第六章 污水的自然生物处理1
电子教案与课件：《制药过程安全与环保》 Chapt 6. 制药废水处理技术
生化学氧量（BOD） 化学需氧量（COD） 总有机碳（TOC） 总需氧量（TOD） 理论需氧量（ThOD）
生物性指标 大肠菌群
• 大肠菌群数 • 大肠菌群指数 病毒 细菌总数
6.1 废水处理-相关基础知识
典型有机污染物质类型
碳水化合物（糖、淀粉、纤维素和木质素等由CHO构成） 蛋白质（分子量2～2000万，由CHON构成） 脂肪和油类（乙醇或甘油与脂肪酸形成的化合物，由CHO构成） 酚（根据羟基的数目分为一元酚、二元酚和多元酚，还可划分为挥发酚和不挥发酚） 有机酸（短链脂肪酸、甲酸、乙酸和乳酸） 有机碱（人造橡胶、合成树脂等工业废水含有机碱包括吡啶及其同系物） 表面活性剂（烷基苯磺酸盐ABS，含磷并易产生泡沫，难降解；烷基芳基磺酸盐LAS，含磷，
总磷就是水体中磷元素的总含量.磷含量过多会引起藻类植物的过度生长,水体富营养化,发生水华或赤潮 ,打乱水体的平衡.太湖蓝藻事件就是水体富营养化 。
6.1 废水处理-相关基础知识
污水处理系统
1、废水的预处理 • 水量调节 • 水质均和
2、一级处理（机械处理）(Primary treatment) • 对象是较大悬浮物 • 格栅、沉沙池和沉淀池
化学法 混凝、中和、化学沉淀、氧化还原
物理化学法 吸附、离子交换、膜法
生物法 好氧（活性污泥法，生物膜法） 厌氧 利用自然条件 稳定塘 土地处理
6.1 废水处理-相关基础知识
固体污染物 需氧污染物 营养性污染物 无机无毒物质（酸碱盐污染物） 有毒污染物 油类污染物 生物污染物 热污染
制药过程安全与环保
第六章 制药废水处理
合肥工业大学/药物科学与工程系 姚日生 王淮 徐芳 E-mail：yaors@
第1516讲厌氧生物处理
⑦ ⑧
2 ( C 3 ) 3 H S 3 H 2 O 3 C 4 H H 3 H C 2 H O 2 S
4 C 3 O H H 2 C 4 H H 2 O
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产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌； ②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等 等。
产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在150-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用； 产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达46 天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步 骤。
(3)负荷高 通常好氧法的有机容积负荷为2~4kgBOD/m3.d， 而厌氧法为2～10kg COD/m3.d，高的可达50kgCOD／ m3.d。
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(4)剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 好氧法每去除 1kg COD将产生0.4~0.6 kg生物量，而厌氧法去除1kg COD只产生0.02~0.1kg 生物量，其剩余污泥量只有好氧法 的5％~20％。
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四、 营养
厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生 物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧 菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所 以有时需要投加： ①K、Na、Ca等金属盐类； ②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等； ③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。
氧生物转盘等。
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（一）、厌氧消化池
厌氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥，也可 应用于处理固体含量很高的有机废水；它的主要作用 是：① 将污泥中的一部分有机物转化为沼气；② 将 污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质； ③ 提高污泥的脱水性能；④ 使得污泥的体积减少1/2 以上；⑤ 使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活， 有利于污泥的进一步处理和利用。
