污水好氧生物处理工艺介绍演示幻灯片.ppt

*,*,2025/7/23 周三,保密保密,01,污水好氧生物处理工艺介绍,2025年7月23日,2025/7/23 周三,1,目录,污水处理概述,1,污水好氧生物处理工艺,2,不同工艺的曝气要求,3,2025/7/23 周三,2,1.,污水处理概述,2025/7/23 周三,3,1.1,污水及水质指标,污水,是生活污水、工业废水、被污染的雨水的总称。,其中，生活污水与生产污水的混合污水称为城市污水，是我们主要处理的对象。,污水水质指标：,COD,（,Chemical Oxygen Demand,）：化学需氧量,BOD,（,Bio-chemical Oxygen Demand),：生化需氧量,BOD/COD,：即,B/C,比，表示污水的可生化性。,TN,、,TP,、,N-NH,3,、,pH,、色度、,SS,等。,2025/7/23 周三,4,1.2,我国污水排放标准的演变,项目,COD,Cr,mg/L,BOD,5,mg/L,SS,mg/L,NH,3,-N,mg/L,TN,mg/L,TP,mg/L,城镇污水处理厂污染物排放标准（,GB18918-2002,）,二级标准,100,30,30,25,（,30,）,1,3.0,一级,B,标准,60,20,20,10,20,1.0,江苏省地方标准,DB32/1072-2007,50,5(8),1,20,0.5,GB18918-2002,一级,A,标准,50,10,10,5(8),1,15,0.5,北京市地方标准（,DB11/890-2012,）,B,标准,30,6,5,1.5,（,2.5,）,2,15,0.3,A,标准,20,5,5,1.0,（,1.5,）,2,10,0.2,更严格的排放标准,1,括号外数值为水温,12,时的控制指标，括号内数值为水温,12,时的控制指标。,2,括号外数值为,4,月,1,日,-11,月,30,日时的控制指标，括号内数值为,12,月,1,日,-3,月,31,日时的控制指标。,2025/7/23 周三,5,1.3,一级,A/B,排放标准下工艺的区别,一级,B,标准：,预处理及一级处理,+,二级生物处理,一级,A,标准：,预处理及一级处理,+,二级生物处理三级处理（深度处理）,2025/7/23 周三,6,1.3,一级,A/B,排放标准下工艺的区别,三级处理（深度处理）：,混凝沉淀,过滤,（砂滤池、机械过滤器、膜过滤；反硝化滤池、曝气生物滤池）,MBR,活性炭吸附：去除,COD,Cr,臭氧氧化：脱除色度,离子交换,反渗透：脱除盐分,生物稳定塘：人工湿地，土地处理等,消毒处理,（氯化消毒、臭氧消毒、紫外消毒）,2025/7/23 周三,7,1.3.1,一级,A,基本工艺流程,一级,A,的基本工艺流程为：,二级强化处理,-,化学混凝,(,沉淀,)-,过滤,-,消毒。,几个污水处理厂的工艺流程：,无锡市城北污水处理厂,无锡芦村污水处理厂四期,太湖新城污水处理厂四期,2025/7/23 周三,8,1.4,污水处理基本方法,物理法,筛滤截留法（筛网、格栅、滤池、微滤机等）,重力分离法（沉淀法、浮选法等）,离心分离法（离心机、旋流分离器等）,化学法,中和、化学沉淀、氧化还原、臭氧氧化、电解等。,物化法,混凝、气浮、萃取、吸附、离子交换、膜分离法（电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等）。,2025/7/23 周三,9,1.4,污水处理基本方法,生物法,好氧法（好氧氧化法）,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；,广泛用于处理城镇中低浓度污水；,活性污泥法、生物膜法。,厌氧法（厌氧还原法）,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处理方法。