第三章 生化处理法--生物膜法(1)
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法废水生物处理是19世纪末出现的治理污水的技术，发展至今已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段。
目前，国内己有近万座污水生物处理厂(站)投入运行。
生物化学处理法简称生化法，是利用自然环境中的微生物，并通过微生物体内的生物化学作用来分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物)，使之转化为稳定、无害物质的一种水处理方法。
1916年在英国出现了第一座人工处理的曝气池，利用人工培养的微生物来处理城市生活污水，开始了生化处理的新时代。
由于生化法处理废水效率高、成本低、投资省、操作简单，因此在城市污水和工业废水的处理中都得到广泛的应用。
生化法的缺点是有时会产生污泥膨胀和上浮，影响处理效果；该法对要处理水的水质也有一定要求，如废水成份、pH值、水温等，因而限制了它的使用范围，另外，生化法占地面积也较大。
属于生化处理法的有活性污泥法、生物过滤法、生物膜法、生物塘法和厌氧生物法等。
一、微生物及其生化特性迄今为止，已知的环境污染物达数十万种之多，其中大量的是有机物。
所有的有机污染物，可根据微生物对它们的降解性，分成可生物降解、难生物降解和不可生物降解三大类。
废水的生物处理就是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的一种方法。
微生物与其它生物一样，为了进行自身的生理活动，必须从周围环境中摄取营养物质并加以利用。
这些营养物质在微生物体内，通过一系列的生物化学反应，使微生物获得需要的能量，同时微生物本身也得到繁殖、数量得到增加。
在废水中存在着各种有机物和无机物。
这些物质大部分都可以被微生物作为营养物质而加以利用。
废水的生物处理实质就是将废水中含有的污染物质作为微生物生长的营养物质被微生物代谢、利用、转化，将原有的高分子有机物转化为简单有机物或无机物，使得废水得到净化。
作为一个整体，微生物分解有机物的能力是惊人的。
可以说，凡自然界存在的有机物，几乎都能被微生物所分解。
有些种类，如葱头假单胞菌甚至能降解90种以上的有机物，它能利用其中任何一种作为唯一的碳源和能源进行代谢。
湖南大学环境工程复试真题(水控和气控)
例题名词解释1 活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理技术。
2 污泥龄（生物固体平均停留时间）：微生物在曝气池中的平均停留时间，是工作着的活性污泥总量和每日排放的剩余污泥的比值。
3 SVI，污泥体积指数，曝气池混合液沉淀30min后，每单位重量干污泥形成的污泥的体积。
5 好氧生物处理：在有游离氧存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
6 污水土地处理：在利用人工调控下利用土壤-微生物-植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。
7膜分离技术：利用薄膜分离水溶液中溶质或微粒的方法。
8水体的自净作用：水体中的污染物在水体中向下游流动过程时浓度自然降低的现象。
9离子树脂的全交换容量：一定量的离子交换树脂所具有的活性基团或可交换离子的重数量。
10吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。
11生化需氧量：水中的有机污染物被好氧微生物分解时所需要的眼量。
12 BOD5污泥负荷：指单位重量活性污泥在单位时间内所承受的BOD5的量。
13 MLSS：混合液污泥浓度，指在采用活性污泥法处理污水时，曝气池中由污水、回流污泥和空气互相混合形成的混合液中悬浮固体的浓度。
简答1. 简述多点进水活性污泥法工艺运行的优点。
污水从曝气池的不同位置分为多点进水，解决了传统推流式曝气池中供养量和需氧量不平衡的问题，在同样的曝气池中，在相同供气量的条件下，得到较高的处理效果。
2. 简述生物膜法的净水机理及生物膜的形成与脱落过程。
微生物附着在介质滤料表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解性有机污染物被微生物吸附转化成水、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气直接来自于大气。
污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久形成一层充满微生物的年末，即生物膜。
但生物膜超过一定厚度后，吸附的有机物在被传递到生物膜内层时就被消耗完，内层微生物因为得不到充足的营养而进入内源代谢期，失去其吸附性能而从滤料上脱落下来，随水流处。
生物膜法
焦炭、炉渣、陶瓷滤料：
比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵 塞，重量大；
适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜；
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4)布水器、通风和排水系统：
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布水器：
固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-
10kPa）为旋转动力
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通风：
一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率<8%）。
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滤料
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早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑 料滤料开始被广泛采用。
