城市污水处理 a2o工艺(优质参照)
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的存在下，才能进行正常的生理生化反应。 ❖ 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能
进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌 等。 ❖ 废水好氧生物处理过程中有机物的代谢及微生物的合成， 可用下列基本图式来表示：
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6
废水好氧生物处理过程示意图
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2、好氧生物处理的基本反应
C5H7O2 N n＋5nO2 5nCO2＋2nH2O＋nNH3＋H
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❖ 3、影响好氧生物处理的因素
❖ 影响好氧生物处理的因素主要是营养物、温度、pH、水中的 溶解氧、毒物和废水中有机物的性质等。
（1）营养物质
❖ 细胞组成中，C、H、O、N约占90～97%，其余3～10% 为无机元素，主要的是P。
城市污水处理
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1
第一章 概述
❖ 一、国内外发展趋势
❖ 日本 境内没有大江大河，日本靠什么支撑了他们
经济复兴？靠的就是污水回用！在各大城市创建并 保留至今的“工业用水
道” 纵贯全市，形成与自来水管道并存的又一条城 市供水动脉，再生水41%回用于工业，32%作环境 用水，8%用于农业灌溉。
提出“水银行”（Water Bank）概念，“从地下 取一滴水就要回注一滴水”。
❖ 絮凝体是活性污泥的基本结构，它能够防止微型动物对游离 细菌的吞噬，并承受曝气等外界不利因素的影响，更有利于 与处理水分离。
❖ 絮凝的原因主要是: ❖ <1>细菌体内积累的聚β-羟基丁酸释放到液相，促
使细菌间相互凝聚，结成绒粒; ❖ <3>微生物摄食过程释放的粘性物质促进凝聚; ❖ <2>在不同条件下，细菌内部的能量不同，当外界
率也加快； ❖ 细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并
超过一定限度时，会有不可逆的破坏； ❖ 最适宜温度 15～30C，40C或 10C后，会有不利影响。
（3）pH值
❖ 一般好氧微生物的最适宜pH在6.59之间； ❖ pH6.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀； ❖ 另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
❖ 一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD N P = 100 5 1 投加N和P。生活污水一般不需再投加营养物质；
❖ 其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；
❖ 微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、硼等；
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2）温度
❖ 是重要因素之一， ❖ 在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速
11
❖ 4、活性污泥降解废水中有机物的过程
❖ 活性污泥净化废水主要包括三个主要过程
（1）吸附阶段 BOD5
吸附 降解
曝气过程
从图可看出，在泥水混和曝气30min内，废水中BOD5的 去除率可达70％，在其后有一个BOD5的回升阶段，随着曝 气时间的延长，BOD5再逐渐降低。
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❖ （2）、稳定阶段（微生物代谢）
（1）氧化与合成反应
Cx
H yOz＋
x＋
y 4
－
z 2
O2
xCO2＋
y 2
H 2O＋H
和化学方程式：
nCx H yOz＋nNH3＋n x＋
y 4
－
z 2
－5
O2
C5H7O2 N
n＋nx－5CO2＋
n 2
y－4H 2O－H
（2）内源呼吸反应
微生物对自身的细胞物质进行氧化分解，并提供 能量即内源呼吸。内源呼吸反应式如下：
❖ 吸附阶段结束后，微生物要对大量被吸附的有机物 进行氧化分解，并利用有机物合成细胞自身物质， 进行细胞的更新、增殖，同时也继续吸附废水中的 残余的有机物。
❖ 经过稳定阶段后，废水中的有机物发生了质的变 化，一部分被氧化为无机物，另一部分变为微生物 细胞体即活性污泥。
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❖ （3）、凝聚与沉淀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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4）溶解氧
❖ 废水的好氧生物处理中，微生物是以好氧微生物为 主，必须使反应器中保证有足够的溶解氧，使微生物进 行有氧呼吸。在好氧生物反应器中，溶解氧一般为2～ 4mg/L为宜。
（5）有毒物质
❖ 工业废水中，存在着对微生物有抑制、毒害作用的化 学物质，如重金属及其化合物、酚、氰等。
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1. 去除水中的杂物、悬浮物(包括活性污泥颗粒)；脱色、除 臭，使水得到进一步澄清； 2. 降低BOD5 、CODCr 、TOC等指标，使水进一步稳定； 3. 脱氮、除磷，消除能导致水体富营养化的因素； 4. 消毒去菌，去除水中有毒有害物质
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5
第二章 好氧生物处理
❖ 1、基本概念 ❖ 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）
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2
❖ 以色列 是地处大面积沙漠的国家，严重缺水，在污水回用
方面处世界领先地位，通过立法规定“城市的每一滴水至少 回用一次”，污水处理回用于工业、灌溉、城市绿化、冲刷。 再生水42%用于灌溉、·30%回灌地下，回灌到地下的水再 抽至管网系统，循环再用。
❖ 中国 污水回用经三个阶段：
1985年之前——起步 1986-2000年——技术储备、工程示范 2001年以后——实施节水纲要进入全面启 北京、大连、长春、沈阳、青岛、秦皇岛、深圳、太原、邯
营养不足时，细菌内部能量降低，表面电荷减少， 细菌颗粒间的结合力大于排斥力，形成绒粒;当营养 物充足(废水和活性污泥混合初期，F/M较大时，细 菌内部能量大，表面电荷增大，形成的绒粒重新分 散。
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❖ 5、活性污泥的性能及其评价指标
5.1活性污泥的组成
❖ 活性污泥通常由以下几部分组成:活性的微生物;微生物自 身氧化的残留物;吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物 和无机物组成。 其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微 生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物 群体相结合所组成的一个生态系。
❖ 活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般为0.02～ 2mm，含水率一般为99.2～99.8％，密度因含水率不同而异， 一般为1.002～1.006g/cm3。
郸等城市已设计污水回用工厂，在全国起示范作用。
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3
二、污水处理的级别
预处理（物理法）：去除粗大悬浮物； 一级处理（物理法）：去除悬浮物； 二级处理（生物法）：去除胶体和溶解性有机物； 三级或深度处理（物化或生化）：去除氮磷营养物和有机物， 深度处理一般以污水回收、再用为目的。
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❖ 三、污水处理的目标
进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌 等。 ❖ 废水好氧生物处理过程中有机物的代谢及微生物的合成， 可用下列基本图式来表示：
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废水好氧生物处理过程示意图
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2、好氧生物处理的基本反应
C5H7O2 N n＋5nO2 5nCO2＋2nH2O＋nNH3＋H
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❖ 3、影响好氧生物处理的因素
❖ 影响好氧生物处理的因素主要是营养物、温度、pH、水中的 溶解氧、毒物和废水中有机物的性质等。
（1）营养物质
❖ 细胞组成中，C、H、O、N约占90～97%，其余3～10% 为无机元素，主要的是P。
城市污水处理
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第一章 概述
❖ 一、国内外发展趋势
❖ 日本 境内没有大江大河，日本靠什么支撑了他们
经济复兴？靠的就是污水回用！在各大城市创建并 保留至今的“工业用水
道” 纵贯全市，形成与自来水管道并存的又一条城 市供水动脉，再生水41%回用于工业，32%作环境 用水，8%用于农业灌溉。
提出“水银行”（Water Bank）概念，“从地下 取一滴水就要回注一滴水”。
❖ 絮凝体是活性污泥的基本结构，它能够防止微型动物对游离 细菌的吞噬，并承受曝气等外界不利因素的影响，更有利于 与处理水分离。
❖ 絮凝的原因主要是: ❖ <1>细菌体内积累的聚β-羟基丁酸释放到液相，促
使细菌间相互凝聚，结成绒粒; ❖ <3>微生物摄食过程释放的粘性物质促进凝聚; ❖ <2>在不同条件下，细菌内部的能量不同，当外界
率也加快； ❖ 细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并
超过一定限度时，会有不可逆的破坏； ❖ 最适宜温度 15～30C，40C或 10C后，会有不利影响。
（3）pH值
❖ 一般好氧微生物的最适宜pH在6.59之间； ❖ pH6.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀； ❖ 另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
❖ 一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD N P = 100 5 1 投加N和P。生活污水一般不需再投加营养物质；
