废水好氧处理PPT课件
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污水的好氧生物处理
工业废水处理
工业废水成分复杂，含有多种有毒有害物质，需要采用针对性的好氧生物处理技术进行处理。通过调整工艺参数、选择合适 的微生物等手段，降低废水中有毒有害物质的含量，达到排放标准。
案例分析：某化工厂废水处理站采用好氧生物处理工艺，针对废水中的苯胺、酚等有机物进行降解，有效降低废水毒性，减 轻对环境的污染。
城市污水处理厂
城市污水处理厂是应用好氧生物处理 技术的重要领域之一。通过活性污泥 法、生物膜法等工艺，去除污水中的 有机物、氮、磷等污染物，使出水达 到国家排放标准或回用标准。
VS
案例分析：北京市某污水处理厂采用 活性污泥法处理工艺，通过曝气池、 沉淀池等设施，有效去除污染物，使 出水水质得到显著改善，为城市水环 境治理做出了贡献。
详细描述
活性污泥法利用微生物的生长和代谢活动，将污水中的有机物转化为无害的物 质，如二氧化碳和水。在处理过程中，活性污泥与污水混合，并通过曝气、沉 淀和分离等步骤，实现污水的净化。
生物膜法
总结词
一种利用生物膜净化污水的技术，通过在固体介质上附着微生物实现有机物的去除。
详细描述
生物膜法中，微生物在固体介质（如滤料或载体）上附着生长，形成一层生物膜。污水与生物膜接触时，有机物 被微生物降解，同时生物膜起到过滤作用，使净化后的水流出。常见的生物膜法有生物滤池、生物转盘和生物接 触氧化池等。
详细描述
氧化沟是一个封闭的环形沟渠，污水在其中循环流动并不断曝气。在氧化沟中， 有机物被好氧微生物降解为二氧化碳和水等无害物质。同时，通过控制曝气量、 水流速度和微生物浓度等参数，可以实现高效的污水处理。
04
好氧生物处理的影响因素
溶解氧浓度
溶解氧浓度是影响好氧生物处理的重 要因素之一。在适宜的溶解氧浓度范 围内，好氧微生物能够得到充足的氧 气，从而有效地降解有机物。
好氧生物处理ppt课件
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9
二、 好氧生物处理的基本反应
1、氧化与合成反应
CxHyOz＋ x＋ 4y－ 2zO2 xC2＋ O2yH2O＋ H 和化学方程式：
nCxHyOz＋ nN3＋ Hnx＋ 4y－ 2z－ 5O2 C5H7O2Nn＋ nx－ 5C2＋ On2y－ 4H2O－ H
2、内源呼吸反应
微生物对自身的细胞物质进行氧化分解，并提供能量即 内源呼吸。内源呼吸反应式如下：
停滞期（调整期） 对数期（生长旺盛期） 静止期（平衡期）
衰老期（衰亡期）
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8
3、污水的好氧生物处理
好氧生物处理是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好 氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故 处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以， 目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于500mg/L 的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。
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曝气池出水堰
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曝气池混合液配水进入二沉池
3、活性污泥组成
活性污泥M =Ma + Me + Mi + Mii
1） Ma—具有代谢功能的活性微生物群体
好氧细菌（异养型原核细菌）
真菌、放线菌、酵母菌
原生动物
后生动物
2） Me—微生物自身氧化的残留物
3） Mi—活性污泥吸附的污水中不能降解的惰性有机物
教学重点
1、好氧生物处理的基本原理及影响好氧生物处理的因素；
2、活性污泥的性能指标、活性污泥的增长规律和曝气方法；
3、生物膜法的作用机理；
4、生物膜法的工艺流程和运行精管品课理件 。
废水的好氧生物处理原理概述
则比增长速率为：
rg X
YrmaxS KS S
k
d
μ——微生物生长速率，gVSS/(gVSS•d)
LOGO 第五章 废水的好氧生物处理原理
微生物生长动力学
总挥发性悬浮固体和活性生物量反应 器内的挥发性悬浮固体量（VSS）不 仅包括了活性物生物量，而且还包括 了内源呼吸产生的细胞残余物、进出 水中的不可生物降解的VSS （记作 nbVSS），活性物生物量所占的比例 取决于废水特性和操作运行条件。
LOGO 第五章 废水的好氧生物处理原理
由化学计量式估算生物产率
