水处理构筑物概述

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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
,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。
• 作用:微生物进行好氧生物处理,将废水中可生物降解的 有机物进行降解。
• 原理: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。
• 主要分为推流式曝气池、完全混合式曝气池、封闭环流式 曝气池(CLR)、序批式反应池(SBR)四大类,其他反 应池基本上都是这四种类型的组合或变形。
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。
• 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Fra Baidu bibliotek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。
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。)
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

2.1.2生物脱氮除磷工艺
• 2.2生物膜法

2.2.1生物滤池

2.2.2生物转盘法

2.2.3生物接触氧化法
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。
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。
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。
• 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。
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。
• 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。
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

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
1.池深大,施工困难;2. 对冲击负荷和水温变化适 应能力差
1.水流速度不稳定;2.机 械排泥设备复杂;3.易于 出现异重流现象
斜管 处理效率高,停留 1.构造复杂;2.斜管、斜
式 时间短,占地面积 板造价高;3.固体负荷不
小。
宜过大
使用条件
1.适用于地下水位 较高和水质较差的 地区。2.适用于大 中小型污水处理 适用于小型废水处 理
(2)高负荷生物滤池(第二代生物滤池)
• 低负荷生物滤池又称普通生物滤池,在处理城市污水方面,普通生物滤池由 长期运行的经验。普通生物滤池的优点是:处理效果好,BOD5去除可以达到 85%~95%,出水水质稳定。缺点是占地面积大、易于堵塞,灰蝇很多,影响 环境卫生。
• 高负荷生物滤池,其采用新型滤料,革新流程,有机负荷大,可以达到普通 生物滤池的6~8倍,因此池体占地面积小。但是其BOD去除率较低,一般为 75%~90%。
• 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。
2.1.2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
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.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。
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
2.1.1.4序批式反应池(SBR)
原理:流态上属于完全混合,但有机物随着反应时间的推移降解。废水由进水、 反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成,完成一个周期。所有处理过程都是在同 一个设有曝气或搅拌装置的反应器内一次进行。
相比连续活性污泥工艺的优点:①工艺简单(曝气池兼二沉池功能,无污泥回 流设备);②耐冲击负荷,一般无需设置调节池;③易得到更优水质;④污泥沉降性 能好,能有效防止丝状菌膨胀;⑤可自动控制,易于管理,通过适当调节可以达到脱 氮除磷的效果。
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。
• 原理:重力分离或离心力分离为基础,控制污水流速,使 其将相对密度较大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒随水 流带走。
常用的沉砂池形式有:平流式沉砂池、曝气沉砂池 、旋流沉砂池、竖流式沉砂池。
池型
平流式沉 砂池 曝气沉砂 池
旋流沉砂 池 竖流式沉 砂池
优缺点
构造简单,处理效果好,工作稳定。但沉砂中夹 杂有机物,易于腐化散发臭味
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。
• 缺氧生物处理:水中无分子氧存在,但是有如硝酸盐等化合态氧的条 件下进行的生物处理方法。
• 厌氧生物处理:是在没有分子氧及化合态氧存在的条件下,兼性细菌 与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
2.1活性污泥法
活性污泥法的基本流程如下表:
空气
进水
曝气池
沉淀

出水
回流污泥
剩余污泥
2.1.1曝气池
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