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布水设备
布水设备有固定式和可动式两种。
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旋转布水器
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排水系统
要保证不积淤流速(通常采用0.6m／s)， 排水渠穿 过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应 不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧， 但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。
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处理效果
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缺点：
目前建设费用较高，占地面积大。
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1.2 生物滤池的工艺类型及典型应用
生物滤池分为普通生物滤池、高 负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式 生物滤池）。
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普通生物滤池
1．主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、
卵石等 （2）滤料高度1.3~1.8m
滤料直径 d= 25~70mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.5~2.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统
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二、常用生物膜法废水处理工艺
生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床
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污水污泥处理方案
污水污泥处理方案一、生化处理法生化处理法是指利用微生物的生化作用将污水中的有机污染物降解为无机物和水，从而达到净化污水的目的。
生化处理法包括好氧法和厌氧法两种。
1.好氧法好氧法是指在充氧条件下，通过微生物的作用将有机物质降解为无机物质和水。
它可以分为悬浮生长法和生物膜法两种。
悬浮生长法是将废水和污泥一起搅拌，使微生物与废水充分接触，利用微生物把有机物质转化为无机物质。
生物膜法是将微生物种植在特定载体上，废水通过载体上的生物膜与微生物进行接触，以达到净化废水的目的。
2.厌氧法厌氧法是指在无氧条件下，通过微生物的作用将有机物质降解为无机物质和水。
它适用于含有有机物质较高且有机物质不容易氧化的废水，如污泥浓缩池和深度处理池的废水。
二、物理-化学处理法物理-化学处理法主要通过物理和化学手段对废水中污染物进行分离和净化。
常见的物理-化学处理方法有沉淀法、吸附法、离子交换法和膜分离法等。
1.沉淀法沉淀法是通过加入化学药剂使废水中的悬浮物和溶解物凝聚沉淀，从而达到净化废水的目的。
沉淀法适用于废水中含有较多的悬浮物、铁、锰、重金属等物质的情况。
2.吸附法吸附法是指利用吸附剂对废水中的有机物质进行吸附，从而使有机物质与废水分离。
常用的吸附剂有活性炭、沸石、聚合物等。
3.离子交换法离子交换法是指通过离子交换树脂对废水中的离子进行去除。
它适用于含有多种离子的废水，如重金属离子、硝酸盐离子等。
4.膜分离法膜分离法是指利用特殊的膜状材料将废水中的溶质和溶剂分离。
常见的膜分离方法有超滤、微滤、纳滤和逆渗透等。
三、热处理法热处理法是指通过加热废水或污泥，使有机物质被分解成无机物质和水。
热处理法包括蒸发法、热氧化法和干燥法等。
1.蒸发法蒸发法是指将废水蒸发，使有机物质浓缩到一定程度，从而实现废水的净化和回收。
2.热氧化法热氧化法是指在高温和高压条件下，使有机物质在氧气的作用下分解为无机物质和水。
3.干燥法干燥法是指将污泥通过加热使其中的水分蒸发，从而达到减少体积的目的。
废水生物处理理论基础.ppt
❖ 按照代谢过程中受氢体的不同，又分为发酵和无氧呼吸。
➢ 发酵：指供氢体都是有机化合物的生物氧化作用，最终 受氢体是供氢体的分解中间产物（有机物）。发酵是一 种厌氧状态。
➢ 无氧呼吸：指以无机含氧化合物，如NO3-、NO2- 、SO42- 、 S2O32- 、CO2等代替分子氧作为最终受氢体的生物氧化作 用。无氧呼吸是一种缺氧状态。
第3篇 污水的生物处理法
第1章 第2章
第3章
第4章 第5章
污水生物处理理论基础 污水好氧生物处理（一） ——活性污泥法 污水好氧生物处理（二） ——生物膜法 污水厌氧生物处理 污水的自然生物处理
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第1章 废水生化处理理论基础
1.1 废水生化处理微生物基础 1.2 反应速度和酶促反应速度 L 1.3 微生物的生长动力学 L 1.4 废水的可生化性 L 1.5 废水生化处理方法概述 L
好氧分解代谢：是好氧微生物和兼性微生物 参与，在有溶解氧的条件下，将有机物分解 为CO2和H2O，并释放出能量的代谢过程。在有 机物氧化过程中脱出的氢[H]是以氧作为受氢 体。通常称为有氧（好氧）呼吸。
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厌氧分解代谢：是厌氧微生物和兼性微生物参与，
在无溶解氧的条件下，将复杂有机物分解成简单
物、后生动物。