,多用于处理高浓度有机废水和污水处理过程中产生的污泥。,2025/7/23 周三,10,1.5,典型城镇污水处理流程,好氧生物处理工艺：曝气,2025/7/23 周三,11,1.6,污水好氧生物处理方法,活性污泥法,处理污水的微生物悬浮生长在水中，形成活性污泥絮凝体；,分类：普通活性污泥法及变型、氧化沟工艺、,SBR,工艺等。,活性污泥系统有效运行的基本条件,废水中含有足够的可溶性易降解,有机物,；,混合液含有足够的,溶解氧,；,活性污泥在池内呈,悬浮,状态；,维持曝气池内稳定的,活性污泥,浓度；,进水中不含有对微生物有毒有害的物质。,曝气的作用,2025/7/23 周三,12,1.6,污水好氧生物处理方法,生物膜法,处理污水的微生物固定在某种介质或者滤料的表面上，形成生物膜；,常用工艺：生物转盘、普通生物滤池、生物接触氧化、生物流化床、,曝气生物滤池,等。,2025/7/23 周三,13,1.7,鼓风曝气系统,鼓风机房,空气管网,曝气池,几种曝气器,曝气器,鼓风曝气系统由空气加压设备、空气输配管路与空气扩散装置组成。,2025/7/23 周三,14,1.7.1,曝气系统对鼓风机的影响,空气输配管路,管路漏气；,管损过大，造成系统背压过高。,空气扩散装置,曝气头堵塞，阻力增加，造成系统背压升高；,间歇曝气工艺中，鼓风机停机后，污水通过曝气头倒灌进入风管，造成管道阻力增加，系统背压升高。,2025/7/23 周三,15,1.8,曝气池需氧量,曝气池需氧量的计算方法：,O,2,=24QLra+VN,W,b,式,中：,O,2,-,曝气池,污水需氧量（,kgO,2,/d,）,；,Lr-,去除的,BOD,5,浓度（,kg/m,3,）；,a-BOD,5,降解,需氧量系数,(,kgO,2,/kgBOD,5,),；,b-,活性污泥,内源呼吸,耗氧量,系数,(kgO,2,/kgMLSSd),；,N,W,-,曝气池内混合液悬浮固体平均浓度（,g/l,）；,a,、,b,宜通过试验确定，也可,参照经验值。,2025/7/23 周三,16,曝气量过低的影响：,1.,溶解氧过低，影响微生物代谢速率和硝化，影响处理效果。,2.,二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥发生厌氧分解，产生大量气体，使污泥上浮。,曝气量过高的影响：,1.,高速气流使池内激烈搅动会打碎生物絮粒，降低污泥的沉降性能，影响出水水质；,2.,在曝气池中将发生高度硝化作用，使混合液中硝酸盐浓度较高，到沉淀池后可能由于反硝化产生大量,N,2,，污泥上浮。,3.,增加能耗。,1.8,曝气池需氧量,因此，鼓风宽泛的流量调节范围在污水处理厂的运营中至关重要。,2025/7/23 周三,17,2.,污水好氧生物处理工艺,2025/7/23 周三,18,2.1,传统活性污泥法及其改良工艺,传统活性污泥法及其改良工艺,活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术,。,活性污泥：污水中经过曝气、混合、培养而形成的一种呈黄褐色的絮凝体，主要由大量繁殖的微生物群体所构成，易于沉淀与水分离。这种絮凝体就是成为“活性污泥”的生物污泥。,主要包括：,传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、,A,2,/O,、,A/O,、,AB,工艺等。,2025/7/23 周三,19,2.1.1,传统活性污泥法,1,、传统活性污泥法,曝气池首端进水、末端出水、沿池长均匀曝气；,由于有机物浓度沿池长逐渐降低，需氧速度也逐渐降低，污水中的溶解氧（,DO,）浓度沿池长逐渐升高。,曝气池,空气,回流污泥,剩余污泥,污泥,出水,二沉池,预处理,2025/7/23 周三,20,2.1.2,阶段曝气活性污泥法,2,、阶段曝气活性污泥法：多点进水,沿曝气池的长度分散、均衡地进水，曝气池内有机物负荷及需氧率得到均衡。