工业废水的污染特征及处理方法概论(PPT 91页).ppt

1、污水处理职工技术培训,工业废水的污染特征及处理方法武汉国龙鑫环保科技有限公司孙建国环保部宣教中心注册证号：2010-JS-WFS-001；,污水处理职工技术培训,概述：工业废水包括生产废水和生产污水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。生产过程中排出的水。主要污染物的化学性质分类，分为：无机废水、有机废水、混合废水、重金属废水、放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。,按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水纺织废水、制革废水、农药废水、冶金

2、废水、炼油废水等。按废水中所含污染物的主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。,污染源：工业废水造成的污染主要有：有机需氧物质污染，化学毒物污染，无机固体悬浮物污染，重金属污染，酸污染，碱污染，植物营养物质污染，热污染，病原体污染等。许多污染物有颜色、臭味或易生泡沫，因此工业废水常呈现使人厌恶的外观。,特点：工业废水的特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大。如电力、矿山等部门的废水主要含无机污染物而造纸和食品等工业部门的废水,有机物含量很高，BOD5常超过2000mgL，有的达30000mgL。即使同一生产工序,生产过程中水质也会有很大变

3、化.如氧气顶吹转炉炼钢，同一炉钢的不同冶炼阶段，废水的pH值可在413之间,悬浮物可在25025000mgL之间变化。,工业废水处理遵循的原则：1、优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。2、在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中，应严格操作、监督，消除滴漏，减少流失，尽可能采用合理流程和设备。3、含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与废水分流，以便处理和回收有用物质。,4、流量较大而污染较轻的废水，应经适当处理循环使用，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。5、类似城市污水的有机废水，如

4、食品加工废水、制糖废水、造纸废水，可排入城市污水系统进行处理。6、一些可以生物降解的有毒废水，如酚、氰废水，应先经处理后，按城镇排放标准排入城市下水道，再进一步生化处理。(cj343-2010)7、含有难以生物降解的有毒废水，应单独处理，不应排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。,污水处理职工技术培训,含酚废水来源：主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。危害：主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物，可使蛋

5、白质凝固。,污水处理职工技术培训,浓度达到0102mg/L时，鱼肉即有异味不能食用；质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚510mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mgL，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。浓度1000mg/L的含酚废水称为高浓度含酚废水。须回收酚后，再进行处理。；浓度1000mg/L的含酚废水称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理,污水处理职工技术培训,处理方案：回收酚的方法有：溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用：生物氧化、化学氧化、物理化学氧化

6、等方法进行处理后排放或回收。,污水处理职工技术培训,含汞化合物来源：有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等危害：元素汞基本无毒；无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性最大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。,污水处理职工技术培训,处理方案：废水中去除无机汞的方法有：硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或

7、活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。,污水处理职工技术培训,含油废水来源：含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。状态：废水中油类污染物质，除重焦油的相对密度为11以上外，其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。,污水处理职工技术培训,（）浮上油：油滴粒径大于100m，易于从废水中分离出来。（）分散油：油滴粒径介于10一100m之间，悬浮于水中。（）乳化油：油滴粒径小于10m，不易从废水中分离出来。,污水处理职工技术培训,差异：炼油过程中产生废水，含油量约为1501000mg/L，焦化废水中焦油

8、含量约为500800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达20003000mg/L。因此，含油废水的治理应首先利用隔油池，回收浮油或重油，去除率为6080，出水中含油量约为100200mg/L；对于乳化油采用浅层气浮将微小油粒吸附聚合上浮刮掉，去除率70%80%,污水处理职工技术培训,废水中的乳化油和分散油较难处理，故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化；方法之二，是在处理过程中，尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。,污水处理职工技术培训,重金属废水来源：主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业

9、排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异形态：由于重金属不能分解破坏，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。,经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。,处理原则：首先，最根本的是改革生产工艺不用或少用毒性大的重金属；其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排

10、入城市下水道，以免扩大重金属污染。,方案对重金属废水的处理，通常可分为两类；一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。,污水处理职工技术培训,含氰废水含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水，在水中不稳定，较易于分解，无机氰和有机氰化

11、物皆为剧毒性物质，人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0.18g，氰化钾为0.12g，水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0.04o.1mg/L。,含氰废水治理措施主要有：(1)改革工艺，减少或消除外排含氰废水，如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。(2)含氰量高的废水，应采用回收利用，含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气碱液吸收法、蒸汽解吸法等治理方法有:碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广，硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定，空气吹脱法既污染大气，出水又达不到排放标准较少采用。,污水处理职工技术培训,食品工