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主要内容:
微生物的新陈代谢 微生物的生长规律 微生物的生长环境
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二、微生物的新陈代谢
概念：微生物在生命活动过程中，不断从外界环境中
摄取营养物质，并通过复杂的酶催化反应，将其加以 利用，提供能量并合成新的生物体，同时又不断向外 界环境排泄废物。这种为了维持生命活动过程与繁殖 下代而进行的各种化学变化称为新陈代谢。
生物膜法论文 Microsoft Word 文档
目录目录 (1)摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1．1绪论 (1)1．2生物膜法概念 (1)1．3生物膜法的性质 (2)1．4生物膜法的分类 (2)1．4．1润壁型生物膜法 (2)1．4．2浸没型生物膜法 (2)1．4．3流动床型生物膜法 (3)1．5生物膜法的特点 (3)1．6生物膜法净化污水机理 (3)1．7生物膜的应用 (4)1．8生物膜法在我国城市污水处理中的前景 (4)第二章举例说明 (5)2．1环境中磷的污染 (5)2．2淹没式生物膜法除磷 (5)2．3淹没式生物膜法除磷原理 (6)2．4淹没式生物膜法除磷工艺流程 (7)2．6试验材料 (9)2．7实验方法 (10)2．8系统运行应特别注意的问题 (11)2．9异常问题及解决对策 (11)第三章结果与讨论 (12)3．1实验结果 (12)3．2实验结果与讨论 (13)3．3结论 (13)第四章展望 (14)参考文献 (15)致谢 (16)摘要生物膜法的分类、性质、应用、特点以及生物膜法净化污水的机理和生物膜法在我国城市污水处理中的前景。
以淹没式生物膜法除磷为例，详细的介绍了生物膜法除磷的工作原理、工艺流程，以及生物膜法系统运行应特别注意的问题和异常问题及解决对策。
总结实验结果，对生物膜法处理废水的展望。
关键词：生物膜法；淹没式生物膜法；磷沈阳职业技术学院专业综合能力考核(论文)AbstractThe biological membrane method's classifications, the nature, apply the characteristic as well as the biological membrane method purification sewage mechanism and the biological membrane method in our country urban sewage processing prospect. Take the submergence type biology membrane method eliminates the phosphorus as an example, the detailed introduction biology membrane method has eliminated the phosphorus the principle of work, the technical process, as well as the biological membrane method systems operation should the special attention question and the unusual question and the solution countermeasure. Summary experimental result, to biological membrane method processing waste water forecast.Key ：Biological membrane method; Submergence type biology membrane method; Phosphorus第一章引言1．1绪论在自然界中，存在大量依靠有机物生存的微生物。
生物膜法
6 污水的好氧生化处理（II）——生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好气生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：（1）固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
（2）不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
（3）由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。
而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。
因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向，膜中生物种群具有一定分布。
（4）因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。
（5）采用自然通风供氧。
（6）活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
（7）由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。
国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。
50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%，相应的出水BOD分别为14和28MG/L。
生物膜法设备类型很多，按生物膜法与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。
在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。
在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。
