀草胺(Shacaoan)，就是一种优良的除草剂。化学制药工艺学58例：叶酸(Folicacid)合成中的丙酮氯化反响：反响过程中放出大量的氯化氢废气，直接排放将对环境造成严重污染。经依次用水和液碱吸收后，既消除了氯化氢气体造成的污染，又可回收得到一定浓度的盐酸。化学制药工艺学59四、改进生产设备，加强设备管理化学制药工业中，系统的“跑、冒、滴、漏”往往是造成环境污染的一个重要原因，必须引起足够的重视。在药品生产中，从原料、中间体到产品，以至排出的污染物，往往具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀等特点。无论是设备或管道，从设计、选材，到安装、操作和检修，以及生产管理的各个环节，都必须重视，以杜绝“跑、冒、滴、漏”现象，减少环境污染。化学制药工艺学60一、废水处理有关的根本概念l.水质指标：表征废水性质的参数,如pH值、悬浮物〔SS〕、生化需氧量〔BOD〕、化学需氧量COD等指标。pH值是反响废水酸碱性强弱的重要指标。悬浮物〔SS〕是指废水中呈悬浮状态的固体。生化需氧量BOD：在一定条件下，微生物氧化分解水中有机物时所需的氧量。BOD5，即5日生化需氧量，表示在20℃下培养5天，1L水中溶解氧的减少量。〔mg/L〕

废水的处理化学制药工艺学61化学需氧量COD:在一定条件下，用强氧化剂〔K2Cr2O7、KMnO4〕使污染物氧化所消耗的氧量。CODCr：我国的废水检验标准规定以重铬酸钾作氧化剂，标记为CODCrCOD、BOD表征水被污染的程度。COD能更精确地表示废水中的有机物的含量COD-BOD=未能被微生物降解的污染物的含量化学制药工艺学622.清污分流清污分流是指将清水(如间接冷却用水、雨水和生活用水等)与废水(如制药生产过程中排出的各种废水)分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮留，以利于清水的循环套用和废水的处理。除清污分流外，还应将某些特殊废水与一般废水分开，以利于特殊废水的单独处理和一般废水的常规处理。化学制药工艺学633.废水处理级数按处理废水的程度不同，废水处理可分三级处理。一级处理〔预处理〕通常是采用物理方法或简单的化学方法除去水中的漂浮物和局部处于悬浮状态的污染物，以及调节废水的pH值等。二级处理主要指废水的生物处理。废水经过一级处理后，再经过二级处理，可除去废水中的大局部有机污染物，使废水得到进一步净化。适用于各种有机物理的废水，经生化法处理后，废水中可被微生物分解的有机物一般可去除90%，SS可去除90-95%，BOD5到达20-30mg/L，处理后的污水一般能到达排放的要求。

化学制药工艺学64三级处理是一种净化要求较高的处理，目的是除去二级处理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有机物、可导致水体富营养化的可溶性无机物(如氮、磷等)以及各种病毒、病菌等。深度处理，只有特殊要求时才使用。BOD5到达5mg/L以下。化学制药工艺学654.废水中的污染物的分类在《国家污水综合排放标准》中，按污染物对人体健康的影响程度，将污染物分为二类。〔l〕第一类污染物指能在环境或生物体内积累，对人体健康产生长远不良影响的污染物。《国家污水综合排放标准》中规定的此类污染物有9种，即总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并()芘。〔2〕第二类污染物指其长远影响小于第一类的污染物。在《国家污水综合排放标准》中规定的有pH值、化学需氧量、生化需氧量、色度、悬浮物、石油类、挥发性酚类、氰化物、硫化物、氟化物、硝基苯类、苯胺类等共20项。

污水处理工艺介绍1污水处理根本方法和工艺流程2污水的一级处理3污水的二级处理〔生物处理〕4污水的三级处理5污水处理方法的选择与评价1污水处理根本方法和工艺流程

一、污水处理根本方法按处理方法的性质分：物理方法：格栅过滤、沉淀法、浮选法、离心别离、膜别离法等化学方法：混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化复原、电解等生物方法：好氧、厌氧法化学制药工艺学68废水处理技术按作用原理一般可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物别离出来，在别离过程中不改变其化学性质，如沉降、气浮、过滤、离心、蒸发、浓缩等。化学法是利用化学反响原理来别离、回收废水中各种形态的污染物，如中和、凝聚、氧化和复原等。

