水的生化处理技术02.ppt

水的生化处理技术02第一部分第一部分 活性污泥法活性污泥法l什么是什么是“活性污泥活性污泥”与与“活性污泥法活性污泥法”？l普通活性污泥法工艺；普通活性污泥法工艺；l纯氧曝气法；纯氧曝气法；l氧化沟工艺；氧化沟工艺；l法工艺；法工艺；l工艺；工艺；l工艺工艺什么是什么是什么是什么是“活性污泥活性污泥活性污泥活性污泥”什么是什么是“活性污泥法活性污泥法”？活性污泥法的工艺流程活性污泥法的工艺流程回流污泥回流污泥二次二次沉淀池沉淀池废水废水曝气池曝气池初次初次沉淀池沉淀池出水出水空气空气剩余活性污泥剩余活性污泥活性污泥系统的主要组成活性污泥系统的主要组成活性污泥系统的主要组成活性污泥系统的主要组成 曝曝气气池池：反反应应的的主主体体，有有机机物物被被降降解解，微微生生物物得得以以增殖；增殖；二沉池：二沉池：1 1）泥水分离，保证出水水质；）泥水分离，保证出水水质；2 2）浓浓缩缩污污泥泥，保保证证污污泥泥回回流流，维维持持曝曝气气池池内内的的污污泥泥浓度。浓度。回流系统：回流系统：1 1）维持曝气池内的污泥浓度；）维持曝气池内的污泥浓度；2 2）回回流流比比的的改改变变，可可调调整整曝曝气气池池的的运运行工况。行工况。剩余污泥：剩余污泥：1 1）去除有机物的途径之一；）去除有机物的途径之一；2 2）维持系统的稳定运行）维持系统的稳定运行 供氧系统：为微生物提供溶解氧供氧系统：为微生物提供溶解氧生活污水或城市废水的处理流程生活污水或城市废水的处理流程高碑店污水处理厂的工艺流程图高碑店污水处理厂的工艺流程图活性污泥系统活性污泥系统高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置初沉池曝气池二沉池二期曝气池二沉池初沉池曝气池曝气池一、传统推流式活性污泥法：回流污泥回流污泥出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥二沉池二沉池一、传统活性污泥法：一、传统活性污泥法：l主要优点：主要优点：l l a.处理效果好：处理效果好：5的去除率可达的去除率可达9095%；l b.对对废废水水的的处处理理程程度度比比较较灵灵活活，可可根根据据要要求求进行调节。进行调节。l4)主要问题：主要问题：l l a.为为了了避避免免池池首首端端形形成成厌厌氧氧状状态态，不不宜宜采采用用过过高高的的有有机机负负荷荷，因因而而池池容容较较大大，占占地地面面积积较较大；大；l b.在在池池末末端端可可能能出出现现供供氧氧速速率率高高于于需需氧氧速速率率的现象，会浪费了动力费用；的现象，会浪费了动力费用；l c.对冲击负荷的适应性较弱。对冲击负荷的适应性较弱。二、完全混合活性污泥法l工艺示意图二、完全混合活性污泥法l主要特点：主要特点：la.可可以以方方便便地地通通过过对对的的调调节节，使使反反应应器器内内的的有有机物降解反应控制在最佳状态；机物降解反应控制在最佳状态；lb.进进水水一一进进入入曝曝气气池池，就就立立即即被被大大量量混混合合液液所所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；lc.适合于处理较高浓度的有机工业废水适合于处理较高浓度的有机工业废水三、多点进水法三、多点进水法出水出水进水进水二沉池二沉池进水点进水点剩余污泥剩余污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥出水出水进水点进水点进水进水剩余污泥剩余污泥二沉池二沉池进水点进水点三、纯氧曝气活性污泥法三、纯氧曝气活性污泥法l工艺流程工艺流程纯氧纯氧进水进水尾气尾气出水出水回流污泥回流污泥气体循气体循环泵环泵气体分散及气体分散及搅拌装置搅拌装置三、纯氧曝气活性污泥法l1)主要特点：主要特点：la.纯纯氧氧中中氧氧的的分分压压比比空空气气约约高高5倍倍，纯纯氧氧曝曝气气可可大大提高氧的转移效率；大大提高氧的转移效率；lb.