12、业废水食品工业主要有:肉制品、鱼制品、乳制品工业,制糖工业，禽蛋加工和水果、蔬菜加工工业，食用油脂工业，糖果、罐头工业，饮料工业，调味料和添加剂工业，粮食加工工业等。在食品加工的各种工艺过程中，用水量和废水量都很大。废水中的主要污染物有：漂浮在废水中的固体物质，如菜叶、果皮、鱼鳞、碎肉、禽羽、畜毛等;悬浮在废水中的油脂蛋白质、淀粉、胶体物等；,溶解在废水中的糖、酸、碱、盐类等；来自原料挟带的泥砂和动物的粪便等；可能存在的致病菌等。食品工业废水的主要特点是，有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无毒性。食品工业废水的主要污染危害是使水体，以致引起鱼类和其他水生动物死亡,促使水底积沉的有机物质在厌氧

13、条件下分解,产生臭气，恶化水体，污染环境。在加工过程中冲洗动物胃肠，使废水中含有致病菌，如不经处理,任意排放,将传播疾病，危害人畜健康。,食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外，一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高，可采用两级曝气池或两级生物滤池，或联合使用两种生物处理装置，也可采用厌氧好氧串联的生物处理系统。,污水处理职工技术培训,处理造纸工业废水造纸工业生产分为两个主要工艺阶段，即制浆和抄纸。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白；抄纸则是把浆料稀释、成型、压榨、烘干、制成纸张。这两项工艺都耗用大量的水。在中国,生产1吨纸约需水100吨（木

14、浆）至400吨（草浆），其中大部分作为废水排出。造纸废水中含BOD和SS浓度很高，并含有大量化学药品和杂质。,制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑液。每生产1吨纸浆，排出10波美度(10Be)的黑液约10吨。黑液中的污染物浓度很高,BOD高达500040000mgL,纤维总量有时高达产品总量15以上。还含有大量无机盐和色素。漂白工序排出的废水中也含有酸、碱等物质。在抄纸工艺中，抄纸机前端排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料，大多是有用物质。黑液和白水是造纸工业的主要废水。,黑液处理：目前广泛采用的黑液处理方法是燃烧法，以回收氢氧化钠、硫化

15、钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。首先用真空洗浆机或压力洗浆机把黑液从蒸煮后的浆料中提取出来，经过3效至5效蒸发器，将黑液蒸发浓缩至固体含量达45以上，然后送入燃烧炉。在燃烧炉中，加入硫酸钠，在1100温度下燃烧。燃烧的作用在于继续蒸发黑液中水分，促使黑液中钠盐遇热分解。在燃烧炉中，有机物和空气混合燃烧，无机物成为熔融物,污水处理职工技术培训,这种方法适用于处理以木材为原料的碱法造纸废水，而不适用于处理以草类纤维为原料的造纸废水。草类原料的纤维细小，半纤维素含量高，又含有硅。因纤维细小，提取黑液时耗水量大；在蒸发时，硅酸盐会结垢，使传热系数下降，甚至堵塞管路。草浆黑液较为粘稠，蒸发后不易达

16、到燃烧所需浓度，需增加辅助燃料。硅酸钠熔点(1088)比碳酸钠熔点(874)高,会促使碳酸钠大量挥发。另外在碳酸钠苛化时，由于所形成的硅酸钠的干扰，碳酸钙不易下沉，降低了苛化效率。因此，草浆黑液目前还不能广泛利用。,污水处理职工技术培训,处理黑液的其他方法还有：制铵肥法黑液含碱量大，一般pH值在10以上。在黑液中加入废酸，把pH值调至12，然后加氨中和到中性，即为胡敏酸胺，其中含氨1左右，呈液态,用作农肥，肥效高而持久，并能增进土壤疏松。这种处理方法投资少而收效大，简单易行。,污水处理职工技术培训,制磷肥法：将黑液蒸发浓缩至25波美度浓度，使其与磷石、钾石一起在1100温度下燃烧，利用黑液中部