水污染及其防治ppt
（一）、自然污染源 （二）、人为污染源 1、工业污染 2、农业退水 3、生活污水
第三节 典型水体污染及其防治
一、病原微生物污染及其防治 病原微生物包括病菌、病毒和寄生虫等。主要来源于生活污水、医院污水、家禽饲养场和屠宰、制革工业废水。 水体受病原微生物污染后会传播各种各样的疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。 治理这类污染物主要采用沉淀、过滤、消毒、妥善处理污泥，尽量不使这类这类污水与人体直接接触。
（二）、氰化物污染 氰化物是一种剧毒物质，水体中氰化物主要来源于电镀废水，焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水；某些化工厂的含氰废水及有色金属选矿废水等。 对一般人来说，只需0.1g左右NaCN或KCN就可致死。对敏感的人仅需0.06g。 氰化物对水体中鱼类等危害很大，致死浓度为0.3~0.5mg/L。 我国饮用水标准规定，氰化物含量不得超过0.05mg/L。
治理 改进生产工艺，减少含氰废水的排放。 对含氰量高的废水可用酸化嚗气—碱液吸收法等回收，对含氰量低的废水可通过生化处理。
（三）酚类污染物 1、来源 酚类化合物广泛存在于自然界，它主要来源于焦化厂、炼油厂、煤气厂、石油化工等工矿企业排放的废水。另外，粪便和含氮有机物在分解过程中也产生少量酚类化合物。
知识影响格局，格局决定命运！
二、水是宝贵的自然资源 1、生命活动离不开水 2、工农业生产和日常生活离不开水
第二节 水体污染有关概念
一、水体污染 当进入水体的污染物质的量超过了水体的自净能力，使水质受到损害，以至于对水的用途产生不利和不合理影响的现象较水体污染。
2、自然界的水按其存在部位可分为大气水、地表水和地下水。 3、天然水的化学组成 由于水是一种很好的溶剂，因此在循环过程中于其它物质接触时，或多或少地溶解它们，所以天然水中几乎包含了周期表中的所有元素。各地天然水的组成也不尽相同。
污水处理生物处理
污水处理生物处理污水处理是一项关乎环境保护和公共卫生的重要工作。
而在污水处理的过程中，生物处理起着至关重要的作用。
生物处理是利用微生物的代谢活动，降解和去除有机物的一种处理方法，是目前最为常见和有效的污水处理技术之一。
1. 生物处理原理生物处理的原理是利用微生物对污水中有机物进行降解，将有机物转化为无机物的过程。
在生物处理过程中，微生物通过吸附、吞噬、胞内降解等方式，将有机废物分解成二氧化碳和水等无害物质。
通过这种方式，污水中的有机成分得以有效去除，从而达到净化水质的目的。
2. 生物处理的种类生物处理根据不同的处理方式可以分为多种类型，包括生物滤池、活性池、生物膜反应器等。
生物滤池是利用生物膜的降解作用，将有机物质转化为无机物质的过程。
活性池则通过将水流经过生物体积，使得其中的微生物对有机物进行处理。
生物膜反应器则是通过在固定载体上生长的生物膜来对污水进行处理。
3. 生物处理的优点生物处理相较于其他污水处理方法具有许多优点。
首先，生物处理具有较低的运行成本，因为生物处理过程不需要额外添加大量化学试剂。
其次，生物处理过程对环境友好，不会产生二次污染。
而且，生物处理过程可实现资源的回收利用，例如通过厌氧消化还可以产生甲烷气，作为能源利用。
4. 生物处理的局限性尽管生物处理具有许多优点，但也存在一些局限性。
比如，生物处理需要一定的温度、PH值等条件才能正常运行，因此在极端环境下可能会受到影响。
此外，生物处理过程较为复杂，需要专业人员进行管理和维护，因此也增加了管理成本。
总的来说，生物处理作为污水处理中重要的一环，具有许多优点和局限性。
在未来的发展中，我们需要不断优化生物处理技术，提高处理效率，降低成本，以实现更加高效、环保的污水处理工作。
希望通过多方合作，我们能够共同努力，为改善环境质量和人类健康作出更大的贡献。
环境科学概论第六章学习辅导材料
环境科学概论第六章学习辅导材料9、什么是富营养化？其有哪些危害？10、可以采取哪些措施来防治大气污染？11、什么是环境污染？环境污染源有哪些？《环境科学概论》第六章“城市环境”学习辅导材料一、内容提要1城市环境的特点人口密集型居住人口密集型活动生活资料依赖运输日用品依赖商店供应水集中供应（管网式）能源集中供应垃圾集中清运路面以硬化地面为主建筑以水泥材料为主动植物种类和数量少2城市常见污染排放源（1）由人的生活需求直接引起的排放垃圾（包装、废旧商品）厨余垃圾（菜梆、果壳、茶叶、骨头等油烟（燃煤、烧烤、热油）废水（洗漱、洗米、洗菜、洗碗、洗衣等）粪便香烟烟雾（2）由城市功能直接引起的排放：城市能源—煤烟、油烟城市建设—粉尘、噪音城市交通—汽车尾气、汽油泄漏、噪音城市生活一臭氧层消耗物质ODS （空调、灭火器、干洗、电子清洗、气雾剂、发泡塑料床垫等）城市流动人口—“一次性”用品、快餐垃圾城市园林种植—农药、化肥、花粉城市娱乐生活—灯光、噪音3排放引发的环境问题（1）垃圾污染首要影响：带来视觉影响、清扫负担、清运负担。