氧氧的的转转移移率率可可提提高高到到80-90%，而而一一般般的的鼓鼓风风曝气仅为曝气仅为525%左右；左右；lc.可可使使曝曝气气池池内内活活性性污污泥泥浓浓度度高高达达4000 7000，能够大大提高曝气池的容积负荷；能够大大提高曝气池的容积负荷；ld.剩剩余余污污泥泥产产量量少少，值值也也低低，污污泥泥膨膨胀胀较较少少发发生。生。四、曝气的原理、方法与设备四、曝气的原理、方法与设备 曝气的原理；曝气的原理；曝气系统的计算方法；曝气系统的计算方法；主要的曝气设备主要的曝气设备有关曝气、供氧的基本概念有关曝气、供氧的基本概念l曝气的作用：供氧、搅拌曝气的作用：供氧、搅拌l曝气的方式：鼓风曝气、机械表面曝气曝气的方式：鼓风曝气、机械表面曝气 l曝气的原理与过程：需氧、供氧、（供）曝气；曝气的原理与过程：需氧、供氧、（供）曝气；l 标准供氧量与实际供氧量标准供氧量与实际供氧量曝气的原理与过程：曝气的原理与过程：气泡气泡细胞细胞BOD22O空气空气O221%N279%压力、压力、气量气量供氧：供氧：FICK定律定律与双膜理论、与双膜理论、KLa需氧：需氧：曝气：曝气：供气供气（实际废水）（实际废水）O279%DO=12mg/L供氧与需氧供氧与需氧供氧与供气供氧与供气实际与标准实际与标准曝气设备：曝气设备：标准状态下标准状态下供气量、阻力供气量、阻力曝气的原理与过程：曝气的原理与过程：供氧需氧供氧需氧曝气曝气 供气供气 =供氧供氧氧的利用率（）：又称氧转移效率，是指通过鼓风曝气系统氧的利用率（）：又称氧转移效率，是指通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%）O221%N279%O279%，则氮含量为，则氮含量为(100-Ot)%O2的平衡：的平衡：N2的平衡：的平衡：曝气的原理与过程：曝气的原理与过程：实际供氧量？实际供氧量？标准供氧量标准供氧量标准供氧量即曝气设备的技术指标：标准状态下测定，即：标准供氧量即曝气设备的技术指标：标准状态下测定，即：1，20C，清水，清水实际供氧量即曝气池实际运行时所需的供氧量：实际状态下，实际供氧量即曝气池实际运行时所需的供氧量：实际状态下，即：实际大气压与曝气头安装水深，即：实际大气压与曝气头安装水深，实际水温，实际水温，实际的废水水质实际的废水水质曝气转刷曝气转刷五、氧化沟工艺进水进水回流污泥回流污泥出水出水3、交替工作式氧化沟三沟交替工作的氧化沟 l两侧的A、C二沟交替作为曝气池和沉淀池，而B沟则一直作为曝气池；l原废水交替地从A沟和C沟进入，而出水则相应地从C沟及A沟流出；l曝气器的利用率较高(58%)；l交替运行的方式，为脱氮创造了条件，有良好的去除效果和脱氮效果。4、曝气沉淀一体化氧化沟l型 六、法的工艺流程及特征1、工艺流程吸附池曝气池沉砂池格栅废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段青岛海泊河污水处理厂全景吸附池吸附池中间沉淀池中间沉淀池曝气池曝气池二次沉淀池二次沉淀池污泥浓缩池污泥浓缩池污泥消化池污泥消化池沼气柜沼气柜A级级B级级七、的工作原理的的主主要要反反应应器器只只有有一一个个曝曝气气池池，同同时时完完成成曝曝气气沉沉淀淀等等的的功能，其运行可以分为五个工序：功能，其运行可以分为五个工序：进水进水曝气曝气反应反应沉淀排水闲置滗水器滗水器滗水器浮筒浮筒堰口堰口伸缩杆伸缩杆出水管出水管八、膜生物反应器的工作原理八、膜生物反应器的工作原理l膜膜生生物物反反应应器器是是由由膜膜分分离离技技术术与与生生物物反反应应器器相相结结合合的的生生化化反应系统；反应系统；l 最早出现在酶制剂工业中（最早出现在酶制剂工业中（60年代）；年代）；l在水处理中应用膜生物反应器技术开始于在水处理中应用膜生物反应器技术开始于70年代初期；年代初期；l80年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。