化学制药工艺学69物理化学法是综合利用物理和化学作用除去废水中的污染物，如吸附法、离子交换法和膜别离法等。生物法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质，如H2O和CO2等。流程的组织一般遵循先易后难、先简后繁的规律。按不同的处理程度和处理任务可分为：一级处理：机械处理二级处理：主体工艺为生化处理三级处理：控制富营养化和重新回用原水格栅沉砂池生物处理设备初沉池二沉池消毒排放或三级处理一级处理〔物理处理〕二级处理〔生物处理〕污泥浓缩池污泥消化池污泥脱水污泥利用沼气污泥处理城市二级污水处理厂典型工艺流程二、污水处理工艺流程原水回收有用物质毒物处理一般处理再用或排放工业污水处理一般流程2污水的一级处理一、格栅二、沉砂池三、调节池四、沉淀池五、气浮一、格栅平面粗格栅〔50~100mm〕曲面中格栅〔10~40mm〕细格栅〔3~10mm〕人工去除格栅机械去除格栅

履带式机械格栅工作原理二、沉砂池

1.作用从污水中别离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。

2.沉砂池类型及原理

平流式〔重力式〕沉砂池曝气式沉砂池平流式〔重力式〕沉砂池

曝气沉砂池示意图工作原理三、调节池

为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水的水量和水质进行调节。酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可到达中和的目的。短期排出的高温污水也可用调节的方法来平衡水温。工作原理四、沉淀池

常见的几种沉淀池类型平流式沉淀池竖流式沉淀池幅流式沉淀池斜流式沉淀池平流式沉淀池或采用链板式刮泥机幅流式沉淀池〔中心进水〕幅流式沉淀池〔周边进水〕斜板沉淀池几种沉淀池的比较平流式池：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用；竖流式池：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，因此一般仅适用于中小型污水处理厂使用；辐流式池：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平；斜流式池：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，缺点是容易滋生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。五气浮气浮法又称为浮选法，它是在污水中通入空气，产生微小气泡作为载体，使污水中的乳化油、微小悬浮物等污染物黏附在气泡上。利用气泡的浮升作用上浮到水面，通过收集水面上的泡沫或浮渣到达别离杂质、净化污水的目的。亲水性物质与气泡的粘附情况1.亲水性物质2.极性基〔圆头端、亲水性〕3.非极性基〔尾端、疏水性〕浮选剂例如：松香油、煤油、脂肪酸及盐类等局部(回流)加压溶气气浮法3污水的生物处理一、污水的生物处理概述污水的生物处理就是利用微生物的氧化分解及转化功能，以污水的有机物(少数以无机物)作为微生物的营养物质，采取一定的人工措施，创造一种可控制的环境，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。好氧生物处理厌〔兼〕氧生物处理二、污水生物处理分类2、生物处理对水质的要求

a．温度

好氧生物处理的水温宜在20℃-40℃。厌氧生物处理的适宜水温在10-30℃、35-38℃和50-55℃。b．pH值

好氧生物，废水的pH值在6-9；厌氧生物，废水的pH值在。c．营养物质

d．有毒物质

e．溶解氧

f．有机物浓度

好氧生物处理的原理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。有机物的好氧分解图示在污水好氧处理过程中，必须不间断地供给溶解氧。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，首先必须有足够数量的微生物，同时，还必须有足够数量的营养物质。好氧生物处理

传统活性污泥法氧化沟序批式活性污泥法生物滤池、生物转盘流化床、气提式反响器〔BAS〕活性污泥法生物膜法活性污泥的特征与微生物

①特征a、形态：在显微镜下呈不规那么椭圆状，在水中呈“絮状”。b、颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变〔如发黑为曝气缺乏，发黄为曝气过度〕。c、理化性质：ρ=1.002～1.006，含水率99%，直径大小0.02～0.2mm，外表积20～100cm2/ml，pH值约6.7，有较强的缓冲能力。其固相组分主要为有机物，约占75～85%。d、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。〔理解：自我繁殖、生物吸附与生物氧化〕。e、组成：由微生物群体，微生物残体，难降解有机物，无机物四局部组成。②微生物组成及其作用组成：包括细菌、真菌、原生动物、后生动物。细菌：以异养型原核生物(细菌)为主，数量107～108个/mL，自养菌数量略低。其优势菌种：产碱杆菌属等，它是降解污染物质的主体，具有分解有机物的能力。真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类、捕食游离细菌。其出现的顺序反映了处理水质的好坏〔这里的好坏是指有机物的去除〕，最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型纤毛虫；当处理水质良好时出现固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫、盖纤虫等。后生动物(主要指轮虫、线虫、甲壳虫如水骚类〕，捕食菌胶团和原生动物，是水质稳定的标志。产碱杆菌丝状菌草履虫游泳型纤毛虫钟虫固着型纤毛虫轮虫线虫3、好氧生物处理法(1)活性污泥法

