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三年級(jí)差倍問(wèn)題水污染控制工程重點(diǎn)總結(jié)水污染控制工程重點(diǎn)總結(jié)

水污染控制工程重點(diǎn)總結(jié)水污染控制工程WastewaterTreatment一、水質(zhì)指標(biāo):物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)(一)BOD5(5日生化需氧量):指5天內(nèi)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量(mg/L)(二)水體自凈作用:以河流為例,指河水中的污染物在河水向下游流動(dòng)中濃度自然降低的現(xiàn)象。(1)物理凈化:指污染物由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用,使河水污染物濃度降低的過(guò)程。(2)化學(xué)凈化:指污染物由于氧化、還原、分解等作用,使河水污染物濃度降低的過(guò)程。(3)生物凈化:由于水中生物活動(dòng),尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物氧化分解作用而使河水污染物濃度降低的過(guò)程。二、污水的物理處理(一)格柵(Screening):在水處理中,格柵是用來(lái)去除可能阻塞水泵機(jī)及管道閥門(mén)的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)備能正常運(yùn)行的一種裝置。Screeningtoremovelargesubjects,suchasstonesorsticksthatcouldpluglinesorblocktankinlets.(二)沉淀的基礎(chǔ)理論1.沉淀法:利用水中懸浮顆粒和水的密度差,在重力作用下產(chǎn)生下沉作用,以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。2.沉淀法的四種用法:1.污水處理系統(tǒng)的預(yù)處理(沉砂池—預(yù)處理手段去除污水中易沉降的無(wú)機(jī)性顆粒物)2.污水的初步處理(初沉池)(經(jīng)濟(jì)有效地去除污水中的懸浮固體和呈懸浮狀態(tài)的有機(jī)物)3.生物處理后的固液分離(二次沉淀池,簡(jiǎn)稱二沉池)4.污泥處理階段的污泥濃縮(污泥濃縮池)3.沉淀類型(1)自由沉淀:懸浮顆粒物濃度不高:沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾,顆粒各單獨(dú)進(jìn)行沉淀,顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過(guò)程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池。(2)絮凝沉淀:懸浮顆粒物濃度不高:沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀軌跡呈曲線。沉淀過(guò)程中,顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?;瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。(3)區(qū)域沉淀(成層沉淀或擁擠沉淀):懸浮顆粒濃度較高(5000mg/L以上):顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響,顆粒間相對(duì)位置保持不變,形成一個(gè)整體共同下降,與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。(4)壓縮沉淀:懸浮物顆粒濃度很高:顆粒相互之間已壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu),互相接觸,互相支撐,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。聯(lián)系與區(qū)別:自由沉淀,絮凝沉淀,區(qū)域沉淀或成層沉淀,壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大,顆粒間的相互影響也依次增強(qiáng)。(三)沉砂池Gritchamberslowdowntheflowtoallowgrittofallout.1.設(shè)置沉砂池的目的和作用:以重力或離心力分離為基礎(chǔ),即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走,從而能從污水中去除砂子,煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒,以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。2.曝氣沉砂池的工作原理和平流沉砂池工作原理的比較平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池,它構(gòu)造簡(jiǎn)單,工作穩(wěn)定,將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走,從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒。曝氣沉砂池的工作原理:由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用,污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦,并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用,使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除。曝氣沉淀池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%;由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備,它還有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分類等作用。3.常用的沉砂池形式:平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。4.曝氣沉砂池存在的問(wèn)題:(1)砂中含有有機(jī)物。(2)對(duì)被有機(jī)物包覆的砂粒截留效率不高。5.曝氣的作用:(1)使有機(jī)物處于懸?。唬?)砂粒摩擦及在氣體剪切力和紊動(dòng)條件下去除其附著的有機(jī)污染物。(四)沉淀池SedimentationtankSettleablesolidssettleoutandpumpedaway,whileoilsfloattothetopandareskimmedoff.沉淀池可分為普通沉淀池和淺層沉淀池。沉淀池按工藝布置不同,可分為初沉池和二沉池。沉淀池常按池內(nèi)水流方向的不同分為平流式、豎流式、輻流式。沉淀池的組成:進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、貯泥區(qū)、緩沖區(qū)。反應(yīng)沉淀池效率的參數(shù)—表面水力負(fù)荷(溢流率)在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量。單位:m3/(m2·h)q=QA(五)隔油池1.廢水中油的存在形態(tài):可浮油(大于100um,依靠油水相對(duì)密度差而從水中分離出來(lái))細(xì)分散油(10—100um,長(zhǎng)時(shí)間靜置后可以形成可浮油)乳化油(粒徑小于10um,因水中含有表面活性劑而呈乳化狀態(tài))溶解油。2.隔油池(自然上浮法)3.乳化油的形成:(1)由于生產(chǎn)工藝的需要而制成的乳化油。(2)以洗滌劑清洗受油污染的機(jī)械零件、油槽車等產(chǎn)生乳化油廢水。(3)含油(可浮油)廢水在管道中于含乳化劑的廢水相混合,受水流攪動(dòng)而形成。4.破乳:由于乳化油油滴表面上有一層乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜,阻礙油滴合并。如果能消除乳化劑的作用,乳化油即可轉(zhuǎn)化為可浮油。5.破乳的原理:破壞油滴界面上的穩(wěn)定薄膜,使油水得以分離。6.破乳的途徑:(1)投加換型乳化劑(2)投加鹽類、酸類物質(zhì)可使乳化劑失去乳化作用。(3)投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑。(4)通過(guò)劇烈的攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動(dòng),使乳化的液滴猛烈相碰撞并合并。(5)如以粉末為乳化劑的乳狀液,可以用過(guò)濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。(6)改變?nèi)闋钜旱臏囟龋訜峄蚶鋬觯﹣?lái)破壞乳狀液的穩(wěn)定。(六)氣浮法1.氣浮法是一種固—液分離或液—液分離技術(shù)。它是通過(guò)某種方法產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡,使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附,形成密度小于水的氣浮體,在浮力作用下,上浮至水面形成浮渣而實(shí)現(xiàn)固—液或液—液分離。2.氣浮法必須滿足的條件:(1)必須向水中提供足夠量細(xì)微氣泡。(2)必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)。(3)必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。

3.按產(chǎn)生微細(xì)氣泡的方法,氣浮法分為:電解氣浮法,分散空氣氣浮法,溶氣空氣氣浮法。4.加壓溶氣氣浮法基本原理

使空氣在加壓條件下溶解于水,然后通過(guò)將壓力降至常壓而使過(guò)飽和溶解的空氣以微細(xì)氣泡形式釋放出來(lái)。

加壓溶氣氣浮法根據(jù)加壓溶氣水的來(lái)源不同分為:全加壓溶氣流程,部分加壓溶氣流程,部分回流加壓溶氣流程?;玖鞒?/p>

特點(diǎn)

流程圖

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

全加壓溶氣流程

將全部入流廢水進(jìn)行加壓溶氣,再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池,進(jìn)行固液分離。

(a)溶氣量大,增加了油?;驊腋☆w粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì);(b)在處理水量相同的條件下,它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小,從而減少了基建投資。

由于全部廢水經(jīng)過(guò)壓力泵,所以增加了含油廢水的乳化程度,而且所需的壓力泵和溶罐均較其它兩種流程大,因此投資和運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力消耗較大。

部分加壓溶氣流程

將部分入流廢水進(jìn)行加壓溶氣,再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池,其他部分直接進(jìn)入氣浮池,進(jìn)行固液分離

(a)較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小,故動(dòng)力消耗低;(b)壓力泵所造成的乳化油量較全部溶氣法低;(c)氣浮池的大小與全部溶氣法相同,但較部分回流溶氣法小。

部分回流加壓溶氣流程

將部分清液進(jìn)行回流加壓,入流水則直接進(jìn)入氣浮池,進(jìn)行固液分離。

(a)加壓的水量少,動(dòng)力消耗?。唬╞)氣浮過(guò)程中不促進(jìn)乳化;(c)礬花形成好,后絮凝也少;

氣浮池的容積較前兩種流程大。

5.加壓溶氣氣浮法的基本原理:空氣從水中析出的過(guò)程分為兩個(gè)步驟1.氣泡核的形成過(guò)程。2.氣泡的增長(zhǎng)過(guò)程。6.黏附:微細(xì)氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式:吸附,頂托,裹挾