3C6H12C6 8O2 2NH3 M 2C5H7NO2 8CO2 14H2O 能量
3(180)
2(113)
Y (C5H7NO2 ) 2 (113g / mol) (C6H12O6 ) 3 (180g/mol)
0.42细胞 / g葡萄糖消耗
第五章 废水的好氧生物处理原理
微生物生长动力学
可溶性底物的生物增长速率：
rg Yrsu k d X
Y
rmax XS KS S
kdX
rg——微生物净产率，gVSS/(m3 •d) Y ——微生物合成产率系数，gVSS/(g生物消耗COD)
kd——内源呼吸衰减系数，gVSS/(gVSS •d)
LOGO 第五章 废水的好氧生物处理原理
因此消耗单位质量COD的耗氧量为：
耗氧量
葡萄糖(以COD计)
3mol(1.07gCOD
/
256.9gO2 g葡萄糖)(180葡萄糖
/
mol)
0.44gO2 / gCOD耗氧量
LOGO 第五章 废水的好氧生物处理原理
不同条件下生物量合成产率系数
污水的好氧生物处理活性污泥法
dX
dt
y dS
dt
KdX
也 可
以
表
达
dX
dt
yobs
(
dS
dt
)
为
这里的yobs实质是扣除了内源代谢后的净合成系数， 称为表观合成系数。y为理论合成系数。
劳伦斯和麦卡蒂法
3.完全混合曝气池的计算模式 (1)曝气池体积的计算
qv——进水流量； Qvw——排除的剩余活性污泥流量； qvr——污泥回流量； ρx ——曝气池中的微生物浓度； ρxe——出流水中带走的微生物浓度； ρxr——回流污泥中的微生物浓度； ρs0——进水基质浓缩； ρs——出流基质浓度； V——曝气池体积。
ρs——微生物周围的基质浓度，mg(BOD5)/L； Ks——饱和常数，其值等于基质去除速率的1/2K时的基质浓度，
mg/L；
ρx——微生物的浓度，mg/L。
dS KS X
dt
KS S
当ρ>Ks时，该方程可简化为
dS
dt
KX
当ρ<Ks时，该方程可简化为
dS
dt
K KS
X S
当曝气池出水要求高时，常处于ρ<Ks状态
活性污泥生物滤池（ABF工艺）
上图为ABF的流程，在通常的活性污泥过程之前设置一 个塔式滤池，它同曝气池可以是串联或并联的。
活性污泥生物滤池（ABF工艺）
塔式滤池滤料表面附着很多的活性污泥，因此滤料的材 质和构造不同于一般生物滤池。 滤池也可以看作采用表面曝气特殊形式的曝气池，塔是 一外置的强烈充氧器。因而ABF可以认为是一种复合式活 性污泥法。
接触稳定法
直接用于原污水的处理比用于初沉池的出流处理效果好； 可省去初沉池；此方法剩余污泥量增加。
污水生物处理(好氧、厌氧生物处理)
活性污泥法工艺流程
空气
进水 初次沉 淀池
曝气池
出水
二次沉淀池
回流污泥
污 泥
剩余污泥
氧化沟（OD）
1.概念： 氧化沟是一种改良的活性污泥法，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”。
采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟
(英国ASH Vale 污水处理厂)
小结
(厌氧生物处理反应机理图) 不溶性有机物和高分子 溶性有机物
水解阶段 （细菌胞外酶作用）
原酸化阶段和产 乙酸阶段可合并 为一个阶段
小分子溶性有机物
产酸脱氢 （产酸菌作用） 阶段
细菌细胞
挥发酸 (如乙酸)
CO2+H2
其他产物 (如醇类等)
产甲烷阶段 (产甲烷细菌作用)
细菌细胞
CH4+CO2
几种厌氧生物滤池
➢ 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
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：在显微镜下呈不规则椭圆状，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
UASB反应器工作原理
进水 厌氧膨胀床和流化床工艺流程
污水自然生物处理
污水自然生物处理的回顾与前瞻
❖ 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 的发展，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。
生化处理-好氧
普通活性污泥法： θc=2～4d
完全混合式活性污泥系统生物过程动力学
满足质量平衡式:(结合图3-6）(具体推导见书P212)
进入系统的微生物量 增长量 流出系统的微生物量 进入系统的微生物量 消耗量 流出系统的有机物量
污泥龄计算：
θc 曝气池中工作的污泥总 量 每日排放的剩余污泥量 出水中的污泥量 VX VX VX Q w X u (Q0 Q w )Xe Q w X u Q e X e Q w X u
式中： Q0，Qw, QR—进水、排放和回流污泥流量 ( m3/d）