活性污泥是由好氧微生物(包括细菌、微型动物和其它微生物)及其代谢和吸附的有机物和无机物组成的生物絮凝体，具有很强的吸附和分解有机物的能力。

①活性污泥的性能指标衡量活性污泥数量和性能好坏的指标主要有污泥浓度(MLSS)、污泥沉降比(SV)和污泥容积指数(SVI)等。污泥指数的计算方法为：活性污泥法工艺流程初次沉淀池曝气池空气进水回流污泥剩余污泥污泥出水二次沉淀池再生池③常用曝气方式按曝气方式不同，活性污泥法可分为普通曝气法、逐步曝气法、完全混合曝气法、纯氧曝气法和深井曝气法等多种方法。氧化沟〔OD〕1.概念：氧化沟是一种改进的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称‘‘环形曝气池”。1920年，在英国谢非尔德(Sheffield)首次建成氧化沟，采用浆板式曝气机。氧化沟流程示意图氧化沟的工艺特点简化了预处理氧化沟HRT、SRT较长，有机物可得到较彻底的去除，排出的污泥已经高度稳定，不需初沉池和厌氧消化具有推流式的流态特征DO浓度在沿池长方向形成好氧、缺氧和厌氧条件，合理设计可用来脱氮除磷。采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟(英国ASHVale污水处理厂)OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)

Orbal型氧化沟SBRSBR法(SequencingBatchReator)，是连续式活性污泥法的一种改型，它的反响机制以及污染物质的去除机制和传统活性污泥法根本相同，仅运行操作不一样。SBR的操作模式由进水、反响、沉淀、出水和待机等5个根本过程组成。去除碳源的典型的SBR运行程序1、经典SBR〔间歇式污泥法〕反响器原理2、SBR反响器3.经典SBR反响器的优点4.同时，经典的SBR反响器也存在一定的问题比方：1)对于单一SBR反响器的应用需要较大的调节池；2)对于多个SBR反响器进水和排水的阀门自动切换频繁；3)无法解决大型污水处理工程连续进水、连续出水的处理要求。4)设备的闲置率较高5)污水提升水头损失较大。正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBR反响器的不断改进和开发。5.CASS(CAST)工艺(1)生物选择器(2)缺氧区(3)好氧区(4)回流污泥和剩余污泥(5)滗水器循环式活性污泥法工艺6.AB法〔Adsorption-Biodegradation〕AB法是吸附－生物降解工艺的简称，是由德国亚琛工业大学〔Aachen〕宾克〔Bohnke〕教授于20世纪70年代中期开创。该工艺于80年代初应用于工程实践,目前,国内已有多家城市污水处理厂采用了AB法工艺。与传统活性污泥法相比，AB法主要有以下特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。

AB法工艺的流程

污水由排水系统经格栅和沉砂池直接进入A段，该段为吸附段，负荷较高，泥龄短,水力停留时间很短,约为30min，有利于增殖速度较快的微生物生长繁殖，而且在A段存活的只是抗冲击负荷能力强的原核细菌，其他微生物不能存活。废水经过A段处理后，BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B段的工作；A段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可能通过污泥的吸附作用得以去除。

污水从A段流出后进入B段，B段为生物氧化段，属于传统活性污泥法，一般在较低负荷下运行，停留时间约为2～6h,泥龄较长，为15～20d。B段发生硝化和局部的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS和BOD一般小于10mg/L。8.其他SBR演变工艺ICEAS工艺

