[生活]污、废水 深度处理——脱氮的微生物学原理...培训讲学
污水生物处理原理及工艺简介
污水生物处理原理及工艺简介
污水生物处理原理及工艺简介
1.引言
污水生物处理是一种通过利用生物组织来分解、转化和去除废水中的污染物的方法。它是现代污水处理的主要工艺之一,具有高效、环保、经济等特点。本文将介绍污水生物处理的原理和相关工艺。
2.污水组成及污染物特征
污水通常由有机物、无机物、悬浮物、微生物等组成,其中有机物和无机物是主要的污染物。有机物的主要来源是生活废水和工业废水,而无机物则包括溶解性无机物和悬浮固体。
3.污水生物处理的原理
污水生物处理的原理是通过微生物的代谢活动来降解和转化有机物和无机物。微生物在适宜的温度、氧气和营养物质的条件下,利用有机物作为能源进行生长和繁殖,从而实现废水的处理。
4.污水生物处理的工艺流程
4.1 前处理:包括格栅、沉砂池和调节池等,主要用于去除废水中的大颗粒物和沉淀物,平衡水质和水量。
4.2 好氧生化池:废水进入好氧生化池后,通过通入空气供氧,使微生物进行氧化降解有机物。此过程需要维持适宜的温度、氧气和pH值。
4.3 二沉池:经过好氧生化池处理的水流进入二沉池,在此过程中微生物和其他悬浮物通过沉淀分离出来,上清液流向下一步处理。
4.4 好氧处理:上清液进入好氧处理单元,通过供氧和搅拌作用,进一步去除废水中的有机物和无机物。
4.5 二沉池:好氧处理后的水流再次进入二沉池,微生物和悬浮物再次通过沉淀分离出来,上清液流向下一步处理。
4.6 深度处理:上清液经过消毒、脱氮、脱磷等深度处理工艺,最终达到排放标准。
5.本文涉及的附件
本文附件包括污水生物处理工艺图、污水处理设备清单、相关数据和表格等。
周群英《环境工程微生物学》(第3版)课后习题(第十章 污(废)水深度处理和微污染源水预处理中的微生物
第十章污(废)水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理
1.污(废)水为什么要脱氮除磷?
答:污(废)水需要脱氮除磷的原因如下:
(1)在好氧生物处理中,生活污水经生物降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除,同时会产生NH3-N、NO3--N和PO43-、SO42-,其中,只有25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除,出水中的氮和磷含量仍未达到排放标准。
(2)氮和磷是生物的重要营养源。但水体中氮磷过多,危害极大。最大的危害是引起水体富营养化,蓝藻、绿藻等大量繁殖后引起水体缺氧,产生毒素,进而毒死鱼虾等水生生物和危害人体健康,使水源水质恶化。不但影响人类生活,还严重影响工农业生产。
2.微生物脱氮工艺有哪些?
答:微生物脱氮工艺有A/O、A2/O、A2/O2、SBR等工艺。反硝化有单级反硝化和多级反硝化。根据不同水质,通常有以下3种组合工艺,即碳氧化、硝化和反硝化三者的不同组合方式。
(1)碳氧化、硝化、反硝化分级
(2)碳氧化和硝化结合,反硝化分级
(3)碳氧化、硝化、反硝化结合
3.叙述污(废)水脱氮原理。
答:污(废)水脱氮原理如下:
(1)概述
脱氮是先利用好氧段经硝化作用,由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用,将NH3转化为NO2--N和NO3--N。再利用缺氧段经反硝化细菌将NO2--N(经反亚硝化)和NO3--N (经反硝化)还原为氮气(N2),溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。
(2)具体反应机理
①硝化
短程硝化:
全程硝化(亚硝化+硝化):
②反硝化
反硝化脱氮:
厌氧氨氧化脱氮:
污、废水_深度处理——除磷的微生物学原理与工艺
•
9、
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另一部分能量用于生 理活动需要
好氧吸磷:
好氧条件下,PHB分解产生 能量
一部分能量用于主动过量吸收环 另一部分能量用于细
境中的PO43- ,并合成聚磷
胞正常生长繁殖
❖ 聚磷菌的放磷(厌氧)
