污水处理技术及处理工艺教材

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1、污水处理技术及处理工艺3.水处理技术概述水处理技术概述v污水处理就是采用各种技术和手段,将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质,从而使污水得到净化。v3.1污水处理方法分类污水处理方法分类v3.1.1按净化程度划分按净化程度划分v污水处理技术按净化程度净化程度划分,可分为三级:v一级处理一级处理:除去油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物。v二级处理二级处理:除去可溶性有机物和部分可溶性无机物以及经一级处理残留的悬浮物。v三级处理三级处理:除去难降解的有机物和较高程度的除去可溶性N 和P等无机物。v3.1.2按废水处理时的按废水处理时的作用性质划分作用性质划分v可分成物理法、

2、化学法和生物法。v物理法物理法:是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在其处理过程中不改变污染物的化学性质。常用的物理法有采用格栅、筛网、砂滤等方法截留各类漂浮物、悬浮物等;利用沉淀、气浮等方法分离比重与水不同的各类污染物质;利用离心法分离各类悬浮物质等。v化学法:化学法:是利用化学反应的作用,去除污染物或改变污染物的性质。它包括向废水中投加各类絮凝剂,使之与水中的污染物起化学反应,生成不溶于水或难溶于水的化合物,析出沉淀,使废水得到净化的化学沉淀法;利用中和过程处理酸性或碱性废水的中和法;利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水污染物的化学氧化法;利用电解的原理,在阴阳两极分别发生氧化和

3、还原反应,使水体达到以净化的电解法等。v生物法生物法:也称为生物化学法,简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且比较有效的一种方法,它是利用自然界中存在的各种微生物,将污水中有机物分解和向无机物转化,达到净化水质、消除其对环境污染和危害的目的。v3.2水污染控制方法概述水污染控制方法概述v废水水质控制方法可概括为以下三大类:v(l)分离处理分离处理通过各种外力的作用,使污染物从废水中分离出来。一般说来,在分离过程中并不改变污染物的化学本性。v(2)转化处理转化处理通过化学的或生物化学的作用,改变污染物的化学本性,使其转化为无害的物质或可分离的物质,后者再经分离予以除去。v(3)稀释处理

4、稀释处理通过稀释混合,降低污染物的浓度,达到无害的目的。v3.2.1分离处理分离处理v废水中的污染物有溶解态(离子和分子)、稳定分散不溶态(胶体和乳化油)、不稳定分散不溶态(悬浮物和分散油)等三种存在状态。在任一状态的分散粒子上,都作用着许多外力,但由于粒子的大小不一和特性各异,各种外力的总效应也不一样,由此构成了种类繁多的分离方法。v.离子态污染物离子态污染物v气体、液体和固体溶解于水中后,有可能以离子态存在于水中。分离离子态污染物的主要方法有以下几种:v离子交换法废水与固体离子交换剂接触时,离子态污染物能与交换剂上的同号离子互相交换,从而使废水中的有害离子被分离出来。v离子吸附法废水与具有

5、离子吸附性能的固体吸附剂相接触时,离子态污染物便与吸附剂上的电性相反的活性基相吸,从而被分离出来。v离子浮选法废水与表面活性物质接触时,离子态污染物便被吸着在后者的活性基上,然后通气上浮,可将其分离出来。v电解沉积法废水通过电解槽时,其中的金属阳离子移向阴极,经放电后便沉积在阴极上而被分离。v电渗析法废水通过由一组交替排列的阴阳离子交换膜组成的通道时,在直流电场的作用下,离子能有选择地透过不同的膜,浓集于一些通道中,另一些通道的废水则得到净化。v这几种方法都需要一定的工作介质,后两种方法尚需直流电源。v.分子态污染物分子态污染物v气体、液体和固体溶解干水中后,有可能以分子态存在于水中。分离分子

6、态污染物的主要方法有以下几种:v吹脱法废水与空气充分接触时,溶解气体和挥发性污染物便扩散到空气中去。v汽提法采用水蒸气直接加热废水至沸腾,挥发性污染物分子便随同水蒸气一起逸出。v萃取法向废水中投加液体萃取剂,使污染物转溶于萃取剂中,然后将萃取剂与废水分离,污染物即被除去。v吸附法废水与固体吸附剂接触时,分子态污染物便吸附于吸附剂上而被涂去。v浮选法向废水中投加表面活性物质,使极性溶质分子(污染物)吸附于其上,再通过气泡将其带到水面,刮去抱沫而分离。v结晶法通过蒸发和降温,使废水中的固体污染物达到过留和,多余的溶质结晶析出。v蒸发法加热废水(或同时减压)至沸腾,使水汽化,即可达到浓缩分子态污染物

7、的目的。v冷却法热废水与千冷空气直接接触,或者使热废水与低温介质间接接触,以降低废水温度。v冷冻法降低废水温度,使水结冰,达到高度浓缩和分离溶质哎污染物)的目的。v反渗透法向废水表面施加巨大压力,使水分子透过半透膜,一。而电解质被膜所阻,达到分离和浓缩盐类溶质的目的。、v以上10 种方法中,前5 种属于溶质分子扩散法,后5 种属于溶剂(水)分子扩散(或析出)法。第6,7、8、9 几种方法的实现都是热量转移的结果,故又统称热效分离法。v.胶体态污染物胶体态污染物v分离胶体态污染物的主要方法是凝聚和絮凝法,即通过投加混凝剂的办法,使胶粒变大,然后用分离悬浮物的方法将其除去。v.乳化油态污染物乳化油