7.投加化學(xué)藥劑提高氣浮效果:混凝劑、浮選劑、助凝劑、抑制劑、調(diào)節(jié)劑。助凝劑的作用是提高懸浮顆粒表面的水密性,以提高顆粒的可浮性。8.壓力溶氣氣浮法系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成:壓力容器系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)和氣浮分離設(shè)備。空氣釋放裝置的功能是將壓力溶氣水減壓,使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái),并能迅速均勻地與水中的顆粒物質(zhì)黏附,減壓釋放裝置產(chǎn)生的微氣泡直徑在20-100um。9.氣固比(a):溶解空氣量(A)與原水中懸浮固體含量(S)的比值。a=AS=減壓釋放的氣體總量(g)原水中懸浮固體總量(g)氣固比選用涉及原水水質(zhì)、出水要求、設(shè)備、動(dòng)力等因素,對(duì)于所處理的廢水最好經(jīng)過(guò)氣浮實(shí)驗(yàn)來(lái)確定氣固比,無(wú)實(shí)驗(yàn)資料一般取值0.005-0.06,廢水中懸浮固體濃度不高時(shí)取下限,懸浮固體較高時(shí),可選用上限。10.廢水處理中,氣浮法與沉淀法相比較與沉淀法相比較,浮上法具有以下優(yōu)點(diǎn):①浮上法的表面負(fù)荷高,有可能高達(dá)12m3/(m2·h),水在池中中的停留時(shí)間只需10~20min,而且池深只需2m左右,故占地面積較少,節(jié)省基建投資;②浮上法具有預(yù)曝氣作用,出水和浮渣都含有一定量的氧,有利于后續(xù)處理或再用,泥渣不易腐化;③對(duì)那些很難用沉淀法去除的低濁含藻水,浮上法處理效率高,甚至還可去除原水中的浮游生物,出水水質(zhì)好;④浮渣含水率低,一般在96%以下,比沉淀池污泥體積少2~10倍,這對(duì)污泥的后續(xù)處理有利,而且表面刮渣也比池底排泥方便;⑤可以回收利用有用的物質(zhì);⑥浮上法所需藥劑量比沉淀池節(jié)省。缺點(diǎn):浮上法電耗較大,處理每噸廢水比沉淀法多耗電約0.02~0.04kW·h;目前使用的溶氣水減壓釋放器容易堵塞;浮渣怕較大的風(fēng)雨襲擊。三、污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(一)污水生物處理的概念:利用微生物的新陳代謝,將廢水中的有機(jī)物的一部分轉(zhuǎn)化為微生物的細(xì)胞物質(zhì),另一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物或簡(jiǎn)單的有機(jī)物的方法。1.根據(jù)參加代謝活動(dòng)的微生物對(duì)溶解氧的需求不同,分為:好氧生物處理(存在分子氧),缺氧生物處理(存在化合態(tài)氧),厭氧生物處理(既無(wú)分子氧又無(wú)化合態(tài)氧存在)。2.好氧生物處理法有:活性污泥法(懸浮生長(zhǎng)法)和生物膜法(附著生長(zhǎng)法)。(二)污水生物處理的基本原理1.生物處理的有機(jī)物去向:有機(jī)物被微生物攝取后,通過(guò)代謝活動(dòng),約有1/3被分解,穩(wěn)定并提供其生理活動(dòng)所需要的能量,約2/3被轉(zhuǎn)化,合成新的細(xì)胞物質(zhì),即進(jìn)行微生物自身生長(zhǎng)繁殖。2.生物處理有機(jī)物的去向:有機(jī)物轉(zhuǎn)化分為3個(gè)部分:一部分轉(zhuǎn)化為可回收利用的可燃性氣體甲烷,一部分被分解為二氧化碳、水、氨、硫化氫等無(wú)機(jī)物,并為細(xì)胞合成提供能量;少量有機(jī)物則被轉(zhuǎn)化、合成新的細(xì)胞物質(zhì)。污水中生物脫氮處理過(guò)程中氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化(好氧或厭氧條件),硝化(好氧),反硝化(缺氧)(+同化作用)。(三)脫氮除磷基本理論城鎮(zhèn)污水生物脫氮過(guò)程的基本步驟:微生物經(jīng)氨化反應(yīng)分解有機(jī)氮化合物生成氨,再在亞硝酸鹽菌和硝化細(xì)菌的作用下,經(jīng)硝化反應(yīng)生成(亞)硝酸鹽,最后經(jīng)反硝化反應(yīng)將(亞)硝酸鹽還原為氮?dú)?。?dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí),同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。(四)微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)環(huán)境微生物的四個(gè)生長(zhǎng)期:停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期、衰老期(五)微生物的生長(zhǎng)環(huán)境

=1\*GB3

微生物的營(yíng)養(yǎng):主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷。BOD5:N:P=100:5:1

=2\*GB3

溫度

=3\*GB3

PH6.5-8.5

=4\*GB3

溶解氧(不低于2mg/L)