X0, X, X e, Xu—进水、曝气池混合液中、出水、底流中 污泥浓度 （Kg/ m3 ） Sw, S—进水、曝气池中有机物浓度（ Kg/ m3 ） V—曝气池有效容积（m3）
图3-7 完全混合型曝气系统示意图
（一）普通活性污泥法S Fra bibliotek m ks S
图3-4 ：比增长速率与基质 浓度间的关系
第一节 废水处理微生物学基础
微生物的增殖速率
● 不考虑内源代谢时
dX SX X m dt ks S
（mg/L· d）
式中：X=细菌浓度,（mg/L） ；
两种边界情况：
（1）在基质非常充分的初级阶段，S>>ks, ks可忽略不 计，上式简化为： dX
第二节 好氧悬浮生长系统处理技术
好氧悬浮生长系统处理工艺有：
（1）活性污泥法
（2）曝气氧化塘
（3）好氧消化法
（4）高负荷氧化塘
（一）普通活性污泥法
1、基本原理
（1）活性污泥
是一种人工培养的生物絮凝体，它是由好氧 微生物（包括细菌及其它菌类、微型动物，但主 要是好气菌胶团及其吸附的有机物质和无机物质） 所组成，具有吸附和分解废水中有机物的能力， 显示出生物活性。
完全混合式活性污泥系统生物过程动力学
满足质量平衡式:(结合图3-6）(具体推导见书P212)
进入系统的微生物量 增长量 流出系统的微生物量 进入系统的微生物量 消耗量 流出系统的有机物量
污泥龄计算：
θc 曝气池中工作的污泥总 量 每日排放的剩余污泥量 出水中的污泥量 VX VX VX Q w X u (Q0 Q w )Xe Q w X u Q e X e Q w X u
式中： Q0，Qw, QR—进水、排放和回流污泥流量 ( m3/d）
X0, X, X e, Xu—进水、曝气池混合液中、出水、底流中 污泥浓度 （Kg/ m3 ） Sw, S—进水、曝气池中有机物浓度（ Kg/ m3 ） V—曝气池有效容积（m3）
图3-7 完全混合型曝气系统示意图
（一）普通活性污泥法S Fra bibliotek m ks S
图3-4 ：比增长速率与基质 浓度间的关系
第一节 废水处理微生物学基础
微生物的增殖速率
● 不考虑内源代谢时
dX SX X m dt ks S
（mg/L· d）
式中：X=细菌浓度,（mg/L） ；
两种边界情况：
（1）在基质非常充分的初级阶段，S>>ks, ks可忽略不 计，上式简化为： dX
第二节 好氧悬浮生长系统处理技术
好氧悬浮生长系统处理工艺有：
（1）活性污泥法
（2）曝气氧化塘
（3）好氧消化法
（4）高负荷氧化塘
（一）普通活性污泥法
1、基本原理
（1）活性污泥
是一种人工培养的生物絮凝体，它是由好氧 微生物（包括细菌及其它菌类、微型动物，但主 要是好气菌胶团及其吸附的有机物质和无机物质） 所组成，具有吸附和分解废水中有机物的能力， 显示出生物活性。
5 废水的好氧生物处理.ppt
图5－2 活性污泥法基本流程
三、曝气设备
（向一液）相曝供气给的溶解作氧用Ph，a并se起1搅拌和混合作用
（二）常P用h的as曝e 1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。
5.3 氧化沟活性污泥法
氧化沟技术简介
氧化沟（oxidation ditch）——又名连续循环曝气 池，是活性污泥法的一种变形。
长沙市第二污 水处理厂
一、氧化沟技术的发展及工艺原理
氧化沟技术的发展
氧化沟污水处理工艺是20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所 研制成功的，自从1954年在荷兰的首次投入使用以来，应其优 点，已被国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理，如 长沙市一污、二污均采用此法。
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
5.1 概述
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。
5.2 活性污泥法
一、活性污泥法的原理
1 好氧活性污泥的组成和性质
（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。
活性污泥外观
（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
三、曝气设备
（向一液）相曝供气给的溶解作氧用Ph，a并se起1搅拌和混合作用
（二）常P用h的as曝e 1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。
5.3 氧化沟活性污泥法
氧化沟技术简介
氧化沟（oxidation ditch）——又名连续循环曝气 池，是活性污泥法的一种变形。
长沙市第二污 水处理厂
一、氧化沟技术的发展及工艺原理
氧化沟技术的发展