,2025/7/23 周三,21,回流污泥（含磷污泥）,剩余污泥,释放磷、氨化,硝化、吸收磷、去除,BOD,脱氮,N,2,厌氧,反应池：释放磷,+,氨化（有机氮）,缺氧反应池：,脱氮,好,氧,反应池：硝化,，吸收,磷，去除,BOD,0.5,2.1.3 A,2,/O,工艺,3,、,A,2,/O,工艺,2025/7/23 周三,22,A,2,/O,工艺脱氮原理,1,、氨化反应（厌氧）,有机氮,NH,4,+,2,、硝化反应（好氧）,NH,4,+,NO,3,-N,、,NO,2,-N,3,、反硝化反应（缺氧）,NO,3,-N,、,NO,2,-N N,2,氨化菌,硝化菌、亚硝化菌,反硝化菌,2025/7/23 周三,23,A,2,/O,工艺除磷原理,1.,厌氧释放,:,厌氧条件下（,DO=0,，,NO,3,-,=0,）,ATP+H,2,O ADP+H,3,PO,4,+,能量,2.,好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收）,ADP+H,3,PO,4,+,能量,ATP+H,2,O,2025/7/23 周三,24,2.1.4 A/O,工艺,4,、,A/O,工艺,A/O,生物脱氮工艺流程简图,A/O,生物除磷工艺流程简图,预处理,原污水,初沉池,缺氧池,曝气池,二沉池,出水,混合液回流,回流污泥,剩余污泥,预处理,原污水,初沉池,厌氧池,曝气池,二沉池,出水,混合液回流,回流污泥,剩余污泥,2025/7/23 周三,25,吸附池,曝气池,沉砂池,格栅,进水,回流污泥,回流污泥,剩余污泥,剩余污泥,出水,中间沉淀池,二次沉淀池,A,段,B,段,AB,法组成：,A,段：吸附作用为主的曝气（,DO=0.2,1.5mg/L,）,+,沉淀,B,段：生物降解作用为主的曝气（,DO=2,3mg/L,）,+,沉淀,5,、,AB,：吸附,-,生物降解工艺,2.1.5 AB,工艺,2025/7/23 周三,26,2.2,氧化沟及其改良工艺,氧化沟,又称循环曝气池，延时曝气法的一种；,一般呈封闭的环行沟渠状，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环流动；,一般采用表面曝气装置，曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，起到曝气和搅拌两个作用。,常用的有,卡鲁塞尔,氧化沟、奥贝尔、交替工作式氧化沟、,曝气沉淀一体化氧化沟,等。,2025/7/23 周三,27,氧化沟的基本构造,2025/7/23 周三,28,2.2,氧化沟及其改良工艺,氧化沟的曝气装置的功能,向混合液供氧；,防止活性污泥沉淀；,使混合液中有机污染物、活性污泥、溶解氧充分混合、接触；,推动水流以一定的流速（不低于,0.25m/s,）沿池长循环流动。,曝气装置分类,横轴曝气装置：转刷曝气器、曝气转盘,纵轴曝气装置：表面机械曝气器,其它曝气装置：射流曝气器、提升管式曝气装置,2025/7/23 周三,29,2.2,氧化沟及其改良工艺,1.,卡鲁塞尔（,Carrousel,）氧化沟工艺,采用表曝机作为曝气设备，并将它安装在沟道转弯处，同时起到充氧、搅拌、推流的功能；,Carrousel 2000,系统在普通,Carrousel,氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区（又称前反硝化区）,能够形成生物脱氮的环境条件：,靠近曝气机下游：富氧区,靠近曝气机上游：低氧区,外环：缺氧区,2025/7/23 周三,30,2.,奥贝尔（,Orbal,）氧化沟工艺,属活性污泥法中的延时曝气法,与普通氧化沟相比，奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的一种多级氧化沟,外、中、内,3,层,DO,梯度很大，厌氧,-,缺氧,-,好氧，脱氮除磷效果好。