原废水生物反应器 膜分离组件出水膜生物反应器的主要类型膜生物反应器的主要类型l生物反应器有不同的类型：好氧、厌氧；生物反应器有不同的类型：好氧、厌氧；l膜膜有有不不同同的的类类型型：超超滤滤膜膜（，0.01 0.04 m）、微微滤滤膜膜（，（，0.1 0.2 m）、萃取膜（具有选择性）；）、萃取膜（具有选择性）；l膜膜材材料料各各不不相相同同：陶陶瓷瓷、醋醋酸酸纤纤维维（）、聚聚砜砜（）、聚丙烯晴等；聚丙烯晴等；l膜结构也各不相同：中空纤维、管式、平板式等；膜结构也各不相同：中空纤维、管式、平板式等；l按按生生物物反反应应器器与与膜膜单单元元结结合合方方式式：一一体体式式、分分离离式式、隔离式等。隔离式等。膜生物反应器的主要类型一体式系统膜生物反应器的主要类型膜生物反应器的主要类型一体式系统一体式系统膜组件浸没在生物反应器中；膜组件浸没在生物反应器中；出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不易堵塞等；不易堵塞等；缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。膜生物反应器的主要类型膜生物反应器的主要类型分离式系统分离式系统生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜分离装置相互干扰小。生物反应器与膜分离装置相互干扰小。膜生物反应器的主要类型膜生物反应器的主要类型隔离式系统隔离式系统选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；有毒有害物质则不能进入生物反应器。有毒有害物质则不能进入生物反应器。膜生物反应器的主要特点膜生物反应器的主要特点与完全分开，在维持较短的同时，又可保持极长的；与完全分开，在维持较短的同时，又可保持极长的；膜膜截截流流的的高高效效性性可可使使世世代代时时间间长长的的硝硝化化菌菌等等在在生生物物反应器内生长，因此脱氮效果较好；反应器内生长，因此脱氮效果较好；可维持很高的；可维持很高的；膜膜分分离离可可使使大大分分子子颗颗粒粒状状难难降降解解物物质质在在反反应应器器内内停停留较长时间，最终得以去除；留较长时间，最终得以去除；可可溶溶性性大大分分子子化化合合物物也也可可被被截截留留下下来来，不不会会影影响响出出水水质，最终也可被降解；水水质，最终也可被降解；膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。九、曝气生物滤池工艺九、曝气生物滤池工艺曝气系统曝气系统空气反冲空气反冲水反冲水反冲原废水原废水粒状填料粒状填料处理水处理水反反冲冲水水池池曝气生物滤池示意图曝气生物滤池示意图第二部分第二部分 生物膜法生物膜法l什么是什么是“生物膜生物膜”与与“生物膜法生物膜法”？l生物滤池；生物滤池；l生物接触法；生物接触法；l生物流化床；生物流化床；l曝气生物滤池；等曝气生物滤池；等l生物膜法：生物膜法：一、生物膜的结构一、生物膜的结构滤料滤料或填料或填料或载体或载体生物膜生物膜空空气气附着附着水层水层流动流动水层水层CO2O2O2O2BOD5BOD5H2ONH3BOD5CH4、H2S、NH3n n生物膜的性质：生物膜的性质：生物膜的性质：生物膜的性质：n n高度亲水，存在高度亲水，存在高度亲水，存在高度亲水，存在着附着水层；着附着水层；着附着水层；着附着水层；厌厌氧氧膜膜好好氧氧膜膜微生物高度密集：各微生物高度密集：各微生物高度密集：各微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，种细菌以及微型动物，种细菌以及微型动物，种细菌以及微型动物，形成了有机污染物形成了有机污染物形成了有机污染物形成了有机污染物细菌细菌细菌细菌原原原原(后后后后)生动物的生动物的生动物的生动物的食物链。食物链。食物链。