氧化沟污水处理工艺是20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所 研制成功的，自从1954年在荷兰的首次投入使用以来，应其优 点，已被国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理，如 长沙市一污、二污均采用此法。
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
5.1 概述
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。
5.2 活性污泥法
一、活性污泥法的原理
1 好氧活性污泥的组成和性质
（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。
活性污泥外观
（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
污水处理教材PPT30张课件
污水与回流污泥从池首端流入，呈推流式至池的末端流出。 进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低。 处理效率高，适用与大中型污水处理厂。 进水浓度不能过高，抗冲击负荷能力较差。 需氧量沿池长逐渐降低，可能造成前半段氧远远不够，后半段供氧量超过需要。 体积负荷率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费用较高。
其二，过高的微生物浓度使污泥在后续的沉淀池中难以沉淀，影响出水水质。
其三，曝气池污泥的增加，就要求曝气池中有更高的氧传递速率，否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。采用一定的曝气设备系统，实际上只能够采用相应的污泥浓度，MLSS的提高是有限度的。
曝 气 量
在通常情况下，污水的曝气量与风量或者风机台数关系不大，这和满足曝气池富氧速率有关。
由于污水设备已经顶死，故只能从效率方面控制曝气量，目前只能控制风机台数和效率进行控制。目前只能开启2台风机，如果溶解氧仍不能满足，可以更换风机皮带增加风机效率。
如果设备已经无异常，只能通过阀门进行调节。
氧 传 递 速 率
氧传递速率要考虑二个过程
要提高氧的传递速率
回流量控制，尽量保证二沉池底泥保持恒定，沉降比控制在30~40%
泵的选择不当造成的流量变化，控制阀门开启度
微生物浓度
在设计中采用高的MLSS（污泥沉降比较高）并不能提高效益，原因如下：
其一，污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着泥龄的增加，泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小。
二次沉淀池的功能要求
1.澄清（固液分离）
2.污泥浓缩（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少）
二沉池的实际工作情况
（1）二沉池中普遍存在着四个区：清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区。两个界面：泥水界面和压缩界面。
第八章 污水的好氧生物处理
公式11-21——14-17 两个极端时得到14-18，19 据霍克莱金方程11-24 微生物增长和基质去除关系：76页，公式11-
24——14-20
11-25——14-21 注意：三个假定（75-76页） 即：微生物和底物浓度均匀，为常数，O供应
充分
例题中：总变化系数未用
已知部分参数，选择常数，求得出水 溶解性BOD5，计算体积和需氧量
深度、曝气或布气变化与否、变化方式等 （空间：产生、传递；时间：长短） 池型——推流、完全混合（分建与合建）、二 池结合
池深1/2处设排液管，为什么？—— 投产时驯化活性污泥
二沉池：
水力停留时间 水力表面负荷 堰板溢流负荷 污泥层深度（沉降性能指标） 固体表面负荷
整个工艺系统参数
水质水量 回流污泥量 回流比 回流污泥浓度 剩余污泥排放量 泥龄
四、曝气运行：
曝气时间（水力停留时间）、曝气深度、曝气或 布气变化与否、变化方式等（空间：产生、传 递；时间：长短）
加上——某些其他工艺参数的改变——活性污泥 法的发展和演变
渐减曝气——推流，布气距离 分步曝气——进水分配，布水
完全混合——更加均匀，缓冲能力更强（水、气、 污泥）
浅层曝气、深层曝气（深井曝气）——曝气深度
延时曝气、氧化沟——偏低，无剩余活性 污泥，内源呼吸
变型曝气、克劳斯法、纯氧曝气、AB中A 段——偏高，为什么可以？？
2. 泥龄
至少大于三天，为什么？一般微生物生长 世代期为3天
脱氮除磷（见后）分别需要低负荷高泥 龄；高负荷低泥龄
F/M越高，泥龄越小，活性越高 （SOUR——生物活性），分解能力越 强，沉降差
可变微孔曝气器——可调整曝气量， 节约能源；