=5\*GB3

有毒物質(zhì)(六)米氏方程V=VmaxSKm+SKm是半速度常數(shù),是V=1/2Vmax時(shí)的底物濃度Monod方程μ=μmaxSKs+Sumax是u在限值增長(zhǎng)的底物(碳源)達(dá)到飽和濃度時(shí)的最大值。四、活性污泥法ActivatesSludgeThemostcommonoptionusesmicroorganismsinthetreatmentprocesstobreakdownorganicmaterialwithaerationandagitation,thenallowssolidstosettleout.Bacteria-containing“activatedsludge”iscontinuallyrecirculatedbacktotheaerationbasintoincreasetherateofoganicdecomposition.(一)基本概念1.活性污泥是一種茶褐色的絮絨狀小顆粒,是活性污泥處理系統(tǒng)的核心,其上棲息著大量的活躍的微生物,在這些微生物的作用下,具有將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物的活力。活性污泥的主體是細(xì)菌,多數(shù)是革蘭氏陰性菌,原生動(dòng)物在活性污泥中大量存在。2.活性污泥法的基本原理:(1)通過(guò)充分曝氣供氧,使大量繁殖的微生物群體懸浮在水中,并利用從而降解污水中的有機(jī)污染物(氧化分解有機(jī)物能力);(2)停止曝氣時(shí),懸浮微生物絮凝體易于沉淀與水分離,并使污水得到凈化、澄清(良好的凝聚和沉淀性能)。3.活性污泥法的基本流程——由曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)和污泥回流處理系統(tǒng)組成4.活性污泥的組成:a.具有代謝功能活性的微生物群體(Ma)b.微生物(主要是細(xì)菌)內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物(Me)c.由原污水挾入的難為細(xì)菌分解的惰性有機(jī)物質(zhì)(Mi)d.由污水挾入的無(wú)機(jī)物質(zhì)(Mii)5.活性污泥法的凈化機(jī)理:①吸附階段:由于絮狀的活性污泥表面積很大(約2000~10000m2/m3),在表面上富集著大量的微生物,在其外部覆蓋著多糖類的黏液層,污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)被絮凝和吸附去除。這一過(guò)程能夠在30min內(nèi)完成,污水BOD的去除率可達(dá)70%。它的速率取決于:a.微生物的活性程度;b.反應(yīng)器內(nèi)水力擴(kuò)散程度與水動(dòng)力學(xué)的規(guī)律。前者決定活性污泥微生物的吸附、凝聚性能;后者決定活性污泥絮凝體與有機(jī)污染物的接觸程度。②氧化階段:被攝入細(xì)胞體內(nèi)的有機(jī)污染物,在各種胞內(nèi)酶,如脫氫酶、氧化酶等的催化作用下,微生物對(duì)其進(jìn)行代謝反應(yīng)。一部分有機(jī)物進(jìn)行氧化分解,最終形成二氧化碳和水等穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物質(zhì),并提供合成新細(xì)胞物質(zhì)所需的能量;另一部分有機(jī)污染物為微生物合成新的細(xì)胞。③絮凝體的形成與絮凝沉淀階段:氧化階段合成的菌體有機(jī)體絮凝形成絮凝體,通過(guò)重力沉淀從水中分離出來(lái),使水得以凈化。6.活性污泥處理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件和要求是:(1)廢水中含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有適當(dāng)?shù)腃:N:P。(2)混合液中應(yīng)含有足夠的溶解氧。(3)活性污泥在反應(yīng)器內(nèi)呈懸浮狀態(tài),能夠充分的與廢水相接觸。(4)避免對(duì)微生物有毒害作用的物質(zhì)進(jìn)入。(5)活性污泥的濃度應(yīng)保持適當(dāng)。(6)適當(dāng)?shù)腜H,活性污泥微生物的最適PH介于6.5-8.5之間。(7)適當(dāng)?shù)乃疁亍?5-30℃(8)有機(jī)負(fù)荷率7.活性污泥的性質(zhì)和指標(biāo)(1)混合液懸浮固體濃度(mixedliquorsuspendedsolids,MLSS):指曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體的質(zhì)量,也稱之為污泥濃度。MLVSS代表混合液懸浮固體中有機(jī)物的含量。(2)污泥的沉降比(settledvolume,SV%):指曝氣池混合液靜止30min后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù),通常采用1L的量筒測(cè)定污泥沉降比。(3)污泥體積指數(shù)(sludgevolumeindex,SVI):指曝氣池混合液沉淀30min后,每單位質(zhì)量干泥形成的濕污泥的體積,常用單位為ml/g。SVI=沉淀污泥的體積(mLL)MLSS(gL)污泥指數(shù)能較好的反映出活性污泥的松散程度,凝聚和沉降性能。一般城市污水正常運(yùn)行條件下的SVI在100~150之間。SVI值過(guò)低,說(shuō)明泥粒細(xì)小,無(wú)機(jī)質(zhì)含量高,缺乏活性;過(guò)高,說(shuō)明污泥的沉降性能不好,并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。如果SVI>200,污泥難于分離,容易產(chǎn)生污泥膨脹。(4)污泥密度指數(shù)(SDI):指曝氣池混合液在靜置30min后,含于100mL沉降污泥中的活性污泥懸浮固體的克數(shù)。(5)污泥齡(SRT):又稱污泥平均停留時(shí)間。指每日新增的污泥平均停留在曝氣池中的天數(shù),也就是曝氣池全部活性污泥平均更新一次所需的時(shí)間,或工作著的活性污泥總量同每日排放污泥量的比值。單位為d。7.活性污泥法中的污泥參數(shù)(1)污泥產(chǎn)率系數(shù):活性污泥每降解1kgBOD5所新生成的活性污泥的量。(0.4-0.7)(2)污泥負(fù)荷率(F/M):又稱有機(jī)底物(F)與微生物量(M)的比值,是指曝氣池內(nèi)單位質(zhì)量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)物含量。單位kgBOD5/(kgMLSS·d)(0.2-0.4)(F/M比值是影響污泥增長(zhǎng)速率,有機(jī)物去除速率,氧的利用速率以及污泥吸附凝聚性能的重要因素。F/M大,說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,微生物繁殖過(guò)快,處在對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期,去除率高,但污泥不易凝聚沉降,沉降性能差。F/M小,說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)過(guò)少,微生物由于缺乏營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源呼吸期,代謝自身細(xì)胞物質(zhì),影響去除效率,但沉降性能好。因此,在廢水處理中,應(yīng)控制BOD負(fù)荷在一定的范圍:高負(fù)荷:1.5~2.0;中負(fù)荷:0.2~0.5;低負(fù)荷:0.03~0.05。)(3)污染物容積負(fù)荷:?jiǎn)挝黄貧獬赜行莘e在單位時(shí)間內(nèi)流入的污染物的量,kgBOD5/(m3·d)表示。(4)水力停留時(shí)間:曝氣池有效容積與污水流量之比值,表示污水在曝氣池中的平均停留時(shí)間。(6-10h)8.活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)活性污泥法具有處理能力強(qiáng),出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種廢水生物處理工藝,但它也存在基建與運(yùn)行費(fèi)用較高、能耗較大、管理較復(fù)雜、易出現(xiàn)污泥膨脹和污泥上浮以及對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除效果有限等問(wèn)題。(二)活性污泥法的發(fā)展1.常用的活性污泥法曝氣池的基本形式(1)推流式曝氣池:污水及回流污泥一般從池體的一端進(jìn)入,水流呈推流型,底物濃度在進(jìn)口端最高,沿池長(zhǎng)逐漸降低,至池出口端最低。(2)完全混合式曝氣池:污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池,在曝氣攪拌作用下立即和全池混合,曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物濃度,微生物濃度、需氧速率完全一致。(3)封閉環(huán)流式反應(yīng)池:結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn),污水進(jìn)入反應(yīng)池后,在曝氣設(shè)備的作用下被快速、均勻的與反應(yīng)器中混合液進(jìn)行混合,混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動(dòng)。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式,而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。(4)序批式反應(yīng)池(SBR):屬于“注水-反應(yīng)-排水“類型反應(yīng)器,在流態(tài)上屬于完全混合,但有機(jī)污染物卻是隨著反應(yīng)時(shí)間的推移而被降解的。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置五個(gè)基本過(guò)程組成,從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期,所有處理過(guò)程都是在同一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行,混合液始終留在池中,從而不需另外設(shè)置沉淀池。2.活性污泥法的主要運(yùn)行方式(1)傳統(tǒng)推流式:污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入,在池內(nèi)呈推流式流動(dòng)至池的末端,充氧設(shè)備設(shè)置沿池長(zhǎng)均勻布置,會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足,后半段供氧超過(guò)需要的現(xiàn)象。(2)漸減曝氣法:漸減曝氣布置擴(kuò)散器,使布?xì)庋爻踢f減,而總的空氣量有所減少,這樣可以節(jié)省能量,提高處理效率。(3)分布曝氣:采用分點(diǎn)進(jìn)水方式,入流污水在曝氣池中分3-4點(diǎn)進(jìn)入,均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物的負(fù)荷和需氧量,提高了曝氣池對(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力。(4)完全混合法:進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、勻化,入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷是,池液的組成變化較小,即該工藝對(duì)沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;污水在曝氣池內(nèi)分布均勻,F(xiàn)/M值均等,各部分有機(jī)污染物降解工況相同,微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致,曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。(5)淺層曝氣法:其特點(diǎn)是氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量的空氣進(jìn)行曝氣,就可以獲得較高的氧傳遞速率。(6)深層曝氣法:在深井中可利用空氣作為動(dòng)力,促進(jìn)液流循環(huán)。并且深井曝氣池內(nèi),氣流紊流大,液膜更新快,促使KLa值增大,同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng),溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。(7)高負(fù)荷曝氣法:在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥相同,但曝氣停留時(shí)間為1.5-3.0個(gè)小時(shí),曝氣池活性污泥處于生長(zhǎng)旺盛期。主要特點(diǎn)是有機(jī)容積負(fù)荷或污泥負(fù)荷高,但處理效果低。