食物链。n n厌氧膜的出现：厌氧膜的出现：厌氧膜的出现：厌氧膜的出现：n n生物膜厚度生物膜厚度生物膜厚度生物膜厚度不断增加，氧气不断增加，氧气不断增加，氧气不断增加，氧气不能透入的内部不能透入的内部不能透入的内部不能透入的内部深处将转变为厌深处将转变为厌深处将转变为厌深处将转变为厌氧状态；氧状态；氧状态；氧状态；成熟的生物膜由厌成熟的生物膜由厌成熟的生物膜由厌成熟的生物膜由厌氧膜和好氧膜组成；氧膜和好氧膜组成；氧膜和好氧膜组成；氧膜和好氧膜组成；好氧膜是有机物降好氧膜是有机物降好氧膜是有机物降好氧膜是有机物降解的主要场所，一般解的主要场所，一般解的主要场所，一般解的主要场所，一般厚度为厚度为厚度为厚度为2 2。生物膜的更新与脱落生物膜的更新与脱落l厌氧膜的加厚：厌氧膜的加厚：l 厌厌氧氧的的代代谢谢产产物物增增多多，导导致致厌厌氧氧膜膜与与好氧膜之间的平衡被破坏；好氧膜之间的平衡被破坏；l 气气态态产产物物的的不不断断逸逸出出，减减弱弱了了生生物物膜膜的附着能力；的附着能力；l 成成为为老老化化生生物物膜膜，其其净净化化功功能能较较差差，且易于脱落。且易于脱落。l生物膜的更新：生物膜的更新：l 老老化化膜膜脱脱落落，新新生生的的生生物物膜膜又又会会生生长长起来；起来；l 新生生物膜的净化功能较强。新生生物膜的净化功能较强。生物膜法的运行原则：生物膜法的运行原则：l减缓生物膜的老化进程；减缓生物膜的老化进程；l控制厌氧膜的厚度；控制厌氧膜的厚度；l加快好氧膜的更新；加快好氧膜的更新；l控制使生物膜不集中脱落。控制使生物膜不集中脱落。二、二、生物滤池工艺生物滤池工艺1、生物滤池的基本原理、生物滤池的基本原理是是在在污污水水灌灌溉溉的的实实践践基基础础上上发发展展起起来来的的人人工工生物处理法；生物处理法；1893年，英国，年，英国，1900年开始应用；年开始应用；普普通通生生物物滤滤池池、高高负负荷荷生生物物滤滤池池、塔塔式式生生物物滤池、曝气生物滤池等。滤池、曝气生物滤池等。1、生物滤池的基本原理滤料滤料布水器布水器承托层承托层排水系统排水系统进水进水出水出水 基本原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，基本原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，基本原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，基本原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并降解。其中的有机污染物被微生物吸附并降解。其中的有机污染物被微生物吸附并降解。其中的有机污染物被微生物吸附并降解。2、高负荷生物滤池、高负荷生物滤池三、三、生物转盘工艺生物转盘工艺l 生物膜法的一种l 在生物滤池的基础上发展起来的生物转盘的净化机理与特征 厌氧膜厌氧膜好氧膜好氧膜转盘载体转盘载体液膜液膜四、生物接触氧化工艺四、生物接触氧化工艺l介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法处理工艺；l又称为淹没式生物滤池。1 1、基本原理与特点、基本原理与特点l基本工艺流程 进水进水初沉池初沉池生物接触氧化池生物接触氧化池空气空气剩余污泥剩余污泥二沉池二沉池出水出水回流污泥回流污泥？2 2、生物接触氧化法中的各种填料、生物接触氧化法中的各种填料硬性填料硬性填料软性填料软性填料2 2、生物接触氧化法中的各种填料、生物接触氧化法中的各种填料 半软性填料半软性填料球状悬浮型填料球状悬浮型填料实例：啤酒废水处理工程实例：啤酒废水处理工程污 泥浓缩池污 泥贮存池污 泥脱 水泥饼外运进水格栅调 节沉淀池厌 氧水解池一 级接氧池中 间沉淀池二 级接氧池最 终沉淀池出水排放空气空气工艺流程图工艺流程图五、生物流化床五、生物流化床三相生物流化床三相生物流化床