8、态污染物v乳化油可根据乳化程度的不同,采用直接气泡浮_L 法或破乳后再气浮的方法除去。v.悬浮态污染物悬浮态污染物v悬浮物可用下列方法子以分离除去:v重力分离法污染物依靠重力作用而分离。此法包括重力沉降法和重力浮上法两种。v离心力分离法污染物依靠施加的离心力而分离。此法包括水旋分离法和器旋分离法两种。v阻力截留法污染物依靠筛网等介质的阻碍作用而被截留。v粒状介质过滤法污染物依靠粒状滤料的吸附凝聚作用而被截留。v磁力分离法磁性悬浮物依靠磁场力的作用而被截留。v.分散油态污染物分散油态污染物v分离分散油的主要方法是重力浮上法或称自然浮上法。v3.2.2转化处理转化处理v转化处理有3种类型,即化学转

9、化、生物化学转化和消毒转化。v.化学转化方法化学转化方法vpH 调节法向废水中投加酸性或碱性物质,可将pH 值调至要求的范围。如把pH值调至69以消除酸碱危害并达到排放标淮,这种方法叫做中和法。v氧化还原法向废水中投加氧化剂或还原剂,使之与污染物发生氧化还原反应,可将其氧化或还原成无毒害的新物质。v电化学法在电解槽进行的氧化还原、电解气浮和电解絮凝,均称为电化学法。v化学沉淀法此法是向废水中投加化学沉淀剂,使之与溶解态污染物生成难溶的沉淀,然后再经分离可除去污染物。v水质稳定法向废水中投加水质稳定剂,使废水不再发生结垢或腐蚀作用,v3.3污水处理单元过程及原理污水处理单元过程及原理v3.3.1

10、格栅格栅v位置:多置于污水提升泵集水池之前的重力流来水主渠道上,v功能:阻挡截留污水中的呈悬浮或漂浮状态的大块固形物v目的:以防止阀门、管道、水泵、表曝机、吸泥管及其他后续处理设备堵塞或损坏。v3.3.3调节池调节池v工业企业的污水,水质、水量、酸碱度或温度等指标往往会随排水时间面大幅度波动,这种变化对污水处理设施的运行不利,甚至使其遭到彻底的破坏。均质调节池的作用是均衡调节污水的水质、水量、水温的变化,储存盈余、补充短缺,使生物处理设施的进水量均匀,从而降低污水的不一致性对后续二级生物处理设施的冲击性影响。v3.3.4事故池事故池v事故池是均质调节池的一种类型,许多化工、石化等排放高浓度污水

11、的工厂污水处理场都设置事故池,因为这些工厂在生产出现事故后,在退料过程中部分废料会掺人排水系统,恢复生产前往往还需要对生产装置进行酸洗或碱洗,所以会在短时间内排出大量浓度极高而且pH值波动很大的有机污水。这样的污水如果直接进入污水处理系统,对正在运行的生物处理系统的影响和平时所说的冲击负荷相比要大得多,往往是致命的和不可挽救的。v为了避免生产事故排放污水对污水处理系统的影响,许多专门的.工业废水处理场都设置了容积很大的事故池,用于贮存事故排水。在生产恢复正常且污水处理系统没有受到影响的情况下,再逐渐将事故池中积存的高浓度污水连续或间断地以较小的流量引入到处理系统中。因此,事故池一般设置在污水处

12、理系统主流程之外,与生产污水排放管道相连接。v3.3.6沉淀池沉淀池v沉淀用以减少水中浑浊物和悬浮物。这一多步工艺包含加入化学凝结剂或pH值调节剂以反应生成絮状物,絮状物由于重力作用而在沉淀池中沉淀下来,或当水通过高差滤池时滤掉。沉淀工艺可有效地去除大于25m的微粒。v沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是污水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。v按水流方向划分,沉淀池可分为平流式平流式、辐流式辐流式和竖流式竖流式三种,还有根据“浅层理论”发展出来的斜板斜板(管管)沉淀池沉淀池。v竖流式沉淀池竖流式沉淀池池体为圆

13、形或方形,污水从中心管的进口进入池中,通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上,缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中,上清液则由池顶四周的出水堰溢流到池外。v辐流式沉淀池:辐流式沉淀池:池内水流的流态为辐流形,因此污水由中心或周边进人沉淀池。v中心进水辐流式沉淀池:中心进水辐流式沉淀池:污水首先进人中心管内,然后再经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动,上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出,污泥沉降到池底,由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗,再用重力或泵抽吸排出。v周边进水辐流式沉淀池:周边进水辐流式沉淀池:进水渠布置在沉淀池四周,上清液经过设在

14、沉淀池四周或中间的出水堰溢流面出,污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。v斜板斜板(管管)沉淀池沉淀池是根据“浅层沉淀”,在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管,以提高沉淀效率的一种沉淀池,污水处理中主要采用升流式异向流斜板(管)沉淀池。其进水从斜板(管)层的下部进人后,由下向上流经斜板(管),悬浮颗粒沉降在斜板(管)底面,在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外,上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。v3.3.7澄清池澄清池v澄清池将絮凝和沉淀过程综合于一个构筑物完成,主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时被阻留下来使水获得澄清的现象,称为接触絮凝。

15、在原水中加入絮凝剂,并适当降低负荷,经过一段时间,便能形成泥渣层,常用于给水处理。v澄清池分为泥渣悬浮型和泥渣循环型两种。悬浮澄清池结构简单,一般用于小水厂,运行适应性差(水温、水量、变化时,泥渣层工作不稳定),目前已很少用;脉冲澄清池特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化,这种变化是由脉冲发生器引起的。靠脉冲方式进水,悬浮层发生周期性的收缩和膨胀;v3.3.10气浮气浮v原理:是设法使水中产生大量的微细气泡,从而形成水、气及被去除物质的三相混合体,在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下,促使微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后,因粘合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中油类被