聚磷菌细胞内的 聚磷酸盐分解
废水中
ATP
脂肪酸
PO43-
PHB、糖原 储存在细胞内
❖ 聚磷菌的磷过量摄取(好氧)
2、生物法除磷影响因素
1)氧环境条件 (a)溶解氧浓度:厌氧区如存在溶解氧,兼性厌
氧菌就不会启动其发酵代谢,不会产生脂肪酸,也不 会诱导放磷,好氧呼吸会消耗易降解有机质。
厌氧段控制DO在0.2mg/l以下。
好氧区的DO应大于2.0 mg/L,以保证聚磷菌利用 好氧代谢中释放的大量能量充分地吸磷。
(b)NOx-浓度:产酸菌利用NOx- 作为电子受体, 抑制厌氧发酵过程;反硝化消耗易降解有机质。
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▪ 2、短程硝化反硝化
▪ 机理: NH4+ →NO2− →N2 将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段,然后直接进行反硝化
▪ 要点: 细致地选择污泥龄,保留亚硝化细菌,排除硝化细菌
物质
基质+O2 能量+细胞
物质
非积磷
产酸菌
异养细菌
发酵性产酸菌 积磷细菌
乙酸 P
放磷 聚P
PHB
积磷菌
积磷菌
吸磷 PHB O2 积磷菌
厌氧产酸后基质的利用和PHB的贮藏
生物除磷机理图解
聚P 积磷菌
▪ 典型应用
▪ A/O工艺: A段为厌氧段,DO一般要求低于0.2mg/L; O段倾向于短时——普通曝气; 无混合液回流。
案例:中石油含油废水深度生化处理主导工艺
▪ 投炭式活性污泥法
生物膜法与活性污泥法相结合的一种。 ▪ 机理:
活性炭的吸附作用——提高反应速率;增加反应时间; 微生物的分解作用——投加浓度低,处理成本低。
▪ 特点:
提高对难降解有机物的去除率; 增强抗冲击负荷的能力; 保证安全性(增强系统抵抗油、有毒物等的能力); 减轻后续处理系统的负荷,总处理成本低; 生化池内活性炭累积量多,抗冲击负荷能力强; 有助于提高反应速率,提高难降解有机物去除率。
《环境微生物学》课程教学大纲
《环境微生物学》课程教学大纲
课程名称:环境微生物学
课程类型: 专业基础课
总学时:54 讲课学时: 54 实验学时:36
学分:3
适用对象: 环境科学
先修课程:生物化学
一、课程性质、目的和任务
《环境微生物学》是环境科学专业的专业基础课程,需要生物化学的知识为基础,可以作为污水处理、大气处理及固体废弃物处理等专业课程的基础。
本课程主要介绍病毒、原核微生物、真核微生物等的形态、结构和功能、微生物的营养和培养基、微生物的新陈代谢、微生物的生长及其控制、微生物的遗传变异、微生物的生态、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理、污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理、有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落。注重微生物学的基础知识,特别是微生物的构造特点,与环境治理相结合,引导学生解决实际问题;同时结合科技的发展,着重介绍微生物的遗传变异,将微生物学诱变与工程菌筛选、优化相衔接。为将来从事环境科学以及环境工程方面的工作打下一定的专业基础。
二、教学基本要求
环境微生物学是微生物学的一个重要分支,是环境科学专业的一个重要的专业基础必修课。通过本课程的学习,本专业学生必须掌握环境微生物学基础知识,了解环境中微生物的主要类群及其生理、生态特性,并在此基础上进一步学习微生物与环境的相互作用关系以及污染物的微生物降解与转化规律,深刻理解传统及新兴的污染控制与治理技术中所涉及的微生物学原理,逐步掌握环境微生物学研究的基本方法,了解有害微生物的控制技术,了解微生物在环境工程中的应用及相关的实验技术,为从事相关领域的科研和实践打下必要的基础。
污水(生活污水和工业废水)的生物处理法
(一)污泥的脱水与干化 :污泥在浓缩池内静止 停留12~24小时,体积缩小为原污泥体积的1/3。
(二)污泥消化: 1.厌氧消化:将污泥置于密闭的消化池中,利用
厌氧微生物的作用,产生沼气 2.污泥好氧消化:利用好氧和兼氧菌,在污泥处
理系统中曝气供氧,微生物分解生物可降解的 有机物(污泥)及细胞原生质。
