水处理构筑物概述

• 生物除磷 • 聚磷菌厌氧条件下释放磷，好氧条件下吸收磷，并以剩余污泥的形式
实现高效生物除磷。
2.2生物膜法构筑物
• 特点：微生物附着生长在滤料或是填料的表面， 形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微 生物吸附转化，污水得以净化。
• 生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧 化、曝气生物滤池、生物流化床等工艺形式。
2.1.2生物脱氮除磷
• （1）厌氧区 原理及作用：聚磷微生物厌氧释磷。
• （2）缺氧区 除原氮理。及作用：NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气，从而去
• （3）好氧区 原理及作用：氨态氮进行硝化，转化成硝酸盐和亚硝酸盐。聚磷菌
在好氧条件下超量吸磷，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除从而 达到生物除磷的目的。 • 生物脱氮
2.生物处理构筑物
• 根据参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水的生物处理技 术可以分为好氧生物处理、缺氧生物处理、厌氧生物处理。
• 好氧生物处理：污水中有分子氧存在的情况下，利用好氧微生物（包 含兼性微生物）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。好氧生 物处理方案有活性污泥法和生物膜法两大类。
2.2.1生物滤池
生物滤池的种类很多，有普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池 和曝气生物滤池。
（1）普通生物滤池（第一代生物滤池） 结构及原理：由滤床、布水设备、排水系统组成。其中滤床提供微生物生 长附着的环境，布水设备使污水均匀分布于池体，排水系统收集滤床流出的 污水和生物膜，保证通风，支撑滤料。 特点：运行简单。对入流水质水量变化承受能力较强。脱落的生物膜密实， 较容易在二沉池中被分离。 应用领域：适用于小城镇和边远城区。
• 应用领域： （1）石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分离。 （2）废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回 收，电泳漆废水中极性物质的分离。 （3）含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理。 （4）取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀 或易于产生膨胀的情况。
2.1.1.3封闭环流式曝气池（CLR）
封闭环流式曝气池在短时间内呈现的是推流式，在长时间内则呈现出 完全混合式，两种流态的混合，可以减小短流，使进水被数十倍甚至数百 倍的稀释，从而提高了反应器的缓冲能力。 特点：结合了推流式曝气池和完全混合式曝气池的优点。具有较高的容积 负荷 ，不存在污泥膨胀问题。污泥产量较少。
塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门等，减少后续处理 产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。 • 原理：筛滤截留法。
1.2.沉砂池
• 作用：去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒 ，以免影响后续处理构筑物的正常运行。
• 位置：初沉池前、泵站前、倒虹管前。（城市污水处理中 ，设在格栅之后，初沉池之前；给水中水处理中设在沉淀 池之前；工业废水处理中设在调节池之前。）
沉砂中含有机物量低于5%，长期搁置不易腐化 。还有预曝气、脱臭、除泡作用。实际工程中多 采用曝气沉砂池。
利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉 降并使有机物随水流带走的沉砂装置。
通常去除较粗（粒径在0.6mm以上）的砂粒，结 构也比较复杂，目前生产中采用较少。
1.3调节池
• 作用：调节水量，均衡水质。 • 原理：一般在池内设置混合和曝气装置来实现调
• 第二类：非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此 时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质 ，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。而当氮严重缺乏时，也有可产 生膨胀现象。因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质 ，过量的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合 物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。非 丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜 检也看不到丝状菌。非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重。
，无法维持生化处理的正常工作。
• 常见的类型有丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。
• 第一类：丝状菌膨胀主要是由于丝状菌的繁殖引起，显微镜观察膨胀的活性 污泥，有丝状生物增殖，这些丝状生物互相缠在一起，妨碍污泥浓缩，SVI值 通常上升到300以上。丝状菌在下列情况下最容易繁殖生长，导致污泥膨胀： 1）偏酸环境；2）供氧不足；3）水温偏高；4）碳氮比失衡。