(8)克勞斯法(Kraus):把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣,然后再進(jìn)入曝氣池,克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題。而且消化池上清液中富含氨氮,可以提供大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大,有改善混合液沉淀性能的功效。(9)延時(shí)曝氣法:曝氣時(shí)間很長(zhǎng),活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài),剩余污泥少而穩(wěn)定,無(wú)需消化,可直接排放。本工藝還具有處理過(guò)程穩(wěn)定性高,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng),不需要初沉池等優(yōu)點(diǎn)。(10)接觸穩(wěn)定法:混合液的曝氣完成了吸附作用,回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。本工藝的特點(diǎn)是污水與活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時(shí)間短,吸附池容積較小,再生池的容積也較小,另外其具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。(11)氧化溝:氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式,它的池體狹長(zhǎng),池深較淺,在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng),推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng),具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用。(12)純氧曝氣法:純氧代替空氣,可提高生物處理速度。在密閉的容器中,溶解氧的飽和度可提高,氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高,氧傳遞速率增加了,因而處理效果好,污泥的沉淀性也好。(13)吸附-生物降解工藝(AB法):處理效果穩(wěn)定,具有抗沖擊負(fù)荷和PH變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。(14)序批式活性污泥法(SBR法):1.工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,不設(shè)二沉池,曝氣池兼具二沉池的功能,無(wú)污泥回流設(shè)備;2.耐沖擊負(fù)荷,在一般情況下無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池;3.反應(yīng)推動(dòng)力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系的出水水質(zhì);4.運(yùn)行操作靈活,通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果;5.污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效的防止絲狀菌膨脹;6.該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制,便于自控運(yùn)行,易于維護(hù)管理。3.氧化溝的工藝特點(diǎn):(1)簡(jiǎn)化了預(yù)處理,氧化溝水力停留時(shí)間和污泥齡比一般生物處理法長(zhǎng),懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的去除,排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定,因此氧化溝可以不設(shè)初沉池,污泥也不需要進(jìn)行厭氧消化。(2)占地面積小,因在流程中省略了出次沉淀池、污泥消化池、有時(shí)還省略二次沉淀池和污泥回流裝置,使污水處理廠總占地面積不僅沒(méi)有增大,相反還可縮小。(3)具有推流式流態(tài)特征,氧化溝具有推流特性,使得溶解氧濃度在沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度,形成好氧、缺氧、厭氧條件。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制,可以取得更好的除磷脫氮效果。(三)氣體傳遞原理和曝氣設(shè)備1.氧吸收率:指向混合液供給1kg氧時(shí),水中所能獲得的氧量。評(píng)價(jià)鼓風(fēng)曝氣。2.動(dòng)力效率:指單位動(dòng)力在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)移的氧量。評(píng)價(jià)機(jī)械曝氣。3.液相中溶解氧濃度變化率dcdt=KLAV(cs-c)KL—液膜中氧分子的傳質(zhì)系數(shù)。A—?dú)庖航佑|界面面積,m3Cs—與界面氧分壓所對(duì)應(yīng)的溶液飽和溶解氧值。C—溶液中溶解氧濃度。4.影響KLa值的因素:(1)溶解在水中的憎水性有機(jī)物影響KLa值。(2)水體的溫度同時(shí)影響KLa值和Cs值。5.曝氣作用:1.向廢水中供氧2.起攪拌混合作用,使活性污泥處于懸浮狀態(tài),達(dá)到污泥同污染物、溶解氧充分接觸。6.曝氣設(shè)備:鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)一定的風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài),風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴(kuò)散器的摩擦損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓;空氣凈化器的目的是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防治擴(kuò)散器阻塞。7.曝氣設(shè)備性能指標(biāo):1.氧轉(zhuǎn)移計(jì)算好氧速度與基質(zhì)BOD去除的關(guān)系R0=a'QSr+b'VxQ-廢水處理量a’-平均轉(zhuǎn)化1kgBOD需氧量b’-微生物自身氧化需氧量X-污泥濃度V-污泥體積(四)活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算污泥齡在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間,其定義為在處理系統(tǒng)(曝氣池)中微生物的平均停留時(shí)間。在工程上,就是指反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值?;钚晕勰嗄帻g是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)/運(yùn)行的重要參數(shù)。在曝氣池設(shè)計(jì)中的活性污泥法,出水水質(zhì),曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,由活性污泥泥齡即可計(jì)算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計(jì)算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計(jì)算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理過(guò)程中,活性污泥泥齡也會(huì)影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理,而且還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。曝氣池容積V=YQ(S0-Se)θcX(1+Kdθc)Y—活性污泥的產(chǎn)率系數(shù),gVSS/gBODQ—預(yù)曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量,m3/dS0—曝氣池進(jìn)水的平均BOD5值Se—曝氣池出水的平均BOD5值X—曝氣池混合液污泥濃度MLVSSKd—內(nèi)源代謝系數(shù),d-1(五)活性污泥法的運(yùn)行和管理1.活性污泥的培養(yǎng)與馴化培養(yǎng):為活性污泥的微生物提供一定的生長(zhǎng)繁殖條件,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,就會(huì)有活性污泥形成,且在數(shù)量上逐漸增加,到最后達(dá)到處理廢水所需的污泥濃度。馴化:對(duì)混合微生物群進(jìn)行淘汰和誘導(dǎo),不能適應(yīng)環(huán)境條件和所處理廢水特性的微生物被抑制,具有分解廢水有機(jī)物活性的微生物得到發(fā)育,并誘導(dǎo)出能利用廢水有機(jī)物的酶體系。2.污泥膨脹:指污泥體積增大而密度下降,污泥的凝聚性和沉降性惡化,致使處理水渾濁的現(xiàn)象。3.污泥特征(1)結(jié)構(gòu)松散,質(zhì)量變輕,沉淀壓縮性差(2)SV值增大,有時(shí)達(dá)到90%,SVI達(dá)到300以上,大量污泥流失,出水渾濁;(3)二次沉淀池難以固液分離,回流污泥濃度低,無(wú)法維持曝氣池正常工作*/4.致使絲狀菌大量繁殖的原因:(1)DO(溶解氧)菌膠團(tuán)要求DO至少在0.5mg/L以上,絲狀菌在DO低于0.1mg/L的環(huán)境中也能較好的生長(zhǎng),甚至在厭氧條件下殘存而不受影響。所以,一般來(lái)說(shuō)曝氣池中溶解氧應(yīng)保持在2mg/L。(2)沖擊負(fù)荷負(fù)荷超過(guò)了正常負(fù)荷,污泥膨脹程度提供,絮凝體增大,絮體內(nèi)部DO消耗提高,從而致使絮體內(nèi)部缺氧,抑制菌膠團(tuán)生長(zhǎng),也就提供了絲狀菌生長(zhǎng)的低氧條件,絲狀菌生長(zhǎng)超過(guò)了菌膠團(tuán)的生長(zhǎng),導(dǎo)致污泥膨脹。(3)營(yíng)養(yǎng)條件變化一般細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)為BOD5:N:P=100:5:1條件下生長(zhǎng)。如果N、P缺乏,C/N比升高,即碳水化合物相對(duì)過(guò)剩,過(guò)多,適宜絲狀菌生長(zhǎng)。(4)硫化物經(jīng)驗(yàn)表明,含硫化合物高的廢水易發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀菌膨脹。(5)有毒重金屬的沖擊負(fù)荷雖然重金屬對(duì)絲狀細(xì)菌和菌膠團(tuán)都有抑制作用,但不能使絲狀細(xì)菌消失,此時(shí)的絮體呈針點(diǎn)狀,使出水懸浮物濃度提高。(6)PH值絲狀菌生長(zhǎng)PH4.5-6.5,而菌膠團(tuán)生長(zhǎng)的PH為6—8。(7)溫度絲狀菌適宜于高溫生長(zhǎng),因此在高溫環(huán)境下易發(fā)生污泥膨脹。菌膠團(tuán)適宜中溫。5.其它常見(jiàn)問(wèn)題:污泥上浮泡沫問(wèn)題(六)二次沉淀池1.二次沉淀池在功能上要同時(shí)滿足澄清(固液分離)和污泥濃縮(使回流污泥的含水率降低,回流污泥的體積減少)兩方面的要求。2.二次沉淀池的構(gòu)造可采用平流式、豎流式和輻流式沉淀池。但應(yīng)注意一下特點(diǎn):(1)二次沉淀池的進(jìn)水部分要仔細(xì)考慮,應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件,使泥花結(jié)大。(2)二沉池中污泥絮體較輕,容易被出水挾走,因此要限制出流堰流速。(3)污泥斗的容積,要考慮污泥濃縮的要求。五.生物膜法TricklingFiltersThesearebedsofcoarsemedia(oftenstonesorplastic)3-10ftdeep.Wastewaterissprayedintotheair(aeration),andtheallowtotricklethroughthemedia,breakdownmaterialinthewastewater.Tricklingflitersdrainatthebottom;thewastewateriscollectedandthenundergoessedimentation.(一)概述1.生物膜法是污水土地處理的人工強(qiáng)化法,依靠固著于固體介質(zhì)表面的微生物來(lái)去除廢水中溶解性有機(jī)污染物,是一種被廣泛采用的生物處理方法。2.生物膜形成過(guò)程:含有機(jī)分子的水→生物膜附著生長(zhǎng)載體表面→改良載體表面→浮游微生物細(xì)胞變成不可解吸細(xì)胞→攝取并消耗水中的底物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)→產(chǎn)生胞外多聚物,將生物膜緊緊地結(jié)合在一起→進(jìn)入水中)3.生物膜法的主要特征(與活性污泥法相比)(1)生物相特征

=1\*GB3

生物多樣化能夠形成一個(gè)復(fù)雜穩(wěn)定的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)

=2\*GB3

食物鏈長(zhǎng)形成細(xì)菌—真菌—原生動(dòng)物—后生動(dòng)物—微型動(dòng)物的長(zhǎng)食物鏈,生物膜上能夠棲息高水平的生物,污泥量低于活性污泥法。

=3\*GB3

能存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物由于呈固著態(tài),生物固體平均停留時(shí)間長(zhǎng),因此在生物膜上能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、增值速度較慢的微生物。

=4\*GB3

生物膜法可分段進(jìn)行并有利于培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)菌種。(2)工藝特征

=1\*GB3

對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,耐沖擊負(fù)荷,并能夠處理低濃度的污水,生物膜反應(yīng)器受水質(zhì)水量變化而引起的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷波動(dòng)的影響較小,即使有一段時(shí)間中斷進(jìn)水或工藝遭到破壞,反應(yīng)器的性能亦不能受到致命影響,恢復(fù)起來(lái)也較快。

=2\*GB3

污泥沉降性能良好,易于固液分離;剩余污泥產(chǎn)量少,降低污泥處理和處置的費(fèi)用。

=3\*GB3

生物量高,處理能力大,凈化功能顯著提高。

=4\*GB3

易于運(yùn)行管理,節(jié)能、減少污泥膨脹問(wèn)題缺點(diǎn):(1)需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu),在不少情況下基建投資超過(guò)活性污泥法;(2)出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片,大量非活性細(xì)小懸浮物分散水中使處理水的澄清度降低。3.生物膜法的分類:接觸方式不同:填充式和浸漬式填充式(沿固定表面流過(guò),接觸):生物濾池生物轉(zhuǎn)盤(pán)浸漬式(完全浸沒(méi)鼓風(fēng)曝氣):接觸氧化法生物流化床4.生物膜法基本原理:生物膜法處理污水就是將污水與生物膜接觸,進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換,利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化,使廢水獲得凈化,同時(shí)生物膜內(nèi)的微生物不斷生長(zhǎng)繁殖。5.好氧生物膜的培養(yǎng)有三種方法:自然掛膜法(帶自然菌種的污水),活性污泥掛膜法(活性污泥與污水混合),優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法(二)生物濾池1.生物濾池的構(gòu)造:濾床、布水設(shè)備、排水系統(tǒng)三部分2.理想的濾料應(yīng)具有以下特征:(1)能為微生物附著提供大量的表面積(2)使污水以液膜狀態(tài)流過(guò)生物膜(3)有足夠的空隙率,保證通風(fēng)(即保證氧的供給)和使脫落的生物膜能隨水流出濾池。(4)不被微生物降解,也不抑制微生物的生長(zhǎng),有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。(5)有一定機(jī)械強(qiáng)度(6)價(jià)格低廉3.設(shè)置布水設(shè)備的目的是為了使污水能均勻地分布在這個(gè)給濾床表面上。4.排水系統(tǒng)的作用(1)收集濾床流出的污水和生物膜(2)保證通風(fēng)(3)支撐濾料5.生物濾池形式及適用條件低負(fù)荷生物濾池:僅在污水量小,地區(qū)比較偏僻,石料不貴的場(chǎng)合尚有可能使用。高負(fù)荷生物濾池:適用于大部分污水處理過(guò)程,水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷都比較高。6.影響生物濾池性能的主要因素(1)濾池高度:隨著濾池深度增加,微生物從低級(jí)趨向高級(jí),種類逐漸增多,生物膜量從多到少。各層生物膜的微生物不相同,處理污水的功能和速率也隨之不同。(2)負(fù)荷率(有機(jī)負(fù)荷N和水力負(fù)荷qF或qV)在低負(fù)荷條件下,隨著濾率的提高,污水中有機(jī)物的傳質(zhì)速率加快,生物膜量增多,濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負(fù)荷條件下,隨著濾率的提高,污水在生物濾床中停留的時(shí)間縮短,出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。(3)回流(利用污水廠的出水和生物濾池出水稀釋進(jìn)水的做法稱為回流,回流水量和進(jìn)水量之比為回流比)i.可提高生物濾池的濾率。ii.提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭iii.當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有害物質(zhì)時(shí),回流可改善進(jìn)水的腐化情況,提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物濃度;iv.進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí),回流有穩(wěn)定和調(diào)節(jié)進(jìn)水的作用。(4)供氧微生物的好氧性,厭氧性,兼氧性使微生物有不同的氧需求,氧氣量就制約了微生物的活性,進(jìn)而影響了微生物分解有機(jī)物反應(yīng)速率,從而影響了處理效果。(三)生物接觸氧化法生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法的生物膜法,該法在生物接觸氧化池(曝氣池)中充填各種填料,部分微生物以生物膜的形式附著生長(zhǎng)在填料表面,部分微生物則懸浮生長(zhǎng)在水體中,在生物膜的作用下,廢水得到凈化。(四)生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的主要組成部分有轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤(pán)、廢水處理槽和驅(qū)動(dòng)裝置等(五)生物流化床1.生物流化床處理技術(shù)是借助流體(液體、氣體)使表面生長(zhǎng)著微生物的固體顆粒(生物顆粒)呈流態(tài)化,同時(shí)進(jìn)行去除和降解有機(jī)污染物的生物膜法處理技術(shù)。2.生物流化床的類型:兩相和三相流化床3.三相流化床:指反應(yīng)器內(nèi)有氣、液、固三相共存的生物流化床,特點(diǎn)是向流化床直接充氧以代替外部充氧裝置。由于氣體通入具有混合效果,生物顆粒之間有劇烈摩擦,易使生物膜表層自行脫落,可以免除體外脫膜裝置。4.生物流化床的優(yōu)點(diǎn)(1)生物固體濃度高(10-20g/L),因此水力停留時(shí)間可大大縮小,容積負(fù)荷則相應(yīng)提高到7-8kgCOD/(m3·d),基建費(fèi)用也可相應(yīng)減小。(2)不存在活性污泥法中常發(fā)生的污泥膨脹問(wèn)題和其他生物膜法中存在的污泥堵塞現(xiàn)象。(3)能適應(yīng)不同濃度范圍和較大的沖擊負(fù)荷。(4)由于容積負(fù)荷和床體高度大,占地面積可大大縮小。六、穩(wěn)定塘和污水的土地處理LagoonsTheseareslow,cheapandrelativelyinefficient,butcanbeusedforvarioustypesofwastewater.Theyrelyontheinteractionofsunlight,algae,microganisms,andoxygen(sometimesaerated).(一)穩(wěn)定塘1.穩(wěn)定塘:穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘,其對(duì)污水的凈化過(guò)程和自然水體的自凈過(guò)程相似,是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。2.穩(wěn)定塘的分類:按塘內(nèi)的微生物類型、供養(yǎng)方式和功能等分:好氧塘、兼氧塘、厭氧塘、曝氣塘、深度處理塘3.好氧塘的凈化機(jī)理:好氧塘內(nèi)存在著細(xì)菌、藻類和原生生物的共生系統(tǒng)。有陽(yáng)光照射時(shí),塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用,釋放出氧,同時(shí)由于風(fēng)力的攪動(dòng),塘表面還存在自然負(fù)氧,二者使水塘呈好氧狀態(tài)。塘內(nèi)的好氧型異氧細(xì)菌利用水中的氧,通過(guò)好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖),其代謝產(chǎn)物CO2這是藻類光合作用的碳源。4.好氧塘內(nèi)的生物種群主要有細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水蚤。(二)污水土地處理1.污水土地處理是在人工調(diào)控下利用土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)是污水中的污染物凈化的處理方法。在污染物得以凈化的同時(shí),水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分得以循環(huán)利用。土地處理是使污水資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化的處理利用系統(tǒng)。2.土地處理技術(shù)有五種類型:慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地和地下滲濾系統(tǒng)。土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理:污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個(gè)綜合凈化過(guò)程,包括了物理過(guò)濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對(duì)有機(jī)物的降解等過(guò)程。3.主要污染物的去除途徑如下:(1)BOD的去除大部分是在土壤表層土中去除的。土壤中大量的一樣行微生物對(duì)被過(guò)濾、截留在土壤顆??障堕g的懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物進(jìn)行生物降解,并合成微生物細(xì)胞。(2)磷和氮的去除在土地處理中,磷主要是通過(guò)植物吸收,化學(xué)反應(yīng)和沉淀(于土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽),物理吸附和沉積(土壤中的粘土礦物對(duì)磷酸鹽的吸附和沉積),物理化學(xué)吸附(離子交換、絡(luò)合吸附)等方式被去除。去去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽(yáng)離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對(duì)磷的吸收等因素影響。氮只要是通過(guò)植物吸收,微生物脫氮(氨化、硝化、反硝化),揮發(fā)、滲出(氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出)等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長(zhǎng)期、對(duì)氮的吸收能力,以及土地處理系統(tǒng)的工藝等因素影響。(3)懸浮物質(zhì)的去除污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的空隙截留、過(guò)濾去除的。(4)病原體的去除污水經(jīng)土壤過(guò)濾后,水中大部分的病菌和病毒可被去除,去除率可達(dá)92%—97%(5)重金屬的去除重金屬的去吃主要是通過(guò)物理化學(xué)吸附,化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。七.污水的厭氧生物處理1.廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程,也稱厭氧消化。2.厭氧發(fā)酵通常分為三個(gè)階段:第一階段為水解發(fā)酵階段:復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下,首先被分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)酸。繼而簡(jiǎn)單的有機(jī)酸在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化成乙酸、丙酸、丁酸等。第二階段為產(chǎn)酸產(chǎn)氣階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把第一階段中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫,并有二氧化碳生成。第三階段為產(chǎn)甲烷階段:產(chǎn)甲烷菌把第一階段和第二階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。厭氧生物處理可以在中溫(35℃—38℃)進(jìn)行(中溫消化),也可在高溫(52℃—55℃)進(jìn)行(稱高溫消化)。因?yàn)樵趨捬跎锾幚磉^(guò)程中需考慮到各項(xiàng)因素對(duì)產(chǎn)甲烷菌的影響,因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌在兩個(gè)溫度段時(shí),活性最高,處理效果最好。3.厭氧生物處理的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):(1)厭氧廢水處理技術(shù)成本低、經(jīng)濟(jì)性好。(2)厭氧處理不但耗能少,而且能產(chǎn)生大量的能源。(3)厭氧廢水處理負(fù)荷高、占地少,反應(yīng)器體積小。(4)厭氧方法可以處理高濃度的有機(jī)廢水。(5)厭氧方法產(chǎn)泥量少,剩余污泥脫水性能耗。(6)厭氧方法對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求量少,其BOD:N:P為(350-500):5:1.(7)厭氧方法的菌種(如厭氧污泥顆粒)沉降性能好,生物活性保存期長(zhǎng)。(8)厭氧處理系統(tǒng)規(guī)模靈活,可大可小,設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作。缺點(diǎn):(1)厭氧方法雖然負(fù)荷高、進(jìn)水濃度高且有機(jī)物去除性絕對(duì)量高,但其出水COD濃度高于好氧處理,一般不能達(dá)標(biāo)排放。(2)厭氧反應(yīng)器初次啟動(dòng)過(guò)程緩慢,一般需要8—12周的時(shí)間,其主要原因是厭氧細(xì)菌增殖緩慢。(3)厭氧過(guò)程常常會(huì)產(chǎn)生異味,包括CH4、H2S及揮發(fā)性有機(jī)物等,控制不好易給周圍環(huán)境帶來(lái)污染與危害。(4)厭氧微生物對(duì)毒性物質(zhì)較為敏捷,對(duì)于有毒廢水性質(zhì)了解不足或操作不當(dāng),在嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致反應(yīng)器運(yùn)行條件的惡化。4.影響厭氧生物處理的主要因素有:pH,溫度,生物固體停留時(shí)間(污泥齡)、攪拌和混合、營(yíng)養(yǎng)與C/N比、有毒物質(zhì)等。5.提高厭氧生物處理的效能可考慮:(1)pH維持在6.8—7.2之間(2)溫度可以維持在中溫(35-38℃),也可以是高溫(52—55℃)(3)保持較長(zhǎng)的生物固體停留時(shí)間(4)系統(tǒng)內(nèi)避免進(jìn)行連續(xù)的劇烈攪拌(5)碳:氮:磷控制為200-300:5:1為宜(6)需控制有毒物質(zhì)的濃度,以防止有毒物質(zhì)影響微生物的生存而使效果降低。6.硫化氫的毒害作用:脫硫弧菌(屬于硫酸鹽還原菌)能將乳酸、丙酮酸和乙醇轉(zhuǎn)化為H2、CO2和乙酸,但在含硫無(wú)機(jī)物(SO42-,SO32-)存在時(shí),它將優(yōu)先還原SO42-,SO32-,產(chǎn)生H2S,形成與產(chǎn)甲烷菌對(duì)機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)。因此,當(dāng)厭氧處理系統(tǒng)中SO42-,SO32-濃度過(guò)高時(shí),產(chǎn)甲烷過(guò)程就會(huì)受到抑制。解決方案:采用兩段式工藝7.上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)污水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。在反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥層,大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。由于氣態(tài)產(chǎn)物(消化氣)的攪動(dòng)和氣泡黏附污泥,在污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器,完成氣、液、固三相分離。被分離的消化氣從上部導(dǎo)出,被分離的污泥則自動(dòng)滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區(qū)流出。由于在反應(yīng)器內(nèi)可以培養(yǎng)出大量厭氧顆粒污泥,使反應(yīng)器的負(fù)荷很大。對(duì)一般的高濃度有機(jī)廢水,當(dāng)水溫在30℃左右時(shí),負(fù)荷率可達(dá)10~20kgCOD/m3?d。八.污水的化學(xué)與物理化學(xué)處理TertiarytreatmentAnincreasingnumberofwastewaterfacilitiesalsoemploytertiarytreatmentmayincludeprocessestoremovenutrientssuchasnitrogenandphosphorus,andcarbonadsorptiontoremovechemicals.Theprocesscanbephysical,biological,orchemical.1.污水的化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。2.常用的化學(xué)處理方法有:化學(xué)混凝法、中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法3.化學(xué)處理的對(duì)象主要是水中的無(wú)機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。4.與生物處理相比:成本高;運(yùn)行管理較容易。占地較小,污泥較難脫水處理。

化學(xué)處理所產(chǎn)生的污泥

生物處理所產(chǎn)生的污泥

數(shù)量

較多

較少

質(zhì)量

各種有機(jī)無(wú)機(jī)物質(zhì)

微生物,N、P等

體積

較小

較大

最后處理處置

較麻煩,處理流程:存儲(chǔ)—濃縮—調(diào)理—脫水—最終處置

較簡(jiǎn)單,處理流程:儲(chǔ)存—調(diào)理—脫水濃縮—最終處置

(一)化學(xué)混凝法1.混凝:廢水中預(yù)先投加化學(xué)藥劑來(lái)破壞膠體的穩(wěn)定性,使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成具有可分離性的凝聚體,再加以分離除去的過(guò)程。2.混凝原理之膠體的穩(wěn)定性:(1)膠體微粒直徑為10-3—10-8mm,粒徑和質(zhì)量很小。(2)顆粒受水分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)(3)膠體微粒本身帶電,同類膠體微粒帶有同性電荷,彼此之間存在靜電排斥力。(4)許多水分子被吸引在膠體微粒周圍,形成水化膜,阻止膠體微粒與帶相反電荷的離子中和。3.化學(xué)混凝法的原理與適用條件:原理:混凝是通過(guò)向廢水中投加混凝劑(coagulant),破壞膠體穩(wěn)定性,通過(guò)壓縮雙電層作用,吸附架橋作用及網(wǎng)捕作用使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉降與水分離,使廢水得到凈化。適用條件:廢水中有細(xì)小懸浮顆粒和膠體顆粒,這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。脫穩(wěn):膠粒因ζ電位降低或消除以致失去穩(wěn)定性的過(guò)程凝聚:脫穩(wěn)的膠粒相互凝結(jié)絮凝:由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過(guò)程凝聚和絮凝總稱為混凝。4.混凝劑:無(wú)機(jī)鹽類混凝劑(鋁鹽、鐵鹽)高分子混凝劑(聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺)助凝劑:可以調(diào)節(jié)或改善混凝條件,也可以改善絮凝體結(jié)構(gòu),利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用,使細(xì)小絮凝體變得粗大而緊密。5.影響混凝效果的主要因素(1)水溫水溫低時(shí),水解困難,且粘度大,不利于脫穩(wěn)膠粒相互絮凝,影響絮凝體的結(jié)大,進(jìn)而影響后續(xù)的沉淀處理的效果。改善的辦法是投加高分子助凝劑或是用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理。(2)pH值水的pH值對(duì)混凝的影響程度視混凝劑的品種而異。高分子混凝劑尤其是有機(jī)高分子混凝劑,混凝的效果受pH值的影響較小。(3)水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度如天然水中含黏土類雜質(zhì)為主,需要投加的混凝劑的量較少;而污水中含有大量有機(jī)物時(shí),需要投加較多的混凝劑才有效果,其投量可達(dá)10~103mg/L。在生產(chǎn)和實(shí)用上,主要靠混凝試驗(yàn)來(lái)選擇合適的混凝劑品種和最佳投量。(4)水力條件混合階段要求使藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散到全部水中以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚。不要求形成大的絮凝體?;旌弦罂焖俸蛣×覕嚢?,在幾秒鐘或一分鐘內(nèi)完成。6.化學(xué)混凝劑在投加時(shí)必須立即與處理水充分混合、劇烈攪拌廢水和混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合,是進(jìn)行反應(yīng)和混凝沉淀的前提。要立即與處理水充分混合、劇烈攪拌以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚。(二)化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法

