1、.,第九節(jié) 污水的生物處理,.,1.活性污泥法的特點 （1）活性污泥的概念： 以好氧性細菌為主體的微生物和水中的懸浮物質、膠體物質混雜在一起形成的肉眼可見的絮狀顆粒。,一、活性污泥法,.,（2）活性污泥的性質 顏色：黃褐色,黑色說明厭氧、白色說明無機物過多 味道：土腥味 狀態(tài)：似花絮絨顆粒 相對密度：曝氣池混合液 1.0021.003 回流污泥 1.0041.006 粒經：0.020.2 mm 比表面積：20100 cm2/mL,.,一組活性污泥圖片,.,初級曝氣池,.,曝氣池,.,.,曝氣池出水堰,.,（3）普通活性污泥法處理系統(tǒng),活性污泥法通常是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)

2、所組成。,.,活性污泥中微生物以好氧微生物為主，一個以細菌為主體的群體，還有酵母菌、放線菌、霉菌以及原生動物等的群體。 活性污泥中細菌含量一般在107108個/mL；原生動物103個/mL。 干固體：12% 水分：含水9899,（4）活性污泥的組成,.,微生物旺盛的代謝活動，氧化分解有機污染物，使污水凈化。 污泥所吸附的有機質不斷地被微生物氧化分解，合成新的微生物細胞。 氧化階段合成的菌體絮凝形成絮凝體，具有良好的沉降性能。,（5）活性污泥法的特征,.,.,（6）活性污泥法的影響因素,水中溶解氧(DO)：保持在2.04.0 mgL左右 溶解氧太低會滋生絲狀菌產生污泥膨脹。 溫度和pH： 一般認

3、為適宜溫度為1530。 微生物的最適pH值介于6.08.0之間。 營養(yǎng)鹽濃度和平衡 一般認為BOD：N：P的比例為100：5：1。,.,（7）活性污泥法運行中常見的問題,污泥膨脹 產生原因：污泥結構松散，沉降性差，造成污 泥上浮而隨水流失。 解決方法：加強曝氣提高供氧量； 加大排泥量，提高進水濃度； 曝氣池中含碳高而使碳氮比失調 時，投加含氮化合物； 加氯可以起凝聚和殺菌雙重作用。,.,泡沫問題 產生原因：當廢水中含有合成洗滌劑時，就會在曝氣池表面形成大量泡沫。 解決方法：定時投加除沫劑以破除泡沫。,.,污泥上浮 產生原因：活性污泥上氮氣吸附多時，由于比重降低，污泥隨氣體浮上水面。 污泥由于缺

4、氧而腐化，產生大量甲烷及二氧化碳氣體附著在污泥上，使污泥比重變小而上浮，上浮的污泥發(fā)黑發(fā)臭。 解決方法：增加曝氣、及時排泥、減少曝氣池進水量。,.,二、好氧生物膜法 (biofilm),1生物膜法：利用固著在惰性材料表面的膜狀生物群落處理污水的方法。 主要生物膜法有： 生物濾池： 生物轉盤； 生物接觸氧化法等。,.,2 生物膜的凈化原理,污水噴灑到生物濾池表面，在濾料表面微生物迅速繁殖，形成充滿微生物的生物膜。 生物膜具有強烈的吸附作用和分解作用。 微生物合成新細胞，膜不斷加厚。達到一定厚度時，生物膜內層形成厭氧層，厭氧層逐漸擴大增厚，隨后造成生物膜整塊脫落。 濾料表面又生成新的生物膜，如此循

5、環(huán)往復不斷更新。,.,.,. 生物濾池 (biological filter)。 長方形或圓形池子，池內裝有濾料(石子、爐渣或塑料濾料等)，濾料層上有布水裝置，下有排水系統(tǒng)。,.,生物濾池組成: 上部布水系統(tǒng) 濾料 池壁 池底排水系統(tǒng),.,塔式生物濾池,.,生物濾池濾料的要求比表面要大；孔率高；質材強度高；價廉 一般為實心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣等； 工作層的濾料的粒徑為2540 mm， 承托層濾料的粒徑為70100 mm。,.,池底排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)處于濾床的底部，其作用是收集處理后的廢水和保證良好的通風； 一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成； 一般在出水區(qū)的四周池壁均勻布置進風孔。,