应用领域：可广泛应用于屠宰、含酚、啤酒、化工等工业废水和生活污水的处 理。
污泥膨胀
• 污泥膨胀：活性污泥沉降性能变差 的现象。有丝状菌性膨胀和非丝状 菌性膨胀两种，前者系系丝状菌异 常增长而引起，后者因黏性物质大 量积累而引起。
• 特征：污泥结构松散，质量变轻， 沉淀压缩性能差；SV值增大，有时 达到百分之九十，SVI达到300以上 ；大量污泥流失，出水浑浊；二次 沉淀难以固液分离，回流污泥浓度 低，有时还伴随大量的泡沫的产生
2.1.1.1推流式曝气池
原理：污水与活性污泥从池体的一端进入曝气池，池内装有曝气扩散装置， 池水流呈推流型，理论上曝气池横断面上各点浓度均匀一致，纵向不参与掺混。 底物浓度在进口端最高，在池底出口端最低。这种属于传统的推流式曝气池。
优点：处理效果好，运行稳定，BOD去除达到90%以上。 缺点：前端有机物高，耗氧量高；适应水量水质变化能力差；前半段供养不 足，后半段供养过足，造成能耗浪费。 应用领域：适用于对处理效果和稳定程度要求高的污水，多用于城市污水处 理。
1.适用于地下水位 较高地区；2.适用 于大中型废水处理
适用于大、中、小 型废水处理
1.5隔油池
• 废水中油的存在形态
油分 类
粒径 /μm
去除 方法
可浮油
＞100
利用密度 差分离
细分散油
乳化油
10~100
长期静置可形成可 浮油，可用斜板隔 油池去除
＜10，主要为 0.1~2
破乳后利用密 度差分离
溶解油
2.1.1.2完全混合式曝气
原理：因为污水进入曝气池后，在曝气搅拌的作用下，与全池完全混合， 使底物浓度，微生物浓度还有溶解氧的浓度在各处保证一致，所以在入流出现 冲击负荷时，能够瞬时完全混合。故耐冲击负荷能力强。
优点：耐冲击负荷能力强；容易调控，更好的使发挥活性污泥的净化功能； 缺点：有机负荷较低，活性污泥容易产生污泥膨胀。 应用领域：应用于处理工业废水，特别是浓度较高的工业废水。
•
2.2.4曝气生物滤池
• 2.3厌氧生物处理技术
•
2.3.1化粪池
•
2.3.2厌氧生物滤池
•
2.3.3厌氧接触法
•
2.3.4上流式厌氧污泥床反应器
1. 物理处理构筑物
• 1.1格栅 • 位置：安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理
厂的前端。 • 作用：用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止其堵
小于乳化油
在水中的溶 解度非常低
作用：提供足够的容量，使废水经过隔油池时，能够发生油水分离， 油的去除效率一般为70%~80%左右。
原理：依靠油滴与水的密度差来进行油水分离。
1.6气浮池
• 作用：提供一定的容积和池表面积，使微小气泡与水中的悬浮固体混 合、接触、粘附，使带气絮体与水分离。
• 原理：使在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中的悬浮的颗粒 粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，形成表观 密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，从而 实现固液分离。
物处理构筑物的有机负荷。 • 原理：重力分离或离心分离。 • 位置：设置于生物处理前面，作为生物处理的预处理。 • 二沉池 • 作用：泥水分离，使生物处理构筑物出水澄清。 • 原理：重力分离或离心分离。 • 位置：设置在生物处理后面。
沉淀池按照池内水流方向的不同分为平流式、竖流 式、辐流式。另外还有斜板（管）沉淀池。
各类沉淀池及使用条件
池型 优点
缺点
平流 式
竖流 式
辐流 式
1.对冲击负荷和温 度变化适应能力强 ；2.施工简单，造 价低
1.排泥方便，管理 简单；2.占地面积 小；
1.机械排泥设备已 定型系列化；2对 大型污水处理厂较 为经济
1.采用多斗排泥，每个泥 斗单独操作，工作量大； 2.采用机械排泥时，设备 都位于水下，易腐蚀。
节水量，均衡水质。
• 设置位置：一般设计在一级处理之后，二级处理 之前，这样污泥和浮渣的问题会少点。若设计在 一级处理之前，则需要有足够的混合设备以防止 悬浮物沉淀和废水浓度过高。
1.4沉淀池
• 按照工艺布置的不同，可以分为初沉池和二沉池。 • 初沉池 • 作用：去除污水中无机颗粒和部分有机物质，降低后续生
• 回流是高负荷生物滤池的主要特点，回流有利于污水中的BOD被稀释，有利 于污水的净化处理。
当污水浓度不是很高的时候，可以采用a流程，回流比可调。b、c 流程适用于高浓度污水或者出水水质要求较高的场合。
（3）塔式生物滤池（第三代生物滤池）
• 塔式生物滤池滤料层高达8~12m，污水自 上而下滴流，通风条件好（一般为自然通 风），氧气供给足，可承受较大的有机负 荷和有毒物质的冲击，但是由于污水在塔 内只停留几分钟，因此对有机物的处理往 往不够充分，对BOD的去除率仅60%~85% 。鉴于此，该法常用来作为高浓度有机工 业废水的第一级处理工艺。
水处理构筑物
• 1物理处理构筑物
• 1.1格栅
• 1.2沉砂池
• 1.3调节池
• 1.4沉淀池
• 1.5隔油池
• 1.6气浮池
• 2.生物处理构筑物
• 2.1活性污泥法
•
2.1.1曝气池
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2.1.2生物脱氮除磷工艺
• 2.2生物膜法
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2.2.1生物滤池
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2.2.2生物转盘法
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2.2.3生物接触氧化法