有害成分：不可降解垃圾、含有毒有机化合物垃圾、含有毒重金属垃圾、含药物成分垃圾。
环境危害：有害物质直接或在处理过程中（堆放、填埋、焚烧）进入环境。
2）水体污染首要影响：影响景观、增加净水负担、减少可利用的水资源。
有害成分：植物营养素（磷和氮）、农药等有机氯化合物、重金属、石油化工产品。
环境危害：改变水体生态、毒害水生动物、通过灌溉污染土壤、毒害植被、引起海洋污染。
3）空气污染首要影响：直接引发呼吸系统疾病、影响可见度、增加城市打扫墙体的负担。
有害成分：可吸入颗粒物、氮氧化物、ODS、挥发性有机化合物、有毒重金属、花粉环境危害：引起酸雨、破坏臭氧层、污染土地、水体、海洋。
4）噪音污染首要影响：使人烦躁、易怒、睡眠不好。
环境危害：减少城市的生物资源。
5）光污染首要影响：干扰人的视觉、增加城市能源消环境危害：干扰植物的生理功能、减少城市的生物资源。
习题与思考题
习题与思考题习题与思考题第⼀章污⽔⽔质与污染指标1.列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。
2.⼀般情况下，⾼锰酸钾的氧化能⼒⼤于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为1.51V，后者为1.33V），为什么由前者测得的⾼锰酸盐指数值远⼩于由后者测得的COD值？3.通常COD>BOD20>BOD5>⾼锰酸盐指数，试分析原因。
4.含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。
⽣活污⽔的BOD5与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进⾏？第⼆章⽔体污染与⾃净1.怎样辨别河流的受污状况与⾃净能⼒？2.河流⽔体的主要⾃净机理是什么？氧垂曲线主要描述什么作⽤与过程？3.河流⾃净氧垂曲线⽅程式的⼯程意义是什么?应⽤时需注意什么问题?4.试验表明，T（℃）时的第⼀阶段⽣化需氧量L T与20℃时的第⼀阶段⽣化需氧量L20有如下关系：L T=（0.027+0.6）L20。
试问L为什么依温度的不同⽽异？5.某城镇废⽔量为500m3/h，服务的当量⼈⼝为19.2万，若每当量⼈⼝每天排出的BOD5为25g，试根据上题公式计算10℃（冬季）及24℃（夏季）时废⽔中BOD5的总量（kg/d），并略述其对处理负荷的影响。
6.在⽔体⾃净计算过程中，已确定出排污点处河⽔与污⽔完全混合后允许的有机物总量为11.20mg/L，已知混合后20℃时的耗氧速度常数为0.18，试求定排污点处允许的BOD5值。
7.⼀条⼤河的⾃净常数f=2.4，k1=0.23d-1，河⽔和废⽔混合在受污点的起始亏氧量为D a=3.2mg/L，起始L a=20.0mg/L。
试求：（1）距受污点1d流程处的亏氧量；（2）亏氧临界点的时间t c与亏氧量D c；（3）最⼤复氧速率点的时间t i与亏氧量D i。
第三章污⽔的物理处理1.城市污⽔常⽤的物理处理设备有哪些？各部分作⽤是什么？2.查阅资料和⼿册归纳总结格栅和筛⽹各⾃作⽤是什么？它们各适⽤于什么场合？3.试述格栅、沉砂池、初次沉淀池和⼆次沉淀池在污⽔处理中的功能。
第六章废气生物处理ppt课件
雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、 垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源 混合作用形成的。但各地区 的雾霾天气中，不同污染源的作 用程度各有差异。
与废水生物处理过程的最大区别在于：
废气中的有机物质首先要经历由气相转移到 液相（或固体表面液膜）中的传质过程，然 后在液相（或固体表面生物层）被微生物吸 附降解。
微生物净化有机废气模式图
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
二氧化碳的微生物固定
固定二氧化碳的生物主要是植物和微 生物。 固定二氧化碳的微生物一般有两类 光能自养微生物：藻类和光合细菌 化能自养型微生物：
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
雾、霭、霾
PM2.5指空气中当量直径小于或等于2.5μm 的细颗粒物，也称可入肺颗粒物。雾霾的 “元凶”
PM10则是指空气中当量直径小于或等于 10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物，其中 包含着PM2.5。雾霭的主要污染物。
霾的危害