• 轻质塑料滤料,附着菌胶团和游离的细菌,下 层为原生动物和轮虫。
• 可分层进水、进风。 • 注意废水预处理,防止滤料堵塞。 • 占地面积小,适用于大城市处理负荷大的废水。
2.厌氧生物处理法
(1)液化发酵阶段:废水中的可溶性及悬浮 性有机物主要被细菌作用,有机酸不断积累。
• 蛋白质、纤维素、脂肪有机酸、醇类 • 菌种:厌氧或兼性厌氧菌梭状芽孢杆菌,
炭过滤、离子交换及反渗透和电渗析等。
污水处理流程
一级处理
废水 格栅 沉砂池
沉淀池
二级处理
Baidu Nhomakorabea
三级处理
生物曝气池 或生物滤池
二沉池
混凝、过滤、 离子交换、 消毒等设备
垃圾 处理
沉渣 处理
一级处理出水 (排放、灌溉)
污泥消化池或 其他处理设备
二级处理出水 (排放、灌溉)
三级处理 出回(排用放)或
污水处理培训ppt课件
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?氧化沟
传统活性污泥法污水处理技术的改良,外形呈封闭环状 沟,其特点是混合液在沟内不中断地循环流动,形成厌氧、 缺氧和好氧段,且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。
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2 、生物膜法
例如生物接触氧化法、生物滤池、 BAF、生物流化床、 MBR、生物 转盘等。
原理: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。
(九)热污染
废水温度过高而引起的危害,叫做热污染。
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水质标准
水质标准是用水对象 (包括饮用和工业用水对象 等)所要求的各项水质参数应达到的限值。可分为 国家标准、地方标准和行业标准 等不同等级。
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一、污水的排放标准
1、国家标准 1)《地表水环境质量标准》 GB3838-2002
本标准适用于中华人民共和国领域内江河、湖泊、运河、 渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能 的水域,执行相应的专业用水水质标准。
……
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2、地方标准 ? 《广东省地方污水排放标准 DB4426-2001 》 ? 《辽宁省污水综合排放标准》 ? 《上海市地方标准污水综合排放标准》 ? 《天津市污水综合排放标准》 3、行业标准 ? 《医院污水排放标准 (GB3548-83) 》 ? 《钢铁行业水污染物排放标准》 ? 《柠檬酸工业污染物排放标准》 ? 《制革工业水污染物徘放标准 (GB3549-83) 》 ? 《纺织染整工业水污染物排放标准 (GB4287-92) 》 ? 《造纸工业水污染物排放标准 (GB3544-92) 》 ? 《石油炼制工业水污染物排放标准 (GB3551-83) 》 ? 《肉类加工工业水污染物排放标准( GBl3457-92) 》 ? 《合成氨工业水污染物排放标准 (GBl3458-92) 》
污水处理厂基础知识培训内容
污水处理基础知识
1、污水
人类在生活和生产活动中,要使用大量的水.水在使用过程中会受到不同程度的污染,被污染的水称为污水。污水也包括降水。
按照来源不同,污水可分为生活污水、工业废水和雨水。
生活污水是人类日常生活中用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水,来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中生活间,生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等,还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用.