16、分离去除。v用途1:气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理,即为二级生物处理之前的预处理。隔油池出水一般仍含有50150mg/L的乳化油,经过一级气浮法处理,可将含油量降到30mg/L左右,再经过二级气浮法处理,出水含油量可达10mg/L以下。v用途2:气浮法还广泛应用于去除污水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状杂质。比如气浮法可以有效地用于活性污泥的浓缩,还可以以去除污水中的悬浮杂质为主要目的,作为二级生物处理的预处理、保证生物处理进水水质的相对稳定,或是放在二级生物处理之后作为二级生物处理的深度处理、确保排放出水水质符合有关标准的要求。v3.3.17生物处理生物处理v目的:目的:是去除有机物

17、植物性营养物以及通过生物絮凝去除胶体,同时也可以获得能量和产品。v机理:机理:是利用微生物的新陈代谢作用来降解或吸附污水中的污染物,从而使污水得以净化。生物处理工艺广泛应用于城市污水和各类有机工业废水处理。v分类分类1:按照微生物对氧的需求,分为好氧、厌氧(含缺氧)两类;v分类分类2:按微生物生长方式分为悬浮生长、固着生长、混合生长3类。v常用的好氧生物处理工艺常用的好氧生物处理工艺:普通活性污泥法、氧化沟、间歇式活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘以及曝气生物滤池等。v常用的厌氧生物处理工艺常用的厌氧生物处理工艺:水解酸化池、普通厌氧消化池、厌氧接触法、厌氧滤池、升流式厌氧污泥床反应器(UA

18、SB)、厌氧流化床以及EGSB反应器、IC反应器等。v活性污泥的定义:活性污泥的定义:有机废水经过一段时间的曝气后,水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体,其中含有大量的活性微生物,这种污泥絮体就是活性污泥。v活性污泥的组成:活性污泥的组成:活性污泥是以细菌、原生动物和后生动物所组成的活性微生物为主体,此外还有一些无机物、未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。v活性污泥的性质:活性污泥的性质:活性污泥结构疏松,表面积很大,对有机污染物有着强烈的吸附凝聚和氧化分解能力。在条件适当的时候,活性污泥还具有良好的自身凝聚和沉降性。v活性污泥法的定义:活性污泥法的定义:就是以含于废水中的有

19、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有机污染物。v活性污泥法的主要形式:活性污泥法的主要形式:传统推流式活性污泥法;完全混合活性污泥法;阶段曝气活性污泥法;吸附再生活性污泥法;延时曝气活性污泥法;高负荷活性污泥法;纯氧曝气活性污泥法;浅层低压曝气活性污泥法;深水曝气活性污泥法;深井曝气活性污泥法。4.2好氧活性污泥法好氧活性污泥法4.2.1活性污泥法的基本概念活性污泥法的基本概念v普通活性污泥法系统普通活性污泥法系统是以推流式曝气池为核心的,废水在曝气池内与污泥混合,呈推流式从池首向池尾流动,活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附和代

20、谢过程。曝气池混合液在二沉池 分离活性污泥悬浮固体后,澄清液作为净化水流出。沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝气池,再起净化作用,另一部分作为剩余污泥排出。v普通活性污泥法如下图所示:4.2.2.活性污泥法的基本工艺流程活性污泥法的基本工艺流程 4.2.2.普通活性污泥法的基本工艺流程普通活性污泥法的基本工艺流程v1、活性污泥法的基本组成v曝气池曝气池:反应主体v二沉池二沉池:a、进行泥水分离,保证出水水质;b、保证回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度。v回流系统回流系统:a、维持曝气池的污泥浓度;b、改变回流比,改变曝气 池的运行工况。v剩余污泥排放系统剩余污泥排放系统:a、是去除有机物的途径之一

21、;b、维持系统的稳定运行。v供氧系统供氧系统:提供足够的溶解氧v2、活性污泥系统有效运行的基本条件v 废水中含有足够的可容性易降解有机物;v 混合液含有足够的溶解氧;v 活性污泥在池内呈悬浮状态;v 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥,使混合液保持一定浓度的活性污泥;v 无有毒有害的物质流入。4.2.3 4.2.3 活性污泥的性质与性能指标活性污泥的性质与性能指标 v1、活性污泥的基本性质v物理性能物理性能:“菌胶团”、“生物絮凝体”:颜色:褐色、(土)黄色、铁红色;气味:泥土味(城市污水);比重:略大于1,(1.0021.006);粒径:0.020.2 mm;比表面积:20100cm2/ml

22、。v生化性能生化性能:a、活性污泥的含水率:99.299.8%;b、固体物质的组成:活细胞、微生物内源代谢的残留物、吸附的原废水中难于生物降解的有机物、无机物质。v2、活性污泥中的微生物:v细菌细菌:是活性污泥净化功能最活跃的成分,v基本特征:a 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌;b 在好氧条件下,具有很强的分解有机物的功能;c 具有较高的增殖速率,世代时间仅为2030分钟;d 其中动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。v其它微生物其它微生物-原生动物、后生动物-在活性污泥中大约为103个/mlv3、活性污泥的性能指标:混合液悬浮固体浓度(MLSS)混合液挥发性悬浮固体浓度(

23、MLVSS)污泥沉降比(SV)污泥体积指数(SVI)4.2.3活性污泥的性质与性能指标活性污泥的性质与性能指标4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用1、活活性性污污泥泥的的增增殖殖曲曲线线4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v适应期适应期(投加底物静态培养时投加底物静态培养时)是适应过程;微生物从数量上可能没有增殖,但发生了一些质的变化:a.菌体体积有所增大;b.酶系统也已做了相应调整;c.产生了一些适应新环境的变异;等等。BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。v对数增长期:对数增长期:a、F/M值高(2.2),有

24、机底物非常丰富,营养物质不是微生物增殖的控制因素;微生物的增长速率与基质浓度无关,它仅由微生物本身所特有的最小世代时间所控制;b、微生物以最高速率对有机物进行摄取,也以最高速率增殖,而合成新细胞;c、此时的活性污泥中的微生物活动能力很强,导致污泥质地松散,不能形成较好的絮凝体,污泥的沉淀性能不佳;d、活性污泥的代谢速率极高,需氧量大;e、一般不采用此阶段作为运行工况,但也有采用的,如高负荷活性污泥法。4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v减速增长期:减速增长期:a、F/M值下降到一定水平后,有机底物的浓度成为微生物增殖的控制因素;微生物的增殖速率与残存的有机