灰霾天气不仅影响空气的能见度，使人们看不到蓝天，心情变 得压抑，还会对人的身体健康产生危害。灰霾中的细小颗粒会 直接进入并黏附在人体上、下呼吸道和肺叶中，继而沉积于上、 下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长此以往将 可能诱发肺癌。此外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、 病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使 空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。由于太阳中的 紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直 接导致小儿佝偻病高发。
【环境生物学课件】第六章 环境污染物的生物净化方法
影响微生物脱氮的因素
pH值
硝化反应要耗碱，如果污水中没有足够的碱度，随着硝化的进 行，pH值会急剧下降，而硝化细菌对pH十分敏感，硝化细菌 和亚硝化细菌分别在7.0～7.8和7.7～8.1时活性最强，在这个 范围以外，其活性就急剧下降。 两类硝化细菌的最适温度在30℃左右。
温度
溶解氧
硝化过程的DO一般应维持在1.0～2.0 mg/L。 DO对反硝化脱氮有抑制作用，但氧的存在对能进行反硝化作 用的反硝化菌是有利的，因为这类菌为兼性厌氧菌。故工艺上 最好使其交替处于好氧、缺氧的环境下，所以脱氮反应并不要 求DO保持在零的状态。如在悬浮污泥系统中，缺氧段DO应控 制在0.5 mg/L以下，在膜法系统中，可控制在1.0～2 .0 mg/L。
沉池能否有效泥水分离密切相关；
为原生动物、微型后生动物提供了良好的生存环境、附着场
所。
丝状细菌
它的作用有两方面：
一方面：是活性污泥的重要组分，交叉穿织与菌胶
团内，或附着生长于絮状体表面，具有强氧化分解 有机物能力，起到一定的净化作用。
另一方面：当丝状菌的数量超过菌胶团细菌时，可
使絮状体沉降性能下降，严重时可引发污泥膨胀 （bulking）现象。
曝气池混合液静置30分钟后，沉降的污泥体积与污泥干重之比。 它反映了活性污泥的凝聚性和沉降性，一般控制在50－150之间， 若大于200，则表明发生了污泥膨胀。
污泥负荷（Ls）
单位时间内，单位重量的活性污泥能处理的有机物的数量，用kg （BOD）/kg(MLSS)•d表示。又称有机负荷率，F/M值。
碳源
污水处理方法之生物处理法
污水处理方法之生物处理法污水处理是指对废水进行净化处理，使其达标排放或循环利用的过程。
在众多的污水处理方法中，生物处理法是一种较为常见且有效的方法。
本文将探讨生物处理法的原理、流程和应用。
生物处理法是利用微生物对污水中的有机物质进行降解的方法。
其原理是通过生物膜或生物群在适宜的条件下，利用氧化还原反应将有机物氧化为无机物，从而实现对污水的净化。
生物处理法主要包括生物滤池、生物接触氧化法、活性污泥法等。
生物滤池是一种常见的生物处理方法，其主要原理是将废水通过滤料床，在滤料表面形成一层活性污泥膜，污水在滤料层中缓慢通过，微生物通过降解废水中的有机物质，从而使废水净化。
生物滤池结构简单，操作成本低，适用于小型污水处理厂或农村地区。
生物接触氧化法是将废水与生物体接触氧化，通过生物膜对废水中的有机物进行降解。
该方法操作简单，处理效果稳定，适用于规模较小的废水处理工程。
生物接触氧化法能够有效地去除废水中的有机质和氮、磷等营养盐，是一种常见的工业废水处理方法。
活性污泥法是一种利用具有生物膜的团聚污泥对废水中有机物进行生物降解的方法。
污水经过曝气槽进行生物氧化处理，使污水中的有机物得到降解。
活性污泥法操作简便，处理效果明显，是一种适用于中小型城市污水处理厂的方法。
总的来说，生物处理法是一种有效的污水处理方法，适用于各种不同规模的污水处理工程。
通过生物处理法，可以将污水中的有机物质降解为无害的物质，实现对污水的净化，保护环境和水资源。
在今后的污水处理领域，生物处理法将会继续发挥重要作用，为人类环境保护事业做出贡献。
废水处理好氧生物膜法图文
一、生物膜法的概念
➢ 生物膜法是依靠固着于固体介质表面的微生物来净化有机物的， 因而这种方法亦称为生物过滤法。 污水中的有机污染物作为营养 物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身 也得到增值。
➢ 生物膜法泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的 有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力；
对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 ➢ 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20C)
生物膜的构造与净化机理 生物膜由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层的厚度一般在2mm左
右，有机物的降解主要是在好氧层内进行。
3.生物膜的更新与脱落