,使用转碟、转刷作为曝气设备,2.2,氧化沟及其改良工艺,2025/7/23 周三,31,3.,交替工作式氧化沟,2.2,氧化沟及其改良工艺,2025/7/23 周三,32,4.,改良型氧化沟工艺,改良型氧化沟设计有效水深达到,5.0,米以上,采用微孔曝气（或大功率机械曝气）与机械推流方式配合运行,2.2,氧化沟及其改良工艺,2025/7/23 周三,33,2.3 SBR,及其改良工艺,传统,SBR,工艺构造简单，只有一个池子，按时序周期运行；,每个周期分为：进水、曝气、沉淀、排水，周而复始。如：运行周期,4h,，其中进水,1h,，曝气,1h,，沉淀,1h,，排水,1h,。,曝气,处理水,进水时段,进水,曝气时段,沉淀时段,排水时段,闲置时段,1,、传统,SBR,工艺,2025/7/23 周三,34,2.3 SBR,及其改良工艺,2,、,CASS/CAST,工艺,循环,式,活性污泥法,反应池：,生物选择区、缺氧区、主反应区,循环过程：,充水曝气,停止曝气,沉淀,滗水,重复,连续进水，间歇排水，无污泥回流。,2025/7/23 周三,35,CASS,工艺循环操作过程,2025/7/23 周三,36,2.4 MBR,膜生物反应器,MBR,膜生物反应器,将膜分离技术与生物处理技术相结合，利用生物反应降解有机物，利用膜作为分离介质替代二沉池进行固液分离。,膜组件：一般为微滤膜和超滤膜，常用膜组件有中空纤维膜、平板膜、管式膜组件。,2025/7/23 周三,37,曝气生物滤池,BAF,生物膜法：在滤料表面形成生物膜；,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、反冲洗系统等五个部分。采用人工曝气供氧。,主要通过过滤、吸附、生物降解作用去除污水中的有机物。,两种运行方式：,升流式（,UBAF,）：水流自下而上流过滤料层，和曝气方向相同。,降流式（,DBAF,）：水流自上而下流过滤料层，和曝气方向相反。,2.5,曝气生物滤池,BAF,2025/7/23 周三,38,曝气生物滤池的构造,2025/7/23 周三,39,2.6,深井曝气,深井曝气,利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。,池的直径通常为,1,6m,，深达,50150m,。,如图，在井中心设内井筒，将井分为内、外两部分。,内井筒内产生降流，外环部设空气提升装置，使混合液上升。,2025/7/23 周三,40,3.,不同工艺的曝气要求,2025/7/23 周三,41,3.1,普通活性污泥法,普通活性污泥法对曝气设备的要求,工艺特点：连续曝气、需氧量随水质、水量等条件变化。,曝气设备要求：,流量调节范围大，可根据工艺实际需要进行风量调节；,两台及以上风机能够并联运行；,操作简单，维护方便。,2025/7/23 周三,42,3.2,氧化沟工艺,氧化沟工艺对曝气设备的要求,工艺特点：封闭的环行沟渠内，混合液在其中作不停的循环流动，水力停留时间长。,曝气设备要求：,一般采用表面曝气装置，如转碟、转刷等；,流量调节范围大，可根据工艺实际需要进行风量调节；,两台及以上风机能够并联运行；,操作简单，维护方便。,2025/7/23 周三,43,3.3,传统,SBR,工艺,传统,SBR,工艺对曝气鼓风机的要求,SBR,工艺特点：,多个反应池交替运行。单机对单池或总管通过阀门切换鼓风机为多个反应池供气。,对鼓风机的要求：,单机对单池，鼓风机间歇运行，频繁开机、停机；,多是通过总管阀门切换，鼓风机为多个反应池供气。频繁切换，则曝气停止一段时间后，空气管道末端进水，重新曝气时，系统背压升高，可在空气管路末端设放空阀，降低压力；,流量调节范围大，可根据工艺实际需要进行风量调节；,两台及以上风机能够并联运行，且操作简单，维护方便。