活性污泥法和生物膜法的优缺点及其他

活性污泥法和生物膜法的优缺点及其他
1.试比较活性污泥法和生物膜法的优缺点。

答：与生物膜法一样，活性污泥法属于好氧生物处理法。

然而，活性污泥法依靠曝气池中悬浮和流动的活性污泥来分解有机物，而生物膜法则依靠固定在载体表面的微生物膜来净化有机物。

比较了活性污泥法的优缺点如下：（1）生物膜法的优点：
①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。

②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。

而活性污泥法则容易发生污泥膨胀。

③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。

而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。

④ 随着同样高营养水平的微生物的存在，更多的有机物代谢转化为能量，新细胞的数量更少，即剩余污泥的数量。

⑤采用自然通风供氧。

（2）生物膜法缺点：
① 活性有机体很难人工控制，因此它们的操作灵活性很差。

活性污泥法更方便、更灵活。

②由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。

而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法。

③ 处理后的废水通常含有大量分离的生物膜，这会降低获得的水的透明度。

在正常条件下，活性污泥法可以获得更好的澄清水。

2.好氧与厌氧优缺点，使用条件。

答：（1）与好氧生物处理相比，厌氧生物处理具有以下优点：
①无须充氧，运行能耗大大降低，而且能将有机污染物转化成沼气加以利用。

②污泥产生量很少，剩余污泥处理费用低，产酸菌污泥产率为0.15-0.34kg(vss)/[kg(cod)],产甲烷菌污泥产率为0.03kg(vss)/[kg(cod)]左右，而好氧微生物污泥产率可达0.25-
0.6kg(vss)/[kg(cod)]。

③ 适用于难降解有机废水的处理，或作为高难降解有机废水的预处理工艺，以提高其水质
可生化性和后续好氧处理工艺的处理效果。

④ 厌氧工艺与好氧工艺的串联组合可以起到脱氮除磷的作用。

⑤对营养物的需求量小。

一般认为，好氧处理氮和磷的需求量为bod：n：p=100：5：1，而厌氧处理为（350-500）：5：1。

有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素，因此厌氧处理可以不添加或少添加营养盐。

⑦ 抗冲击负荷能力强。

厌氧处理污泥浓度高，能承受较大的浓度变化和水质变化。

⑧ 灵活的规模。

厌氧处理系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于制造。

（2）厌氧生物处理与好氧生物处理相比，缺点如下：
① 厌氧法虽然负荷大、去除有机物的绝对量大、进水浓度高，但出水COD高于好氧法。

原则上，仍需进行后处理，以达到更高的排水标准。

②厌氧微生物对有毒物质较为敏感，因此，对于有毒废水性质了解的不足或操作不当在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。

③ 厌氧反应器初始启动过程缓慢，一般需要8-12周。

3.图示a2/o法同步脱氮除磷工艺流程，并简述各部分作用。

答：工艺流程
厌氧反应器：除磷细菌在这里释放磷并吸收有机物。

缺氧反应器：本段主要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧池送来的，循环的混合液较大，一般为2倍的进水量。

好氧反应器：混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池。

该反应器是多功能的，可用于
除bod，硝化和吸收磷等反应都在这里进行
沉淀池：用于泥水分离，上清液作为处理水排放。

部分沉淀污泥流回厌氧池，另一部分作为剩余污泥排出。

a2/o优缺点优点：
① 工艺简单，总停留时间短；
②厌氧（缺氧）好氧交替运行，不宜丝状菌增殖繁衍，污泥膨胀可能性极小；③无须投药和外加碳源，运行费用低；缺点：
① 污泥在沉淀池中的停留时间不宜过短；② 脱氮除磷效果不是很好。

4.论述a/o工艺分别用于脱氮和除磷的过程及特点。

答：a/o工艺用于脱氮流程图
污水和回流污泥同时进入系统顶部的缺氧罐（a）。

同时，在后续反应器中完全反应的部分消化液也会流回缺氧罐（称为消化液回流或内部循环）。

缺氧池中的反硝化细菌以污水中的有机物为电子供体，回流液中的硝酸盐（或亚硝酸盐）为电子手持进行“厌氧呼
吸”，将回流液中的硝酸盐氮还原为氮并释放，完成反硝化过程；之后，混合液进入好氧池，硝化细菌将污水中的氨氮氧化成硝酸盐氮，然后返回缺氧池进行必要的反硝化准备。