厌氧膜的出现： 生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；② 成熟的 生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成。
生物膜的组成
细菌（好氧、 真 厌氧、兼性） 菌
藻 原生 后生 一些肉眼可见的蠕 类 动物 动物 虫、昆虫的幼虫
二、生物膜法的净化机理
生物膜 的形成
生物膜的 构造与净 化机理
生物膜的 更新脱落
1.生物膜的形成
起支撑作用、供微生物附 着生长的载体物质：在生 物滤池中称为滤料；在接 触氧化工艺中称为填料； 在好氧生物流化床中称为 载体；转盘
4.生物膜法的主要特点
微生物种类多样化，浓度高 微生物方面的特征 生物膜上微生物的食物链较长
能够存活世代时间较长的微生物
在处理工艺方面的特征
对水质、水量变动有较强 的适应性；
剩余污泥少，且沉降性能良好， 易于固液分离；
能够处理低浓度污水；
易于维护运行，运行费用少；
有机物去除率较低。
水污染控制工程习题库
⽔污染控制⼯程习题库第⼀章污⽔的性质与特征1.BOD2.BOD与COD的⽐较。
3.表⽰废⽔⽔质污染指标有哪些？请⾄少说出9种。
4.表⽰废⽔⽔质污染化学指标有哪些？第⼆章⽔体污染与⾃净1.何为氧垂曲线？其反映了什么？2.什么叫⽔体的⾃然净化？⽔体⾃然净化能⼒取决于哪⼏个⽅⾯的因素？3.⽔体⾃净是通过哪些作⽤完成的？4.在⽔体⾃净过程中氧的来源和氧的消耗分别是哪些⽅⾯？5.请举处⼀个⽔体⾃净的⼈⼯强化具体实例。
6.污⽔处理⽅法与污染物粒径有何关系？试举例说明之。
7.⽔污染控制技术可分为⼏⼤类型？简要介绍重要的控制技术。
8.概述我国⽔环境质量标准。
9.概述我国我省的⽔排放标准。
第三章污⽔的物理处理1.简述格栅的含义和分类。
2.什么是调节池？调节池有什么作⽤？3.沉淀可以分为哪⼏个类型？活性污泥在⼆沉池中的沉淀属于哪个类型？沉砂池中的沉淀属于哪个类型？4.试述斜板沉淀池⼯作原理。
5.设置沉砂池的⽬的和作⽤是什么？常⽤的沉砂池有哪⼏种？曝⽓沉砂池的⼯作原理与平流式沉砂池有何区别？6.沉淀池的形式很多，按⼯艺布置不同，可分为⼏种，初沉池和⼆沉池有哪些不同？按⽔流⽅向不同，可分为⼏种？运⽤条件如何？7.已知某⼯业废⽔的最⼤流量为8640m3/天。
原⽔中悬浮固体平均浓度为450mg/L，拟⽤平流式沉淀池处理。
要求去除率E=70%，⽽相应的颗粒截留速度u0=1.7m/hr，截留时间（即理论停留时间）t0=65min,污泥含⽔率为97%。
试确定平流式沉淀池的排泥周期和主要尺⼨，并把尺⼨标在草图上。
提⽰：①按两个池设计，取池宽B=5m,u设=u0/1.5,t设=1.5t0；②每池设计⼀个⽅⾏污泥⽃，泥⽃上边边长5m，下边边长0.5m，泥⽃体积公式V=h（A1+A2+）1/3，式中：h泥⽃⾼度，A1、A2泥⽃上、下⾯积：③如需要，其他设计参数⾃定。
第四章污⽔的化学处理1. 什么是污⽔的化学处理？化学处理的对象主要是⽔中的什么杂质？它与⽣物处理相⽐有什么特点？2.化学处理产⽣的污泥，与⽣物处理相⽐，在数量上、最后处理上有什么不同？3.氧化还原法有何特点？是否废⽔处理中的杂质必须是氧化剂或还原剂才能⽤此⽅法？4. 吸附法处理废⽔的原理是什么？影响吸附的因素有哪些？5. 常⽤的吸附剂有哪⼏类？各有何特点？6.请列出你所知道的⾼级氧化技术，并简述各种⽅法的要点。
第六章 污泥处理与处置
化才能分离，但也不完全。
污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终 的处置方式。
第二节 污泥的处理工艺
污泥处理处置的原则: 1．使污水厂能正常运行； 2．使有害有毒物质得到妥善处理或利用； 3．使有机物得到稳定处理； 4．综合利用，变害为利。
总原则——减量、稳定、无害化及综合利用
1.污泥浓缩 污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体
加药调理法
方 法
淘洗加药调理法
加热调理法 冷冻调理法 加骨粒调理法
4.污泥脱水
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面 附着水, 从而缩小其体积, 减轻其质量。
方法
自然脱水 机械脱水
过滤脱水 离心脱水
土地处置
污泥处理与处置
污泥的主要处置与利用情况
国别
美国 英国 日本 西欧 中国
各种处理方法所占比例(%) 填埋 排海 焚烧 农用 其它
二沉池污泥
污泥 性质 表征 参数
含水率与含 固率
挥发性固体
污泥中的有 毒有害物质
污泥的脱水 性能
含水率是污泥中水含量的百分数， 含固率则是污泥中固体或干泥含量 的百分数 含水率在85％以上呈流态,65％~ 85 ％时呈塑态, 低于60％呈固态 当含水率变化时，可近似地用下式 计算湿污泥的体积:
V1 Ps2 100 Pw2 V2 Ps1 100 Pw1
围堤和隔墙
输泥槽
滤水层
排水系统
不透水底层
支柱和透明顶盖
轻便铁轨
污泥干化床
2. 污泥干化场脱水效果的影响因素
气候条件
污泥性质