如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所采用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。
本章主要讨论好氧生物膜法。
６.1 基本原理生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化。
同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物呗吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。
生化处理1(生物塘、土地处理、生物膜法)
优缺点分析
要点一
生物多样性
生物膜上的微生物种类繁多，可以处理各种不同类型的有 机污染物。
要点二
高效处理能力
生物膜具有较高的生物活性，对有机物的去除效率高。
优缺点分析
• 耐冲击负荷：生物膜法对于水质和水量变化的适应性较强， 能够承受一定的冲击负荷。
优缺点分析
需要附着介质
生物膜法需要滤料或载体等附着 介质，增加了基建投资和运行费
达标，COD去除率达到了90%以上。
案例二
某工业废水处理厂采用生物转盘法处理含酚废水。通过优化转盘转速、曝气量和水力停 留时间等操作参数，提高了酚类物质的去除效率。经过处理后的废水达到了排放标准，
同时降低了企业的环保成本。
04 生化处理技术应用与发展 趋势
不同行业应用现状
环保行业
生化处理技术广泛应用于污水处理、 废气处理等领域，通过生物降解作用 有效去长过程中可能会堵塞滤 料或载体的孔隙，导致处理效果下 降。
对温度敏感
生物膜上的微生物对温度较为敏感， 低温条件下处理效果可能会受到影 响。
适用范围与条件
适用范围
生物膜法适用于处理生活污水 、工业废水以及受污染的地表
水等。
水质条件
进水水质应相对稳定，有机物 浓度不宜过高。
水温条件
案例分析
某生活污水处理厂采用土地处理技术，通过慢速渗滤的方式 对污水进行处理。经过长时间运行，出水水质稳定达到排放 标准，同时土壤中的微生物和植物群落也得到了良好的发展 。
某食品加工企业采用湿地处理技术处理生产废水。通过构建 人工湿地生态系统，利用湿地植物和微生物的净化作用，有 效去除了废水中的有机物和营养物。
条件
需要充足的土地资源和适宜的气候条件，如温暖、阳光充足 等。
生化处理
厌氧菌为什么厌氧？
被脱氢酶所活化的氢与O生成 H2O2，而厌氧微生物缺乏分解H2O2 的酶，从而H2O2积累，对厌氧微生物 起毒害作用。
3 、好氧生化处理与厌氧生化处理的区别 1）、起作用的微生物不同： 好氧 + 兼性微生物 厌氧 + 兼性微生物 2）、产物不同： 好氧：有机物分解彻底（CO2、H2O），且基本无 害。 厌氧：产物复杂，有臭味，可燃烧。 3）、反应速度不同： 好氧：O是受氢体，有机物分解较彻底，释能多， 转化快，时间短，设体小 厌氧：没有O 作为受氢体，有机物分解不彻底，释 能少，转化慢，时间长，设体大
4）、对环境要求不同 好氧：充分供氧，对环境不严格。 厌氧：绝对隔氧，对环境很严格。 5）、适用范围不同： （1）一般来说： 好氧法多用于处理浓度适中或较低的废水 厌氧法多用于处理浓度高的废水 （2）厌氧处理反应不彻底，产物有异臭、能 燃、故在一般废水处理中不使用，只有处理高浓 度有机废水时才使用（如厌氧产沼气）。 （3）常将厌氧处理与好氧处理配合使用。
④ 毒物： 工业废水中，有时存在着对微生物的生长，繁殖具有抑 制和杀害作用的化学物质，即有毒物。 表现：细菌细胞的正常结构被破坏，菌体内的酶变质， 失去活性。 重金属离子（Pb 、Cd、Cr、As、Cu、Fe、Zn等） 有机物类（酚、苯、甲醛、甲醇、氯苯等） 无机物类（硫化物类、氰化物、氯化物、硫酸根、硝酸根 等） ⑤ 溶解氧： 好氧微生物：O2不足，生长会受影响， 2～4mg/L 。 厌氧微生物：必须隔绝空气，有氧存在时无法生长。
生物 处理
厌氧 处理
人工 条件下
自然条件下：厌氧稳定塘、高温堆肥 人工条件下：UASB反应器、厌氧消化池
养猪场污水处理工艺(3篇)
第1篇随着我国养猪业的快速发展，养猪场产生的污水已成为一个不容忽视的环境问题。
养猪场污水中含有大量的有机物、悬浮物、氮、磷等污染物，若不经处理直接排放，将对周围水体和生态环境造成严重污染。
因此，研究并应用有效的养猪场污水处理工艺，对于保护环境、促进养猪业的可持续发展具有重要意义。
一、养猪场污水处理工艺概述养猪场污水处理工艺主要包括预处理、生化处理和深度处理三个阶段。
预处理主要去除污水中的悬浮物、油脂等大颗粒物质；生化处理通过微生物的代谢作用将有机物分解为无害物质；深度处理则进一步去除污水中的悬浮物、氮、磷等污染物，使处理后的水质达到排放标准。
二、养猪场污水处理工艺流程1. 预处理（1）格栅：格栅是养猪场污水处理的第一道工序，主要用于拦截污水中的大颗粒物质，如毛发、塑料等。
格栅的间隙大小一般为10-40mm，可根据实际情况进行调整。
（2）调节池：调节池用于调节污水的流量和浓度，使其达到生化处理的最佳条件。
调节池的设计容量应满足最大日处理量的要求，并具有一定的缓冲能力。
（3）隔油池：隔油池用于分离污水中浮动的油脂，减少生化处理阶段的负荷。
隔油池的容积应根据养猪场规模和污水中油脂含量确定。
2. 生化处理（1）厌氧处理：厌氧处理是养猪场污水处理的关键环节，通过厌氧微生物的作用将有机物分解为二氧化碳、水、甲烷等无害物质。
常用的厌氧处理工艺有UASB（上流式厌氧污泥床）、EGSB（膨胀床）等。
（2）好氧处理：好氧处理是在有氧条件下，通过好氧微生物的代谢作用将有机物分解为二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等无害物质。
常用的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。
3. 深度处理（1）沉淀池：沉淀池用于去除生化处理过程中产生的污泥和悬浮物。
沉淀池的设计容量应根据处理水量和污泥产量确定。
（2）过滤：过滤是进一步去除污水中的悬浮物，提高处理水质。
常用的过滤材料有石英砂、活性炭等。
（3）消毒：消毒是保证处理水质达到排放标准的重要环节。
