化工废水处理以及实际分类

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1、化工废水处理以及实际分类化工废水处理以及实际分类 第五节第五节 生化处理法生化处理法 1.1 1.1 废水生化处理：废水生化处理： 利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染 物进行转化和稳定，使之无害化的处理方法物进行转化和稳定，使之无害化的处理方法 。 一、废水生化处理及其分类 按氧的利用方式不同：按氧的利用方式不同： 好氧生物处理好氧生物处理 厌氧生物处理厌氧生物处理 按微生物在水中的集聚状态不按微生物在水中的集聚状态不 同：同： 悬浮生长系统悬浮生长系统 固定膜系统固定膜系统 1.2 生化法分类： 根据微生物的新陈代谢形式，生物处理法可以 分为好氧处理

2、法和厌氧处理法两大类。 二、废水生化处理微生物 u细菌：以异养型的原核细菌为主，世代时间为2030min,主要 细菌有：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、 假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃希