废水处理方法与工艺

浮选剂例如：松香油、煤油、脂肪酸及盐类等
部分(回流)加压溶气气浮法
第三节 污水的生物处理
一、污水的生物处理概述 污水的生物处理就是利用微生物的氧化分解 及转化功能，以污水的有机物(少数以无机 物)作为微生物的营养物质，采取一定的人 工措施，创造一种可控制的环境，通过微生 物的代谢作用，使污水中的污染物质被降解、 转化，污水得以净化。
5)污水提升水头损失较大。 正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBR反应器 的不断改进和开发。
5. CASS(CAST)工艺
(1) 生物选择器 (2) 缺氧区 (3) 好氧区 (4) 回流污泥和剩余污泥 (5) 滗水器
循环式活性污泥法工艺
6. UNITANK系统
UNITANK 系 统 是 90 年 代 初，比利时 SEGHERS公 司提出一种 SBR 的 变 型 工艺。
污水从A段流出后进入B段，B段为生 物氧化段，属于传统活性污泥法，一般在 较低负荷下运行，停留时间约为2～6h,泥 龄较长，为15～20d。B段发生硝化和部分 的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS 和BOD一般小于10mg/L。
8.其他SBR演变工艺
ICEAS工艺 Intermittent Cycle Extended Aeration System间歇式循环 延时曝气工艺 IDEA工艺 Intermittently Decanted Extended Aeration间歇排水延时 曝气工艺 DAT-IAT工艺 Demand Aeration Tank－Intermittent Aeration Tank需氧 池－间歇曝气池工艺
好氧生物处理
传统活性污泥法 活性污泥法 氧化沟 序批式活性污泥法 生物滤池、生物转盘 流化床、气提式反应器（BAS）
生物膜法
活性污泥的特征与微生物
①特征 a、形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈“絮状”。 b、颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变 （如发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。 c、理化性质：ρ =1.002～1.006，含水率99%，直径大小 0.02～0.2mm，表面积20～100cm2/ml，pH值约6.7，有较 强的缓冲能力。其固相组分主要为有机物，约占75～85%。 d、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。（理解： 自我繁殖、生物吸附与生物氧化）。 e、组成：由微生物群体Ma，微生物残体Me，难降解有机物 Mi，无机物Mii四部分组成。
1、经典SBR反应器原理
进 沉 排 水 淀 泥 曝 排 气 水
去除碳源的典型的SBR运行程序
2、SBR反应器
3.经典SBR反应器的优点
优点 1、沉淀性能好 2、有机物去除效率高 3、提高难降解废水的处理效率 4、抑制丝状菌膨胀 5、可以除磷脱氮，不需要新增反应器 6、不需二沉池和污泥回流，工艺简单
②微生物组成及其作用
组成：包括细菌、真菌、原生动物、后生动物。 细菌：以异养型原核生物(细菌)为主，数量107～108个/mL，自 养菌数量略低。其优势菌种：产碱杆菌属等，它是降解污染物 质的主体，具有分解有机物的能力。 真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，脂肪、 蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。 原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类、捕食游离细菌。其 出现的顺序反映了处理水质的好坏（这里的好坏是指有机物的 去除），最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型纤毛虫；当处理 水质良好时出现固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚 缩虫、盖纤虫等。 后生动物(主要指轮虫、线虫、甲壳虫如水骚类），捕食菌胶 团和原生动物，是水质稳定的标志。
四、沉淀池
常见的几种沉淀池类型
平流式沉淀池 竖流式沉淀池 幅流式沉淀池 斜流式沉淀池
或采用链板式刮泥机
平流式沉淀池
幅流式沉淀池（中心进水）
幅流式沉淀池（周边进水）
斜板沉淀池
几种沉淀池的比较
平流式池：构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大， 排泥存在的问题较多，目前大、中、小型污水处理厂均有 采用； 竖流式池：占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而 池深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于中小型 污水处理厂使用； 辐流式池：最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机 械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平； 斜流式池：主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广， 沉淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋生藻类 等，排泥困难、易堵塞，维护不便。
平面 曲面
粗格栅（50~100mm） 中格栅（10~40mm） 细格栅（3~10mm）
机械清除格栅
履带式机械格栅
工作原理
二、沉砂池
1.作用 从污水中分离密度较大的无机颗粒，保护 水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑 物容积，提高污泥有机组分的含率，提高 污泥作为肥料的价值。
2.沉砂池类型及原理
AB 法工艺的流程
污水由排水系统经格栅和沉砂池直接进入A 段，该段为吸 附段，负荷较高，泥龄短, 水力停留时间很短, 约为30min， 有 利于增殖速度较快的微生物生长繁殖，而且在A段存活的只是抗 冲击负荷能力强的原核细菌，其他微生物不能存活。废水经过A 段处理后，BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B 段的工作；A段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物 质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可能通过污泥的吸附作用 得以去除。
二、污水生物处理分类
好氧生物处理
厌（兼）氧生物处理
好氧生物处理的原理
在充分供氧的条件下，利用好氧微生物的 生命活动过程，将有机污染物氧化分解成 较稳定的无机物的处理方法，在工程上称 为污水的好氧生物处理。
有机物的好氧分解图示
在污水好氧处理过程中，必须不间断地供给溶解 氧。因为氧是有机物的最后氢受体，正是由于这 种氢的转移，才使能量释放出来，成为细菌生命 活动和合成新细胞物质的能源。 要保证污水处理的效果，首先必须有足够数量的 微生物，同时，还必须有足够数量的营养物质。
一、概述
厌氧生物处理是指利用厌氧微生物的代谢 过程，在无氧条件下把污水中的有机污染 物转化为无机物和少量细胞物质的污水处 理方法。 与好氧生物处理技术相比，它具有以下突 出优点：