工业废水在工业生产中排出的污水,来自车间和矿场.由于生产类别、工艺过程和使用原材料不同,工业废水的水质繁杂多样。其中如冷却水,只受轻度污染或只是水温增高,稍做处理即可回用,它们被称为生产废水.而使用过程中受到较严重污染的水,其中大多有危害性,如含有大量有机物的;含氰化物、汞、铅、铬等有毒物质的;含合成有机化学物质的;含放射性物质的等等.另外也有物理性状十分恶劣如有臭味、有色、产生泡沫等。这些称为生产污水,大多需经适当处理后才能排放或回用.生产污水中所含有毒有害物质往往是宝贵的原料,应尽量回收利用。
降水是指在地面上流泄的雨水、冰雪融化水。这类水虽然较清洁,但径流量大,若不及时排除,会造成对人类生活、生产的巨大影响。降水一般不需处理,可直接排入水体,但初降的雨水可携带大量地面上、屋顶上积存的污染物,并可能带有工厂排放出的有毒有害粉尘,污染程度较重的也要经过处理后排放。
一般情况下,污水都需经过处理再排放,但对于处理程度的要求可有所不同。如进人受纳水体或土地、大气的,因环境具有一定的自净能力,在自净能力范围以内的,即环境容量允许的,可充分利用环境容量而减低对处理水平的要求;对于回收利用,也可按回收后用水的水质要求来确定处理水平。以此来求得最好的环境效益、社会效益和经济效益。
污水生物处理原理
污水生物处理原理
引言概述:
污水是指人类生活、工业生产和农业活动中产生的含有各种有害物质的废水。污水处理是为了减少水体污染和保护环境而进行的一项重要工作。污水生物处理是一种常用的处理方法,利用微生物的作用将有机物和污染物分解为无害物质。本文将从五个大点详细阐述污水生物处理的原理。
正文内容:
1. 污水生物处理的基本原理
1.1 微生物降解有机物
污水中的有机物是微生物生长的主要营养源,通过微生物的代谢作用,有机物被分解为二氧化碳和水等无害物质。
1.2 微生物吸附和沉淀污染物
微生物通过吸附和沉淀作用,将污水中的悬浮物、悬浮有机物和重金属等污染物去除,使污水变得清澈透明。
1.3 微生物的生物吸收作用
微生物通过细胞壁的渗透作用,吸收水中的溶解性有机物和无机物,使水中的污染物浓度得到降低。
2. 污水生物处理的工艺流程
2.1 前处理
包括格栅除污、沉砂池和调节池等,主要是去除污水中的固体颗粒和调节水质的稳定性。
2.2 生物处理
主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式,通过微生物的作用将有机物和污染物降解为无害物质。
2.3 深度处理
包括沉淀池、过滤器和消毒等,主要是去除残存的悬浮物和微生物,确保出水的水质符合排放标准。
3. 污水生物处理的微生物种类
3.1 好氧微生物
好氧微生物主要包括腐生菌、硝化菌和硝化脱氮菌等,能够将有机物和氨氮等转化为无害物质。
3.2 厌氧微生物
厌氧微生物主要包括厌氧菌和产甲烷菌等,能够在无氧环境下分解有机物,产生甲烷等气体。
4. 污水生物处理的影响因素
4.1 温度
温度对微生物的生长和代谢有重要影响,普通适宜的温度范围是20-30摄氏度。
污水的深度处理与回用技术说明
污水的深度处理与回用技术说明
一、深度处理概述
1.城市污水的资源化与再生利用
(1)深度处理∶是进一步去除常规二级处理所不能完全去除污水中杂质的净化过程。
(2)深度处理目的∶水资源短缺、污水回用。
(3)深度处理对象∶脱色、除臭、COD、BOD、SS、营养型无机盐重金属细菌、病菌。
(4)深度处理水用途∶排放、回用、回灌地下。
2.污水的深度处理
深度处理是指以污水回收再用为目的,设在常规二级处理后增加的处理工艺。深度处理的主要对象是构成浊度的悬浮物和胶体、微量有机物、氮和磷、细菌等,污水的深度处理是污水再生与回用技术的发展,可以提高污水的重复使用率,节约水资源。
一般二级处理技术所能达到的处理程度为∶出水中的BOD5为20~30 mg/L;COD 为60~100 mg/L;SS为20~30 mg/L;NH3-N为15~25 mg/L;TP为6~10 mg/L。
城市污水深度处理的去除对象是∶
(1)处理水中残存的悬浮物,脱色、除臭,使水进一步得到澄
清。
(2)进一步降低BOD5、COD、TOC 等指标,使水进一步稳定。
(3)脱氮、除磷,消除能够导致水体富营养化的因素。
(3)消毒杀菌,去除水中的有毒有害物质。
3. 回用途径