IntermittentCycleExtendedAerationSystem间歇式循环延时曝气工艺IDEA工艺

IntermittentlyDecantedExtendedAeration间歇排水延时曝气工艺DAT-IAT工艺

DemandAerationTank－IntermittentAerationTank需氧池－间歇曝气池工艺④剩余污泥的处理污泥脱水的方法主要有：①沉淀浓缩法②自然晾晒法③机械脱水法脱水后的污泥可采取以下几种方法进行最终处理。①燃烧②作建筑材料的掺合物③作肥料④繁殖蚯蚓3、生物膜法生物膜法是依靠生物膜吸附和氧化废水中的有机物并同废水进行物质交换，从而使废水得到净化的另一种好氧生物处理法。根据处理方式与装置的不同，生物膜法可分为生物滤池法、生物转盘法和流化床生物膜法等。图6-6生物膜的净化原理①生物滤池

a)工艺流程

b)生物滤池的负荷C)普通生物滤池d)塔式生物滤池注意：没有横线！②生物转盘法

③生物流化床

污水的厌氧生物处理概述厌氧生物处理机理厌氧处理反响器技术

一、概述厌氧生物处理是指利用厌氧微生物的代谢过程，在无氧条件下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理方法。与好氧生物处理技术相比，它具有以下突出优点：能耗低(约为好氧的10％～15％〕可回收生物能源〔沼气〕产生的剩余污泥量少〔相当于好氧的1/10~1/6〕可承受的有机负荷高，占地少但厌氧生物处理也有自身的缺点，主要是：厌氧处理后出水COD、BOD值较高，难以达标〔需好氧处理作为后处理〕厌氧水力停留时间一般较长，厌氧的启动时间一般也较长受温度等影响大，有恶臭二、厌氧生物处理的机理厌氧生物降解过程可分为四个阶段：1.水解阶段2.酸化阶段(也叫发酵阶段)3.产乙酸阶段4.产甲烷阶段水解阶段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(通过细菌胞外酶作用)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脂肪被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸Return酸化阶段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外,这一阶段的主要产物有VFA\醇类\乳酸\CO2\NH3\H2S等。与此同时，酸化菌也利用局部物质合成新的细胞物质。

产乙酸阶段在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、H2、碳酸等以及新的细胞物质。产甲烷阶段在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为CH4、CO2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速度最慢的那个阶段，因为产甲烷菌的生长缓慢,所以产甲烷的反响较慢,所以一般产甲烷阶段是整个厌氧降解过程的速率限制性阶段.小结

(厌氧生物处理反响机理图)原酸化阶段和产乙酸阶段可合并为一个阶段4、厌氧生物处理法

〔1〕传统厌氧消化池〔2〕厌氧接触法〔3〕上流式厌氧污泥床〔四〕各类制药废水的处理l.含悬浮物或胶体的废水废水中所含的悬浮物一般可通过沉淀、过滤或气浮等方法除去。气浮法的原理是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面，从而实现固液别离。2.酸碱性废水

对于浓度较高的酸性或碱性废水应尽量考虑回收和综合利用回收后的剩余废水或浓度较低、不易回收的酸性或碱性废水必须中和至中性。3.含无机物废水

制药废水中所含的无机物通常为卤化物、氰化物、硫酸盐以及重金属离子等，常用的处理方法有稀释法、浓缩结晶法和各种化学处理法。对于不含毒物又不易回收利用的无机盐废水可用稀释法处理。例如，用高压水解法处理高浓度含氰废水，去除率可达99.99%以上。4.含有机物废水

