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1、污污 水水 处处 理理 技技 术术 概概 述述 主要内容主要内容 uu城市污水组成及性质城市污水组成及性质 uu污水处理基本方法污水处理基本方法 uu脱氮除磷原理脱氮除磷原理 uu常用污水处理工艺常用污水处理工艺 1 1 城市污水的组成及性质城市污水的组成及性质 城市污水的组成：城市污水的组成： vv生活污水生活污水 vv工业污（废）水工业污（废）水 vv初期雨水初期雨水 城市污水的污染指标：城市污水的污染指标： vv物理指标：水温、色度、嗅味（臭味）、固体含量物理指标：水温、色度、嗅味（臭味）、固体含量 vv化学指标：化学指标：pHpH、BODBOD、CODCOD、TODTOD、TOCTOC
2、 vv生物指标：细菌总数、总大肠菌群数、病毒生物指标：细菌总数、总大肠菌群数、病毒 1 1 城市污水的组成及性质城市污水的组成及性质 城市污水中的主要污染物：城市污水中的主要污染物： 1、固体污染物：、固体污染物： 溶解态（颗粒直径溶解态（颗粒直径1nm1nm）、胶体态）、胶体态( (直径介于直径介于1 1200nm)200nm)、 悬浮态（直径大于悬浮态（直径大于200nm200nm）。）。 2 2、有机污染物：、有机污染物： 具有可生物降解性；使水体发臭具有可生物降解性；使水体发臭 3 3、富营养污染物富营养污染物 主要指主要指氮、磷氮、磷等元素等元素 4 4、酸、碱、盐类污染物、酸、碱、
3、盐类污染物 生物化学需氧量（生物化学需氧量（BODBOD）：）： 在水温20，由于微生物的生化活动，将有机物氧 化为无机物所消耗的溶解氧的量来表示有机物的量。 有机物 （可生物降解） 异氧菌 呼吸 （氧化） Oa CO2、H2O、能量、NH3 合成 新细胞 自养菌 合成 新细胞 H2O、能量、NO2- 残存物质 CO2、H2O、能量、NH3 能量、NO3- 合成 新细胞 自养菌 Ob Oc Od 有机物 （可生物降解） 异氧菌 呼吸 （氧化） Oa CO2、H2O、能量、NH3 合成 新细胞 自养菌 合成 新细胞 H2O、能量、NO2- 残存物质 CO2、H2O、能量、NH3 能量、NO3-
4、合成 新细胞 自养菌 Ob Oc Od 化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）：）： 在酸性条件下，利用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O 所消耗的氧的量，称为化学需氧量。常用的氧化剂包括重 铬酸钾和高锰酸钾。 Organic matter(CaHbOc)+Cr2O72-+H+Cr3+CO2+H2O 2 2 污水处理基本方法污水处理基本方法 w w 城市污水的一级处理（物理处理）城市污水的一级处理（物理处理） 处理对象：悬浮物（处理对象：悬浮物（SSSS） 处理方法：筛滤截留，重力分离处理方法：筛滤截留，重力分离 处理构筑物：处理构筑物： 格栅（粗格栅、细格栅、超细格栅）格栅（粗格栅、细格栅
5、、超细格栅） 沉砂池（曝气沉砂池、旋流沉砂池等）沉砂池（曝气沉砂池、旋流沉砂池等） 沉淀池（平流式、辐流式等）沉淀池（平流式、辐流式等） 粗格栅 曝气沉砂池 辐流式沉淀池 w w 城市污水的二级处理（生物处理）城市污水的二级处理（生物处理） 处理对象：胶体和溶解性有机物（处理对象：胶体和溶解性有机物（BOD, CODBOD, COD ） 处理方法：好氧生物法、厌氧生物法处理方法：好氧生物法、厌氧生物法 处理构筑物：处理构筑物： 活性污泥法活性污泥法（传统法，氧化沟，（传统法，氧化沟，SBRSBR） 生物膜法生物膜法（曝气生物滤池，接触氧化法）（曝气生物滤池，接触氧化法） 2 2 污水处理基本方
6、法污水处理基本方法 分解代谢 O2 合成代谢 代谢产物 H2O,CO2,NH3 能量 微生物 内源呼吸 O2 内源呼吸 内源呼吸产物 H2O,CO2,NH3 微生物 内源呼吸残留物 合成细胞物质 C5H7NO2 污水中有机物 （CxHyOz） 能量 活性污泥生物代谢过程模式图 回流污泥 剩余污泥 预处理后的污水 曝气池 空气 二沉池 处理水 回流污泥泵 传统活性污泥法 回流污泥 剩余污泥 预处理后的污水 污泥 处理水 污泥泵房 二沉池 氧化沟 转刷 氧化沟法 空气 处理水 进水时段 进水 曝气时段沉淀时段排水时段闲置时段 空气 SBR法 w w 生物膜法与活性污泥法最大的区别在于生物膜法与活性