,2025/7/23 周三,44,3.4 CASS/CAST,工艺,CASS、CAST,工艺对曝气鼓风机的要求,工艺特点：,多个反应池交替运行，鼓风机须频繁切换为不同反应池供气。进水同时曝气，则：,A.,曝气时水位不断变化，即系统背压不断变化；,B.,不同阶段需要的曝气量不同，需根据不同曝气阶段合理调节曝气量。,对鼓风机的要求：,能够适应系统背压的不断变化，风机压力进行相应调节；,频繁切换，则曝气停止一段时间后，空气管道末端进水，重新曝气时，系统背压升高，可在空气管路末端设放空阀，降低压力；,流量调节范围大，可根据工艺实际需要进行风量调节；,两台及以上风机能够并联运行，且操作简单，维护方便。,2025/7/23 周三,45,3.5 MBR,工艺,MBR,工艺对鼓风机的要求,MBR,工艺特点：生物反应需要曝气，膜组件需要定期清洗，因此，,MBR,工艺中需要用到两种类型的鼓风机：曝气鼓风机；膜擦洗鼓风机。,对鼓风机的要求：,曝气鼓风机：与传统活性污泥法相同；,膜擦洗鼓风机：膜擦洗风机的系统背压较低，一般不超过,5mH,2,O,。,2025/7/23 周三,46,3.6,曝气生物滤池,BAF,BAF,工艺对鼓风机的要求,工艺特点：需要定期对滤料进行反冲洗（反冲洗前停运曝气风机，反冲洗完成后再启动曝气风机）。,对曝气设备的要求：反冲洗完成后重新开启曝气风机时，可能由于供气管道积水导致背压过高，滤料增加阻力，布气系统堵塞，从而引起鼓风机重新开机时背压过高发生喘振。对于,BAF,工艺，操作人员应经常排放曝气系统空气管路中的积水，并应及时关闭放水阀。,根据我司在高阳项目鼓风机运行经验：在曝气池供气管道的末端加装放空阀，可有效避免喘振的发生。,2025/7/23 周三,47,3.7,深井曝气,深井曝气对曝气设备的要求,工艺特点：水深度大，氧的利用率高，有机物降解速度快。,曝气设备要求：常采用空压机，鼓风机提升能力不够。,2025/7/23 周三,48,3.8,与工艺相关的鼓风机故障分析,1,、高阳县碧水蓝天水务有限公司,故障现象：出现鼓风机喘振及主轴震动现象。,故障原因：,污水厂采用,曝气生物滤池,工艺，在曝气池中有,4,米高的滤料，需要定期反冲洗（反冲洗前停运曝气风机，反冲洗完成后再启动曝气风机），启动曝气风机时发生喘振。,喘振原因：背压高，可能的原因是：反冲洗之后，污水可能通过曝气头进入,空气管道,，造成管道阻力增加；,4,米多高的滤料增大了阻力，曝气时首先要冲开滤料，因此压力增大。,解决办法：在曝气池供气管道的末端加装放空阀。,2025/7/23 周三,49,3.8,与工艺相关的鼓风机故障分析,2,、无锡市锡山区污水处理厂一期,项目情况：主体工艺采用推流式厌氧水解池,-,生物选择池,-SBR,工艺。,SBR,运行模式：两组,SBR,池（,池、,池）交替运行，由一台鼓风机供气。假设,池：进水,+,曝气；则,池：沉淀,+,滗水，如此交替运行。进水、曝气同时进行，水位最高,5m,，最低,3.4m,。通过阀门来控制两池之间空气管路的开、闭。,池：进水,+,曝气,池：沉淀,+,滗水,池,池,空气,2025/7/23 周三,50,3.8,与工艺相关的鼓风机故障分析,2,、无锡市锡山区污水处理厂一期,故障现象：两组池子切换曝气时，鼓风机喘振。,原因,分析,：,在沉淀,+,滗水阶段，停止曝气，污水可能通过损坏的曝气头进入到曝气池底部空气管道中，重新开始曝气时，,由于空气管道进水，造成鼓风机系统背压过高,。,解决办法：曝气切换时，原本关闭的阀门先打开，同时，原本打开的阀门继续保持打开状态，直到正常曝气后再关闭。,补充说明：针对东亭厂工艺特点（曝气时水位变化），我司鼓风机采用恒流量控制，最大限度地满足了工艺需要。,2025/7/23 周三,51,2025/7/23 周三,保密保密,01,谢谢,THANK YOU,2025/7/23 周三,52,