17、分热量和在高温燃烧时生成的碳酸钠，烧制成磷肥。这种磷肥的肥效较好。此法设备投资较大，黑液中的某些有用成分也不能回收。电渗析法：从60年代起，中国开始用电渗析法综合利用碱法制浆黑液的试验研究，碱的回收率可达70以上;有机阴离子在阳极反应,逐渐氧化成为有机酸类；木质素沉淀下来可以回收利用。,物理法：通过过滤、沉淀、上浮等方法，主要去除废水中固体悬浮物如木节、树皮、浆碴、纤维、填料、胶料和涂料等。一般可去除悬浮物80以上，去除COD50左右。经脱碱和分离木质素后的黑液，可调整pH值，并加氨水中和，成为胡敏酸胺。这种方法能回收利用黑液中大量有用物质，又不产生新的废物，但是电耗过大，回收1吨烧碱约耗电5

18、000千瓦小时。,漂白废水处理：纸浆一般要进行三段漂白工艺。在氯化段,产生酸性废水；在碱处理段,产生碱性废水；在漂白段，产生氧化物废水。这些废水可与抄纸机废水混合一起处理。主要处理方法有：物理法通过过滤、沉淀、上浮等方法，主要去除废水中固体悬浮物如木节、树皮、浆碴、纤维、填料、胶料和涂料等。一般可去除悬浮物80以上，去除COD（化学需氧量）50左右。,污水处理职工技术培训,生物法：用活性污泥法、生物膜法等。如有可能，也可用氧化塘法或在曝气池内去除有机物。化学法：采用中和、氧化脱臭等。中和处理常用在澄清前调节pH值，使漂白废水满足生物法处理所需条件。也可在废水排放前进行中和以达到排放要求。漂白废

19、水常在生物处理前段或后段进行脱臭、脱色等处理。此外还有吸附和凝聚法,用以脱色,去除悬浮物和胶体物质。如利用石灰、活性炭或混凝沉淀法脱色，并可去除大量有机物。某些国家也采用反渗透、超过滤、电渗析以及离子交换等处理法。,白水处理：抄纸产生的废水是在抄纸机的案辊部分由稀释纸浆分离出的水（白水），含有大量纸浆纤维以及高岭土、滑石粉等填料和松香胶料。白水可以直接送回纸浆稀释槽重复利用，水和原料都有利用价值。吸水箱吸出的废水和压榨出的废水，所含各种成分和纤维都低于白水，可以送到打浆机回用，或用分离法回收其中的纤维、填料。分离的方法是先用筛网过滤，再用沉淀、气浮法处理。这种方法可使悬浮物降低到1520mg/

20、L,纤维回收率达90以上，处理水可回用。,酸法造纸的废水呈酸性，所含BOD高，色浓,含有戌糖、己糖、木质素等。木浆废水可经中和后发酵，利用其中糖类制造酒精,每吨废水可制酒精1公斤左右。也可把废水浓缩后直接制成粘合剂（如苇草制浆废水）、分散剂、鞣剂，或加工提取饲料酵母、硫代木质素、香兰素等副产品。这些方法的经济效果还不理想，技术上还有问题，未能推广。各国一般是采用燃烧法回收热量和化学药品如镁盐等。造纸工业废水的处理应主要着眼于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的完善处理手段。,污水处理职工技术培训,印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其

21、混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100200吨，其中8090%成为废水。废水一般分为：退浆废水，主要含有浆料及其分解物、纤维屑、酸、碱和酶类污染物，浊度大。用淀粉浆料时BOD、COD均高；用合成浆料时COD很高，BOD小于5mg/L。煮炼废水，废水碱性很强，呈褐色，COD与BOD很高，达每升数千毫克。主要污染物为纤维中杂质与洗净剂，化学纤维煮炼废水的污染较轻；,漂白废水，去除纤维表面和内部的有色杂质，常采用各种氧化剂漂白。丝光废水，属碱性(PH1213)，含有纤维屑等悬浮物，BOD、COD很高。染色废水，水质多变，有时含有使用各种染料时的有毒物质（硫化

22、碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），碱性，PH有时达10以上（采用硫化、还原染料时），含有有机染料、表面活性剂等，BOD、COD高，而SS少。印花废水，含浆料，BOD、COD高。整理工序废水，主要含有纤维屑、树脂、甲醛、油剂和浆料，水量少。常用的治理方法为改革工艺，回收利用碱液、染料、水剂采用沉淀、吸附、中和、混凝沉淀、氧化和生化处理法（如活性污泥法）等。,污水处理职工技术培训,回收利用：(1)废水可按水质特点分别回收利用，如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流，前者可以对流洗涤一水多用，减少排放量；(2)碱液回收利用，通常采用蒸发法回收，如碱液量大，可用三效蒸发回收，碱液量小，可用薄膜蒸发回收；(

