单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2018/12/28,#,目录,5.,工艺概述,2.,好氧反应,3.,脱氮除磷,1.,厌氧反应,4.,污泥处理,6.,常用水质指标,目录 5.工艺概述,1,前言,废水的处理方法：,污水的主要处理方法主要分为：物理法、化学法、生物法等。,前言废水的处理方法：,2,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.,乙酸化阶段,4.,产甲烷阶段,一,.,厌氧反应,厌氧生物降解过程可分为四个阶段：一.厌氧反应,3,2024/11/16,4,1,水解,阶段,不溶性物质 可溶性物质,高分子物质 小分子物质,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,一,.,厌氧反应,2023/9/1841 水解阶段不溶性物质,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,CO,2,NH,3,H,2,S,等。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质。,一,.,厌氧反应,2,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,5,2024/11/16,6,3,乙酸化阶段,在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、,H,2,、碳酸等以及新的细胞物质。,一,.,厌氧反应,2023/9/1863 乙酸化阶段在此阶段，酸化阶段的产物,4,产甲烷阶段,在此阶段，乙酸、,H,2,、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为,CH,4,、,CO,2,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,.,一,.,厌氧反应,4 产甲烷阶段在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被转化,7,2024/11/16,8,大分子有机物（碳水化合物、蛋白质、脂肪等）,水解的和溶解的有机物,有机酸、醇类、醛类等,H,2,、,CO,2,乙酸,CH,4,1,水解阶段,细菌胞外酶,2,酸化阶段,产酸细菌,2,酸化阶段,3,乙酸化阶段,4,甲烷化阶段,4,甲烷化阶段,甲烷细菌,甲烷细菌,2023/9/188大分子有机物（碳水化合物、蛋白质、脂肪等,生物接触氧化工艺是在池内设置填料，微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。,二,.,好氧反应,生物接触氧化工艺是在池内设置填料，微生物所需氧由鼓风,9,二,.,好氧反应,二.好氧反应,10,生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。,生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为,H,2,O,、,CO,2,、,NH,3,和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气或人工曝气。,二,.,好氧反应,生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。二.好氧反,11,生物脱氮主要过程为：氨化、硝化，反硝化；微生物生长同化一部分,N,。,氨化,硝化,反硝化,三,.,脱氮除磷,生物脱氮主要过程为：氨化、硝化，反硝化；微生物生长同化一部分,12,3.1,氨化反应,在氨化微生物的作用下，有机,N,化合物可以在好氧或厌氧条件下分解转化为氨态氮。,以氨基酸为例：,三,.,脱氮除磷,3.1 氨化反应在氨化微生物的作用下，有机N化合物可以在好氧,13,在好氧条件下，将,NH,4,+,转化为,NO,2,-,和,NO,3,-,的过程。此作用是由,亚硝酸菌和硝酸菌,两种菌共同完成的。其反应如下：,2NH,4,3O,2,2NO,2,-,2H,2,O,4H,2NO,2,-,O,2,2 NO,3,-,3.2,硝化反应,化能自养型,三,.,脱氮除磷,在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-,14,硝化细菌生长影响因子：,硝化细菌是化能,自养菌,，生长率低，对环境条件变化较为敏感。温度，溶解氧，污泥龄，,pH,，有机负荷等都会对它产生影响。,硝化反应的适宜温度为,20,30,。低于,15,时，反应速度迅速下降，,5,时反应几乎完全停止。,由于硝化菌是自养菌，若水中,BOD,5,值过高，将有助于,异养菌,的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比例下降。,三,.,脱氮除磷,硝化细菌生长影响因子：硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境,15,硝化细菌生长影响因子,：,硝化菌的生长世代周期较长，为了保证硝化作用的进行，泥龄应取大于,硝化菌最小世代时间（,3,10d,）,两倍以上。,硝化反应对溶解氧有较高的要求，处理系统中的溶解氧量最好保持在,2mg/L,以上。,在硝化反应过程中，有,H,+,释放出来，使,pH,值下降。硝化菌受,pH,值的影响很敏感，为了保持适宜的,pH,值,7,8,，,应在废水中保持足够的碱度，,以调节,pH,值的变化。,1g,氨态氮,(,以,N,计,),完全硝化，需碱度,(,以,CaCO,3,计,)7.1g,。,三,.,生物脱氮,硝化细菌生长影响因子：硝化菌的生长世代周期较长，为了保证硝化,16,污水中的硝态氮,NO,3,-,N,和亚硝态氮,NO,2,-,N,，在,无氧,或,低氧,条件下被反硝化细菌还原成氮气的过程。具体反应如下：,6NO,2,-,3CH,3,OH 3N,2,3CO,2,+3H,2,O,6OH,6NO,3,-,5CH,3,OH 3N,2,7H,2,O,5CO,2,+6OH,3.3,反硝化作用,三,.,生物脱氮,污水中的硝态氮NO3-N和亚硝态氮N,17,反硝化菌属,异养型兼性厌氧菌,，在有氧存在时，它会以,O,2,为电子受体进行好氧呼吸；,在无氧而有,NO,3,-,或,NO,2,-,存在时，则以,NO,3,-,或,NO,2,-,为电子受体，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。