污水生物处理的原理与工艺

第 一 部 分
污水处理基础知识
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一、污水分类、收集与处理
水被使用后部分或全部丧失了使用价值而被废弃外排的水， 常包括生活污水、工业废水和降水。
一、微生物的定义与特点
1.形体微小，必须借助显微镜甚 至电子显微镜才能观察到的低等 生物的统称。 2.特点： （1）个体微小，分布广泛； （2）种类繁多、代谢旺盛； （3）繁殖快速、易于培养； （4）容易变异、利于应用。
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• 定义：能通过化学或生化作用，消耗水中溶解氧的 污染物称为需氧型污染物。 需 氧 型 污 染 物
理论需氧量（ThOD） ① 不含Ｎ有机物 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ② 含N有机物 CH2（NH2）COOH + O2 → NH3 + 2CO2 + H2O NH3 + O2 → HNO2 + H2O HNO2 + O2 → HNO3
生活污水
工业废水
分流制
城市污水管道 城市雨水管道 雨水
城市污水
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《污水综合排放标准》GB8978-1996 生活污水 《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T 31962-2015 《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》DB61/224-2011 城市污水管道 行业排放标准 工业废水
第 三 部 分
污水生物处理原理
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酸碱污染物：由无机酸和碱造成的污染
油类污染物：矿物油和动植物油液体部分引起的污染 热污染：废水温度过高引起的危害
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第 二 部 分
污水处理微生物基础知识
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污水生物处理的原理与工艺
吕永涛 西安建筑科技大学 2018.08
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固 体 污 染 物
• 溶解态：d<1nm • 胶体态：d：1-100nm （ 1000-2000nm） • 悬浮态：d>100nm （>2000nm） • 溶解态固体(Dissolved suspended solids)（DS） • 悬浮固体、悬浮物(Suspended solids)(SS) • 总固体(Total solids) （TS） • 危害:设备的堵塞,磨损.接纳水体淤积.水生动物呼 吸困难.给水水源混浊.
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污 水 处 理 厂 典 型 流 程
进 水 井
粗 格 栅
调 节 池
提 升 泵 房
细 格 栅
沉 砂 池
初 沉 池
二、污染物与污染指标
悬浮固体
按物理性质分 胶体污染物
污水的 性质
溶解性污染物
无机性污染物 按化学性质分 有机性污染物
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• 生化需氧量（Bio-chemical oxygen Demand） （BOD） • 化学需氧量（Chemical oxygen Demand）（COD） ● COD >BOD20 > BOD5 > 高锰酸盐指数 △ 对生活污水而言： 20℃BOD5为高锰酸盐指数的2-4倍； BOD为COD的80-90%； ●污水的好氧可生化性 BOD5/COD≥0.3，宜进行生化处理，比值愈高，可生 化性越好。
初沉污泥 脱 水 机 房 匀 质 池 浓 缩 池 污 泥 泵 房
泥饼外运
剩 余 污 泥
沉 淀 污 泥 外排水 巴 氏 计 量 槽 接 触 消 毒 池 终 沉 池
回 流 污 泥 生 物 反 应 池
配 水 井
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这类污水的化学性质比较稳定， 不易被微生物所降解，如盐类物质。
可生物降解的有机污染物
无直接毒害的无机污染物
污水按化学 性质分类
难生物降解的有机物
有直接毒害作用的无机污染物
主要有抗生素类污染物、环境激素、 含苯环类有机物等...
这类污染主要是氰化物、 砷化物和重金属离子等...
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用以拦截大块的悬浮物或漂浮物，以保证后续构筑物或设备的正常工作。 格栅 有粗格栅、中格栅、细格栅等。 去除相对密度较大的无机颗粒。 沉砂池 有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。 用于去除污水中可沉悬浮物。 初沉池 有平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池等。 利用微生物的新陈代谢降解污水中的有机污染物。 生化池 分好氧法和厌氧法.好氧法有活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法等 将活性污泥与处理水分离、并将沉泥加以浓缩。 二沉池 有平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池等。
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其 它 污 染 物 与 污 染 指 标
毒性污染物：能对生物引起毒性反应的化学物质 营养性污染物：主要是N、P引起的水质污染。 感官污染物：异色、泡沫、恶臭等引起人感官不快
内容提纲
一．污水处理基础知识 二．污水生物处理微生物基础知识 三．污水生物处理原理 四．污水生物处理工艺
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为碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然 形成的有机物，在有氧或缺氧条件下 ，都能在微生物的作用下，借助微生 物的新陈代谢被降解成无机物。
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四、酶促反应动力学
（2）底物浓度的影响 （1）酶浓度的影响
（3）温度的影响
（4）pH值的影响
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三、污水处理方法与工艺流程
物理处理法
利用物理作用分离、回收污水中处于各类形态 物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等），主 要方法有沉淀、气浮等。
污水处理 技术(原理)
化学处理法
利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各 种形态的污染物质（包括溶解的、胶 体的等）。多用于处理生产污水。
分离转化
生物处理法
是利用微生物的代谢作用，使呈溶解、胶体 状态污染物转化成稳定无害的物质。 主要方法可分为两大类：即利用好氧微生物 作用的好氧法和利用厌氧微生物作用的厌氧法。
化作用。
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三、水处理中微生物的分类
细胞组成式C5H7NO2
按微生物对碳源的要求是无机碳化合物（如二氧化 碳、碳酸盐等），还是有机碳化合物可以把微生物 分成自样型微生物和异养型微生物两大类。 按生长环境是否有氧分为好氧菌、厌氧菌和兼性厌 氧菌。
二、水处理中的主要微生物
（1）细菌
是水处理中的主力军，活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌的 形态存在。 菌胶团是细菌的集团，有许多细菌和细菌分泌的粘性物质组 成的各种形态的集团，它能够吸附和分解水中的有机物，并为原生 动物、微型后生动物和藻类提供附着的场所。 丝状菌的特点是许多细菌集合在一起排列成丝状体，这类菌 对有机物分解能力强，但是系统中如果此类菌大量繁殖，引起污泥 膨胀，将会造成活性污泥沉降性能差，使出水水质恶化。
生活污水
污水
生产废水
工业废水
生产污水
降水
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排 水 系 统 的 体 制
合流制
生活污水
工业废水
雨水
城市污水管道
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》DB61/224-2011
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（2）原生动物和微型后生动物
原生动物分为鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲、吸管纲等， 如钟虫。 微型后生动物是原生动物以外的多细胞动物，如轮虫、线虫、漂 体虫等。 原生动物和微型后生动物在水处理中的作用：①指示作用；②净
污水处理后的出路主要2个
排入水体
排入水体是最常 见的出路，是通 过水体自净机理 使污水得到一定 的稀释与净化。
Hale Waihona Puke Baidu
重复使用
重复使用，是最 为合理的污水处 理法。 重复使用的方法 有：直接复用、 间接复用。
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