23、3)染料回收如士林染料可酸化成为隐巴酸，呈胶体微粒悬浮于残液中，经沉淀过滤后回收利用。,无害化处理可分：(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物；吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度，还可降低废水的色度；混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质；氧化法在于氧化废水中还原性物质，使硫化染料和还原染料沉淀下来。(3)生物处理法有活性污泥法和生物接触氧化法等。为了提高出水水质，达到排放标准或回收要求往往需要采用几种方法联合处理。,污水处理职工技术培训,酸碱废水由于现代工业的迅猛发展，所以含酸或含碱的废水

24、来源很广。含酸废水主要来自制酸厂、化工厂、化学纤维厂、染料厂、金属酸洗车间和电镀车间等。其中有的含有无机酸，有的含有机酸，或二者兼有。含酸浓度差异很大，低的小于1%,高的大于10%含碱废水主要来自制碱厂、制浆造纸厂、印染厂、皮革厂、炼油厂等。其中有的含无机碱，有的含有机碱。含碱浓度有的高于5%，有的低于1%。酸碱废水中，除含有酸、碱以外，还可能含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物、有机物。,含较低浓度的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、有机酸等酸性物质的废水称酸性废水；含较低浓度的苛性钠、碳酸钠、氢氧化钠、氨等碱性物质的废水称碱性废水，两者合称酸碱废水。酸碱废水有较强的腐蚀性，腐蚀管渠及构筑物，干扰水体自净

25、，使土壤酸化或盐碱化。对酸碱废水的处理首先应尽量回收利用，特别是对于较高浓度的酸碱废水采用结晶法及渗析法、离子交换法等，对于低浓度酸碱废水（含酸4%、含碱2%以下时），应进行中和处理（酸碱废水中和、利用碱渣、烟道气等或投加剂、过滤等方法），必要时进一步进行生化处理。,酸碱废水处理的一般原则是：(1)高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用的废水处理法，根据水质、水量和不同工艺要求，进行厂区或地区性调度，尽量重复使用：如重复使用有困难，或浓度偏低，水量较大，可采用浓缩的废水处理法回收酸碱。(2)低浓度的酸碱废水，如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和废水处理。对于中和处理，应首先考虑以废治废的废

26、水处理原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水，利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时，可采用中和剂废水处理。,污水处理职工技术培训,回收利用的方法主要有：浸没燃烧高温结晶法、真空浓缩冷冻结晶法和自然结晶法。浸没燃烧高温结晶法的基本过程是：将煤气燃烧所产生的高温气体直接喷入待蒸发的废液,去除废液中的水分,浓缩并回收酸类物质。这种浓缩方法适用于处理大量废水其优点是热效率高，回收的再生酸浓度较高(可达42.6%)；缺点是酸雾大，防腐蚀要求较高，并须有可燃气体来源。,污水处理职工技术培训,真空浓缩和自然结晶法的基本过程是：利用真空减压法降低含酸废水的沸点,以蒸发水分,浓缩并回收酸类物质

27、。这种浓缩方法的优点是自动化程度较高，酸雾问题易于解决；缺点是回收的再生酸浓度较低（仅为1820%）；需用耐酸防腐蚀材料较多，设备投资较大。自然结晶法主要是利用含酸废水制取硫酸亚铁、硫酸铵等化工原料和化学肥料。此外，还可用渗析法、离子交换法回收酸、碱物质。在水处理工艺中，也可将酸性废水用于给水软化的磺化煤再生和用于水质稳定等。,真空浓缩和自然结晶法的基本过程是：利用真空减压法降低含酸废水的沸点,以蒸发水分,浓缩并回收酸类物质。这种浓缩方法的优点是自动化程度较高，酸雾问题易于解决；缺点是回收的再生酸浓度较低（仅为1820%）；需用耐酸防腐蚀材料较多，设备投资较大。自然结晶法主要是利用含酸废水制取

28、硫酸亚铁、硫酸铵等化工原料和化学肥料。此外，还可用渗析法、离子交换法回收酸、碱物质。在水处理工艺中，也可将酸性废水用于给水软化的磺化煤再生和用于水质稳定等。,污水处理职工技术培训,冶金废水又称钢铁厂废水。按生产性质可分为焦炭厂废水、高炉废水、炼钢及轧钢废水。是钢铁厂从熔炼到轧制整个过程中排出的废水，通常每生产1t钢需用水量100-150m3。焦炭废水与煤气废水大致相同（参见煤气发生站废水）。高炉废水包括冷却水及高炉气洗涤水（每生产1t生铁需用水量50-90m3），悬浮物500-3000mg/L。炼钢废水包括冷却水及废气洗涤废水，冷却废水pH3.5，SS达数千毫克/升，（每生产1t钢锭排出废水4