污泥调理
3. 污泥干化场的设计
决定面积
划分块数
干化场面积
S V
厌氧生物处理工艺
第六章厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理工艺的发展概况及特征一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上，厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。
这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”，它们的共同特点是：① 水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT会长达90天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天；② 虽然HRT相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；③ 具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十分特别的臭味。
以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低，而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。
但是，当进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。
这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”，它们的主要特点有：① HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；② 主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；③ HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。
第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
稳定塘发展阶段
(1) 用于处理小城镇污水，美国90%用于处理万人以下小城镇
污水，设计流量小于7570m3/d。
(2) 用于食品工业废水，继而广泛用于造纸、纺织、皮革、石油化工等工 业废水。美国20世纪70年代有处理工业废水的稳定塘1000多座，处理食品 废水的占1/2。 (3) 作为活性污泥二级处理的后续深度处理。 (4) 稳定塘处理污水与综合利用相结合，发展养鱼、养禽、水生植物、饲
塘长宽比：方形或是矩形，一般3：1—4：1，避免死角，四角应为弧形。 唐深：1.2—2.5m， 超高：0.6—1.0m。
6 兼性塘设计方法
面积负荷公式：
C 0 Ce A 1000 L0
V t Q
也可以参照表14-3选用负荷和停留时间。
停留时间：
L0：塘设计BOD5负荷，kg/ha d；V：塘有效容积m3，t：停留时间，d 经验尺寸： 长宽比3：1—— 4：1。有效水深：1.2——2.5m,超高，0.6－1.0m，储泥区高度 应大于0.3米。 塘堤的内坡坡度为1:2—1:3（垂直：水平），外坡坡度为 1:2—1:5（垂直：水 平）。 兼性塘一般不少于三座，采用串联方式，其中第一塘面积约占兼性塘总面积 的30％－60％，单塘面积不大于4公顷，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。
机负荷高）； 普通塘（水深、停留时间长、二级 处理作用）； 深度处理塘（安置与二级处理之后） 藻类进行光合作用，吸收部分有机物分解的二氧化碳，放出氧，成 为微生物利用的溶解氧。 好氧塘是各类稳定塘的基础，一般都设好氧塘。 出水藻类含量高，如果营养过剩产生水华
特点好氧微生物——藻类共生
2 好氧塘设计计算
8 稳定塘的工艺流程
稳定塘处理系统一般由：预处理设施、稳定塘、后处理设施。 预处理：防止污泥淤积、去除悬浮物、格栅、沉砂池、沉淀池 等。 组合流程：以当地条件、处理要求不同而异。
水污染控制-6稳定塘和污水的土地处理(课件模板)
水污染控制工程 第六章
完全混合曝气塘
部分混合曝气塘
水污染控制工程 第六章
• 曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，排放前需 进行沉淀，沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中 分割出静水区用于沉淀。若曝气塘后设置兼性塘， 则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作 用。
•
曝气塘的水力停留时间为3～10d，有效水 深2～6m。曝气塘一般不少于3座，通常按串连方 式运行。