射流曝气器——省掉鼓风机。
24——14-20
11-25——14-21 注意：三个假定（75-76页） 即：微生物和底物浓度均匀，为常数，O供应
充分
例题中：总变化系数未用
已知部分参数，选择常数，求得出水 溶解性BOD5，计算体积和需氧量
深度、曝气或布气变化与否、变化方式等 （空间：产生、传递；时间：长短） 池型——推流、完全混合（分建与合建）、二 池结合
池深1/2处设排液管，为什么？—— 投产时驯化活性污泥
二沉池：
水力停留时间 水力表面负荷 堰板溢流负荷 污泥层深度（沉降性能指标） 固体表面负荷
整个工艺系统参数
水质水量 回流污泥量 回流比 回流污泥浓度 剩余污泥排放量 泥龄
四、曝气运行：
曝气时间（水力停留时间）、曝气深度、曝气或 布气变化与否、变化方式等（空间：产生、传 递；时间：长短）
加上——某些其他工艺参数的改变——活性污泥 法的发展和演变
渐减曝气——推流，布气距离 分步曝气——进水分配，布水
完全混合——更加均匀，缓冲能力更强（水、气、 污泥）
浅层曝气、深层曝气（深井曝气）——曝气深度
延时曝气、氧化沟——偏低，无剩余活性 污泥，内源呼吸
变型曝气、克劳斯法、纯氧曝气、AB中A 段——偏高，为什么可以？？
2. 泥龄
至少大于三天，为什么？一般微生物生长 世代期为3天
脱氮除磷（见后）分别需要低负荷高泥 龄；高负荷低泥龄
F/M越高，泥龄越小，活性越高 （SOUR——生物活性），分解能力越 强，沉降差
可变微孔曝气器——可调整曝气量， 节约能源；
射流曝气器——省掉鼓风机。
第四章 污水的好氧生物处理--活性污泥法1
曝气池的类型
曝气池的分类：
根据曝气池内的运行方式，可分为连续运行与 间歇运行两种； 根据曝气池内的流态，可分为推流式、完全混 合式和封闭环流式三种； 根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气 池以及二者联合使用的机械-鼓风曝气池； 根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆 形、方形以及环状跑道形等四种； 根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建 式（即曝气沉淀池）和分建式两种。
4.1 基本概念
• 活性污泥的发现
1912年开始，污水曝气产生悬浮状态褐色絮状 污泥 活性污泥组成：细菌、真菌、原生动物和后生 动物 1916年第一个活性污泥法污水处理厂 城市污水处理最广泛应用的方法
• 活性污泥法的实质：天然水体自净作用的 人工化和强化
活性污泥中的微生物
A．细菌：是活性污泥净化功能最活跃的成分
活性污泥的增殖曲线
• ③ 稳定期： • 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底物呈正比，为一级 反应； • 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，直至在本期的最后阶 段下降为零，但微生物的量还在增长； • 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； • 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； • 一般来说，大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。
其中固体物质的组成：
1）活细胞（Ma）： 2）微生物内源代谢的残留物（Me）： 3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）：
有机物 75~85%
活性污泥的性能指标：污泥浓度
3. 混合液悬浮固体浓度（MLSS）： （Mixed Liquor Suspended Solids） MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3
臭氧氧化技术在废水处理中的应用ppt课件
.
4.O3/UV高级氧化技术
这是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学氧 化过程，因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力 强而发展迅速。O3/UV法始于20世纪70年代，主要 进行在废水处理中的研究，以解决有毒害且无法生 物降解物质的处理问题。臭氧被紫外辐射所催化,形 成包括羟基自由基在内的各种自由基，使大多数有 机物生成CO2和水。利用这一高级氧化技术，可以 处理高氨含量、高COD、低BOD的垃圾渗滤液、含 有复杂烃的石油化工废水等。
高级氧化技术
——臭氧氧化技术
Technology of Ozone Oxidation
江苏大学 环境学院 殷甜
.