25、底物呈正比,为一级反应;b、有机底物的降解速率也开始下降;微生物的增殖速率在逐渐下降,直至降为零,但微生物的量还在增长;c、活性污泥的能量水平已下降,絮凝体开始形成,活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好;d、由于残存的有机物浓度较低,出水水质有较大改善,并且整个系统运行稳定;e、一般,多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在这一范围内的。v内源呼吸期:内源呼吸期:a、内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率,因此从整体上来说,活性污泥的量在减少,最终所有的活细胞将消亡,而仅残留下内源呼吸的残留物,而这些物质多是难于降解的细胞壁等;b、污泥的无机化程度较高,沉降性能良好,但凝聚性较差;有

26、机物基本消耗殆尽,处理水质良好;c、一般不用这一阶段作为运行工况,但也有采用,如延时曝气法。4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v2、活性污泥增殖规律的应用、活性污泥增殖规律的应用:v 活性污泥的增殖状况,主要是由F/M值所控制;v 处于不同增值期的活性污泥,其性能不同,出水水质也不同;v 通过调整F/M值,可以调控曝气池的运行工况,达到不同的出水水质和不同性质的活性污泥;v 活性污泥法的运行方式不同,其在增值曲线上所处位置也不同。v3、有机物降解与需氧量:、有机物降解与需氧量:v活性污泥中的微生物在进行代谢活动时需要氧的供应,氧的主要作用有:将一部分有机物

27、氧化分解;对自身细胞的一部分物质进行自身氧化。v因此,活性污泥法中的需氧量:v v式中:O2曝气池混合液的需氧量,kgO2/d;v a代谢每所需的氧量,kgO2/kgBOD5d;v b每kgVSS每天进行自身氧化所需的氧量,kgO2/kgVSSd;4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v4、有机物降解与微生物增殖:、有机物降解与微生物增殖:v活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身氧化(内源呼吸)两项作用的综合结果,活性污泥微生物在曝气池内每日的净增长量为v式中:x 每日污泥增长量(VSS),(kg/d);Q每日处理废水量(m3/d);Sr去除的BOD5浓度(mg

28、BOD5/L);Sr=Si-Se,Si进水浓度(mgBOD5/L);Se出水浓度(mgBOD5/L)。a 经验值:对于生活污水活与之性质相近的工业废水,a=0.50.65;或通过试验获得。b 经验值:生活污水活与之性质相近的工业废水,b=0.05 0.1 V曝气池有效容积(m3);XV 曝气池污泥浓度(mg/L)v5、活性污泥净化废水的实际过程:、活性污泥净化废水的实际过程:v在活性污泥处理系统中,有机污染物物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程,这一过程的结果是污水得到了净化,微生物获得了能量而合成新的细胞,活性污泥得到了增长。一般将这整个净化反

29、应过程分为三个阶段:初期吸附;微生物代谢;活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩。BOD吸附降解曝气过程4.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v所谓所谓“初期吸附初期吸附”是指是指:在活性污泥系统内,在污水开始与活性污泥接触后的较短时间(1030min)内,由于活性污泥具有很大的表面积因而具有很强的吸附能力,因此在这很短的时间内,就能够去除废水中大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物,使废水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但这并不是真正的降解,随着时间的推移,混合液的BOD5值会回升,再之后,BOD5值才会逐

30、渐下降。v活性污泥吸附能力的大小与很多因素有关:活性污泥吸附能力的大小与很多因素有关:a、废水的性质、特性:对于含有较高浓度呈悬浮或胶体状有机污染物的废水,具有较好的效果;b、活性污泥的状态:在吸附饱和后应给以充分的再生曝气,使其吸附功能得到恢复和增强,一般应使活性污泥微生物进入内源代谢期。4.2.44.2.4活性污泥的增殖规律及其应用活性污泥的增殖规律及其应用v6、活性污泥法的基本工艺参数、活性污泥法的基本工艺参数v、容积负荷 v、污泥负荷v、水力停留时间(h)v、污泥龄或污泥停留时间(h 或 d)v、回流比:4.2.5曝气的原理与理论基础曝气的原理与理论基础 v1、在活性污泥法中,曝气的作

31、用主要有:充氧:向活性污泥中的微生物提供溶解氧,满足其在生长和代谢过程中所需的氧量。搅动混合:使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态,与废水充分接触。v2、氧转移速率的影响因素、氧转移速率的影响因素1)、水质对氧总转移系数(KLa)值的影响,引入系数 修正2)、水质对饱和溶解氧浓度(Cs)的影响,以系数加以修正 3)、水温对氧总转移系(KLa)的影响:水温升高,液体的粘滞度会降低,有利于氧分子的转移,水温降低,则相反。4)、水温对饱和溶解氧浓度(Cs)的影响,水温升高,Cs值就会下降 5)、压力对饱和溶解氧浓度(Cs)值的影响,压力增高,Cs值提高 3、标准氧转移速率R0:v迄今为止,在活性污泥法工

32、程领域,应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种:v 传统推流式活性污泥法;v 完全混合活性污泥法;v 阶段曝气活性污泥法;v 吸附再生活性污泥法;v 延时曝气活性污泥法;v 高负荷活性污泥法;v 纯氧曝气活性污泥法;v 浅层低压曝气活性污泥法;v 深水曝气活性污泥法;v 深井曝气活性污泥法。4.2.6活性污泥法的主要运行方式活性污泥法的主要运行方式 v4.2.6.11.A/O法法vA/0 法是缺氧/好氧工艺或厌氧/好氧工艺的简称,通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。v在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同时进行硝化或吸收磷。v如果

