污水处理工艺简介

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
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
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。
（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。
履带式机械格栅
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
➢ 平流式（重力式）沉砂池 ➢ 曝气式沉砂池 ➢ 旋流式沉砂池
平流式（重力式）沉砂池
曝气沉砂池
曝气沉百度文库池
产乙酸阶段
❖ 在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为 乙酸、H2、碳酸等以及新的细胞物质。
产甲烷阶段
❖ 在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和 甲醇等被转化为CH4、CO2和新的细 胞物质。
❖ 整个厌氧降解的速率取决于以上四个 阶段中速度最慢的那个阶段，因为产 甲烷菌的生长缓慢,所以产甲烷的反应 较慢,所以一般产甲烷阶段是整个厌氧 降解过程的速率限制性阶段.
平流式沉淀池
辐流式沉淀池（中心进水）
辐流式沉淀池（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；
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
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
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。
A2O工艺
❖ A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它 是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称
❖
❖ A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺（A/O） 的基础上开发出来的，该工艺具有脱氮除磷的功能，是一种 深度二级处理工艺。
❖ 该工艺在厌氧—好氧除磷工艺（A/O）中加一缺氧池，将好 氧池流出的一部分混合液回流到缺氧池前端，以达到硝化脱 氮的目的
➢ 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。
好氧生物处理
❖ 传统活性污泥法 ❖ 氧化沟 ❖ 序批式活性污泥法 ❖ 生物滤池、生物转盘 ❖ 流化床
活性污泥法
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
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）
原水 格栅
沉砂池
城市二级污水处理厂 典型工艺流程
初沉池
生物 处理 设备
污 泥 浓 缩 池
排
放
二沉池
消 毒
或 三
污水(布水系统)
陶粒(生物填料层) 卵石(承托层) 空气管
反冲气管(反冲洗系统)
生物曝气滤池(BAF)的构造
反冲洗废水
冲洗水泵 冲洗水(反冲洗系统)
滤头(布水系统)
MBR工艺
❖ MBR又称膜生物反应器（Membrane BioReactor），是一种由膜分离单元与生物 处理单元相结合的新型水处理技术。采用 的膜结构主要是中空纤维膜。
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
❖ 膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物 反应器两部分组成
流化床
❖ 流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗 粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态， 并进行气固相反应过程或液固相反应过程的 反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反 应器。
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
水解阶段
❖ 水解细菌将不溶性有机物转变成可溶性有机 物,将高分子溶性有机物转变成小分子有机物 (通过细菌胞外酶作用)
❖ 纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖和葡萄糖 ❖ 淀粉被淀粉酶水解成麦芽糖和葡萄糖 ❖ 蛋白质被蛋白酶水解成短酞和氨基酸 ❖ 脂肪被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸
酸化阶段
❖ 水解阶段产生的小分子水解产物在酸化菌的 细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞 外,这一阶段的主要产物有VFA\醇类\乳酸 \CO2\NH3\H2S等。与此同时，酸化菌也利用 部分物质合成新的细胞物质。
❖ 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；
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。
亲水性物质
亲水性物质与气泡的粘附情况
1.极性基 （圆头端、亲水性）
2.非极性基 （尾端、疏水性）
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。
级
污
沼气
处 理
泥污
消泥 化脱
污泥 利用
池水
污泥处理
原水
回收有用物质 毒物处理
一般处理
工业污水处理一般流程
再用或排放
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
平面 曲面
粗格栅（50~100mm） 人工清除格栅
中格栅（10~40mm） 细格栅（3~10mm） 机械清除格栅
5. CASS(CAST)工艺
循环式活性污泥法工艺
6.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
A-O工艺
❖ A/O工艺将前段厌氧段和后段好氧段串联在一起，A 段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在厌氧 段，一方面，异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水 化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸， 使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有 机物转化成可溶性有机物，当这些经厌氧水解的产 物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生 化性及氧的效率；另一方面，从好氧池回流回的污 泥中的聚磷菌在该段释放磷，以达到除磷目的。
活性污泥法工艺流程
空气
进水 初次沉 淀池
曝气池
出水
二次沉淀池
回流污泥
污 泥
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”。
采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟
(英国ASH Vale 污水处理厂)
曝气沉砂池
旋流沉砂池
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。
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 ➢辐流式沉淀池 ➢斜板（管）式沉淀池
SBR
SBR法(Sequencing Batch Reator)，是连续 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。
1、经典SBR反应器原理
进 水 曝 气 沉 淀
排 水 排 泥
小结
(厌氧生物处理反应机理图) 不溶性有机物和高分子 溶性有机物
水解阶段 （细菌胞外酶作用）
原酸化阶段和产 乙酸阶段可合并 为一个阶段
小分子溶性有机物
产酸脱氢 （产酸菌作用） 阶段
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 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。
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。
污水处理工艺简介
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 ➢ 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
氧化沟的工艺特点
❖简化了预处理 氧化沟HRT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
❖具有推流式的流态特征 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。
OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)
Orbal型氧化沟