缺氧池和好氧池中的微生物是互补和混合的，它们总是处于最佳的生态环境中。

优点：流程简单，无须外加碳源，故基建费用及运行费用较低。

缺点：出水含有一定浓度的硝酸盐，沉淀池可能发生反硝化，导致污泥上浮，影响出
水水质。

a/o工艺用于除磷流程图
污水和含磷回流污泥（包括聚磷菌）同时进入厌氧池。

在厌氧的不利条件下，聚磷菌
分解释放细菌中积累的磷，吸收有机物。

然后，污水混合物进入曝气池。

在好氧条件下，
聚磷细菌会吸收过量的磷，污水中的大部分有机物也会在池中氧化降解。

BOD5的去除率与普通活性污泥系统大致相同，磷的去除率更高。

优点：工艺流程简单，即不需要投药，也无需考虑内循环，故基建费用及运行费用较低，而且由于无内循环的影响，厌氧池能够保持良好的厌氧状态。

缺点：该工艺除磷率难以进一步提高，磷容易在沉淀池中释放。

5.试比较臭氧、液氯和二氧化氯三种消毒方法的特点
（1）臭氧氧化法：臭氧是一种强氧化剂。

可用于水处理中的脱色、除臭、除臭、消毒、除铁、除锰、去除有机物等。

臭氧氧化法具有去除有机物和无机物、杀菌效果好、无
二次污染、增加水中溶解氧、原料（空气）制备和使用方便等优点。

因此，这种方法在水
处理中的应用越来越广泛。

然而，目前臭氧氧化法也存在臭氧制备成本高、发电设备效率低、电耗高等缺点。

(2)氯氧化法：常用氯系消毒剂有氯、次氯酸钠、次氯酸钙等。

它们的杀菌机制基本
相同，主要靠水解产物次氯酸起作用。

消毒处理过程中的氯剂量控制因原水质量和消毒要求而异。

水中氯的添加量可分为两
部分：需氧量和余氯。

需氧量是指水中灭活微生物、氧化有机物质和无机还原物质所消耗
的氯量。

当水中余氯为游离余氯时，消毒过程迅速，可同时除臭脱色；当余氯混合时，消
毒效果缓慢但持久，氯味较淡。

(3)二氧化氯氧化法：二氧化氯一般只起氧化作用，不起氯化作用，因此，它本身不
与水中杂质形成三氯甲烷等二次污染物，与加氯消毒相比危害要小得多。

二氧化氯也不与
氨反应，在ph为6-10时的杀菌效率几乎不受ph的影响。

其消毒能力次于臭氧但高于氯。

这种消毒剂与臭氧相比，其优越之处在于它有剩余消毒效果。

但二氧化氯的主要还原产物clo2c对人体有毒，二氧化氯处理有机废水的少量氯代有机物对人体长期的生理效应。

因此，用二氧化氯处理后，最好再用活性炭吸附处理。

6.讨论吸收塔吸收剂选择应遵循的原则
(1)对气体溶解度要大。

气体溶质在吸收剂内的溶解度越大，则吸收率越大，同时亦
可减少吸收剂的用量。

（2）波动性弱。

选择弱挥发性吸收剂可以减少吸收剂的损失，有效减少溶质挥发造
成的二次污染。

(3)化学稳定性高。

使用稳定性高的吸收剂，可减少在储存和吸收过程中变质的可能性。

（4）应尽量避免使用可燃吸收剂，以减少其危害。

(5)无毒性。

从操作安全和降低吸收液后续处理成本等综合考虑，选择吸收剂时，应
注意其毒性问题。

（6）对吸收设备无腐蚀性。

(7)黏度性。

黏度性低的吸收剂，既可提高传质速率，又能降低吸收设备的压降，减
少抽取吸收剂时所需的动力。

（8）采用加热法再生吸收剂时，应使用比热容小的吸收剂，以减少所需热量。

（9）在广泛使用时，应考虑吸收剂的价格和来源。