33、前边配的是缺氧段,有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并回流到缺氧段,其中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应,使化合态氮变为分子态氮,获得同时去碳和脱氮的效果。即为(AN/O)法,又称为生物脱氮系统v如果前边配的是厌氧段,在好氧段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系统,部分回流到厌氧段将磷释放出来。即为(AP/O)法,又称为生物除磷系统。vA/O法工艺流程图如下所示:v4.2.6.12.A2O工艺工艺vA2O 法是厌氧/缺氧/好氧工艺的简称,其实是在缺氧/好氧(A/O)法基础上增加了前面的厌氧段,具有同时脱氮除磷的功能。vA2O法工艺流程如图所示:v4.2.6.13.SB

34、R(间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法)(间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法)v间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法。v其主要特征特征1:是反应池一批一批地处理污水,采用间歇式运行的方式,每一反应池都兼有曝气池和二沉池作用,因此不再设置二沉池和污泥回流设备,而且一般也可以不设水质或水量调节池。v特征特征2:SBR 池一般由多个反应器组成,污按序列依次进入每个反应器,无论时间上还是空间上,生化反应工序都是按序排列、间歇运行的。v周期性:周期性:间歇曝气式活性污泥法曝气池的运行周期由进水、曝气反应、沉淀、排放、闲置等五个工序组成,而且这五个工序都是在曝气池内进行SBR 运行工序图v

35、4.2.6.15.CAST循环式活性污泥法循环式活性污泥法v循环式活性污泥法CAST 是SBR 工艺的一种新型式,CAST 也称为CASS工艺或CASP工艺,是在ICEA S工艺的基础上发展而来的。与ICEAS工艺相比,预反应区容积较小变成更加优化合理的生物选择器。vCAST工艺的最大特点是将主反应区中的部分剩余污泥回流到选择器中,沉淀阶段不进水,使排水的稳定性得到保证。通常CAST工艺按流程分为三个部分:生物选择器、缺氧区和好氧区,这三个部分的容积比通常为1530。v其基本工艺流程如下图所示:一、基本概念一、基本概念v定义:定义:生物膜法又称固定膜法,是土壤自净过程的人工化和强化,是与活性污

36、泥法并列的一类废水好氧生物处理技术。v功能:功能:与活性污泥法一样,生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。v种类:种类: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。4.3好氧生物膜法好氧生物膜法4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理二、生物膜的结构二、生物膜的结构v1、生物膜的形成、生物膜的形成v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

37、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,即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质;作为接种的微生物。v(1)生物膜的生成:生物膜的生成:v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。v(2)生物膜的成熟:生物膜的成熟:v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。v生物膜从开始生成到成熟,一般需要30天左右(城市污水,20C)4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理v2、生物膜的结构生物膜结构示意图 4.3.1生物膜法的基本原理生物膜

38、法的基本原理v生物膜的性质:生物膜的性质: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。v3、生物膜的更新与脱落、生物膜的更新与脱落v(1)厌氧膜的出现出现:生物膜厚度不断增加,氧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要场所,一般厚度为2mm。4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理v(2)厌氧膜的加厚加厚:厌氧的产物增多,导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏;代谢的气态产物不断逸出,减弱了生物膜在填料上的附着能力;

39、成为老化生物膜,其净化功能较差,且易于脱落。v(3)生物膜的更新更新: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。v(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。4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理v三、生物膜处理工艺的特点三、生物膜处理工艺的特点v1、微生物方面的特征、微生物方面的特征v(1)微生物种类多样化:相对安静稳定环境;SRT相对较长;丝状菌也可以大量生长,无污泥膨胀之虞;表1 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微生物种类类活性活性污污泥泥生物膜法生物膜法微生物种

40、微生物种类类活性活性污污泥法泥法生物膜法生物膜法细菌+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+4.3.1生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理 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;生物膜上的生物:类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。v(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)。v(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。v2、在处理工艺方面的特征、在处理工艺方面的特征v(1)对水质、水量变动有较强的适应性;v(2)剩

41、余污泥的沉降性能良好,易于固液分离;v(3)能够处理低浓度污水;v(4)易于维护运行,运行费用少。v1.生物接触氧化法生物接触氧化法基本原理与特点基本原理与特点 v定义:定义:此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。此技术的另一实质是采用与曝气池相同的曝气方法,向微生物提供气所需要的氧,并起到搅拌与混合作用。v性质:性质:据上所述,生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术,兼具两者的优点,也可以说是具有活

42、性污泥法特点的生物膜法。4.3.2生物接触氧化法生物接触氧化法4.3.2生物接触氧化法生物接触氧化法v2、生物接触氧化池的构造:、生物接触氧化池的构造:由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成;填料高度一般为3.0m左右,填料层上部水层高约为0.5m,填料层下部布水区的高度一般为0.51.5m之间;v根据曝气装置与填料的相对位置,可以分为两大类:v 曝气装置与填料分设:v填料区水流较稳定,有利于生物膜的生长,但冲刷力不够,生物膜不易脱落;可采用鼓风曝气或表面曝气装置;较适用于深度处理。4.3.2生物接触氧化法生物接触氧化法v 曝气装置直接安设在填料底部:v曝气装置多为鼓风曝气系统;可充分利用池容

43、;填料间紊流激烈,生物膜更新快,活性高,不易堵塞;检修较困难。4.3.2生物接触氧化法生物接触氧化法3、生物接生物接触氧化法常触氧化法常用填料有:用填料有:蜂窝式填料、波纹板状填料、半软性填料、弹性立体填料、不规则粒状填料、球状填料等。v4、生物接触氧化池的计算与设计、生物接触氧化池的计算与设计v1)、一般原则、一般原则a、一般采用有机负荷法进行设计;b、有机负荷通过试验确定,一般处理城市废水时1.01.8kgBOD5/m3.d;c、废水在池中的水力停留时间不应小于1.0h(按填料体积计算);d、进水BOD5浓度过高时,应考虑出水回流;v2)、设计计算方法)、设计计算方法v 生物接触氧化池的有