城市污水经过以生物处理技术为中心的二级处理和一定程度的
深度处理后,水质能够达到回用标准,可以作为水资源加以利用。回用的城市污水应满足下列各项要求∶
(1)必须经过完整的二级处理技术和一定的深度处理技术处理。
(2)在水质上应达到回用对象对水质的要求。
(3)在保健卫生方面不出现危害人们健康的问题。
污水处理工技能培训教材精选
初次沉淀池、二次沉淀池运行管理
初次沉淀池作用与构造
了解初次沉淀池在污水处理流程中的作用、 基本构造及设计参数。
初次沉淀池运行管理
掌握初次沉淀池的运行管理要点,包括污泥 排放、刮泥机操作等。
二次沉淀池作用与构造
了解二次沉淀池的作用、基本构造及与初次 沉淀池的区别。
二次沉淀池运行管理
掌握二次沉淀池的运行管理要点,包括进出 水水质监控、污泥回流与排放等。
污泥处理处置方法及资源化利用途径
污泥处理处置方法的分类与比较
介绍污泥浓缩、脱水、干化、焚烧等处理处置技术的工艺流程、设备选型及运行管理。
污泥资源化利用的途径
探讨污泥在土地利用、建材利用、能源利用等方面的资源化利用技术和实践案例。
污泥处理处置与资源化利用的政策法规
介绍国家及地方在污泥处理处置和资源化利用方面的政策法规和标准要求。
格栅设备分类与选型
了解格栅的主要类型、规格尺寸 及适用场景,掌握选型原则。
01
02
沉砂池结构与工作原理
03
了解沉砂池的基本构造、工作原 理及性能特点。
04
格栅操作与保养
熟悉格栅的日常操作流程,包括 启动、运行、停机等,以及日常 保养方法。
沉砂池运行与维护
掌握沉砂池的运行管理要点,包 括进出水水质监控、排砂操作等 ,以及常见故障排除方法。
废水深度处理王世庆
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②温度 最适宜的温度是15-35℃。
③ pH 影响反硝化速率和反硝化最终产物。最适pH范围
7.0-8.0之间。对终产物的影响:pH < 6.0-6.5时, N2O占优势; pH>8,NO2-积累。PH越高,NO2-积 累越多。高pH抑制了亚硝酸盐还原酶的活性。
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(2)好氧吸磷: 除磷细菌将积累的PHB好氧分解,释放出大量能
量,供其生长。当环境中有溶解磷存在时,一部分能 量可供积磷菌主动吸收磷酸盐,并以多聚形式存在。
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4、除磷工艺流程
有机基质
厌氧区
好氧区
产酸菌
乙酸 P
聚P
部分回流 做种
水中P
PHB
PHB
聚磷菌
聚磷菌
O2 聚磷菌
大部分 (P)去除
聚聚P聚P聚PP
聚P 聚磷菌
(1) Bardenpho工艺:四个完全混合活性污泥反应 池串联而成,1、3不曝气,2、4曝气,污水在第2池停 留时间较长,完全硝化后进入第3池(缺氧),发生反 硝化,进入第4池曝气驱走氮气,并除磷。
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(2) Phoredox工艺:在缺氧1池前增设一个厌氧发酵 区,从二沉池回流的污泥在此与进水混合,好氧池中 污泥混合液回流仅入缺氧区,厌氧区中的厌氧环境较 易达到。 (3) UCT工艺:University of cape town process (4) VIP工艺:Verginla polytechnic Insitute and state university,与(3)类似。
脱氮除磷与微生物学原理
❖ ③控制适度的曝气时间(或说水力停留时间),普通的活性 污泥法的曝气时间为4~6h甚至8h。
❖ ④在硝化过程中,消耗了碱性物质NH3,生成HNO3,维持 碱度,中和HNO3,使PH维持在偏碱性(PH7.5~8.0), 满足硝化细菌对PH的需要。
❖ ⑤温度,大多数硝化细菌生长的最适温度为25℃~30℃, 低至-5℃,高至60℃。可以将它们应用于污水和废水生物处 理中。
❖ (2)氧化亚硝酸细菌
❖ 大多数氧化亚硝酸细菌在PH7.5~8.0,温度25℃~30℃, 其世代随环境可变,由8h到几天。
❖ (3)硝化段的运行操作:
❖ 硝化细菌的世代时间普遍比异养菌的世代时间长,为了硝化作 用彻底,保证有足够数量活性强的硝化细菌(107个/mL以上), 在运行操作上要掌握几个关键。