有机物＋O2＋H+→CO2＋H2O＋NH4+ ＋C5H7O2N
藻类的光合作用：
（细菌）
（A）
106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H+→C106H263O110N16P＋138O2
（藻类）
（B ）
好 氧 塘
基本工作原理
水污染控制工程 第六章
藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。白天， 藻类光合作用使CO2降低，pH上升。夜间，藻类停止光合作用， 细菌降解有机物的代谢没有终止，CO2累积，pH下降。 其平衡关系式如下：
法国南部某镇（MeZe），氧化塘污水处理系统 水污染控制工程 第六章
MeZe生态中心的氧化塘实验装置 水污染控制工程
第六章
水污染控制工程 第六章
MeZe氧化塘处理系统中曝气塘
建设中的氧化塘处理试验系统
水污染控制工程 第六章
水污染控制工程 第六章
稳定塘系统的工艺流程
稳定塘处理系统的组成
预处理系统
稳定塘
后处理设施
稳定塘进水的预处理： 为防止稳定塘内污泥淤积，污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物 质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站，而泵站 的格栅间隙小于20mm时，塘前可不另设格栅。原污水中的悬浮固体浓度 小于100mg/L时，可只设沉砂池，以去除砂质颗粒。原污水中的悬浮固体 浓度大于100mg/L时，需考虑设置沉淀池。设计方法与传统污水二级处理 方法相同。
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厌
氧
塘
设 计 和 应 用
厌氧塘的设计通常是用经验数据，采用有机负荷进行 设计的。设计的主要经验数据如下：
⑴有机负荷 有机负荷的表示方法有三种：BOD5表面 负荷（kgBOD5/m2· d）、BOD5容积负荷（kgBOD5/m3· ）、 d VSS容积负荷（kgVSS/m3· d）。我国采用BOD5表面负荷。处 理城市污水的建议负荷值为200～600kg/（hm2· d）。对于工 业废水，设计负荷应通过试验确定。
厌
氧
塘
厌氧塘的塘深在2m以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态， 由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。
曝
气
塘
曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生 物起净化作用，污水停留时间较短。
深度处理塘
深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘，属于好氧塘。其进水有机污染物浓度 很低，一般BOD5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水，提高出水水 质，以满足受纳水体或回用水的水质要求。
7 106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H+→C106H263O110N16P＋138O2 （B）
（A）
好 氧 塘
基本工作原理
藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。白天， 藻类光合作用使CO2降低，pH上升。夜间，藻类停止光合作用， 细菌降解有机物的代谢没有终止，CO2累积，pH下降。 其平衡关系式如下：
CO2 + H 2O 圹 H 2CO-3 CO + H 2O ? HCO H 2O ? OH
23 3
H
+
ï HCO-3 + H+ ü ï ï ï OH ý ï ï ï ï þ
8
好 氧 塘
好氧塘内的生物种群
P264 图6-2
好氧塘内的生物种群主要有藻类、菌类、原生动物、后生动物、 水蚤等微型动物。 菌类主要是生存在水深0.5m的上层，浓度为1×108～5×109个/ mL，主要种属与活性污泥和生物膜相同。
按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分
好 氧 塘 水生植物塘兼ຫໍສະໝຸດ 性塘常 见
厌
曝
氧
气
塘
塘
其 他
生
态
塘
完全储存塘 深度处理塘
4
好
氧
塘
好氧塘的深度较浅, <0.5m， 阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧， 塘内菌藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。
兼
性
塘