44、效容积(即填料体积):式中Q均日流量,m3/d;Si进水BOD5浓度,mg/L;Se出水浓度,mg/L;LvBOD容积负荷,kgBOD5/m3.d4.3.2生物接触氧化生物接触氧化4.3.2生物接触氧化生物接触氧化v5、生物接触氧化池的运行与管理、生物接触氧化池的运行与管理v1)、启动调试:、启动调试:启动调试时须培养生物膜,其方式类似活性污泥的培养,可间歇或连续进水;注意营养平衡(C、N、P)、pH值、抑制物浓度等;应对生物膜的生长情况经常观察,并及时调整运行条件。v2)、日常运行管理、日常运行管理 一般应控制溶解氧浓度为2.53.5mg/L;避免过大的冲击负荷;防止填料堵塞:a、加强前处理

45、,降低进水中的悬浮固体浓度;b、增大曝气强度,以增强接触氧化池内的紊流;c、采取出水回流,以增加水流上升流速,以便冲刷生物膜。eireitidv.使暴露于空气中,使充满气体)v历史:历史:曝气生物滤池(biological aerated filter)简称BAF,是八十年代末九十年代初在普通生物滤池的基础上,并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。v定性:定性:是普通生物滤池的一种变形形式,也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式。v结构定义:结构定义:在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料,以提供微生物膜生长的载体,根据污水流向不同分为下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流过滤料层,在滤

46、料层下部鼓风曝气,使空气与污水逆向或同向接触,使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解,填料同时起到物理过滤作用。早期曝气生物滤池的应用形式大多都是下向流态,但随着上向流态曝气生物滤池比下向流滤池的众多优点被人们所认同,所以近年来国内外实际工程中绝大多数采用上向流曝气生物滤池结构。4.3.4.曝气生物滤池曝气生物滤池BAF v1、上向流曝气生物滤池v上向流曝气生物滤池结构:上向流曝气生物滤池结构:分成三个区域:即缓冲配水区、承托层及滤料层、出水区及出水槽。缓冲配水区的作用是使污水均匀流过滤池截面。v净化过程:净化过程:在待处理污水进入滤池起,同时由鼓风机鼓风并通过单孔膜空气扩散器向

47、池内供给微生物膜代谢所需的空气(氧源),生长在滤料上的微生物膜从污水中吸取可溶性有机污染物作为其生理活动所需的营养物质,在代谢过程中将有机污染物分解,使污水得到净化。v反洗过程:反洗过程:当BAF 运行到一定程度时,由于滤料上增厚微生物膜的脱落,出水中会带有部分脱落的微生物膜,使出水水质变差,这时必需关闭进水管阀门,启动反冲洗水泵,利用储备在清水池中的处理出水对滤池进行反冲洗,反冲洗采用气、水联合反冲洗。为保证布水、布气均匀,在滤料支撑板上均匀布置有曝气生物滤池专用的配水、配气滤头。4.3.4.曝气生物滤池曝气生物滤池BAFBAF结构图如下所示:4.3.4.曝气生物滤池曝气生物滤池BAFv2、

48、曝气生物滤池应用:v数量:数量:自八十年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后,曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行,目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。v范围:范围:该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体富营养化处理,而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中,同时也可进行中水处理。v前景:前景:曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,在二级处理中具有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮的作用,在三级处理中主要去除二级出水中的氨氮。4.3.4.曝气生物滤池曝气生物滤池BAF3、BAF配件图:4.

49、3.4.曝气生物滤池曝气生物滤池BAFv一、一、厌氧生物处理工艺简介厌氧生物处理工艺简介v定义:定义:厌氧生物处理是在厌氧条件下,由多种微生物共同作用,利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。v适用:适用:厌氧生物处理适用处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥v分类:分类:可以分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法两大类。厌氧活性污泥法有厌氧消化、厌氧接触消化、厌氧污泥床等,厌氧生物膜法有厌氧生物滤池、厌氧流化床和和厌氧生物转盘等。4.4.1厌氧生物处理工艺的发展概况及特征厌氧生物处理工艺的发展概况及特征4.4厌氧生物处理工艺厌氧生物处理工艺v二、厌氧生物处理

50、工艺的发展简史二、厌氧生物处理工艺的发展简史v1、第一代厌氧生物反应器、第一代厌氧生物反应器时间:时间:19世纪后期特点:特点:水力停留时间很长处理效率仍十分低 具有浓臭的气味代表:代表:化粪池、污泥消化池 v2、第二代厌氧生物反应器、第二代厌氧生物反应器 时间:时间:20世纪50、60年代特点:特点:HRT大大缩短HRT与SRT分离代表:代表:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、厌氧生物转盘和折板式厌氧反应器(ABR)v3、第三代厌氧生物反应器、第三代厌氧生物反应器时间:时间:20世纪90年代特点:特点:可适应低温低浓水 效率更高代表:代表

51、:颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器和厌氧内循环(IC)反应器 4.4.1厌氧生物处理工艺的发展概况及特征厌氧生物处理工艺的发展概况及特征 4.4.1厌氧生物处理工艺的发展概况及特征厌氧生物处理工艺的发展概况及特征v三、厌氧生物处理的主要特征三、厌氧生物处理的主要特征与废水的好氧生物处理工艺相比v1、主要优点、主要优点 能耗大大降低,而且还可以回收生物能(沼气);污泥产量很低;厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;v2、主要缺点、主要缺点厌氧反应器的运行过程中需要很高的技术要求 厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感,也使得厌氧反应器的运行和

