污水处理简单讲义.docx
- 文档编号:7959686
- 上传时间:2023-01-27
- 格式:DOCX
- 页数:7
- 大小:91.51KB
污水处理简单讲义.docx
《污水处理简单讲义.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《污水处理简单讲义.docx(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
污水处理简单讲义
概述
1、水污染物的类型及来源
① 生活污水
生活污水是一大污染源。
生活污水中含有大量的无机物,有机物。
无机物如氯化物,硫酸盐,磷酸盐和钠,钾,钙,铁等碳酸盐,有机物有纤维素,淀粉,脂肪,蛋白质和尿素等。
排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。
② 工业废水
工业废水是水体污染的主要污染源。
包括钢铁工业废水,食品工业废水,印刷废水,化工废水等。
③ 农业废水
它面广而量大且分散。
农田使用农药,化肥,进入水体造成水体富营养化。
按污水来源分类,污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。
生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括:
①漂浮和悬浮的大小固体颗粒;②胶状和凝胶状扩散物;③纯溶液。
2、处理技术划分
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。
经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。
一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理
主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理
进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
3、污水处理方法分类
① 物理法
利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质。
主要有沉淀法(沉砂池、沉淀池、隔油池),过滤法(格栅、微滤机、砂滤、真空过滤机、压滤机),离心分离法,吸附法(脱色,除臭,含砷、汞等)等。
② 化学法
利用化学反应原理及方法来分离,回收废水中的污染物,或改变污染物的性质,使它从有害变为无害的处理法。
主要有化学凝聚法,中和法(处理酸碱废水),氧化还原法,离子交换法。
③ 生物法
主要利用微生物的生命活动过程,对废水中的污染物质进行转移和转化的作用,从而是污水得到净化的方法。
好氧处理
自然条件下:
a、水体自净(天然水体及氧化塘);b、土壤净化(污水灌溉)
人工条件下:
a、悬浮生化法(活性污泥及变形,氧化塘、氧化沟);
B,固着生化法(生物滤池、生物转盘、接触氧化、好养生物)
厌氧处理
自然条件下:
a、高温堆肥;b、厌氧塘
人工条件下:
a、悬浮生化法(厌氧消化、上流式厌氧污泥床、化粪池);
B,固着生化法(厌氧滤池、厌氧流化床)
废水的可生化性的评价方法
1、BOD5/COD值法
用BOD5/COD值评价废水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法。
在一般情况下,BOD5/COD值愈大,说明废水可生物处理性愈好。
表中所列数据评价废水的可生化性。
2、BOD5/TOD值法
以TOD代表废水中的总有机物含量要比COD准确,即用BOD5/TOD值来评价废水的可生化性能得到更好的相关性。
3、耗氧速率法
4、摇床试验与模型试验
生物法原理
利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它低分子化合物。
微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化.
1、好氧净化氧存在条件下,许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化,在把有机物氧化分解成CO2和H2O等过程中,获寻C源、N源、P源、S和能量。
污水的微生物好氧净化就是模拟上述原理,把微生物置于一定的构筑物内通气培养,高效率净化污水的方法。
2、厌氧净化微生物在严格厌氧条件下,有机物发酵或消化过程中,大部分有机物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等气体。
污水的生物厌氧净化就是根据污水经厌氧发酵后既到净化,又获得了生物能源CH4的原理。
微物细胞能量转移的电子受体,由好氧条件下分子氧改变为厌氧条件下的有机物。
在厌氧件下,不溶于水而难分解的大分子有机污物,被微生物的胞外酶降解为可溶性物质,再由产甲烷厌氧细菌和产氢细菌降解成低分子有酸类和醇类、并放出H2和CO2;有机酸类和类经产甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。
甲烷菌还可利用H2还原CO2,形成CH4。
3、好氧法与厌氧法的组合工艺
厌氧-好氧(A1-O)和缺氧-好氧(A2-O)组合工艺,在去除有机物的同时,前者可去除废水中的磷,后者可脱除废水中的氮。
继而又将上述两工艺优化组合,构成可以同时脱氮除磷并处理有机物的A1-A2-O流程(或称A2/O)。
4微生物处理优点:
微生物具有来源广,易培养,繁殖快,对环境适应性强,易变异的特征在生产上较容易的采集菌种进行培养繁殖,并在特定条件下进行驯化,使之适应不同的水质条件,从而通过微生物的新陈代谢使有机物无机化。
加之微生物的生存条件温和,新陈代谢时不需要高温高压,它是不需要投加催化剂的.生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低,所要投入的人力,物力比其他方法要少的多。
在污水生物处理的人工生态系统中,物质的迁移转化效率之高是任何天然的或农业生态系统所不能比拟的。
好氧处理与厌氧处理的主要区别
①起作用的微生物不同。
好氧处理是由好氧微生物和兼性微生物起作用;而厌氧处理是厌氧菌和兼性菌起作用。
②产物不同。
好氧处理中有机物被转化为CO2、H2O、NH3或NO2-、SO42-等。
厌氧处理中有机物被转化为CH4、NH3等。
③反应速率不同。
好氧处理有机物转化速率快,处理设备内停留时间短、设备体积小。
厌氧处理有机物转化速率慢,需要时间长,设备体积庞大。
④对环境要求条件不同。
好氧处理要求充分供氧。
厌氧处理要求绝对厌氧的环境,对环境条件要求甚严。
活性污泥法基本原理
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。
这种生物絮体叫做活性污泥,它由好气性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水中有机污染物(也有可部分利用无机物)的能力,显示生物化学活性。