29、0-80m3）。轧钢厂废水主要含污垢、油及焦油等。各种废水经过相应处理（物化或生化）后一般都可以用于循环回用于生产。,处理方向：(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术，如用干法熄焦，炼焦煤预热，直接从焦炉煤气脱硫脱氰等；(2)发展综合利用技术，如从冶金工业废水废气中回收有用物质和热能，减少物料燃料流失；(3)根据不同冶金工业废水水质要求，综合平衡，串流使用，同时改进水质稳定措施，不断提高水的循环利用率；(4)发展适合冶金工业废水特点的新的处理工艺和技术，如用磁法处理钢铁废水具有效率高，占地少，操作管理方便等优点。,污水处理职工技术培训,冶金废水治理发展的趋向是：(1)发

30、展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术，如用干法熄焦，炼焦煤预热，直接从焦炉煤气脱硫脱氰等；(2)发展综合利用技术，如从废水废气中回收有用物质和热能，减少物料燃料流失，(3)根据不同水质要求，综合平衡，串流使用，同时改进水质稳定措施，不断提高水的循环利用率；(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术，如用磁法处理钢铁废水具有效率高，占地少，操作管理方便等优点。,谢谢,污水处理职工技术培训,生物接触氧化法,武汉国龙鑫环保科技有限公司孙建国环保部宣教中心注册证号：2010-JS-WFS-001,国家统一环境污染治理设施运营培训班,第五章生物膜法香港百信集团武汉正源水务工程公司孙

31、建国主讲注册证书编号2006-JS-WFS-038,一、生物膜法概述,主要的生物膜法有：生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等；生物转盘；生物接触氧化法；好氧生物流化床等。,生物膜的净化机理,生物膜法的形成生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；供微生物生长所需的营养物质，即废水中的c、N、P以及其它营养物质；作为接种的微生物。含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。一般23mm

32、,生物膜法的净化机理,(2)生物膜的成熟：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20C),生物膜特性,高度亲水，存在着附着水层；微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物细菌原生动物(后生动物)的食物链。,生物膜构造,附着水层有机物氧化生物膜吸附有机物氧化分解有机物同化合成,生物膜更新,(1)厌氧膜的出现：生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；好氧膜是有机物降解的主

33、要场所，一般厚度为2mm(2)厌氧膜的加厚：厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。,生物膜更新,(3)生物膜的更新：老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；新生生物膜的净化功能较强。(4)生物膜法的运行原则：减缓生物膜的老化进程；控制厌氧膜的厚度；加快好氧膜的更新；尽量控制使生物膜不集中脱落。,生物膜处理工艺的特点,(1)微生物种类多样化：相对安静稳定环境；SRT(污泥龄)相对较长；丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀；线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；藻类、甚至昆虫类也会出现；生物

34、膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。,生物膜处理工艺的特点,生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较微生物种类活性污泥生物膜法细菌+轮虫+真菌+线虫+藻类-+寡毛虫-+鞭毛虫+其它后生动物-+肉足虫+昆虫类-+纤毛虫+,生物膜工艺特点,(2)生物膜上微生物的食物链较长：动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；食物链长；污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。(3)能够存活世代时间较长的微生物有利于硝化作用的进行。,生物膜工艺特点,2、在处理工艺方面的特征(1)对水质、水量变动又较强的适应性；(2)剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离(3)能够处理低浓度污水

35、；(4)易于维护运行，无污泥回流，运行费用少。(5)易产生蚊蝇、周围卫生条件不好（6）生物膜出现问题，不易发现；运行参数的灵活性差（7）污染源去除率较低，一般（活性污泥法去除大于90%）生物膜法83%；,生物膜主要影响因素,温度1035温度低，代谢慢；温度过高，导致细菌死亡PH6.58.5水力负荷水力停留时间与池型大小有关；负荷与流量有关；水力负荷的大小关系到污水在池内与载体上生物膜的接触时间、在控制生物膜的厚度改善传质方面也有一定作用,生物膜工艺特点,溶解氧溶解氧一般控制24mg/L,其特点：生物膜结构正常，沉降、絮凝性能良好过高，代谢增强，营养供不上，使污泥或生物膜自身产生氧化，污泥老化。