高级氧化技术的定义
.
臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭 氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化 作用的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被 用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒， 基本无二次污染。
.
臭氧技术在应用中存在的问题
a.低浓度臭氧处理有机物时不能将其完全氧化 为二氧化碳和水，而是生成一系列中间产物， 如醛、羧酸等; b.臭氧溶解度低，限制臭氧在水处理中的应用。 c.臭氧生产中对进入发生器的空气质量要求高， 且臭氧有腐蚀性，要求设备和管路使用耐腐蚀 材料或作防腐处理; d.臭氧极不稳定 重量浓度为I%以下的臭氧在常 温(常压)的空气中的半衰期为16小时，水中臭氧 浓度为3 mg/L时，半衰期仅30分钟左右。
.
在与氧每单/活升独性含的炭臭有技氧术臭作对氧用有的相机比水物，的中臭降悬 浮解速几率毫更克快的；但活活性性炭炭或对有炭 黑机物,在臭水氧相化影中响会作引用发与有链机反 应物种,并类加有速关，臭对氧与转臭化氧反为应羟 基 在速显酸率著钠自 时，越的由，例小降基臭如的解。氧有速臭机率氧有转是物/活活化其单性性为作独炭炭羟用臭对越氧存基乙 自化降由解基速的率化的5学倍计，而量对产苯率甲 较酸、高对。氯苯甲酸的臭氧化速
4.O3/UV高级氧化技术
这是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学氧 化过程，因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力 强而发展迅速。O3/UV法始于20世纪70年代，主要 进行在废水处理中的研究，以解决有毒害且无法生 物降解物质的处理问题。臭氧被紫外辐射所催化,形 成包括羟基自由基在内的各种自由基，使大多数有 机物生成CO2和水。利用这一高级氧化技术，可以 处理高氨含量、高COD、低BOD的垃圾渗滤液、含 有复杂烃的石油化工废水等。
高级氧化技术
——臭氧氧化技术
Technology of Ozone Oxidation
江苏大学 环境学院 殷甜
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高级氧化技术的定义
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臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭 氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化 作用的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被 用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒， 基本无二次污染。
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臭氧技术在应用中存在的问题
a.低浓度臭氧处理有机物时不能将其完全氧化 为二氧化碳和水，而是生成一系列中间产物， 如醛、羧酸等; b.臭氧溶解度低，限制臭氧在水处理中的应用。 c.臭氧生产中对进入发生器的空气质量要求高， 且臭氧有腐蚀性，要求设备和管路使用耐腐蚀 材料或作防腐处理; d.臭氧极不稳定 重量浓度为I%以下的臭氧在常 温(常压)的空气中的半衰期为16小时，水中臭氧 浓度为3 mg/L时，半衰期仅30分钟左右。
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在与氧每单/活升独性含的炭臭有技氧术臭作对氧用有的相机比水物，的中臭降悬 浮解速几率毫更克快的；但活活性性炭炭或对有炭 黑机物,在臭水氧相化影中响会作引用发与有链机反 应物种,并类加有速关，臭对氧与转臭化氧反为应羟 基 在速显酸率著钠自 时，越的由，例小降基臭如的解。氧有速臭机率氧有转是物/活活化其单性性为作独炭炭羟用臭对越氧存基乙 自化降由解基速的率化的5学倍计，而量对产苯率甲 较酸、高对。氯苯甲酸的臭氧化速
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B是O水D中5：的五微日生生物物可耗以氧降量解B的iol有og机y 物Ox被yg降en解D后em消m耗an的d，氧指的的 量，但是生物完全降解有机物所需时间较长，为了规范 和提高检测效率，国家规定以5日生物需氧量为说明水质 的标准，也就是说用生物降解水中有机物5天所消耗的氧 的总量
COD：Chemical Oxygen Demand，化学耗氧量，亦称 “化学需氧量”，简称“耗氧量”，用化学氧化剂(如高 锰酸钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧 气量，常以符号COD表示，计量单位为mg／L，是评定 水质污染程度的重要综合指标之一。 COD的数值越大， 则水体污染越严重。一般洁净饮用水的COD值为几至十 几mg／L
活性污泥的增殖曲线
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23
活性污泥的增殖曲线
对数增殖期 减速增殖期 内源呼吸期
微生物增殖曲线
微
生
物
量
氧利用速率曲线
BOD变化曲线
时间
注意：1）间歇静态培养；2）底物是一次投加
有关概念- F/M值
在温度适宜、溶解氧充足、且不存在抑制物质的 条件下
活性污泥微生物的增殖速率主要取决于微生物与 有机基质的相对数量，即有机基质(Food)与微生 物(Microorganism)的比值，即F/M值
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15
活性污泥中主要的原生动物种类
钟虫 小口钟虫 肾形虫
草履虫 盖纤虫 变形虫
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0.1mm
16
后生动物
在活性污泥中的个数在100个以下/ml
线虫
轮虫
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17
变形虫
线虫
游仆虫
原(后)生动物作为“指示性生物”
数 量
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19
活性污泥的生物指标
过度曝气时，易造成污泥老化，污泥呈灰白 色；这时变形虫、轮虫大量出现
B是O污D水5/C可O生D指化标降是解5性日的生指化标耗，氧可量反与映化污学水耗可氧生量化的降比解值性，
的功能。通常以BOD5/COD=0.3为污水可生化降解的下限