第三章 生物膜法
3.3.2 生物转盘工作原理
盘片交替与污水和空气相接触，在盘片 上产生一层滋生着大量微生物的生物膜。当 生物膜与反应槽内污水接触时，污水中有机 物被生物膜所吸附降解，当生物膜与空气接 触时，一方面继续降解生物膜表面吸附水层 中的有机物，一方面吸附水层吸收空气中的 氧使之成为溶解氧而进入生物膜中，同时也 使槽内的DO达到一定浓度。而老化了的生物 膜在剪切力作用下而脱落，然后进入二沉池。
3．布水装置
布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料 上。主要有两种： 固定式布水装置（普通生物滤池多采用）； 旋转式布水装置（高负荷生物滤池和塔式生 物滤池常用）。
4、排水系统 排水系统处于滤床的底部，其作用是 收集、排出处理后的废水和保证良好的通 风；一般由渗水装置、汇水沟和总排水沟 所组成；渗水装置用于支撑滤料，其排水 孔隙的总面积应不小于滤池表面积的20%； 渗水装置与池底之间的距离一般应在0.4m 以上，以利通风，一般在出水区的四周池 壁均匀布置进风孔。
（2）滤塔的表面面积
V A H
式中： A——滤塔的表面面积，m2；
H——滤塔的工作高度，m；其值根 据下表3-1所列数据确定。
表3-1 进水BODu与塔滤高度的关系 进水BODu/ （mg/L） 滤塔高度（m）
250
8
300
10
350
12
450
14
500
16
（3）塔滤的水力负荷
Q q A
式中 q——水力负荷，m3/(m2•d)。
COD＝3000mg/L，BOD5=800 mg/L，SS＝300 mg/L，色度＝100，PH＝6～9，温度40℃。
要求处理后出水水质达到广东省污水排放 标准的二级二类标准。
COD≤110 mg/L，BOD5≤50 mg/L，SS≤100 mg/L，色度≤80，PH＝6～9。
污水处理厂处理工艺(3篇)
第1篇一、引言随着我国经济的快速发展，工业、农业、生活污水排放量不断增加，水质污染问题日益严重。
为了保护环境、保障人民健康，污水处理厂应运而生。
污水处理厂通过对污水进行处理，将其中的污染物去除或转化为无害物质，达到国家排放标准，实现污水资源化利用。
本文将详细介绍污水处理厂的处理工艺。
二、污水处理厂处理工艺概述污水处理厂处理工艺主要包括以下步骤：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和深度处理。
1. 预处理预处理是指对污水进行初步处理，以去除大块固体物质、调整水质和水量。
预处理工艺包括：（1）格栅：格栅用于拦截污水中的较大固体物质，如垃圾、树枝等，防止其对后续处理工艺造成损害。
（2）沉砂池：沉砂池用于去除污水中的砂粒、石子等无机物，降低后续处理工艺的负荷。
（3）调节池：调节池用于调整污水的水量和水质，为后续处理工艺提供稳定的水质。
2. 一级处理一级处理主要去除污水中的悬浮固体物质，降低BOD5（生化需氧量）和SS（悬浮物）浓度。
一级处理工艺包括：（1）沉淀池：沉淀池通过重力作用，使污水中的悬浮固体物质沉淀下来，形成沉淀污泥。
（2）刮泥机：刮泥机将沉淀池底部的污泥刮出，送至污泥处理系统。
3. 二级处理二级处理是污水处理厂的核心环节，主要去除污水中的有机污染物，降低BOD5和COD（化学需氧量）浓度。
二级处理工艺包括：（1）生物处理：生物处理是利用微生物分解污水中的有机污染物，将其转化为无害物质。
生物处理方法包括：a. 活性污泥法：活性污泥法是一种常见的生物处理方法，通过将微生物与污水充分混合，使微生物吸附、降解污水中的有机污染物。
b. 生物膜法：生物膜法是微生物附着在固体表面形成的生物膜，利用生物膜上的微生物降解污水中的有机污染物。
（2）沉淀池：在生物处理过程中，部分微生物会形成絮体，通过沉淀池分离出来，形成剩余污泥。
4. 三级处理三级处理是针对二级处理后的污水进行深度处理，以提高出水水质。
三级处理工艺包括：（1）过滤：过滤是通过过滤介质拦截污水中的悬浮物、胶体等，提高出水水质。
1080528_生物膜法综述
生物膜法综述生物膜法又称固定膜法。
是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法，是土壤自净过程的人工化和强化。
主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，再进入厌气层进行厌氧分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。
因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。
废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。
其基本机理见水的生物处理法。
生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。
最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。
它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。
它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。
接着就出现了连续运行的生物滤池。
02生物膜工艺1生物滤池生物膜法中最常用的一种生物器。
使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。
与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中，废水洒到滤床上。
布水器有多种形式，有固定式的，有移动式的。
回转式布水器使用最广。
它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体，能绕池心旋转。
穿孔管贴近滤床表面，水从孔中流出。
布水器的工作是连续的，但对局部床面的施水是间歇的，这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。
滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。
生化法污水处理
4.连续运行，可自动化
5.工艺(运行方式多样)，功能多样化，
可脱氮，除磷
生化法污水处理
一、基本概念与流程 活性污泥
污水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧 菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这 种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥是以细菌、原生动物和 后生动物所组成的活性微生物为主体，此外还有一些无机物， 未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。
▪ 该方法其处理废水的费用低廉，运行管理较为方便， 所以生化处理是废水处理系统中最重要的过程之一， 目前，这种方法已广泛用于生活污水及易降解的工 业有机废水的二级处理。
生化法污水处理
废
污水的好氧生物处理－－活性污泥法、生物膜法
水
生
物
处
污水的厌氧生物处理法
理
生化法污水处理
废水的可生化性
根据BOD5与CODcr的比值大小判断： B/C>0.45 B/C>0.30 B/C<0.25 B/C<0.2 生化性好 可生化 较难生化 不易生化
废水厌氧生物处理是处理高浓度有机废水的有 效方法之一。人们有目的地利用厌氧生物处理已有 近百年的历史。
生化法污水处理
▪ 原生动物： 单一细胞动物，身体的构造十分简单，会吃，会动， 会繁殖和死亡。身体非常小，大部分是要用显微镜 才观察得到的动物。栖息在淡水、海水或者共其他 动物的体液内。例如变形虫。 原生动物是无性繁殖的。
▪ 后生动物：除原生动物以外的动物。
生化法污水处理
活性污泥法
以活性污泥为主体的污水生物处理技术
生物处理的主要作用者是微生物，根据反应中氧气的 需求，可把细菌分为好氧菌和厌氧菌。
主要依赖好氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺， 称为好氧生物处理法；主要依赖厌氧菌的生化作用来完成 处理过程的工艺，称为厌氧生物处理法。
环境工程概论第3章水污染及其控制工程水污染控制技术(3)
一、概述
（1）一级处理厂流程
投氯
原生污水
格 栅脱水床
污泥消化池
运出填地
污泥脱水
送往农田
图1-4 一级处理厂流程图
一、概述
（2）二级处理厂（活性污泥法）流程
投氯
原生污水
格 栅
沉砂池
初次沉淀池
曝气池
二级沉淀池
接触池
出水
回流活性污泥 剩余活性污泥 污泥消化池 浓缩活性污泥 污泥浓缩池
沉渣处理
图 城市污水典型处理流程图
城市污水处理厂实例照片
处理规模：20万吨/d
进水粗格栅
进水细格栅
进 水 巴 氏 流 量 槽
进水平口堰
曝气沉砂池
初沉池
挡板的作用？
出水部位？
中心筒及行车的作用？
曝气池（何种类型曝气？）
曝气池回流污泥(回流的作用？）
鼓风机（沼气驱动） 鼓风机
①给水处理：将原水中的杂质去掉，加工成符合生产 和生活使用水质要求的成品水；
②排水处理：收集使用过的废水并处理到水质符合循
环使用或排放要求。
一、概述
（一）水污染防治的目标 ①确保地面水和地下饮用水源地的水质。 ②恢复各类水体的使用功能。 ③还清地面水体的水质，恢复其美好的 观瞻，增加人类居住区的悦人景色。
筛滤法、重力沉淀法、上浮法（如隔油法）、 气浮、离心分离、滤池、微滤机等。
一、概述
③二级处理
主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有 机物。 （生物处理）
处理方法：
以生化处理为主体工艺。 主要有活性污泥和生物膜法。
一、概述
④三级处理
（深度处理或高级处理） 主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受 到难降解的有毒化合物的污染。//污水回用。 去除对象：污水中的N、P及难生物降解的有 机物、病原菌、矿物质（盐类）等。
生化处理1(生物塘、土地处理、生物膜法)
排水系统
收集滤床流出的污水与生物膜 作
保证通风 用
支撑滤料
生物膜法的 主要设施
生物滤池法的流程
➢ 低负荷生物滤池又称普通生物滤池。 优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90％以上，出
水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L 左右，出水水质稳定。
缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。 ➢ 高负荷生物滤池：进水BOD5≤200mg磨损较固定 床严重，载体颗粒在 湍动过程种会被磨损 变小。
设计时存在着生产 放大方面的问题：
防堵塞 曝气方法 进水配水系统的选用 生物颗粒流失
应能力强 （4）剩余污泥量少，易于沉淀脱水； （5）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题； （6）可多层立体布置； （7）一般需加开孔防护罩保护、保温。
生物接触氧化法的特点
(1)具有较高的微生物浓度（一般可达10～20g/L），BOD负荷高，具 有较强的耐冲击负荷能力； (2)生物膜具有丰富的生物相（含有大量丝状菌），形成了稳定的生态 系统，污泥产量低，颗粒大、易沉淀，能够克服污泥膨胀问题； (3)具有较高的氧利用率； (4)处理时间短，占地面积小； (5)生物膜活性高，脱落和增长能自动保持平衡；
微生物活性强
传质效果好
对同类废水，在相 同处理条件下，其 生物膜的呼吸速率 约为活性污泥的两 倍，可见其反应速 率快，微生物的活 性较强。
由于载体颗粒在床体 内处于剧烈运动状态 ，气－固－液界面不 断更新，因此传质效 果好，这有利于微生 物随污染物的吸附和 降解，加快了生化反 应速率。
生物流化床的优缺点
目录
第一节 废水处理微生物学基础 第二节 废水的好氧生物处理（一） 稳定塘、土地处理 第三节 废水的好氧生物处理（二）--生物膜法 第四节 废水的好氧生物处理（三）--活性污泥法 第五节 废水的厌氧生物处理 第六节 生物脱氮除磷技术 第七节 水处理厂污泥处理技术