常用的回收和综合利用方法有蒸馏、萃取和化学处理等。回收后符合排放标准的废水，可直接排入下水道。对于低浓度、不易被氧化分解的有机废水，这些废水可用沉淀、萃取、吸附等物理、化学或物理化学方法进行处理。对于浓度高、热值高、可用燃烧法进行处理。污水自然生物处理污水自然生物处理的回忆与前瞻污水的自然生物处理已有300多年的历史，但随着经济和社会的开展，生活污水和工业废水的水质水量发生了很大的变化，“经典式”生态系统的自然净化能力承受不了越来越沉重的污染负荷。为了解决日益严重的水环境污染问题，出现了以普通活性污泥法、生物膜法等高效的人工净化技术。但进入20世纪70年代，严重的世界能源危机，迫使人们又转向研究节省能源、资源和投资的处理方法。污水的自然生物处理作为“替代技术”之一受到重视。一、稳定塘〔生物塘〕1、概述稳定塘：又叫生物稳定塘〔biologicalstabilizationpond〕，俗称氧化塘〔oxidationpond〕。1)工作原理：依靠自然生态系统的净化作用使污水净化。2)供氧方式：通过大气复氧和藻类的光合作用供氧，或人工曝气〔曝气塘〕。3)分类：按DO浓度上下分好氧稳定塘,兼性塘,厌氧塘,曝气塘。按处理程度分一级、二级和深度处理塘。按出水方式又可分连续出水塘、控制性水塘、贮存塘。4)适宜条件：要求有废河道、沼泽地、峡谷、荒地且地质条件良好的地形；要考虑气温、光照和风力。5)优缺点：工程简单，建设投资少，能耗少，本钱低廉，利于农业灌溉，能实现污水资源化。但占地面积大，净化效果受季节〔含光照、气温〕影响，易造成地下水污染，周边环境条件较差。生物塘的种类及特征名称好氧生物塘兼氧生物塘厌氧生物塘曝气生物塘水深（米）0.2~0.41~2.52.5~42.5~4.5停留时间(日)2~67~3030~502~10BOD负荷（g/m3d）10~202~102~100BOD去除率80~9535~7550~7050~80光合反应有有藻类浓度（毫克/升）>10010~50齐齐哈尔南郊污水处理厂880公顷氧化塘北京通州区污水深水曝气塘兼性塘二、污水的土地处理系统

1.概念：在人工控制条件下,将污水投配在土地上，通过土壤－微生物－植物的生态系统，进行物理、化学、物理化学和生物化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。2.工作原理：利用土壤—微生物—植物生态系统,进行物理、化学、物化和生化作用过程，使污水得到净化。其中土壤胶体和土壤微生物是土壤能够容纳、缓冲和分解微生物的关键。3.净化作用机理物理过滤：土壤颗粒孔隙的截留。物理吸附：黏土等硅酸盐类物质具有离子交换和吸附作用。物理化学吸附：重金属离子与土壤胶体、腐植酸等的鳌合作用.化学反响和化学沉淀：与土壤中的某些组分形成难溶性化合物或因pH改变而沉淀、挥发。如与土壤中的铁、铝、钙、磷、碳酸盐等发生反响，氨氮在碱性条件下挥发等。微生物代谢：通过各种微生物的相互依存、协同作用，降解各种有机物和氮磷等污染物质。植物代谢：植物的吸收、降解和蒸腾作用。4、组成：预处理设备，调节与贮存设备，污水输送、配水控制系统，土地净化地、净化水的收集、利用系统。5、工艺a、慢速渗滤处理系统：利用草场、林地、荒地以及农田、蔗地等〔土壤微生物与植物〕，不考虑处理水的流出。b、快速渗滤处理系统：在专门的处理地上间歇处理(利用土壤微生物进行交替厌氧与好氧)，下设专门回收处理水系统。c、地表漫流处理系统：利用缓坡草地缓慢流动〔要求土地渗透性差〕，并以地表径流聚集、排放和利用处理水。三、湿地处理系统：利用沼泽土壤的物理化学作用和微生物的生物化学作用、以及耐水植物〔芦苇、香蒲、灯心草等〕的协同净化作用使污水得到净化的一种土地处理工艺。a、分类：天然湿地，人工湿地和人工潜流湿地系统(见附图)。b、生态系统：耐水植物〔芦苇、香蒲等〕、土壤〔粘土矿物〕及其微生物联合作用。c、供氧：植物光合作用在植物根际周围形成“含氧区”，为好氧微生物供氧。d、净化机理：物理沉降，根际截留，化学沉淀，土壤及其微生物、植物的吸附吸收与生物代谢，阳光及其植物分泌物的灭活作用等。e、设计运行：对天然湿地，水深一般，不超过1m。对人工湿地：有机负荷NA0.0018—0.011kg/对人工潜流(芦苇—石料/或水草—芦苇系统)，在渗滤和毛细管作用下通过过滤、沉淀、吸附和微生物作用降解污染物。

