环境工程专业实习讲义

三级处理：

在一级、二级处理后进一步处理难降解 的有机物，氮和磷等能够导致水体富营养化 的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除 磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、 离子交换法和电渗析法等。

三级处理是深度处理的同义语，但两者并不 相同。三级处理常用于二级处理之后；而深 度处理则以污水回收、再用为目的，在一级 处理或二级处理后增加的处理工艺。污水再 用的范围很广，从工业上的重复利用，水体 的补给水源到作为生活用水等。
生物化学处理法： 利用微生物的代谢作用，使呈溶解、胶 体状态的有机污染物转化成稳定无害的物 质。 主要方法可分为两大类： ①好氧法：即利用好氧微生物的作用处理有 机性生产污水，有活性污泥法和生物膜法 两种。 ②厌氧法：利用厌氧微生物的作用处理高浓 度有机污水与处理污水过程中产生的污泥。


影响活性污泥的因素
1. BOD负荷率（F/M） F/M是影响活性污泥增长、有机底物降 解的重要因素。BOD负荷还与活性污泥膨 胀现象有直接的关系。
2. 水温 活性污泥微生物的生理活动与周围的温 度密切相关，微生物酶系统酶促反应的最 佳温度是20℃—30℃之间。一般将活性污泥 反应进程的最高和最低极限值分别控制在 35℃和10℃。高温废水在进入处理系统前必 须先进行冷却，低于10℃时则应增加混合液 浓度，降低BOD负荷率。
2）悬浮性固体 妨碍光线射入水中，对水生生物造成不利 影响，妨碍水体自净过程，影响水体美观 等问题； 可通过SS、VSS、浊度、透明度等指标监测。


3）水体传染病 通过水来传播；


肠内细菌、原生动物、病毒和从动物（包 括人类）体内排出的寄生虫； 通过大肠菌群数来监测。


4）pH
破坏水生生物和生活环境，限制对水的利 用，包括用于饮用、农业、工业、景观娱 乐等。

2） 有机污染物指标 a) 生化需氧量BOD 在一定的温度和时间段内，微生物降解有 机物所需要的氧量。 b) 化学需氧量COD 在酸性条件下，用强氧化剂氧化水中的物 质所需要的氧量。COD的值大于等于BOD 的值。 c) 总有机碳TOC 总有机碳是目前国内外开始使用的另一个 表示有机物浓度的综合指标。
②生物膜法：是土壤自净的人工强化。使微 生物群体以膜状附着Байду номын сангаас某种物体的表面上 与污水接触，使污水得以净化的技术。
活性污泥
活性污泥的产生：向生活污水中注入空气进行曝 气，并持续一段时间以后，污水中即生成一种絮 凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群 体组成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清。 正常的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状， 又称之为“生物絮凝体”，其粒径一般介于0.02— 0.2mm之间。活性污泥中固体物质的有机成分主 要是栖息在活性污泥上的微生物群体。微生物群 体以好氧菌为主，也存活着真菌、放线菌、酵母 菌以及原生动物、后生动物等微生物胞体。
5. 营养平衡 为了使活性污泥反应进行正常，就必须使 污水中微生物的基本元素—炭、氮、磷达 到一定的浓度值，并保持一定的平衡关系。 生活污水中的BOD:N:P的比值为100：5： 1，经过物理处理后，由于BOD值的降低， N和P的含量的相对值有所提高，这样进入 生物处理系统的污水其BOD:N:P比值变为 100：20：25。当不能满足N和P的要求时， 应向反应器内投加必要的氮和磷等营养物 质。
（1） 无机物污染指标 a) 酸碱度：酸碱度用pH值来表示。 通常污水处理厂的进水的pH值在6～9之间，超出 此范围，会对污水的无力、化学及生物处理产生 不利影响。 b) 总氮、氨氮 总氮 = 有机氮 + 氨氮 + 硝酸盐氮 + 亚硝酸盐氮 氨氮：有机氮化物氧化的第一步产物，其在硝化 菌的作用下，转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。氨 氮不仅促使水中藻类的繁殖，游离的NH3对鱼类 有很强的毒性 氮属植物性营养物质，是导致湖泊、海湾、水库等 缓流水体富营养化的主要物质，是污水处理的重 要指标之一。
污水处理技术
根据参与新陈代谢活动的微生物的种类，污水的 生物处理技术分为：
①好氧法（在城市污水处理领域，主要用好氧 法）。 ②厌氧法（主要用于处理高浓度有机（工业）废 水）。
污水的生物处理技术主要用于去除污水中呈溶解 状态和胶体状态的有机污染物。
污水的好氧生物处理技术又分为： ①活性污泥法：是人工水体自净的强化。事 实为生物群体聚居在活性污泥上，活性污 泥在反应器—曝气池内呈悬浮状，与污水 广泛接触。从而使污水得到净化的技术。