生化法简介
生物法简介生物法是利用微生物的代谢作用来降解废水中的有害物质，并将其转变成稳定且无害的成分从而使废水得到净化的方法。
生物处理法具有经济、有效的特点，因此，得到了广泛的应用和研究。
根据微生物对氧的要求不同，分为好氧菌、厌氧菌和兼氧菌三类。
根据所利用细菌种类的不同，分为好氧生物处理、厌氧生物处理和缺氧生物处理等。
（1）好氧生物处理法好养生物处理是污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，但主要是好氧细菌）降解有机物，使其分解无害化的处理方法。
在有机物的好氧分解过程中，废水中呈溶解状态的有机物首先透过细菌的细胞壁为细菌所吸收，固体和胶体状的有机物首先被细菌吸附，在细菌分泌的外酶的作用下，水解成溶解性物质，再渗入细菌细胞内。
进入细胞内的溶解性有机物在内酶的作用下，一部分被氧化分解成简单的无机物，如CO 2、H 2O 、NH 3、NO 3-、SO 42-和PO 43- 等，同时释放能量，称为异化作用。
同时，细菌利用这部分能量作为生命活动的能源，另一部分有机物作为其生长繁殖的营养物质，使细菌繁殖，称为同化作用。
在有机物氧化和合成的同时，有一部分细胞物质被氧化分解，同时释放出能量，为细菌的内源呼吸。
当环境中的有机物充足时，细胞物质大量合成，内源呼吸不明显，当环境中的有机物不足时，内源呼吸就成为细菌生命活动所需能量的主要来源。
有机物好氧代谢模式见图1-1。
图1-1 有机物好氧代谢模式从图1-1可以看出，好氧微生物的代谢需要一定浓度的有机物和溶解氧。
实践证明，采用好氧生物处理时，废水中的BOD 5一般应控制在100~500mg/L 范围内为宜[13]。
好氧生物处理法又包括活性污泥法与生物膜法（生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池等）。
活性污泥可分解大量的有机物质并能去除部分色度，pH 值还可以剩余能量以热的形式放出吸产物+得到微调，运转及出水水质稳定且费用低。
生物膜法是通过生长在填料，如滤料、盘面等表面的生物膜来处理废水的方法。
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（一）生物滤池的分类
根据负荷不同分为： 1、低负荷生物滤池：滤料为碎石、卵石、炉渣、焦
炭； 2、高负荷生物滤池：采用处理水回流； 3、塔式生物滤池：采用性能改善的滤料；营养物、
氧气和微生物三者充分接触、水流紊动剧烈、通 风条件好；
根据布水方式不同分为：
回转式布水 固定喷嘴式布水
按发展历史分为：
1）普通生物滤池（负荷低）（第一代）：水量负 荷1~4m3/（m2滤池.d）；BOD负荷0.1~0.4kg/（m3 滤料.d）；净化效果好，BOD去除率达90~95%； 占地多，易堵塞。
1、润壁型生物膜法：废水和空气沿固定的或转动的 接触介质表面的生物膜流过，达到污水净化的目的 的方法。如生物滤池、生物转盘等。
2、浸没型生物膜法：接触滤料固定在曝气池内，在 鼓风曝气作用下，依靠滤料上的生物膜净化废水。 如接触氧化法。
3、流动床型生物膜法：使附着有生物膜的活性炭、 砂等小粒径接触介质悬浮流动于曝气池内。如生物 流化床。
类型：固定式、可动式（旋转布水器，仅用于圆 形滤池）（电力驱动、水力驱动）。
（三）高负荷生物滤池
1、构造：基本同普通负荷，滤料粒径40~100mm， 滤料层厚2~4m。
2、运行特点： （1）负荷高：BOD负荷比普通生物滤池高6~8倍；
水力负荷高10倍； （2）回流水措施（稀释进水、冲刷生物膜）：为保
（二）普通生物滤池
1、组成：生物滤池主要由滤料、池壁、池底， 布水设备等组成。
2、滤料 （1）对滤料的要求
a、比表面积大；b、孔隙率高、均匀；c、材 质轻、强度高；d、物化性质稳定，对微生物 增殖无毒害作用；e、价廉、取材方便
（2）滤料的填充
一般以块状滤料为多，炉渣、石块、焦 炭等，总厚度1.5~2.0m，分2层。承托 层和工作层，工作层厚度1.3~1.8m，粒 径25~40mm；承托层0.2m，粒径 70~100mm。
通风与集水设备：滤塔底部设有一集水池，以收 集处理水，并由管渠连续排入二沉池或气浮池进行 泥水分离。集水池水面以上开有许多通风窗口。为 保证空气流畅，集水池最高水位与最下层滤料层底 面之间空间高度，一般不应小于0.5m。当污水中含 有易挥发的有毒物质时，为防止污染空气，一般应 采用机械通风，尾气应经水洗去除有毒物质后才能 排入大气。
净化有机物的过程
有机物的扩散、氧的扩散（传质）； 有机物的吸附；有机物的氧化分解（好氧分解）； 好氧代谢产物扩散； 厌氧层的厌氧代谢(厌氧分解) ； 厌氧代谢的产物如有机酸的扩散； 生物膜的生长和脱落。
（五）生物膜法的特征
1、微生物相特征 （1）参与净化反应的微生物多样化（环境稳定、停留时间 长） （2）生物的食物链长（从细菌到昆虫） （3）能够存活世代期较长的微生物（生物固体停留时间长， 与污水停留时间无关，硝化菌可繁衍、增殖） （4）分段运行各具优占种属（通过条件控制，生物膜法可 分段运行，各段都可繁衍与进入本段污水水质相适应的微生 物）
（2）构造特点
塔身：平面形状多呈圆形或方形，一般用 砖、钢筋混凝土或钢板制成。塔身高8~24m， 直径为0.55～3.5m，塔身直径与塔高之比为 1：6～8，塔顶高出上层滤料表面0.5m左右， 塔身上开有观察窗，供观察、采样和更换滤 料用。
滤料：宜于采用轻质滤料，塔内滤料分层 装填，每层填料均由钢制格栅承托，每层滤 料高度不宜大于2m，以免压坏滤料。层与 层之间留有一定空隙，以利布水均匀。
生物膜的厚度约为0.5~2.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈 厌氧状态，失去活性时使生物膜脱落，并随同出水流至二次沉淀池。
单轴单级生物转盘
2、生物转盘工艺的组成：盘片、接触反应槽、 转轴、驱动装置
（1）盘片：一般采用圆形或正多边形平板盘 片，也有采用表面波纹板状或两者结合使用的。 一般用塑料板、玻璃钢板或金属板材。盘片直径 2.0~3.6米，现场制作可达5.0米，盘片标准间距 30mm，对多级转盘，前级间距大些25~35mm， 后级小些10~20mm。