化學(xué)混凝法

原理

向廢水中投加化學(xué)物質(zhì),使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng),生成難溶的沉淀物而從水中析出,已達(dá)到降低水中溶解污染物的目的。

混凝法是通過(guò)混凝劑使小顆粒及膠體聚集成大顆粒而沉降,不一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。

使用藥劑

投加氫氧根、硫化物、鋇鹽等能與廢水中一些離子反應(yīng)生成沉淀物的化學(xué)物質(zhì)。

主要是混凝效果好;對(duì)人類健康無(wú)害;價(jià)廉易得;使用方便的無(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)高分子類混凝劑或助凝劑。

(三)氧化還原法1.高級(jí)氧化技術(shù):以自由羥基(·OH)作為主要氧化劑的高級(jí)氧化工藝。2.電鍍廢水往往含CN-,可加氯氧化為N2和CO2(氧化法)一般采用間歇式分批處理。處理時(shí)分兩步進(jìn)行。先加堿,調(diào)整pH至10以上,同時(shí)按質(zhì)量濃度的計(jì)算量(CN-:Cl2=1:2.7)加氯,攪拌混合數(shù)分鐘。然后調(diào)整pH到8.5,再過(guò)量按計(jì)算量(CN-:Cl2=1:4.1)的110%第二次加氯,攪拌1h以上完成反應(yīng),其反應(yīng)式如下:第一步:CN-+2OH-+Cl2→CNO-+2Cl-+H2O第二步:2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2↑+N2↑+6Cl-+2H2O3.高級(jí)氧化技術(shù)的特點(diǎn): (1)高氧化性:·OH是一種極強(qiáng)的化學(xué)氧化劑,它的氧化還原電位要比普通氧化劑如氯氣、過(guò)氧化氫高得多。(2)反應(yīng)速率快:反應(yīng)速率常數(shù)達(dá)到108—1010L/(mol·s(3)提高可生物降解性,減少三鹵甲烷(THMs)和溴酸鹽的生成:可以避免和減少用氯氣氧化可能產(chǎn)生的三鹵甲烷以及用臭氧氧化可能產(chǎn)生的溴酸鹽等有害化合物。4.幾種有代表性的高級(jí)氧化工藝:1.Fenton試劑(由亞鐵鹽和過(guò)氧化氫組成)2.H2O2/UV工藝3.濕式氧化(WO)和催化濕式氧化(CWO)工藝?yán)梦锢砘瘜W(xué)的原理和化工單元操作可以去除污水中的雜質(zhì),它的處理對(duì)象主要是污水中無(wú)機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì),尤其適用于處理雜質(zhì)濃度很高的污水(用于回收利用的方法)或是很低廢水(用作污水的深度處理)。(四)吸附法1.吸附等溫式:表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式Freundlich和Langmuir吸附等溫式2.影響吸附的因素:(1)溶質(zhì)(吸附質(zhì))的性質(zhì)溶質(zhì)和溶劑之間的作用力;溶質(zhì)分子的大?。浑婋x和極性。(2)吸附劑的性質(zhì)吸附量的多少隨著吸附劑表面積的增大而增加。(3)溶液的性質(zhì)pH值,溫度,共存物質(zhì)3.吸附層的穿透:吸附劑的活性中心被吸附質(zhì)吸附逐漸達(dá)到飽和,使得出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。4.吸附劑的再生:在吸附劑本身的結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化的情況下,用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑的微孔中去除,恢復(fù)它的吸附性能。5.活性炭的高溫加熱再生法:(a)干燥,把吸附飽和的活性炭加熱到100~150℃,目的是將吸附在其細(xì)孔中的水分(含水率約為40%~50%)蒸發(fā)出來(lái),同時(shí)部分低沸點(diǎn)的有機(jī)物也隨著揮發(fā)出來(lái)。(b)炭化,水分蒸發(fā)后,繼續(xù)加溫到700℃,這時(shí),低沸點(diǎn)有機(jī)物全部揮發(fā)脫附。高沸點(diǎn)有機(jī)物由于熱分解,一部分成為低沸點(diǎn)有機(jī)物揮發(fā)脫附,另一部分被炭化,殘留在活性炭微孔中;(c)活化,將炭化留在活性炭微孔中的殘留炭通入活化氣體(如水蒸汽、二氧化碳及氧)進(jìn)行氣化,達(dá)到重新造孔的目的?;罨瘻囟纫话?00~1000℃。(五)離子交換法1.常用的離子交換劑有磺化煤和離子交換樹(shù)脂。2.離子交換樹(shù)脂是人工合成的高分子聚合物,由樹(shù)脂本體和活性基團(tuán)兩個(gè)部分組成?;钚曰鶊F(tuán)由固定離子和活性離子組成,固定離子固定在樹(shù)脂的網(wǎng)狀骨架上,活性離子(交換離子)則依靠靜電引力和固定離子結(jié)合在一起,兩者電性相反,電荷相等。特點(diǎn):交換容量高;球形顆粒,水流阻力小;交換速度快;機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好。但是成本較高。3.離子交換樹(shù)脂的的分類:按活性基團(tuán)不同可分為:含有酸性基團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,含有堿性基團(tuán)的陰離子交換樹(shù)脂,含有胺羧基團(tuán)的螯合樹(shù)脂,含有氧化還原基團(tuán)的氧化還原樹(shù)脂及兩性樹(shù)脂。4.離子交換樹(shù)脂的性能指標(biāo):離子交換容量是樹(shù)脂交換能力大小的標(biāo)準(zhǔn),可以用重量法和容積法兩種方法表示。重量法是指單位重量的干樹(shù)脂中離子交換基團(tuán)的數(shù)量,用mmol/g或mol/g來(lái)表示。容積法是指單位體積的濕樹(shù)脂中離子交換基團(tuán)的數(shù)量,用mmol/L或mol/m3樹(shù)脂來(lái)表示。全交換容量是指樹(shù)脂中活性基團(tuán)的總數(shù);工作交換容量是指在給定的工作條件下,實(shí)際所發(fā)揮的交換容量,實(shí)際應(yīng)用中由于受各種因素的影響,一般工作交換容量只有總交換容量的60%~70%;有效交換容量是指出水到達(dá)一定指標(biāo)時(shí)交換樹(shù)脂的交換容量。5.離子交換的運(yùn)行操作步驟(1)交換交換過(guò)程主要與樹(shù)脂層高度、水流速度、原水濃度,樹(shù)脂性能以及再生程度等因素有關(guān)。當(dāng)出水中的離子濃度達(dá)到限值時(shí),應(yīng)進(jìn)行再生。(2)反洗目的在于松動(dòng)樹(shù)脂層,以便下一步再生時(shí),注入的再生液能分布均勻,同時(shí)也及時(shí)地清除積存在樹(shù)脂層內(nèi)的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。反洗用原水(若用凈水則把凈水污染了)。(3)再生再生過(guò)程也就是交換反應(yīng)的逆過(guò)程。借助具有較高濃度的再生液流過(guò)樹(shù)脂層,將先前吸附的離子置換出來(lái),使其交換能力得到恢復(fù)。(4)清洗清洗水最好用交換處理后的凈水。清洗時(shí)將樹(shù)脂層內(nèi)殘留的再生廢液清洗掉,直到出水水質(zhì)符合要求為止。6.電鍍含鉻廢水的處理采用的陽(yáng)離子交換劑是732強(qiáng)酸性樹(shù)脂,陰離子交換劑是710大孔型弱堿樹(shù)脂鉻鍍槽洗滌水主要雜質(zhì)是鉻酸。從洗滌水中除鉻酸主要是去除鉻酸根,只要用陰離子交換柱就行,但為了保證回收鉻酸的純度,從漂洗槽流來(lái)的水需先經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換柱,然后流過(guò)陰離子交換柱。為了保證出水水質(zhì),在工作后期,從陰離子交換柱流出的水,要再流過(guò)另一個(gè)陰離子交換柱。陰離子交換劑被鉻酸根所飽和后用氫氧化鈉溶液再生,洗脫樹(shù)枝上的鉻酸根,使它恢復(fù)為氫氧型陰離子交換劑,再生排出的氫氧化鈉和鉻酸鈉混合溶液,流過(guò)陽(yáng)離子交換柱是轉(zhuǎn)化為很純的鉻酸溶液。