8）持久性有机污染物
持久性、半挥发性和易于迁移、累积和浓 缩毒性； 在环境中的累积和在生态系统中通过食物 链聚积。



9）痕量有机污染物
杀虫剂、溶剂、内分泌干扰物质、基因毒 性物质、药品等； 剧毒、基因毒性、雌性激素、致癌性 风险评价、评价中的新概念

3、生活污水的基本处理方法： 采用各种技术与手段，将污水中所含的 污染物质降低浓度、分离、去除和回收利 用，或将其转化成无害物质，使水得到净 化。 现代污水处理技术： ①物理处理法 ②化学处理法 ③生物化学处理法
4、现代污水处理技术按处理程度分为：
一级处理： 主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污 染物质。物理处理法大部分只能完成一 级处理的需要。经过一级处理后的污水 BOD一般只能去除30%左右，达不到排 放的标准，一级处理一般是二级处理的 预处理。

二级处理：

主要是去除水中呈胶体和溶解状态的有 机污染物质（即BOD、COD等物质）， 去除率可达90%以上，使有机污染物达到 排放标准的要求。



6）油污染
破坏水生生物和生活环境，限制对水的利 用，包括用于饮用、农业、工业、景观娱 乐等。 即使在很低的0.002-0.1mg/L的浓度范围也会 产生鱼类的臭味问题。



7）重金属 不可生物降解，但可以生物转化；
在环境中累积和在生态系统中通过食物链 聚积， 在沉积物中，无极汞易于转变成有机汞；
实习培训讲义
2011年4月
第一部分
污水处理基础知识
概述
1、污水的定义： 污水是生活污水和工业废水以及被污染 的雨水的总称。 2、污水处理后的出路有三个。 ① 排入水体 ② 灌溉田地 ③ 重复使用
污水的污染物指标
1、 物理性质及指标 （1） 温度 各地生活污水的年平均温度差别不大，均约 在10℃～20℃之间。 污水温度过低（如低 于5℃）或过高（如高于40℃）都会影响污 水的生物处理效果。
6. 有毒物质 大多数化学物质都可能对微生物生理功 能有这样或那样的毒害作用，但毒害程 度则取决于其在污水中的浓度。另外， 某些元素是微生物生理上所需要的，但 在其浓度达到某种浓度时，就会对微生 物产生毒害作用。
污水处理检测项目
日常活性污泥处理系统检测项目 ①反映处理效果的项目：进出水总的BOD、 COD，进出水总的SS，进出水的有毒物质 （对工业废水）。 ②反映污泥情况的项目：污泥沉降比 （SV%）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、 微生物镜检等 ③反映污泥营养和环境条件的项目：氮、磷、 pH值、水温等 。

c) 总磷TP 总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。 磷也属植物性营养物质，是导致缓流水体 富营养化的主要物质而备受人们关注，是 污水处理的重要指标之一。 d) 重金属离子 城市污水中的重金属主要有：汞、铬、镉、 铅等。在污水和污泥的再利用中，容易通 过食物链富集，危害人体健康。