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8
好氧分解对废水水质的要求
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
pH值：对好氧的处理，pH值应在6～9之间 温度：水温在20℃～40℃之间最为合适 微生物生长必须的营养：微生物生长所需的
六大营养元素：碳、氮、能源、生长因子 (维生素)、无机盐(钾、钙、镁、铁等)、水
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9
好氧分解对废水水质的要求
毒性物质：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
进水有机物的浓度：进水BOD5浓度一般在 100～600mg/L
作用机理：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
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
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5
有机物的好氧处理
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6
有机物的好氧处理
有机污染物好氧微生物处理的一般途径
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7
相关指标的定义
第二章废水的好氧生物处理工程
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1
内容
活性污泥法(原理和流程) 生物膜法
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2
废水的生物处理
概念：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
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3
生物处理方法分类
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4
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
特征：
绝大多数是好氧和兼性化能异养型的原核细菌
在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能
具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分 钟
动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功
能
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14
原生动物
在活性污泥中大约为103个/ml 以纤毛虫占多数
纤毛虫以纤毛作为运动细胞器，纤毛在虫 体表面有节律地顺序摆动，形成波状运动
活性污泥外观
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11
活性污泥的性质
颜色以褐色为佳，黑色说明厌氧、白色说 明无机物过多
含水率99% 具沉降性，比重略大于1(1.0021.006) 絮体大小为0.02—0.2mm 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
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12
活性污泥的性质
固体物质的组成： 微生物(好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼
溶解氧不足时，耐低氧生物繁殖，细菌中主 要有白色贝氏硫细菌、原生动物中有扭头虫 属等
污水有机物浓度极低时，轮虫等后生动物占 据优势
冲击负荷或毒物流人时，遁约虫急剧减少
和细菌相比，原生动物个体较大，借助显微镜观察，短时间 内可以做出评价，具有快速简便的优点，当生物向不利的方 向变化时，则可以及时采取措施，防止系统进一步恶化
氧化阶段：在有氧条件下，微生物利用部分 被吸附摄入体内的有机物为营养，合成细胞 物质，另一部分有机物被分解代谢，并释放 能量
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
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22
活性污泥的增殖规律
活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝 气池内发生反应、有机物被降解的必然结 果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的 增殖
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＜0.3，则 不宜采用生物法处理
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10
好氧处理的种类及特征—活性污泥法
1913年在英国曼彻斯特建成第一座活性污泥 试验工厂
依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解 有机物
有机物 有少量的专性厌氧微生物)) 75~85% 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固体有 机物
无机物质
形成絮状体或绒粒
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13
活性污泥中的微生物-细菌
是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、 黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属 等
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20
活性污泥的净化反应过程
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
包括三个阶段
吸附阶段 氧化阶段 絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段
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21
活性污泥的净化反应过程
Байду номын сангаас
吸附阶段：污水中的污染物在与活性污泥微 生物接触过程中，被由微生物形成的絮凝体 吸附及粘连