❖ 其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；
❖ 微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、硼等；
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2）温度
❖ 是重要因素之一， ❖ 在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速
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❖ 4、活性污泥降解废水中有机物的过程
❖ 活性污泥净化废水主要包括三个主要过程
（1）吸附阶段 BOD5
吸附 降解
曝气过程
从图可看出，在泥水混和曝气30min内，废水中BOD5的 去除率可达70％，在其后有一个BOD5的回升阶段，随着曝 气时间的延长，BOD5再逐渐降低。
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❖ （2）、稳定阶段（微生物代谢）
（1）氧化与合成反应
Cx
H yOz＋
x＋
y 4
－
z 2
O2
xCO2＋
y 2
H 2O＋H
和化学方程式：
nCx H yOz＋nNH3＋n x＋
y 4
－
z 2
－5
O2
C5H7O2 N
n＋nx－5CO2＋
n 2
y－4H 2O－H
（2）内源呼吸反应
微生物对自身的细胞物质进行氧化分解，并提供 能量即内源呼吸。内源呼吸反应式如下：
❖ 吸附阶段结束后，微生物要对大量被吸附的有机物 进行氧化分解，并利用有机物合成细胞自身物质， 进行细胞的更新、增殖，同时也继续吸附废水中的 残余的有机物。
❖ 经过稳定阶段后，废水中的有机物发生了质的变 化，一部分被氧化为无机物，另一部分变为微生物 细胞体即活性污泥。
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❖ （3）、凝聚与沉淀
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4）溶解氧
❖ 废水的好氧生物处理中，微生物是以好氧微生物为 主，必须使反应器中保证有足够的溶解氧，使微生物进 行有氧呼吸。在好氧生物反应器中，溶解氧一般为2～ 4mg/L为宜。
（5）有毒物质
❖ 工业废水中，存在着对微生物有抑制、毒害作用的化 学物质，如重金属及其化合物、酚、氰等。
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1. 去除水中的杂物、悬浮物(包括活性污泥颗粒)；脱色、除 臭，使水得到进一步澄清； 2. 降低BOD5 、CODCr 、TOC等指标，使水进一步稳定； 3. 脱氮、除磷，消除能导致水体富营养化的因素； 4. 消毒去菌，去除水中有毒有害物质
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第二章 好氧生物处理
❖ 1、基本概念 ❖ 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）
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❖ 以色列 是地处大面积沙漠的国家，严重缺水，在污水回用
方面处世界领先地位，通过立法规定“城市的每一滴水至少 回用一次”，污水处理回用于工业、灌溉、城市绿化、冲刷。 再生水42%用于灌溉、·30%回灌地下，回灌到地下的水再 抽至管网系统，循环再用。
❖ 中国 污水回用经三个阶段：
1985年之前——起步 1986-2000年——技术储备、工程示范 2001年以后——实施节水纲要进入全面启 北京、大连、长春、沈阳、青岛、秦皇岛、深圳、太原、邯
营养不足时，细菌内部能量降低，表面电荷减少， 细菌颗粒间的结合力大于排斥力，形成绒粒;当营养 物充足(废水和活性污泥混合初期，F/M较大时，细 菌内部能量大，表面电荷增大，形成的绒粒重新分 散。
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❖ 5、活性污泥的性能及其评价指标
5.1活性污泥的组成
❖ 活性污泥通常由以下几部分组成:活性的微生物;微生物自 身氧化的残留物;吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物 和无机物组成。 其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微 生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物 群体相结合所组成的一个生态系。
❖ 活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般为0.02～ 2mm，含水率一般为99.2～99.8％，密度因含水率不同而异， 一般为1.002～1.006g/cm3。
郸等城市已设计污水回用工厂，在全国起示范作用。
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二、污水处理的级别
预处理（物理法）：去除粗大悬浮物； 一级处理（物理法）：去除悬浮物； 二级处理（生物法）：去除胶体和溶解性有机物； 三级或深度处理（物化或生化）：去除氮磷营养物和有机物， 深度处理一般以污水回收、再用为目的。
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❖ 三、污水处理的目标