3、生物膜中物质的迁移
由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层， 称之为附着水层。附着水层内的有机物大多已被氧化，其浓 度比滤池进水的有机物浓度低的多。因此，进入池内的废水 沿膜面流动时，由于浓度差的作用，有机物会从废水中转移 到附着水层中去，进而被生物膜所吸附。同时，空气中的氧 在溶入废水后，继而进入生物膜。在此条件下，微生物对有 机物进行氧化分解和同化合成，产生的二氧化碳和其它代谢 产物一部分溶入附着水层，一部分析出到空气中去，如此循 环往复，使废水中的有机物不断减少，从而得到净化。
生物膜法
一、生物膜法基本原理、特点 二、生物膜法处理工艺 生物滤池（润壁型生物膜法） 生物转盘（润壁型生物膜法） 生物接触氧化（浸没型生物膜法） 生物流化床（流动床型生物膜法）
教学目的、要求： 熟悉生物膜法的工作原理、去除有机物的
过程。生物滤池和生物转盘的构造和工作原理。 教学重点、难点：
2、处理工艺特征
（1）对水质、水量变动有较强的适应性（耐冲击 试验证明）
（2）污泥沉降性能良好，宜于分离（污泥颗粒大、 比重大）
（3）能够处理低浓度污水（可将BOD20~30mg/L 降至5~10mg/L）
（4）易于维护运行、节能（生物滤池靠自然通风 供氧）
二、生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污 水灌溉实践基础上，经较原始的间歇砂滤 池和接触滤池发展起来的人工生物处理技 术，已有百余年的历史。
熟悉生物膜法的工作原理、去除有机物的 过程。
一、基本原理及特点
（一）生物膜法：使微生物在固体介质表面（滤料 或某些载体）生长、繁殖，形成膜状活性污泥 （生物膜），当污水与之接触时，生物膜上的微 生物摄取污水中的有机物为营养，从而使污水得 以净化的方法。——自然界土壤自净的（强化） 模拟。
（二）生物膜法的分类：根据生物膜与废水的接触 方法及接触介质的种类分为3类（润壁型生物膜法、 浸没型生物膜法、流动床型生物膜法）
生物膜
厌氧 好氧
水附 层着
水流 层动
CO
BOD
2
CO2
空 O2
滤
BOD
H2O
气
O2
料
BOD
NH3
CO2
O2
CO
BOD
2
NH3 O2
（四）生物膜净化废水的原理
生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多表面积大，具有很强 的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为 营养料。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中被 截留下来，成为污泥。如果有机物负荷比较高，生物膜对吸 附的有机物来不及氧化分解时，能形成不稳定的污沉，这类 污泥需要进行再处理。生物膜处理水的NO3-可在2mg／L 左右，BOD5去除率为80～90％。若负荷低，废水经过处 理后，BOD5可以降到25mg／L以下，硝酸盐(NO3-)含量 在10mg／L以上。
生物滤池是最早的技术，生物转盘、接触氧化法、 生物流化床是近几十年的新工艺。
（三）生物膜的形成及特点
1、生物膜的形成：在填充了固体介质的净化 构筑物中，当有机废水通过介质表面时，在充 分供氧的条件下，接种的或原存在于废水中的 微生物以水中的有机物为营养，在介质表面增 殖并逐渐在介质表面形成黏液状的、生长有极 多微生物的膜，即为生物膜。
优缺点：
a、处理的污水量大，容积负荷高，占地面积小，经常的运 转费用较低。 b、由于塔内微生物存在着分层的特点、所以能承受较大的 有机物和有毒物质的冲击负荷。 c、由于塔身较高，自然通风良好，氧气供给充足，产泥量 比普通活性污泥法少。 d、当进水的BOD浓度较高时，由于生物膜生长迅速，容 易引起滤料堵塞。所以，进水的BOD浓度应控制在500毫 克／升以下。否则必须采用处理后的水回流稀释的措施。 e、基建投资较大，BOD去除率较低。
证进水BOD不大于200mg/L，常采用回流水措施。
（3）回流水的作用（优点）：a、增大水力负荷、 促进生物膜的脱落、防止堵塞；b、废水被稀释，降 低了基质浓度；c、可向生物滤池连续接种，促进生 物膜的生长；d、提高进水溶解氧；e、由于进水量 增加，提供了采用旋转布水器的条件；f、防止滤池 孳生蚊蝇。缺点：缩短废水在滤池中的停留时间； 洒水量大，降低生物膜吸附有机物的速度；回流水 中难降解物质产生积累。
蜂窝斜管和蜂窝斜板
浮球填料
陶粒滤料
立体弹性填料
聚丙烯半软性填料
3、池壁 作用：围挡滤料保护布水。为保证布水均匀，
池壁应高出滤料层表面0.5~0.9m。 4、池底
包括支撑渗水结构（支撑滤料和渗水，常用 混凝土孔板）、底部空间（通风和布气）、排水 系统、通风口等
5、布水设备
作用：在规定的表面负荷下，将污水均匀地分配 到整个滤池表面上。
由于污水在塔内的停留时间很短，一般仅为几 分钟，因此对有机物的处理往往不够完全， BOD去陆率较低，一般为60～85％。但是，塔 式生物滤池对有机负荷和有毒物质的冲击适应 性较强，所以，常常被用于高浓度有机工业废 水的预处理，以保证第二级生物处理构筑物有 稳定的处理效果。
（1）工艺特点：塔式滤池水流落差大紊动强烈，使生 物膜受到强烈的水力冲刷，从而保持良好的活性，当进 水BOD浓度较高时，由于生物膜生长迅速容易引起滤料 堵塞，所以进水BOD5值控制在500mg/L以下，否则 需采取处理水回流措施；其水力负荷可达80～200m3 ／(m2d)，为一般高负荷生物滤池的2～10倍，BOD5 容积负荷达1000～3000gBOD5／(m3·d)，较高负荷 生物滤池高2～3倍；由塔内微生物存在分层的特点，所 以能承受较大的有机物和有毒物质的冲击负荷；占地面 积小，经常运行费用较低，但基建投资较大，BOD去除 率较低，适用于处理城市污水和各种工业有机废水，但 只适宜于少量污水的处理。
2、高负荷生物滤池（负荷高）（第二代）：水量 负荷5~40m3/（m2滤池.d）（是普通负荷的10倍 以上）；BOD负荷0.5~2.5kg/（m3滤料.d）；运 行条件要求进水BOD在200mg/L以下，因此采 用回流水措施。