7、污泥法最大的区别在于生物载体生物载体 （填料）（填料）的引入。的引入。 生物载体（填料）生物载体（填料）：固体表面（砾石，焦炭，石英砂，陶粒固体表面（砾石，焦炭，石英砂，陶粒 ，塑料板、管、环，化学纤维丝、束、团），塑料板、管、环，化学纤维丝、束、团） w w 在有氧的条件下，使污水与生物载体表面对流接在有氧的条件下，使污水与生物载体表面对流接 触，经过一段时间后，生物载体表面被一层膜状触，经过一段时间后，生物载体表面被一层膜状 活性污泥活性污泥生物膜所覆盖，这一过程工程上称生物膜所覆盖，这一过程工程上称 为生物挂膜。为生物挂膜。 生物膜法 2 2 污水处理基本方法污水处理基本方法 w w 城
8、市污水的三级处理（深度处理）城市污水的三级处理（深度处理） 处理对象：氮、磷、处理对象：氮、磷、SSSS和有机物（和有机物（BOD, CODBOD, COD） 处理方法：生物法，物化法处理方法：生物法，物化法 处理构筑物：处理构筑物： w w 生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池，生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池，MBRMBR w w 混凝沉淀过滤（混凝沉淀过滤（CMFCMF） w w 活性炭吸附过滤活性炭吸附过滤 w w 电渗析，反渗透电渗析，反渗透 w w 城市污水处理厂的污泥处理城市污水处理厂的污泥处理 处理目的：减量，稳定，综合利用处理目的：减量，稳定，综合利用 处理方法：物理法，化学法，生物
9、法处理方法：物理法，化学法，生物法 处理构筑物：处理构筑物： w w 浓缩池浓缩池 w w 消化池消化池 w w 污泥脱水机械污泥脱水机械 w w 沼气利用设备沼气利用设备 2 2 污水处理基本方法污水处理基本方法 城市污水处理厂典型处理工艺流程 3 3 脱氮除磷原理脱氮除磷原理 （一）氮的生物去除 废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸 氮四种形式存在。 生物脱氮机理 生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨 态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反 硝化两个反应过程。 生物脱氮过程 a 氨化反应： 水解 细菌分解 b 硝化反应： c 反硝化反应： 污水中磷的去除途径： （二）污
10、水中磷的去除 投加化学药剂除磷。 常规活性污泥法的微生物同化和吸附； 生物强化除磷； 普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干重的普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干重的 1.5%2.0%1.5%2.0%，通过同化作用可去除磷，通过同化作用可去除磷12%20%12%20%。 如果还不能满足排放标准，就必须借助化学法除磷。如果还不能满足排放标准，就必须借助化学法除磷。 生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥中磷生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥中磷 含量占到干重含量占到干重5%6%5%6%。 生物除磷原理 厌氧环境中： 污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷 ；而
11、活性污泥中的聚磷菌在厌氧状态下，将体内积聚的聚磷分 解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分供聚磷菌 主动吸收乙酸苷转化为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，这就是厌氧释磷。 好氧环境中： 进入好氧状态后，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等生理活动，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。 4 4 常用污水处理工艺常用污水处理工艺 进水进水 沉淀池沉淀池厌氧池厌氧池缺氧池缺氧池好氧池好氧池 剩余污泥剩余污泥 出水出水 内回流内回流 污泥回流污泥回流 进进 气气 管管 A2O工艺流程 进水进水 沉淀池沉淀池厌氧池厌氧池缺氧池缺氧池好氧池好氧池 剩余污泥剩余污泥 出水出水 内回流内回流 污泥回流污泥回流 进进 气气 管管