5）富营养化 由于营养物质（氮和磷）浓度的增加，在 封闭水体内造成浮游植物的过度繁殖，由 此产生的环境问题； （污水排放标准的不断严格是目前世界各国 的普遍发展趋势，以控制水体富营养化为 目的的氮、磷脱除技术开发已成为世界各 国主要的奋斗目标。） 其他有害物质也随着浮游植物的生长二同 时产生，例如有毒性物质，有臭味的物质， 在氯化处理中能产生的卤代烷烃的物质， 等等。
活性污泥主要由四部分组成 1．具有活性的微生物群体（Ma）; 2．微生物自身氧化的残留物（Me） 3．原水中挟带的不能为微生物降解的惰性 有机物质(Mi) 4．水加入的无机物质（Mii）
活性污泥的指示生物
原生动物的主要摄食对象是细菌，因此，出 现在活性污泥中的原生动物在种属和数量 上都是随处理水的水质和细菌的状态变化 而改变的。原生动物也被称之为活性污泥 处理系统中的指示性生物。 后生动物（主要指轮虫）在活性污泥系统中 不经常出现，它只是出现在处理水质优异 的完全氧化的活性污泥系统。轮虫出现是 水质非常稳定的标志。
3. 溶解氧 由于活性污泥微生物好氧菌居多，因此， 在混合液中保持一定浓度的溶解氧至关重 要，多年运行经验证实，为保证活性污泥 系统运行正常，在混合液中必须保持浓度 在2mg/l以上的溶解氧。溶解氧过高会大量 的耗能，在经济上是不适宜的；溶解氧过 低则有利于丝状菌在系统中占优势诱发污 泥膨胀。
4. pH值 对活性污泥最适宜的pH值范围是6.5— 8.5。pH值小于6.5时，有利于真菌的生 长繁殖，降低到4.5时，真菌完全占优势， 活性污泥絮体遭到破坏，产生污泥膨胀 现象，原生动物完全消失，处理水质恶 化。pH值超过9时，菌胶团可能解体， 活性污泥絮体将遭到破坏。
（2） 色度 色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质组成。 生活污水的颜色常呈灰色。生活污水的色 度视工矿企业的性质而定，差别很大。
（3） 臭味 生活污水的臭味主要由有机物腐败产 生的气体造成的，如氨气、硫化氢、 一氧化碳等气体，使人感官不悦，甚 至危及人体正常生理活动。 （4）固体含量
2、 化学性质及指标
城市污水进水口城市污水进水口调节池调节池集水池集水池粗细格栅粗细格栅泵站泵站鼓风机房鼓风机房51建筑精选课件22生化处理系统生化处理系统选择池厌氧池选择池厌氧池曝气池氧化沟曝气池氧化沟配水井配水井污泥泵房污泥泵房接触池消毒池接触池消毒池出水槽出水流量计量出水槽出水流量计量52建筑精选课件33污泥处理系统污泥处理系统浓缩池浓缩池调质池调质池污泥泵污泥泵配药系统配药系统污泥脱水机板式带式离心污泥脱水机板式带式离心反冲洗水反冲洗水污泥输送系统污泥输送系统53建筑精选课件44自动化控制系统自动化控制系统数据采集与处理数据采集与处理在线检测数据流在线检测数据流量自动生成报表统计分析打印报表量自动生成报表统计分析打印报表运行监控和自定控制运行监控和自定控制将采集到的某将采集到的某些参数处理后以开关量形式输出进行些参数处理后以开关量形式输出进行越限报警并自动控制相关设备的启越限报警并自动控制相关设备的启自动调节自动调节根据曝气池中溶解氧的浓根据曝气池中溶解氧的浓度调节送风量
2、解体 表现：处理水质浑浊、污泥絮体细碎化，处 理效果变坏等是污泥解体的现象 原因： ① 运行不当，如曝气过量会使活性污泥生 物—营养的平衡遭到破坏，使微生物量减 少而失去活性，吸附能力降低，絮凝体体 积缩小、质密。 ② 存在有毒性物质时，微生物会受到抑制或 伤害，净化功能下降或完全停止，使污泥 失去活性。
4．污泥体积指数（SVI） 本项指标的物理意义是曝气池出口处混 合液经30min静沉后每克干污泥所形成的 沉淀污泥所占的容积，以ml计 。 5．活性污泥的增长规律及有关指标。 活性污泥的能量含量及营养物或有机物 量（F）与微生物量（M）的比值是活性 污泥微生物增值速率的重要影响因素，其 微生物增殖期分为适应期、对数增殖期、 减数增长期以及内源呼吸期。
活性污泥问题
1．污泥膨胀 污泥不易沉降，SVI值增高，污泥的结构较散，体积 膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色也有异变， 这就是污泥膨胀。主要原因为：丝状细菌大量增 殖所引起的，也有由污泥中结合水异常增多引起 的污泥膨胀。一般因水中碳水化合物较多，缺乏 N、P、Fe等养料，溶解氧不足，水温高或pH值较 低等都易引起丝状菌大量繁殖。另外超负荷、泥 龄过长或有机物浓度梯度小也可引起丝状菌大量 繁殖。 措施:加大曝气量；及时排泥；加大回流污泥量。



（3） 生物性质及指标 a)大肠菌群 b)细菌总数 c)粪大肠
主要水质污染问题

1）有机污染物和溶解氧的耗尽 水体中最常见的也是首先发生的污染；
有机污染发生后，溶解氧被不断消耗并最 终耗尽； 一些有害的微生物继续存活并大量繁殖； 可通过BOD、COD、TOC等指标监测



活性污泥的评价指标
1．混合液悬浮固体（MLSS）浓度，又称活 性污泥浓度，即在单位容积混合液内所含 有的活性污泥固体的总重量。 2．混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）：又 称有机性固体物质的浓度。 3．污泥沉降比（SV%） 称为30min沉降率，混合液在量筒内静置 30min后所形成的沉淀污泥的容积占原来 混合液容积的百分率。以%表示。
3. 污泥腐化
现象：二沉池可能由于污泥长期滞留而产生 厌氧发酵生成气体，从而使大块污泥上浮。 措施： ① 安设不使污泥外溢的浮渣清除设备； ② 消除沉淀池的死角地区； ③ 加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使 污泥滞留在池底。
4. 污泥上浮 现象：污泥在二沉池成块状上浮。 原因： ① 曝气池内污泥泥龄过长； ② 硝化进程较高，在池底产生反硝化，N2气 被释放，污泥比重降低，整块上浮。 措施： ① 增加污泥回流量或及时排出污泥，在脱氮 之前即将污泥排出。 ② 降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低 溶解氧，使之不能进行硝化作用。