(六)萃取法萃取設(shè)備可分為三大類:罐式(萃取器)、塔式(萃取塔)和離心式(離心萃取機(jī))(七)膜析法膜析法是利用薄膜分離水溶液中某種物質(zhì)的方法的通稱。超過(guò)濾存在以下三種作用(1)溶質(zhì)在膜表面和微孔孔壁上發(fā)生吸附。(2)溶質(zhì)的粒徑大小與膜孔徑相仿,溶質(zhì)嵌在空中,引起阻塞。(3)溶質(zhì)的粒徑大于膜孔徑,溶質(zhì)在膜表面被機(jī)械截留,實(shí)現(xiàn)篩分。九、城市污水的深度處理1.硝化反應(yīng)是由亞硝酸菌和硝酸菌共同完成的。2.反硝化菌屬異養(yǎng)型兼性厭氧菌,在有氧存在時(shí),它會(huì)以O(shè)2微電子受體進(jìn)行好氧呼吸;在無(wú)氧而有NO3-或NO2-存在時(shí),則以NO3-或NO2-為電子受體,以有機(jī)碳為電子供體和營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。反硝化反應(yīng)的碳源按其來(lái)源可分為三類:外加碳源;原水中含有的有機(jī)碳;內(nèi)院呼吸碳源—細(xì)菌體的原生物質(zhì)及其貯存的有機(jī)物;3.生物法除磷(聚磷菌)4.生物脫氮除磷的影響因素(1)環(huán)境因素:溫度、pH、溶解氧(2)工藝因素:污泥齡、各反應(yīng)區(qū)的水力停留時(shí)間(3)污水成分:BOD5與N、P比值十、污泥的處理和處置Settledsolids(sludge)fromprimaryandsecondarytreatmentsettlingtanksaregivenfurthertreatmentandundergoeseveraloptionsfordisposal.(一)污泥的來(lái)源、性質(zhì)和數(shù)量1.表征污泥性質(zhì)的主要參數(shù)或項(xiàng)目有:含水率與含固率、揮發(fā)性固體、有毒有害物含量以及脫水性能等。2.通常含水率在85%以上時(shí),污泥呈流態(tài),65%-85%時(shí)呈塑態(tài),低于60%時(shí)呈固態(tài)3.污泥中水分的存在形式:游離水,毛細(xì)水,內(nèi)部水(二)污泥的處理處置1.污泥的處理工藝:儲(chǔ)存—濃縮—穩(wěn)定—調(diào)理—脫水—干化—最終處理2.常用的污泥處置方法:(1)農(nóng)業(yè)利用污泥中的氮、磷、鉀是農(nóng)作物生長(zhǎng)所必須的養(yǎng)分,熟污泥中的腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。在施用前采用堆肥、厭氧消化等措施消除其中的病原體、寄生蟲(chóng)和重金屬,使其達(dá)到有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)要求。(2)填埋污泥單獨(dú)填埋或與垃圾填埋是常用的最終處理方法。污泥填埋之前要經(jīng)過(guò)穩(wěn)定處理,在選擇填埋場(chǎng)時(shí)要研究該處的水文地質(zhì)條件和土壤條件,避免地下水受到污染。對(duì)填埋場(chǎng)的滲濾液應(yīng)當(dāng)收集并做適當(dāng)?shù)奶幚?。?)焚燒污泥的灰量大約為含水率75%的污泥的1/10.焚燒后的灰燼可填埋或利用。焚燒時(shí)的尾氣必須進(jìn)行處理。(4)投放海洋為避免海岸線及近海污染,要求將污泥投入遠(yuǎn)洋。3.污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。主要減縮污泥的間隙水(游離水)。4.污泥濃縮的方法:沉降法、氣浮法和離心法。5.濃縮池的固體通量:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi),通過(guò)濃縮池任一斷面的干固體量,kg/m2·h6.氣浮濃縮法的主要設(shè)計(jì)參數(shù):氣固比是指溶氣水經(jīng)減壓釋放出的空氣量與需濃縮的固體量之重量比?;亓鞅仁羌訅喝軞馑颗c需要濃縮的污泥量的體積比。7.污泥的穩(wěn)定常用方法是消化法(厭氧生物處理法)當(dāng)污泥中的揮發(fā)性固體的量降低40%左右即可認(rèn)定已達(dá)到污泥的穩(wěn)定。8.消化池的構(gòu)造:由集氣罩、池蓋、池體與下錐體組成9.蛋形消化池主要特點(diǎn)是池體采用最佳的流體力學(xué)形狀,因此所需完全混合的能量最小,池中不存在死角,容積利用率高,此外,池頂液面暴露面積小,通過(guò)單獨(dú)設(shè)置的攪拌機(jī)能達(dá)到理想的破渣效果。其缺點(diǎn)是構(gòu)造較為復(fù)雜,投資費(fèi)用高。10.沼氣(消化池)的收集和利用:估算每公斤揮發(fā)固體全部消化后可得0.75-1.1m3消化氣(一般含甲烷50-60%)。11.污泥的調(diào)理:調(diào)理就是破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu),減少泥水間的親和力,改善污泥的脫水性能。、12.污泥脫水性能的評(píng)價(jià)指標(biāo):(1)比阻抗值r過(guò)濾比阻抗r的物理意義是單位干重濾餅的阻力。(2)毛細(xì)吸水時(shí)間(CST,CapillarySuctionTime):其值等于污泥與濾紙接觸時(shí),在毛細(xì)管作用下,水分在濾紙上滲透1cm長(zhǎng)度的時(shí)間,以秒計(jì)。13.污泥脫水的作用是去除污泥中毛細(xì)管水和表面附著水。14.污泥的自然干化有污泥干化床和污泥塘兩種類型。15.污泥干化床脫水效果的影響因素主要是氣候條件和污泥性質(zhì)。⑴氣候條件如降雨量、蒸發(fā)量、相對(duì)濕度、風(fēng)速和年冰凍期等對(duì)于干化床的效果影響很大。研究表明,水分從污泥中蒸發(fā)的數(shù)量為從清水中蒸發(fā)量的75%左右,降雨量的57%左右會(huì)被污泥所吸收。⑵污泥性質(zhì)⑶污泥調(diào)理采用化學(xué)調(diào)理可以提高污泥干化床的效率,投加有機(jī)高分子絮凝劑可以顯著提高滲濾脫水速率。如當(dāng)投加硫酸鋁時(shí),除了有絮凝作用外,硫酸鋁還能與溶解在污泥中的碳酸鹽作用,產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w,使污泥顆粒上浮到表面,24h內(nèi)就能見(jiàn)到混凝脫水效果,干化時(shí)間大致可以減少一半。16.污泥的干燥與焚化17.污泥的管道輸送污水回用,也稱再生利用,是指污水經(jīng)處理達(dá)到回用水水質(zhì)要求后,回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市雜用、景觀娛樂(lè)、補(bǔ)充地表水和地下水等。

補(bǔ)充:生物脫氮新技術(shù)一、短程硝化-反硝化1.生物脫氨氮經(jīng)過(guò)硝化和反硝化兩個(gè)過(guò)程:當(dāng)反硝化反應(yīng)以NO3-為電子受體時(shí),生物脫氮過(guò)程經(jīng)過(guò)NO3-途徑;當(dāng)反硝化反應(yīng)以NO2-為電子受體時(shí),生物脫氮過(guò)程則經(jīng)過(guò)NO2-過(guò)程。前者稱為全程硝化-反硝化,后者可稱為短程硝化-反硝化。2.短程硝化反硝化的基本原理就是將硝化過(guò)程控制在亞硝酸鹽階段,阻止的NO2-進(jìn)一步硝化,然后直接進(jìn)行反硝化。3.與全程硝化-反硝化相比,短程硝化-反硝化具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)硝化階段可減少25%左右的需氧量,降低了能耗。(2)反硝化階段可減少40%左右的有機(jī)碳源,降低了管理費(fèi)用;(3)反應(yīng)時(shí)間縮短,反應(yīng)器容積可減少30%-40%左右;(4)具有較高的反硝化速率,NO2-的反硝化速度通常比NO3-的高63%左右;(5)污泥產(chǎn)量降低,硝化過(guò)程可少產(chǎn)生污泥33%-35%左右,反硝化過(guò)程可少產(chǎn)污泥55%左右;(6)減少了投堿量等二、同時(shí)硝化-反硝化(SND)1.近年來(lái)好氧反硝化和異養(yǎng)硝化菌的發(fā)現(xiàn)以及好氧反硝化、異養(yǎng)硝化和自養(yǎng)反硝化等研究的進(jìn)展,奠定了SND生物脫氮的理論基礎(chǔ)。2.SND的優(yōu)越性:(1)節(jié)省反應(yīng)器體積;(2)縮短反應(yīng)時(shí)間;(3)無(wú)需酸堿中和。3.技術(shù)的關(guān)鍵是硝化與反硝化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)平衡控制。4.微環(huán)境理論認(rèn)為:由于氧擴(kuò)散的限制,在微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生DO梯度,從而導(dǎo)致微環(huán)境的SND。微生物絮體的外表面DO濃度較高,以好氧硝化菌為主;深入絮體內(nèi)部,氧傳遞受阻及外部氧的大量消耗產(chǎn)生缺氧區(qū),反硝化菌占優(yōu)勢(shì)。微生物絮體內(nèi)的缺氧環(huán)境是形成SND的主要原因,缺氧環(huán)境的形成又有賴于水中DO濃度的高低以及微生物的絮體結(jié)構(gòu)。因此控制DO濃度及微生物絮體的結(jié)構(gòu)對(duì)能否進(jìn)行SND至關(guān)重要。三、厭氧氨氧化(ANAMMOX)厭氧氨氧化是指在厭氧條件下,微生物直接以NH4+為電子供體,以NO3-或NO2-為電子受體,將NH4+、NO3-或NO2-轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過(guò)程。ANAMMOX工藝為荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)所開(kāi)發(fā),主要采用的是流化床反應(yīng)器。ANAMMOX工藝是在厭氧條件下直接利用NH4+作電子供體,無(wú)需供氧、無(wú)需外加有機(jī)碳維持反硝化、無(wú)需額外投加酸堿中和試劑,故降低了能耗,節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)還避免了因投加中和試劑有可能造成的二次污染問(wèn)題。