活性污泥法净化废水的三个主要过程
1.吸附
废水与活性污泥微生物充分接触,形成悬浊混合液,废水中污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类粘性物质的微生物吸附和粘连。
是胶态的大分子有机物被吸附后,首先被水解酶作用,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶的作用下或在浓差推动下选择性渗入细胞体内
2.微生物的代谢
微生物吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的代谢反应而被降解,一部分经过一系列中间状态氧化为最终产物CO2和H2O等。
另一部分则转化为新的有机体,使细胞增殖。
一般地说,自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解,多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。
不同的微生物对不同的有机物其代谢途径各不相同,对同一种有机物也可能有几条代谢途径。
3.凝聚与沉淀
产生凝聚的主要原因:
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,结成线粒;微生物摄食过程释放的粘性物质促进凝聚;在不同的条件下,细菌内部的能量不同,当外界营养不足时,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,形成线粒;而当营养物充足时,细菌内部能量大,表面电荷增大,形成的线粒重新分散。
沉淀是混合液中固相活性污泥颗粒同废水分离的过程。
固液分离的好坏,直接影响出水水质。
活性污泥法的基本流程
废水经过适当预处理(如初沉)后,进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液,并在池内充分曝气,废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后,混合液进入二次沉淀池,进行固液分离,净化的废水排出。
活性污泥指标
(1)污泥沉降比(SV)指一定量的曝气池混合液液静置30min后,沉淀污泥与原混合液的体积比(用百分数表示),即
(2)污泥浓度指1升混合液内所含的悬浮固体(常表示为MLSS)或挥发性悬浮固体(MLVSS)的重量,单位为g/L或mg/L。
污泥浓度的大小可间接地反映混合液中所含微生物的浓度。
一般在活性污泥曝气池内常保持MISS浓度在2~6g/L之间,多为3~4g/L。
3)污泥容积指数(SVI)指曝气池混合液经30min沉淀后,1克干污泥所占有沉淀污泥容积的毫升数,单位为mL/g,但一般不标注。
SVI的计算式为:
当SVI<100时,沉淀性良好;当SVI=100~200时,沉淀性一般;当SVI>200时,沉淀性较差,污泥易膨胀。
(4)生物相指示活性污泥中出现的生物是普通的微生物。
钟虫的出现频率高、数量大,而且在生物演替中有着较为严密的规律性,因此,一般都以钟虫属作为活性污泥法的特征指示生物。
活性污泥法的分类
按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式,活性污泥法可分为推流式和完全混合式两大类。
推流式是废水从一端进入,另一端流出。
随着水流的过程,废物降解,微生物增长,F/M沿程变化,系统处于生长曲线某一段上工作。
完全混合式是废水进入曝气池后,在搅拌下与池内活性污泥混合液混合,从而使污泥与废水得到充分混合,池内各点水质均匀、F/M一定。
系统处于生长曲线某一点上工作。
生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样,同属好气生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的,而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比,生物膜法的主要特点:
①对废水水质、水量变化适应性强,操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。
③生物膜中的生物相丰富,且沿水流方向膜中生物种群
具有一定分布。
④剩余污泥量较少。
⑤采用自然通风供氧。
⑥在运行方面灵活性较差。
⑦设备容积负荷有限,空间效率较低。
基本原理
分为1、生物滤池2、生物转盘3、生物接触氧化
4、生物流化床5、生物砂滤系统6、附着生长环流反应器(AGCR)
厌氧生化法
厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点:
(1)既适用于高浓度废水,又适用于中低浓度废水。
(2)能耗低:
厌氧法产生的沼气可作为能源。
(3)负荷高:
厌氧法为2~10kgCOD/m3·d。
(4)剩余污泥量少,且其浓缩性、脱水性良好。
(5)氮、磷营养需要量少:
厌氧法的C:
N:
P为100:
2.1:
0.5
(6)厌氧处理过程有一定的杀菌作用。
(7)厌氧活性污泥可以长期贮存。
厌氧生物处理法也存在下列缺点:
(1)厌氧微生物增殖缓慢,设备启动时间长。
(2)出水往往达不到排放标准,需要进一步处理。
(3)厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。
厌氧法的基本原理
废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。
与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体,而以化合态氧、碳、硫、氢等为受氢体。
厌氧生物处理是一个依靠三大主要类群的细菌完成的复杂的微生物学过程。
将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段:
第一阶段为水解酸化阶段
第二阶段为产氢产乙酸阶段
第三阶段为产甲烷阶段
第一阶段水解酸化阶段
复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
第二阶段产氢产乙酸阶段
在产氢产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。
第三阶段产甲烷阶段
产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。
此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组从乙酸或乙酸盐脱控产生甲烷,前者约占总量的1/3,后者约占2/3。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 污水处理 简单 讲义