❖ 采用“捷径反硝化”即硝化作用产生HNO2后就转入反硝 化阶段,可缩短曝气时间,节省运行费用。
❖ 废水中的C:N大于2.86时反硝化正常。低于这比值,反硝 化出现碳源不足,要投加外碳源。
❖ 四、微生物除磷原理、工艺及其微生物
❖ 在普通废水生化处理过程中,微生物除磷的同时吸收元素用 以合成细胞物质和合成ATP等,但只去除污水中约19%左右 的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。
❖ 3、生物脱氮工艺选择
❖ 反硝化有单级反硝化和多级反硝化。根据不同水质,通常有 以下三种碳氧化、硝化和反硝化三者的组合工艺。
污水处理厂基础知识培训内容
污水处理基础知识
1、污水
人类在生活和生产活动中,要使用大量的水。水在使用过程中会受到不同程度的污染,被污染的水称为污水。污水也包括降水。
按照来源不同,污水可分为生活污水、工业废水和雨水。
生活污水是人类日常生活中用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水,来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中生活间,生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等,还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用。
工业废水在工业生产中排出的污水,来自车间和矿场。由于生产类别、工艺过程和使用原材料不同,工业废水的水质繁杂多样。其中如冷却水,只受轻度污染或只是水温增高,稍做处理即可回用,它们被称为生产废水。而使用过程中受到较严重污染的水,其中大多有危害性,如含有大量有机物的;含氰化物、汞、铅、铬等有毒物质的;含合成有机化学物质的;含放射性物质的等等.另外也有物理性状十分恶劣如有臭味、有色、产生泡沫等。这些称为生产污水,大多需经适当处理后才能排放或回用。生产污水中所含有毒有害物质往往是宝贵的原料,应尽量回收利用。
降水是指在地面上流泄的雨水、冰雪融化水。这类水虽然较清洁,但径流量大,若不及时排除,会造成对人类生活、生产的巨大影响。降水一般不需处理,可直接排入水体,但初降的雨水可携带大量地面上、屋顶上积存的污染物,并可能带有工厂排放出的有毒有害粉尘,污染程度较重的也要经过处理后排放.
一般情况下,污水都需经过处理再排放,但对于处理程度的要求可有所不同.如进人受纳水体或土地、大气的,因环境具有一定的自净能力,在自净能力范围以内的,即环境容量允许的,可充分利用环境容量而减低对处理水平的要求;对于回收利用,也可按回收后用水的水质要求来确定处理水平.以此来求得最好的环境效益、社会效益和经济效益。
废水物化处理的原理与工艺
废水物化处理的原理与工艺
•第一章 废水生物处理概述
第一节 废水生物处理简介
一、废水生物处理的目的和重要性
1、废水生物处理的目的
废水生物处理的主要目的有以下3点:① 絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物;② 稳定和去除废水中的有机物;③ 去除营养元素氮和磷。
2、废水生物处理的重要性
① 城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才最经济;
② 废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法;
③ 目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法;
④ 大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。
二、微生物在废水生物处理中的作用
微生物在废水生物处理中主要有三个作用:
① 去除溶解性有机物(以COD 或BOD 5表示)(将其转化成CO 2和H 2O ),去除其它溶解性无机营养元素如N (最终转化为N2气)、P (转化为富含磷的剩余污泥从水中分离出来)等;
② 絮凝沉淀和降解胶体状固体物(某些难降解颗粒或胶体状有机物,可以通过微生物产生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物质发生沉淀,与剩余污泥一同被排出系统;或通过吸附较长期地滞留在系统内而被缓慢降解);