6、.,4. 生物轉盤,生物轉盤的工作特點 不需曝氣和回流 運行管理簡單 動力消耗和費用低,生物轉盤的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤片和一個同它配合的半圓形水槽。,.,微生物生長并形成生物膜附著在盤片表面，約40%50%的盤面浸沒在廢水中。 工作時，廢水流過水槽，電動機轉動轉盤，生物膜和大氣與廢水輪替接觸。 生物膜的厚度約為0.52.0mm，內層的微生物生物膜脫落后，隨同出水流至二次沉淀池.,.,5. 生物接觸氧化法,接觸氧化池構造示例,.,生物接觸氧化法是浸沒曝氣式生物濾池，曝氣池和生物濾池綜合在一起,兼有兩者優(yōu)點。 (1) 有較高的微生物濃度，可達1020g/L； (2)生物膜具有含有大

7、量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的膜系統(tǒng)，污泥產量低； (3)具有較高的氧利用率； (4) 生物膜活性高； (5)沒有污泥膨脹的問題。,.,接觸氧化池外觀圖,.,酚醛樹脂蜂窩填料,常用填料的類型,.,三、氧化塘法,被世界廣泛采用的主要處理方法。規(guī)模可從處理小于1千人的污水到大于10萬人的污水。 我國從1950年初開始應用氧化塘處理城市污水和工業(yè)廢水。 1950年代西安利用古運河建立了污水庫。,.,氧化塘(或氧化溝)： 特殊的活性污泥法。氧化塘是人工的、接近自然水生生態(tài)系統(tǒng)，在氧化塘(或氧化溝)內，各種生物共存于同一環(huán)境中，保持互生關系。其食物鏈與自然水體基本相同。,.,2. 氧化塘和活性污泥法的不同點 微

8、生物量較低， 不需要曝氣， 下層有厭氧分解， 生物以藻菌共生為主，并起主要的凈化作用。,.,3. 氧化塘凈化污水的原理,表層好氧菌或兼性厭氧菌氧化分解有機物，釋放出氮、磷和CO2。 表層的藻類利用氮、磷和CO2，光合作用，釋放出氧氣。為好氧菌所利用，這樣構成藻菌“共生”體系。 塘下層和污泥層進行厭氧過程，形成CH4、NH3，和H2S。,.,四、 厭氧處理法,厭氧處理法是在缺氧條件下利用厭氧微生物(包括兼性厭氧微生物)分解污水中有機物的方法，也稱厭氧消化法。 其代謝產物沼氣主要成分是甲烷，故又稱作沼氣發(fā)酵法或甲烷發(fā)酵法。,.,.,五、生物處理的優(yōu)點,1、生物處理的優(yōu)點 效率高 普通活性污泥水處理

9、廠，每天1m3曝氣池能轉換12kg干有機物，100倍于森林。 效果好 BOD去除率達90%95%，COD去除率為60%70%。 成本低、運行費用少； 可處理的水量大，方法成熟 生物處理是廢水二級處理的首選方法,.,六、污水處理場污水處理過程 分為五個階段： 預處理(preliminary treatment) 一級處理(primary treatment) 二級處理(secondary treatment) 三級處理(tertiary ) 污泥處理(sludge treatment),.,預處理(preliminary treatment) 去除粗砂粒和大的固體物，漂浮物和油污也在此階段去除。

10、,.,2. 一級處理(primary treatment)又稱沉淀處理(sedimentation) 懸浮固體以污泥的形式去除; 去除7080的懸浮固體、2540的BOD5，減輕后續(xù)處理工藝的負荷和提高處理效果。,.,3. 二級處理(secondary treatment) 又稱生物處理(biological treatment) 主要利用構筑物內或特定外境中的微生物去除水中溶解的或膠體狀態(tài)的有機物; 去除8095的BOD5，使城市污水BOD5下降到30mg/L以下。,.,4. 三級處理(tertiary ) 又稱高級處理(advanced treatment) 通過活性炭吸附、臭氧消毒和生物脫除等物理、化學和生物學方法去除氮磷營養(yǎng)鹽、難降解物質、病原體等污染物。,.,5. 污泥處理(sludge treatment) 將處理過程中產生的污泥經過脫水、穩(wěn)定和處置。,.,七、創(chuàng)新計劃項目申請書,題目：生物床高效廉價污水處理技術,.,項目的研究意義、現(xiàn)狀分析,項目研究的目標：,在微生物作用下去除污水中的重金屬、N和P。,內容：,應用生物膜技術，微生物吸收和吸附重金屬，氮和磷，微生物死亡后生物膜脫落，收集脫落物，經酸化后去除重金屬。,擬解決的關