天然湿地湿地位于滇池外海北部、大清河与海河入湖口之间，面积约20亩，进水为典型的合流制城市污水。目前，湿地日最大处理水量为3000立方米。

成都活水公园南京活水公园上海活水公园4污水的三级处理

一、概述经二级生物处理后，其出水一般含有：BOD30mg/L左右，COD60mg/L左右，NH315-25mg/L，P3-8mg/L，SS30mg/L左右，以及细菌、重金属等，必须经过处理，否那么易导致水体富营养化，并对鱼类，农作物、淡水水质及处理本钱等带来影响。三级处理的方法包括：砂滤、混凝、微滤、反渗透、电渗析、离子交换、消毒、活性炭吸附、脱氮除磷等。二、局部深度处理工艺1、悬浮物的去除1〕颗粒粒径：二级出水SS是以1um~1mm的生物絮凝体和未被絮凝的胶体物质。一般通过混凝、砂滤、微滤和反渗透去除。2〕混凝沉淀：通过投加混凝剂，并经快速搅拌混凝，慢速搅拌絮凝，使微小颗粒和胶体物质脱稳而凝聚，成为较大颗粒絮体而沉淀去除。a.混凝机理：压缩双电层(高价聚合盐)、吸附——电中和、吸附架桥、卷扫—网捕。b.混凝过程： 凝聚：指胶体的脱稳过程 絮凝：指胶体脱稳后聚结成大颗粒絮体的过程。c.混凝剂、助凝剂混凝剂：能破坏水中胶体的稳定性并能促进胶体絮凝的物质。无机盐类混凝剂：铝盐混凝剂〔硫酸铝、明矾、聚合硫酸铝〕、铁盐混凝剂〔三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁〕有机高分子混凝剂：有机合成高分子混凝剂如聚丙烯酰胺、天然高分子混凝剂助凝剂：为强化混凝效果，投加的某些辅助药剂，如用来调节pH的石灰、碳酸钠、将二价铁氧化为三价铁的氯气、增强絮体结构的水玻璃〔Na2SiO3〕2、溶解性有机物去除1〕活性碳吸附：活性碳具有巨大的外表积和细小的孔隙，能吸附有机物，重金属离子等。2〕O3氧化处理：对二级处理水进行以回用为目的的处理，力求去除污水中存在的有机物、色度和杀菌、消毒。3、溶解性性无机盐的去除危害：具有腐蚀性，易结垢，SO42－复原产生H2S，造成土地板结和盐碱化。因而出水回用和农用前要求脱盐。脱盐技术：反渗透、电渗析、离子交换。a.反渗透：利用半渗透膜，当对高浓度一侧施加高于渗透压的压力时，水分子通过渗透膜，从而使水得到净化。b.电渗析：在电流作用下，阳、阴离子分别通过阳、阴离子交换膜而在局部富集，使水得到净化，从而脱盐。c.离子交换：带离子水经过交换树脂、沸石等时，无机盐通过交换吸附反响而被去除。CDRA+M+=RM+A+4、污水的消毒处理原因：无论什么工艺，出水细菌均会超标，从而带来危害。使用场合：污水农灌、排放水源地上游、旅游景区，以及流行病流行季节。消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸钠和紫外线1〕液氯消毒原理：Cl2＋H2O→HOCl＋HCl工艺参数：投加量：10mg/L。混合反响：机械搅拌5-15S，鼓风混合0.2m3/m3.min。水力混合：V≥0.6m/s。接触时间：10～30min。要求余氯：≥0.5mg/L〔为什么？〕。为了抑制水中残存细菌的再度繁殖2〕次氯酸钠消毒原理：Cl2＋2NaOH→NaOCl+NaCl+H2ONaOCl+H2O→HOCl＋NaOHHOCl→OCl－+H+接触时间：15min3〕二氧化氯消毒原理：CLO2+H2O=HCL+HCLO+O2工艺参数：使用剂量：2～5mg/L接触时间：10～20min氯法消毒加氯加次氯酸盐加二氧化氯优缺点：杀菌消毒效果好，费用低廉；但使用氯化物易产生有机卤化物，对人体和生物有潜在的毒性。4)O3消毒原理：O3→O2＋[O]，工艺参数：使用剂量：10mg/L接触时间：5～10min，出水消除臭氧。优缺点：03具有和氯一样的杀菌能力，在对付活性病毒时更具优越性，而且能降低水的色度和消除异味，还能为水充氧。5〕紫外线消毒原理：紫外线穿透细胞壁并与细胞质反响而到达消毒目的。方法：浸水式和水面式〔高压石英水银灯〕。照射强度：0.19－2。污水深度：0.65－1.0m。缺点：不能解决消毒后管网的再污染问题，电耗大，水中悬浮杂质和色度对紫外线透