52、应用受到很多限制和困难;出水水质通常较差,一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理;厌氧生物处理的气味较大;对氨氮的去除效果不好,还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。v1、升流式厌氧污泥床反应器缩写为UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket(Bed)Reactor)UASB特征:特征:v反应器的上部设置气、固、液三相分离器,下部为污泥悬浮层区和污泥床区。v反应器内不设搅拌装置,上升的水流和产生的沼气可满足搅拌要求v反应器内不需填装填料v 反应器内的污泥能形成颗粒污泥,颗粒污泥的直径为0.10.5cm,湿比重为1.041.08;具有良好

53、的沉降性能和很高的产甲烷活性。UASB运行过程:运行过程:v废水由池底进人反应器,通过反应区经气体分离后混合液进人沉淀区进行固液分离。澄清后的处理过的水由出水渠排走,沉淀下来的微生物固体,即厌氧污泥靠重力自动返回到反应区,集气室收集的沼气由沼气管排出反应器。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v2、UASB反应器的组成反应器的组成v从构造和功能上划分,UASB反应器主要由进水配水系统、反应区、沉淀区、三相分离器、集气排气系

54、统、排泥系统及出水系统等组成。v1)进水配水系统:v其功能主要有两个方面:将废水均匀地分配到整个反应器的底部;水力搅拌;一个有效的进水配水系统是保证UASB反应器高效运行的关键之一。v2)反应区:v反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所,又分为污泥床区和污泥悬浮区,其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥,是有机物的主要降解场所;而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。v3)出水系统:出水系统的主要作用是将经过沉淀区后的出水均匀收集,并排出反应器。v4)气室:气室也称集气罩,其主要作用是收集沼气。v5)浮渣收集系统:浮渣收集系统的主要功能是清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。4.4.3.

55、升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v6)三相分离器:三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成;其主要功能有:将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开;保证出水水质;保证反应器内污泥量;有利于污泥颗粒化。v7)排泥系统:排泥系统的主要功能是均匀地排除反应器内的剩余污泥。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v3、UASB反应器的型式v1)开敞式UASB反应器v开敞式UASB反应器的顶部不加密封,或仅加一层不太密封的盖板;多用于处理中低浓度的有机废水;其构造较简单,易于施工安装和维修。2)封闭式UASB反应器封闭式UASB反应器的顶部加

56、盖密封,这样在UASB反应器内的液面与池顶之间形成气室;主要适用于高浓度有机废水的处理;这种形式实际上与传统的厌氧消化池有一定的类似,其池顶也可以做成浮动盖式。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v4、UASB反应器的设计计算vUASB反应器设计计算的主要内容有:池型选择、有效容积以及各主要部位尺寸的确定;进水配水系统、出水系统、三相分离器等主要设备的设计计算;其它设备和管道如排泥和排渣系统等的设计计算。这里仅介绍容积计算。v有效容积计算有效容积计算 UASB反应器的有效容积,一般将沉淀区和反应区的总容积作为反应器的有效容积进行考虑,多采用进水容积负荷法确定,

57、即:式中:Q废水流量,m3/d;Si进水有机物浓度,mgCOD/L;Lv COD容积负荷,kgCOD/m3.d。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v5、UASB反应器中的颗粒污泥v1)颗粒污泥的性质与形成v 颗粒污泥的外观:va、形状:形状:颗粒污泥的形状各异,有呈卵形、球形、丝形等;vb、直径:直径:其平均直径为1 mm,一般为0.12 mm,最大可达35 mm;vc、结构:、结构:反应区底部的颗粒污泥多以无机粒子作为核心,外包生物膜;vd、颜色:颜色:颗粒的核心多为黑色,生物膜的表层则呈黑色、灰白色、淡黄色或暗绿色等;ve、反应区上部的颗粒污泥的挥发性相

58、对较高;vf、颗粒污泥质软,有一定的韧性和粘性。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v 颗粒污泥的组成v在颗粒污泥中主要包括:各类微生物、无机矿物以及有机的胞外多聚物等,其VSS/SS一般为7090%。v一般灰分含量可达8.855%铁的含量比例特别高。v胞外多聚物是在颗粒污泥的表面和内部透明发亮的粘液状物质,它的存在有利于保持颗粒污泥的稳定性。v 3)颗粒污泥的生物活性v颗粒污泥中的细菌是成层分布的,即外层中占优势的细菌是水解发酵菌,而内层则是产甲烷菌;v颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统,各种细菌形成了一条很完整的食物链,有利于种间氢

59、和种间乙酸的传递,因此其活性很高。4.4.3.升流式厌氧污泥层反应器(升流式厌氧污泥层反应器(UASB)v4)颗粒污泥的培养条件 在UASB反应器种培养出高浓度高活性的颗粒污泥,一般需要13个月;可以分为三个阶段:启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。影响颗粒污泥形成的主要因素有以下几种:v 接种污泥的选择;v 维持稳定的环境条件,如温度、pH值等;v 初始污泥负荷一般为0.050.1 kgCOD/kgSS.d,容积负荷一般应小于 0.5 kgCOD/m3.d;v 保持反应器中低的VFA浓度;v 表面水力负荷应大于0.3 m3/m2.h,以保持较大的水力分级作用,冲走轻质的絮体污泥;v 进水

60、COD浓度不宜大于4000 mg/l,否则可采取水回流或稀释措施;v 进水中可适当提供无机微粒,特别可以补充钙和铁,同时应补充微量元素(如Ni、Co、Mo)。v1)基本原理:v在反应器中设置多个垂直挡板,将反应器分隔为数个上向流和下向流的小室,使废水循序流过这些小室;反应器内各室积累着较多厌氧污泥。当废水通过ABR 时,要自下而上流动与大量的活性生物量发生多次接触,大大提高了反应器的容积利用率。就一个反应室而言,因沼气的搅拌作用,水流流态基木上是完全混合的,但各个反应室之间是串联的具有塞流流态。可以认为,厌氧挡板式反应器相当于多个UASB反应器的串联;当废水浓度过高时,可将处理后的出水回流。v