能耗低(约为好氧的10％～15％） 可回收生物能源（沼气） 产生的剩余污泥量少（相当于好氧的1/10~1/6） 可承受的有机负荷高，占地少
LV
QS 0 S 0 (kgCOD/(m3 d )) V HRT
但厌氧生物处理也有自身的缺点，主要是： 厌氧处理后出水COD、BOD值较高，难以 达标（需好氧处理作为后处理） 厌氧水力停留时间一般较长，厌氧的启动 时间一般也较长 受温度等影响大，有恶臭
二、厌氧生物处理的机理
7.AB法 （Adsorption-Biodegradation）
AB法是吸附－生物降解工艺的简称，是由德国亚 琛工业大学（Aachen）宾克（Bohnke）教授于20世纪 70年代中期开创。该工艺于80 年代初应用于工程实践, 目前, 国内已有多家城市污水处理厂采用了AB 法工艺。 与传统活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未设 初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处 理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段 各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自 由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。
原水
初沉池
格栅
沉砂池
生物 处理 设备
污 泥 浓 缩 池
二沉池
消 毒
沼气 污 泥 消 化 池
城市二级污水处理厂 典型工艺流程
污 泥 脱 水
污泥处理
原水
回收有用物质
毒物处理
一般处理
再用或排放
工业污水处理一般流程
第二节 污水的一级处理
一、格栅 二、沉砂池 三、调节池 四、沉淀池 五、气浮
一、格栅
人工清除格栅
1920年，在英国谢非尔德(Sheffield)首次建成氧化沟，采 用浆板式曝气机。
氧化沟流程示意图
氧化沟的工艺特点
简化了预处理
氧化沟HRT、SRT较长，有机物可 得到较彻底的去除，排出的污泥已经高度稳定，不需初 沉池和厌氧消化
DO浓度在沿池长方 向形成好氧、缺氧和厌氧条件，合理设计可用来脱氮除 磷。
第三章 污水处理工艺介绍
第一节 污水处理基本方法和工艺流程 第二节 污水的一级处理 第三节 污水的二级处理（生物处理） 第四节 污水的三级处理 第五节 污水处理方法的选择与评价
第一节 污水处理基本方法和工艺流程
一、 污水处理基本方法
按处理方法的性质分： 物理方法：格栅过滤、沉淀法、浮选法、离心分离、膜分离法等
生物膜法
好氧生物膜法是根据土壤自净的原理发展 起来的。从好氧微生物对有机物降解过程的基 本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同 的，两者主要不同在于活性污泥法是靠曝气池 中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而 生物膜法则是主要依靠固着于载体表面的微生 物膜来净化有机物。
曝气生物滤池
曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填 料层、反冲洗等五个部分。
五 气浮
气浮法又称为浮选法，它是在污水中通入 空气，产生微小气泡作为载体，使污水中 的乳化油、微小悬浮物等污染物黏附在气 泡上。利用气泡的浮升作用上浮到水面， 通过收集水面上的泡沫或浮渣达到分离杂 质、净化污水的目的。
1.亲水性物质 2.极性基
（圆头端、亲水性）
3.非极性基
（尾端、疏水性）
亲水性物质与气泡的粘附情况
具有推流式的流态特征
采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟
(英国ASH Vale 污水处理厂)
OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)
Orbal型氧化沟
SBR
SBR法(Sequencing Batch Reator)，是连续 式活性污泥法的一种改型，它的反应机制 以及污染物质的去除机制和传统活性污泥 法基本相同，仅运行操作不一样。 SBR的操作模式由进水、反应、沉淀、出 水和待机等5个基本过程组成。
产碱杆菌
丝状菌
草履虫
游泳型纤毛虫

钟虫
固着型纤毛虫
轮虫
线虫
活性污泥法工艺流程
空气
进水
初次沉 淀池
曝气池
二次沉淀池
污 泥 回流污泥
出水
剩余污泥
氧化沟（OD）
1.概念： 氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池 呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在 其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又 称‘‘环形曝气池”。
污) 水 (系 布 水 统 反 冲 洗 废 水 陶层 粒) (填 生 物 料 卵 石 (层 承 托 ) 冲 洗 水 泵
空 气 管 反洗 冲系 气统 管) ( 反 冲 冲系 洗统 水) (洗 反 冲 滤) 头 (系 布 水 统
生物曝气滤池(BAF)的构造
流化床
污水的厌氧生物处理
概述 厌氧生物处理机理 厌氧处理反应器技术
厌氧生物降解过程可分为四个阶段： 1.水解阶段 2.酸化阶段(也叫发酵阶段) 3.产乙酸阶段 4.产甲烷阶段
化学方法：混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化还原、电解等
生物方法：好氧、厌氧法
按不同的处理程度和处理任务可分为： 一级处理：机械处理 二级处理：主体工艺为生化处理 三级处理：控制富营养化和重新回用
二、污水处理工艺流程
一级处理（物理处理） 二级处理（生物处理） 排 放 或 三 级 处 理 污泥 利用
平流式（重力式）沉砂池
曝气式沉砂池
平流式（重力式）沉砂池
曝气沉砂池示意图
工作原理
三、调节池
为了保证后续处理构筑物或设备的正常运 行，需对污水的水量和水质进行调节。 酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合， 可达到中和的目的。 短期排出的高温污水也可用调节的办法来 平衡水温。
工作原理
原因 理想沉淀理论 理想推流状态 多样性的生态环境(出现厌氧、缺氧 和好氧状态多种状态) 选择性准则 生态的多样性(出现厌氧、缺氧和好 氧状态多种状态) 结构本身特点
4.同时，经典的SBR反应器也存在一定的问题 比如： 1)对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池； 2)对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换 频繁； 3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水 的处理要求。 4)设备的闲置率较高