36、填料类型及特征载体的比表面积、亲水性、表面电荷、表面粗糙度、载体的密度、堆积密度、空隙率、强度等,生物膜工艺特点,生物膜量及活性生物膜的厚度反映了生物膜量的大小，也影响溶解氧和基质的传递。运行方式对生物膜的生长也有影响，通过改变传质条件一些生物膜的活性有毒物质对微生物有抑制和杀害作用的化学物质称有毒物质（重金属离子、酚、氰）重金属离子，能与细胞内的蛋白质结合使它变质使酶失去活性,生物膜工艺特点,营养物质为微生物所氧化、分解、利用的物质。包括细胞所组成的各种元素和产生能量的物质微生物的种类多，食性广，代谢类型多样。通过筛选、驯化等手段培养,生物膜法的主要形式,生物膜法的分类根据生物膜反应器附着载

37、体的状态划分为固定床和流动床固定床中生长载体固定不动流动床中生长载体不固定，处于流动的状态,污水处理职工技术培训,生物接触氧化法属于好氧生物膜法的一种，是在生物滤池基础上，从接触曝气法改良、演变而来，因此又称为“浸没式滤池法”、“接触曝气法”和“淹没式生物膜法”等。但不管称呼如何，当今的生物接触氧化法，已不是原先的“浸没式滤池法”,也不是所谓的“接触曝气法”，它已发展成一种新型生物膜法它有与其他好氧生物膜法共同的特点：微生物需在填料表面附着生长，填料可以是固定的，也可以处于不规则的浮动或流动之中，而污水则流动于填料的孔隙中，与生物膜接触并进行生物氧化反应。,生物接触氧化法的主要不同之处或称为主

38、要特征是：采用浸没在水中高孔隙率、大比表面积的填料，为微生物附着生长提供界面的好氧性生物膜法。因其表面积大，可附着的生物量大；同时因其孔隙率大，基质的进入和代谢产物的移出，以及生物膜自身更新脱落，均较为通畅，使得生物膜能保持高的活性和较高的生化反应速率。由于接触氧化法要像活性污泥法那样不断向水中曝气供氧，以及在高负荷时丝状菌密集，形成垂丝状，如同活性污泥一样，在水中呈立体结构，处于漂浮状态，并且，在氧化池的流态及反应动力学上，接触氧化法与完全混合的活性污泥法相同，因而它兼有活性污泥法的特点。,污水处理职工技术培训,但是，它又不同于其他各种浸没式生物膜法，如曝气生物滤池、气提循环反应器、三相生物

39、流化床等。它与曝气生物滤池相比，填料的孔隙率要高得多，而没有大量截留悬浮物的效能，也不需要反冲洗操作。它有填料，但不呈小颗粒状，不可能有生物流化床的有规则的流态化特性，传质效率没有流化床来得高。它也不像气提循环反应器那样，要依靠空气提升，迫使小颗粒填料产生定向循环流动，趋于流态化，并在空气提升和向水中充氧的同时，对填料上的生物膜进行搅动脱膜。,污水处理职工技术培训,生物接触氧化法指一种好氧生物膜污水处理方法，该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体构成。在有氧条件下，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等，使污水得到净化。,生物接

40、触氧化法,生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法处理工艺；又称为淹没式生物滤池。预处理：1、进水的化学需氧量浓度超过2000mg/L时，应增加厌氧法预处理工艺。2、进水的BOD5/COD小于0.3时，宜增加水解酸化法厌氧处理工艺，以改善废水的可生化性3、处理含油量大于50mg/l的污水时，应增设隔油池、气浮等预处理工艺。,4、进水pH值超出6.09.0之间时，应增设酸碱中和的预处理工艺。5、进水水温宜控制不低于12，或不高于37水温超出控制范围时，应考虑设置加热系统或设置冷却装置6、进水水温较高时，水力停留时间的设计宜取低值；进水水温较低时，水力停留时间的设计宜取高值。7、悬浮物浓度超过500mg/L的工业废水，宜根据水质情况设置初次沉淀池，或采取混凝/沉淀或气浮等预处理工艺。8、进水含钙量大于或等于100mg/L时，宜采取预处理工艺防止填料结垢。,工艺流程：接触氧化法的基本工艺流程由接触氧化池和沉淀池两部分组成，可根据进水水质和处理效果选用一级接触氧化池或多级接触氧化池进水-接触氧化池-沉淀池-出水图1一级接触氧化工艺流程图6.3.2.1接触氧化工艺可单独应用，也可与其他污水处理工艺