61、2)主要特点:v与厌氧生物转盘相比,可省去转动装置;与UASB相比,可不设三相分离器而截流污泥;反应器启动运行时间较短,运行较稳定;不需设置混合搅拌装置;不存在污泥堵塞问题。4.4.9.厌氧折流板反应器厌氧折流板反应器ABR(AnacrobicBaffledReactor)4.4.9.厌氧折流板反应器(厌氧折流板反应器(ABR)5污泥处理与处置污泥处理与处置v5.1、污泥的分类、污泥的分类1)在水处理工程中,按污泥成分分为污泥与沉渣:在水处理工程中,按污泥成分分为污泥与沉渣:v污泥:以有机物为主要成分的称为污泥。性质:易腐化发臭、颗粒细、比重小、含水率高且不易脱水,呈胶状结构的亲水性物质。例如

62、:初沉池及二沉池污泥。v沉渣:沉渣:以无机物为主要成分的称为沉渣。性质:颗粒较粗、比重大、含水率低且易于脱水,流动性差。例如:栅渣、沉砂池沉淀物2)按污泥来源有以下几种)按污泥来源有以下几种:v栅渣栅渣:格栅或滤网,呈垃圾状,量少,易处理和处置;v沉砂池沉渣沉砂池沉渣:沉砂池,比重较大的无机颗粒,量少;v初沉池污泥初沉池污泥:以混合物为主,数量较大,易腐化发臭,可能含有虫卵和病变菌,是污泥处理的主要对象;v二沉池污泥二沉池污泥:又分为剩余的活性污泥(来自活性污泥法)和腐殖污泥(来自生物膜法),主要为有机物,是污泥处理的主要对象;v熟化污泥熟化污泥:也称消化污泥v化学浮渣或污泥化学浮渣或污泥:上

63、浮渣和气浮池,可能多含油脂等,量少;v表征污泥性质的主要指标:v1)、含水率与含固率)、含水率与含固率v含水率是污泥中含水量的百分数;含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数;含水率降低(即含固量提高)将大大降低湿泥量(即污泥体积);v通常:含水率 85%,污泥呈流状;6585%,污泥呈塑态;65%,呈固态。v2)、挥发性固体)、挥发性固体v挥发性固体即VSS,通常用于表示污泥中的有机物的量;有机物含量越高,污泥的稳定性就越差。v3)、脱水性能)、脱水性能v污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关,还与脱水机械种类有关。在污泥脱水前进行预处理,改变污泥粒子的物化性质,破坏其胶体结构,减少

64、其与水的亲和力,从而改善脱水性能,这一过程称为污泥的调理或调质。v4)、肥分及有毒有害物质)、肥分及有毒有害物质v污泥含有一定量的N(4%)、P(2.5%)和K(0.5%),有一定肥效;v污泥含有病菌、病毒、寄生虫卵,重金属等5.2、污泥的性质、污泥的性质5.3污泥中的水分及其影响污泥中的水分及其影响 v污泥中水分分为游离水、毛细水、内部水和附着水v游离水游离水(又称间隙水又称间隙水):存在于污泥颗粒间隙中的水,约占污泥水份的70%左右,一般可借助中心或离心力分离:v毛细水:毛细水:存在污泥颗粒间的毛细管中,约占20%,需要更大的外力;v内部水:内部水:存在于污泥颗粒内部(包括细胞内的水)v附

65、着水:附着水:粘附于颗粒或细胞表面的水v污泥处理方法的选择常取决于污泥的含水率和最终处理的方式5.4、污泥处理后的最终出路、污泥处理后的最终出路v污泥的最终出路主要是部分或全部利用或以某种再返回自然环境中去;v1)污泥的利用:主要是农业上的利用v2)污泥的最终处置方法:填埋、焚烧、海洋投放、地下投放等v填埋:必要的前处理、稳定化处理;v焚烧:大幅度减容、灭菌、尾气处理、运行费用贵;v海洋投放:地下洞穴、废矿、深井中等5.5、污泥最终处置前的处理工艺、污泥最终处置前的处理工艺v浓缩、脱水、干化、稳定、调理(调节),或消毒。v污泥浓缩是指通过沉淀或上浮过程,脱除污泥中的部分水分(主要是减缩污泥的间

66、隙水),降低污泥的含水率,减少污泥的体积,以利于后续处理和利用。对污泥消化来说,这意味着可减少消化池的容积和加温污泥所需的热量,对于污泥的机械脱水,则可减少混凝剂的投加量与脱水设备的数量,提高脱水设备的效率。经浓缩后的污泥仍保持流体的特性。v污泥浓缩的方法:v1)重力浓缩)重力浓缩v重力浓缩本质上是一种沉淀工艺,属于压缩沉淀。重力浓缩可以分为间歇式和连续式两种,间歇式重力浓缩主要用于小型污水处理厂,连续式重力浓缩主要用于大、中型污水处理厂。v2)气浮浓缩法气浮浓缩法v气浮浓缩法主要适用于密度接近于1、疏水的污泥,或容易发生膨胀的污泥,一般多采用的是压力溶气气浮法。v3)、离心浓缩法、离心浓缩法v离心浓缩法是利用污泥中的固体即污泥与其中的液体即水之间的密度有很大的不同,因此在高速旋转的离心机中具有不同的离心力,从而可以使二者分离。v4)带式浓缩机浓缩)带式浓缩机浓缩v5.6.污泥的浓缩污泥的浓缩5.7污泥的消化稳定工艺污泥的消化稳定工艺 v污泥稳定化处理污泥稳定化处理是指降低污泥中有机物的含量,使污泥在后续处理与处置过程中不致发生腐败或变化。主要的稳定化技术包括:污泥的厌氧消化法、污泥的

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