兼性塘的深度较大，>1.0m。上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作 用使其有较高的溶解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少， 称兼性区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘水无溶解氧，称厌氧区， 沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。
⑵厌氧塘一般为矩形，长宽比为2:1-2.5:1。单塘面积不 大于8000m2。塘水有效深度一般为3-5m,储泥深度大于0.5m， 超高为0.6-1.0m。
⑶厌氧塘的进水口离塘底0.6-1.0m,出水口离水面的深度 应大于0.6m，使塘的配水和出水较均匀，进、出口的个数均 应大于两个。
厌氧塘很少用于单独污水处理，而是作为其他处理设 备酸的前处理单元。厌氧塘宜用于处理高浓度有机废水，也 13 可用于处理城镇污水。
6
好 氧 塘
基本工作原理
塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。塘内的藻类进行光合作用， 释放出氧，塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分 解有机污染物并合成本身的细胞质（细胞增殖），其代谢产物CO2则是藻 类光合作用的碳源。 塘内菌藻生化反应可用下式（A）和（B）表示： 细菌的降解作用： 有机物＋O2＋H+→CO2＋H2O＋NH4+ ＋C5H7O2N 藻类的光合作用：
5
好 氧 塘
种
类
（1）高负荷好氧塘 这类塘设置在处理系统的前部，目的 是处理污水和产生藻类。特点是塘的水深较浅，水力停留时 间较短，有机负荷高。 （2）普通好氧塘 这类塘用于处理污水，起二级处理作用。 特点是有机负荷较高，塘的水深比高负荷好氧塘大，水力停 留时间较长。 （3）深度处理好氧塘 深度处理好氧塘设置在塘处理系统 的后部或二级处理系统之后，作为深度处理设施。特点是有 机负荷较低， 30mg/L，塘的水深较高负荷好氧塘大。
10
11
厌
氧
塘
基 本 工 作 原 理
厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧生物处理 设备相同，是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶 段来完成的。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、 转化为简单的有机物(如有机酸、醇、醛等)，再由绝对厌 氧菌（甲烷菌）将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。 由于甲烷菌的世代时间长，增殖速度慢，且对溶解氧 和pH敏感，因此厌氧塘的设计和运行，必须以甲烷发酵阶 段的要求作为控制条件，控制有机污染物的投配率，以保 持产酸菌和甲烷菌之间的动态平衡。 应控制塘内的有机酸浓度在3000mg/L以下，pH为6.5～ 7.5，进水的BOD5：N：P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于 500mg/L，以使厌氧塘能正常运行。 12
原生动物和后生动物的种属数与个体数，均比活性污泥法和生 物膜法少。
藻类的种类和数量与塘的负荷有关，它可以反映塘的运行状况 和处理效果。
9
兼 性 塘
工作原理
兼性塘的有效水深一般为1.0～2.0m。 好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘相同。 兼性区的塘水溶解氧较低。异氧型兼性细菌，它们既能利用水中的溶解 氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧条件下，以NO3-、CO32-作为电子 受体进行无氧代谢。 厌氧区无溶解氧。污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解， 其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中 间产物进入塘的上、中层，由好氧菌和兼性菌继续进行降解。而CO2、 NH3等代谢产物进入好氧层，部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用。 兼性塘不仅可去除一般的有机污染物，还可以有效地去除磷、氮等营养 物质和某些难降解的有机污染物。
第六章 污水的自然生物处理
第一节 稳定塘 第二节 污水土地处理系统
1
第一节 稳 定 塘
2
概 述
稳定塘又名氧化塘或生物塘。 稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是 一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。 稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理， 也可用作三级处理。
3
稳 定 塘 的 分 类