幼兒園音樂(lè)藝術(shù)課教案《小蝌蚪》幼兒園音樂(lè)藝術(shù)課教案《小蝌蚪》

/幼兒園音樂(lè)藝術(shù)課教案《小蝌蚪》健康活動(dòng)《小蝌蚪》(繪畫(huà))一、活動(dòng)目標(biāo)喜歡上幼兒園,體驗(yàn)與教師、同伴共同活動(dòng)的樂(lè)趣。二、活動(dòng)準(zhǔn)備物質(zhì)準(zhǔn)備:錄制“幼兒在園一日生活”的錄像或拍攝幼兒園活動(dòng)的照片。資源利用:請(qǐng)幾個(gè)大班或中班的幼兒參加。材料配套:幼兒活動(dòng)操作材料《健康/社會(huì)·幼兒園里真快樂(lè)》。三、活動(dòng)過(guò)程1、引導(dǎo)幼兒觀看錄像或照片,說(shuō)說(shuō)幼兒園里的一日活動(dòng)。提出問(wèn)題:小朋友在幼兒園里做什么?你最喜歡玩兒什么?2、操作《幼兒園里真快樂(lè)》。中、大班幼兒引導(dǎo)小班幼兒看一看、說(shuō)一說(shuō)圖片內(nèi)容。鼓勵(lì)幼兒在自己喜歡的活動(dòng)下方的小圓臉上畫(huà)笑瞇瞇的嘴巴。3、開(kāi)展“大帶小”活動(dòng),鼓勵(lì)幼兒與中大班的哥哥姐姐一起玩音樂(lè)游戲。音樂(lè)游戲:找朋友。四、活動(dòng)建議區(qū)域活動(dòng):開(kāi)放角色區(qū)、建構(gòu)區(qū)、表演區(qū)等,投放適宜的活動(dòng)材料,鼓勵(lì)幼兒自由選擇材料開(kāi)展活動(dòng);學(xué)唱《找朋友》歌曲。家園共育:(1)引導(dǎo)家長(zhǎng)經(jīng)常與孩子說(shuō)說(shuō)幼兒園的趣事,激發(fā)幼兒高高興興上幼兒園的愿望。(2)開(kāi)展家長(zhǎng)助教、親子同樂(lè)等活動(dòng),豐富幼兒一日活動(dòng)的內(nèi)容,體驗(yàn)在幼兒園生活、游戲的快樂(lè)。四、活動(dòng)反思每逢小班新生入園,就會(huì)有個(gè)別幼兒哭鬧,哭著要回家,而其他幼兒受其影響,也會(huì)悶悶不樂(lè)。針對(duì)這一情況,教師采用游戲的形式,讓幼兒參觀熟悉幼兒園的環(huán)境。多開(kāi)展對(duì)幼兒有吸引力的活動(dòng),活動(dòng)要豐富多彩,要讓幼兒喜愛(ài)幼兒園,并主動(dòng)愿意來(lái)園上課。

談?wù)勌諟Y明詩(shī)歌的藝術(shù)成就談?wù)勌諟Y明詩(shī)歌的藝術(shù)成就

/談?wù)勌諟Y明詩(shī)歌的藝術(shù)成就談?wù)勌諟Y明詩(shī)歌的藝術(shù)成就,請(qǐng)舉例說(shuō)明。(1)平淡質(zhì)直,自然流露,不假雕飾,渾然天成。在《歸園田居》這組詩(shī)里,幾乎全用平淡質(zhì)直,不加雕琢和藻飾而又接近于農(nóng)村生活的“田家語(yǔ)”。如:“方宅十余畝,草屋八九間?!敝挥脴O少修飾的語(yǔ)言,就把“方宅”、“草屋”、“榆柳”’、“桃李”以及犬吠、雞鳴、炊煙、桑麻等平常景物組成和諧動(dòng)人,充滿詩(shī)情畫(huà)意的圖片,使人如聞其聲、如見(jiàn)其貌,產(chǎn)生了由衷的向往。(5分)(2)塑造生動(dòng)優(yōu)美的形象,達(dá)到情景融合的境地。陶詩(shī)善于用比興的事物形象來(lái)塑造詩(shī)人的自我形象,做到個(gè)性鮮明。他以自己的人格構(gòu)成藝術(shù)典型。無(wú)論寫(xiě)景還是抒情,都能體現(xiàn)詩(shī)人自己的性格,形成優(yōu)美的意境,達(dá)到藝術(shù)美與心靈美的融合與統(tǒng)一。詩(shī)人特別喜歡描寫(xiě)青松,秋菊,孤云,歸鳥(niǎo),在這些景物上,都賦予一定的象征意義,能體現(xiàn)其思想性格。如《飲酒》(其五):“采菊東籬下,悠然見(jiàn)南山。山氣日夕佳,飛鳥(niǎo)相與還”。漫不經(jīng)心地在東籬下采菊,閑靜自得地望見(jiàn)廬山。描寫(xiě)詩(shī)人歸隱之后自己的精神世界已經(jīng)同自然景物渾然契合,悠然自適的神態(tài),異常逼真、傳神,達(dá)到了移情入景,情景交融的境界。(5分)(3)以白描的手法、平凡的素材創(chuàng)造出非凡的意境和情趣,深入淺出,淳厚有味。例如:《桃花源記》的開(kāi)頭:“晉太元中,武陵人捕魚(yú)為業(yè)。緣溪行,忘路之遠(yuǎn)近。忽逢桃花林,夾岸數(shù)百步,中無(wú)雜樹(shù),芳草鮮美,落英繽紛?!睌⑹鰸O人發(fā)現(xiàn)桃花源,并描寫(xiě)桃花林的景色,以樸素?zé)o華的語(yǔ)言,不加彩色渲染烘托,就交代了時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件,把美麗的環(huán)境描繪得非常真切、形象。又如《歸園田居》其三:“種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長(zhǎng),夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無(wú)違!”這首小詩(shī)寫(xiě)詩(shī)人早出晚歸的勞動(dòng)生活,表示只要不違背自己的志愿,就是怎么辛苦,也心甘情愿。純用口語(yǔ),以白描手法敘事抒情,不但寫(xiě)得樸實(shí),簡(jiǎn)明,而且通俗中含有精煉,平淡里蓄著深情,可謂平淡與淳美的統(tǒng)一。(5分)(4)講究篇章的有機(jī)結(jié)構(gòu),有整體美:藝術(shù)風(fēng)格多樣化。詩(shī)人常把感情滲透到景物描寫(xiě)中去,又常常在寫(xiě)景,抒情中闡明一些哲理。如:《歸去來(lái)兮辭》,前一段散文是序,后面的辭賦是正文。序和正文的體裁和寫(xiě)法雖不一樣,但二者互相配合,互為補(bǔ)充,形成了有機(jī)的整體。這是一篇押韻的抒情散文,也可以說(shuō)是充滿詩(shī)情畫(huà)意的2.結(jié)合作品《聲聲慢》(尋尋覓覓),解讀李清照的“愁”。(1)這首詞寫(xiě)于李清照生活的后期。是在國(guó)破家亡、流落異地時(shí)寫(xiě)的,詞中訴說(shuō)了詞人孤愁無(wú)助、生意蕭條的處境,寄托了極其深沉的家國(guó)之思,深深地打上了時(shí)代的烙印。詞人經(jīng)歷了國(guó)家危亡,故鄉(xiāng)淪陷,丈夫病逝,金石書(shū)畫(huà)全部散失等坎坷歷程,所以這里的愁是深愁,濃愁,無(wú)盡的愁。(2)結(jié)合作品內(nèi)容來(lái)看:詞的上片寫(xiě)道:女詞人希望找到生命中的寄托來(lái)支撐自己孤苦無(wú)助的人生,但結(jié)果看到了周圍的一片凄清冷落,更讓人感到現(xiàn)實(shí)的孤苦無(wú)援。為了適應(yīng)這多變的秋天時(shí)節(jié),詞人企圖以酒御寒,但淡酒不敵風(fēng)寒,飲酒也不能排遣憂愁。大雁飛過(guò),引發(fā)了對(duì)故人、故鄉(xiāng)的思念之情,所見(jiàn)所聞加深了詞人內(nèi)心的凄涼、悲苦、慘戚的情緒。(3分)詞的下片承接上片。菊花盛開(kāi),可人已憔悴,已經(jīng)沒(méi)有賞花的心情了。一個(gè)人百無(wú)聊賴地坐在窗邊,希望天早一點(diǎn)黑下來(lái),看不到窗外一切使人傷心的東西,但天偏偏與人作對(duì),越等越覺(jué)得時(shí)間漫長(zhǎng),度日如年,寂寞難耐。黃昏來(lái)臨,等來(lái)的卻是更令人傷心的東西:雨打梧桐點(diǎn)點(diǎn)滴滴,好象敲擊著李清照破碎的心靈,使她悲傷至極。(3分)這種種情形不斷地折磨詞人,情何以堪?所以詞人最后沖口而出:“這次第,怎一個(gè)愁字了得!”。這種種情況加在一起,怎么是一個(gè)“愁”字可以概括得了!“愁”說(shuō)不清楚,用人間文字和語(yǔ)言概括不了,寫(xiě)出了無(wú)盡的愁緒,傳達(dá)出種種難以言傳的哀痛。(3分)(3)該詞的寫(xiě)作特色:詞的描寫(xiě)純用賦體,寫(xiě)了環(huán)境,寫(xiě)了身世,寫(xiě)了心情,并將這三者融為一體。詞中寫(xiě)客觀環(huán)境的事物有:淡酒、晚風(fēng)、飛雁、黃花、梧桐、細(xì)雨,這些景物都貫穿濃重的感情色彩,滲透著作者的主觀感受,創(chuàng)造了冷落、凄清、寂寞的意境。凄涼的景物一路寫(xiě)下來(lái)越積越多,傷感越來(lái)越濃重,最后堆砌的愁苦迸涌而出。(3分)詞中用了九對(duì)疊字,疊字用得很自然,如大珠小珠落玉盤(pán),前人稱贊她筆力很健。這些疊字用得自然妥帖,是經(jīng)過(guò)作者錘煉而得的,使寂寞、悵惘、痛苦的感情通過(guò)這些疊字的渲染得以盡情的表現(xiàn)。(3分)詞的語(yǔ)言通俗平易,雖是尋常語(yǔ),但富有表現(xiàn)力,表現(xiàn)了深刻的內(nèi)容?!堵暵暵吩~調(diào)可押平聲韻,也可押入聲韻,詞人選用了入聲韻,能夠很好地表達(dá)憂郁的情懷,并多次運(yùn)用雙聲字、舌音和齒音字,更加重了凄切悲苦的情調(diào)。(3分)散文詩(shī)。(5分)閱讀辛棄疾《摸魚(yú)兒》一段:“長(zhǎng)門(mén)事,準(zhǔn)擬佳期又誤.蛾眉曾有人妒.千金縱買相如賦,脈脈此情誰(shuí)訴?君莫舞,君不見(jiàn)、玉環(huán)飛燕皆塵土!閑愁最苦.休去倚危欄,斜陽(yáng)正在,煙柳斷腸處.”回答下列問(wèn)題.

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