③ 稳定有机物(某些有毒有害难降解有机物可以被微生物初步分解或部分降解,而减轻毒性作用或得到部分稳定,或最终被完全转化为无机物而得到稳定)。
三、微生物代谢过程简介
1、废水生物处理过程中微生物代谢过程示意图
2、微生物代谢的基本要素
① 能源:化学能,或光能——化能营养型、光能营养型;
② 碳源:有机碳,或无机碳——异养型、自养型;
③ 无机营养元素——又分为宏量元素,如:N 、P 、S 、K 、C a 、M g 等,在处理工业废水时,N 、P 元素与所需要去除的有机污染物之间的营养平衡问题有时会很关键,必要时就需要在进行中投加一定量的N 、P ;以及微量元素,如Fe 、Co 、Ni 、Mo 等,微量元素对于某些特殊的细菌如产甲烷细菌等的生长十分重要,因此在设计和运行厌氧生物反应器时,应给予足够的重视,否则会出现所谓的“微量元素缺乏症”; ④ 特殊有机营养物(也称生长因子,如维生素、生物素等):对于某些特殊细菌,某些特殊的维生素对其生长的影响会很大,因此,在必要时应考虑补充。
污水处理培训ppt课件
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常见基本概念
? 污水水质
?COD (Chemical Oxygen Demand )
化学需氧量,一般单位mg/L。是指在一定的条件下,采 用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是 表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质 有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,但主要的 是有机物。因此,化学需氧量(COD)又往往作为衡量水 中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大,说明水体 受有机物的污染越严重。
或均衡等预顶处理对废水进行调节 ? 主要采用物化处理,中和、混凝沉淀;
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(三)二级处理
主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染 物质。
? 好氧:主要采用生化处理,包括活性污泥法和生物膜法。 ? 厌氧:UASB、EGSB、IC、厌氧接触工艺、厌氧生物转盘、
厌氧流化床等。 ? 其他
?高级氧化技术:光催化氧化技术、湿式氧化技术、 Fenton法、微波技术
?水泵(潜污泵、管道泵等)
?污泥脱水设备(板框压滤机、带式压滤
?风机(罗茨风机、离心风机)
机、离心机等)
?填料(弹性填料、组合填料等) ?仪器、仪表(PH计、液位计等)
?曝气设备(曝气管、曝气头等) ?电线、电缆
?气浮设备(浅层气浮、涡凹气浮等)?管道、阀门
?中控设备
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“一级”曝气池:去除 COD、BOD,BOD<15-20mg/l 有机氮转化为 NH3 、NH4+ ;
“二级”硝化曝气池,NH3 、NH4+生成NO-3—N,碱度 下降;
“三级”反硝化池——NO-3—N转化为氮气。
2)优缺点
去除效果好 各类菌类环境条件好 设备多,造价高,能耗大
(2)二段生物脱氮工艺(后置反硝化)
4. 的反比硝值化应缺大氧于池4污,水保中证溶反解硝氧化性过B程O中D5有/N充O3足—的N 有机碳源。
5. 混合液回流比RN:RN不仅影响脱氮效率, 而且影响动力消耗。
6. MLSS≥3000mg/L,否则ηN↓。 7. 污泥龄θC应为30d。 8. 硝化段的污泥负荷率:
TBKOND负负荷荷<<00.0.158kkggTBKOND/K5/g(MkLgSMS.LdS。S·d); 9. 温度:硝化最适宜的温度20~30℃。
硝化反应 硝化细菌是化能自养菌,生长率低,对环境条件变化较 为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机负荷等都会对它 产生影响。