,在反硝化反应中，最大的问题就是,污水中可用于反硝化的有机碳的多少及其可生化程度,。,当污水中,BOD,5,TKN3,5,时，可认为碳源充足。,三,.,生物脱氮,3.3,反硝化作用,反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在有氧存,18,不同的有机碳将导致反硝化速率的不同。碳源按其来源可分为三类：,外加碳源，多采用甲醇，因为甲醇被分解后的产物为,CO,2,，,H,2,O,，不产生其它难降解的中间产物，但其费用较高；,原水中含有的有机碳；,内源呼吸碳源,细菌体内的原生物质及其贮存的有机物。,3.3,反硝化作用,三,.,脱氮除磷,不同的有机碳将导致反硝化速率的不同。碳源按其来源可分为三类：,19,反硝化反应的适宜,pH,值为,6.5,7.5,。,pH,值高于,8,或低于,6,时，反硝化速率将迅速下降。,反硝化反应的温度范围较宽，在,5,40,范围内都可以进行。但温度低于,15,时，反硝化速率明显下降。,3.3,反硝化作用,三,.,生物脱氮,反硝化反应的适宜pH值为6.57.5。pH值高于8或低于6,20,3.4,同化作用,污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。,以反硝化菌为例，,在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程。,三,.,生物脱氮,3.4 同化作用 污水中的一部分氮（氨氮或有,21,聚磷菌（,PAOs,）,厌氧释磷,好氧（缺氧）超量吸磷,三,.,脱氮除磷,3.5,生物除磷,聚磷菌（PAOs）三.脱氮除磷3.5 生物除磷,22,厌氧放磷：在厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物转化成,VFA,；,活性污泥中的,聚磷菌,(PAOs),将体内积聚的,聚磷分解,，分解产生的能量部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收易降解的,COD,（如,VFA,）转化为,PHB,（聚,羟基丁酸）的形态储藏于体内。聚磷分解形成的,无机磷,释放回污水中，这就是厌氧放磷。,三,.,脱氮除磷,4.5,生物除磷,厌氧放磷：在厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物转化成VFA；活,23,好氧吸磷：,进入好（缺）氧状态后，,聚磷菌,将储存于体内的,PHB,进行好氧分解并释出大量能量供,聚磷菌增殖，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，,以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。,由于活性污泥在运行中不断增殖，为了系统的稳定运行，必须从系统中排除和增殖量相当的活性污泥，也就是剩余污泥。剩余污泥中包含,过量吸收磷的聚磷菌,，也就是从污水中去除的含磷物质。,(,正常细胞含磷,1,3,，聚磷菌吸磷量可达,12,),4.5,生物除磷,三,.,脱氮除磷,好氧吸磷：进入好（缺）氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进,24,来源,处理目的,栅渣,沉砂池沉渣,初沉池污泥,二沉池生物污泥,富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置,降低含水率，减少体积,稳定有机物，避免对环境造成二次污染,四,.,污泥处理,4.1,污泥来源,来源处理目的栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥,25,总原则：减量化、稳定化、无害化、综合利用,四,.,污泥处理,4.2,污泥处理工艺,总原则：减量化、稳定化、无害化、综合利用 四.污,26,1.,格栅,生活污水经过排放管路自流进入格栅井进行过滤。,厂区生活污水经过管路从化粪池引入格栅井，并入生产污水一同过滤后进入污水处理系统统一处理。,格栅井内设人工格栅，主要作用是截留污水中的大块悬浮物和漂浮物，以保证整个系统机械设备的安全性。,格栅至少每周清理一次。,五,.,工艺概述,1.格栅五.工艺概述,27,2.,调节池,格栅井出水自流进入提升井。,提升井用于收集格栅井出水。,提升井内污水经提升泵提升进入调节池。,调节池的主要作用有三点：一是调节水量，缓冲生产线排水峰量，为后续污水处理系统提供稳定的运行条件；二是考虑到生产线排水所含的污染物浓度因时序不同存在差异，均衡进入后续污水处理系统的污水水质；三是污水的原水,pH,值波动较大，可在调节池内设,pH,监控、调节设备，以稳定污水的,pH,值，减少对后续生化反应中微生物的影响。四是调节池曝气可以去除部分,COD,，为后续处理减轻压力。,五,.,工艺概述,2.调节池五.工艺概述,28,3.,初沉池,调节池出水自流进入初沉池。,初沉池用于沉淀格栅未能截留的大部分较小的悬浮物在初沉池中沉淀形成污泥，达到与污水分离的目的。根据水质情况，悬浮物主要是未经格栅过滤掉的可沉淀颗粒状物质，比重一般都大于,1,的，在沉淀阶段选用竖流式沉淀池，较适用于该类颗粒状物质的沉淀，并可起到有效的作用。,初沉池至少每天排泥,2,次，视具体情况增加排泥次数。保证初沉池没有大量污泥随水流入集水池，保证后续工艺的安全运行。,五,.,工艺概述,3.初沉池五.工艺概述,29,4.,水解酸化,初沉池出水自流进入集水池,集水池用于收集初沉池出水。,集水池内污水经提升泵提升进入水解酸化池。,水解酸化生物处理工艺是将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶。微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。,五,.,工艺概述,4.水解酸化五.工艺概述,30,因此水解酸化过程废水中易降解有机物质减少较少，而一些难降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质（如：有机酸）。从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后续的厌氧生物处理可在较短的水力停留时间内达到较高的,COD,去除率。同时，水解反应也能降低一部分,COD,（约,10%20%,）。,五,.,工艺概述,因此水解酸化过程废水中易降解有机物质减少较少，而一,31,5.,厌氧反应,水解酸化池内污水经配水系统均匀配水后自流进入生化反应池。,生化反应池共分三级，并联运行。,厌氧生物处理作为利用厌氧性微