反硝化反应
约96%的NO3-N经异化过程还原,4%经同化过程合成微生物。
硝化过程中氮的转化
–Ⅲ
氨离子NH4+
–Ⅱ
氮
–Ⅰ
的
氧
0
化
+Ⅰ
还 原
+Ⅱ
态
+Ⅲ
+Ⅳ
羟胺NH2OH 硝酰基NOH 亚硝酸根NO2—
(c)DO:反硝化菌在无分子氧同时存在硝酸根和亚硝酸 根时,利用酸根中的氧进行呼吸。另一方面,反硝化菌的某 些酶只有在有氧条件下才能合成。反硝化细菌宜在缺氧、好 氧交替的条件下生存。缺氧池DO应控制在0.5 mg/L以下。 (d)温度:反硝化反应的最适宜温度是20~38℃,低于15℃ 反硝化反应速率最低。在冬季,可采用如下措施:提高生物 固体平均停留时间;降低负荷率;提高污水的水力停留时间。 (e) HRT:由于反硝化速度快,5-10min基本完成,30min 能达到85-90%左右。故缺氧段或反硝化段HRT=1-1.5h。
在反硝化反应中,最大的问题就是污水中可用于反硝 化的有机碳的多少及其可生化程度。
碳源
原水中含有的有机碳
外加碳源,多用甲醇 内源呼吸碳源——细菌体内的原 生物质及其贮存的有机物
2、生物脱氮工艺
(1)三段生物脱氮工艺 空气
空气
1)流程说明
有机物氧化、硝化及反硝化独立,都有 自己的沉淀池和污泥回流系统
2) A1/O工艺的优缺点
• 优点
流程简单,构筑物少,只有一个污泥回流系统和混合 液回流系统,节省基建费用。
反硝化缺氧池不需外加有机碳源,降低了运行费用。 因为好氧池在缺氧池后,可使反硝化残留的有机物得 到进一步去除,提高了出水水质。 缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用,减轻了其 它好氧池的有机物负荷,同时缺氧池中反硝化产生的碱 度可弥补好氧池中硝化需要碱度的一半。
污、废水 深度处理—— 脱氮的微生物学原理与工艺
城市污水生物脱氮原理与工艺Leabharlann Baidu
1、生物法脱氮原理
有机氮
(蛋白质、尿素)
细菌分解和水解
氨氮 同化
有机氮
(NH3-N)
(细菌细胞)
O2 硝化
自溶和自身氧化
亚硝态氮
反硝化
(NO2-)
O2 硝化
有机碳
硝态氮
反硝化
(NO3-)
有机碳
有机氮
(净增长)
氮气
(N2)
氨化反应
+Ⅴ
硝酸根NO3—
亚硝酸菌的酶系统十分复杂
+4H
+4H
2HNO3
2HNO2
-2H2O
-2H2O
2HNO
2NH2OH
-H2O NO
反硝化过 程简化式 NO3-
NO2NO2-
NH2OH N2O
2NH3 同化反硝 化
N2 异化反硝 化
有机体(同化反硝化)
N2(异化反硝化)
反硝化反应过程(同化反硝化、异化反硝化)
反硝化最适宜的温度20~40℃。 10. PH值:硝化最佳PH=8~8.4。
反硝化最佳PH=6.5~7.5。 11. 原污水总氮浓度TN<30mg/L。
反硝化过程的影响因素
()碳源:能为反硝化菌所利用的碳源较多,从污水生物 脱氮考虑,可有下列三类:一是原污水中所含碳源,污水 BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充足;二是外加碳源;三是 利用微生物组织进行内源反硝化。
(b)pH:对反硝化反应,最适宜的pH是6.5~7.5。pH高于8 或低于6,反硝化速率将大为下降。
• 缺点
脱氮效率不高,一般ηN=(70~80)% 好氧池出水含有一定浓度的硝酸盐,如二沉池运行不当, 则会发生反硝化反应,造成污泥上浮,使处理水水质恶 化。
3)A1/O工艺的影响因素
1. 水力停留时间t
t反硝化≤2h,t硝化≥6h,t硝化:t反硝化 =3:1,ηN达到(70-80)%,否则ηN↓
2. 进入硝化好氧池中BOD5≤80mg/L 3. 硝化好氧池中DO=2mg/L
(3)缺氧—好氧生物脱氮工艺(1O工艺,前置反硝化)
N2
原污水
内循环(硝化液循环) 碱
反硝化反应器 (缺氧)
BOD去除,硝 化反应反应器 (好氧)
沉淀池 处理水
回流污泥
剩余污泥
图7-17 分建式缺氧-好氧活性污泥脱氮系统
1)工艺特征
80年代开创,前置反硝化——不加碳源,外加碱度,降低负 荷
设内循环 产生碱度,3.75mg碱度/mgNO3—N 勿需建后曝气池 回流水含有NO3—N(沉淀池污泥反硝化生成) 要提高脱氮率,要增加回流比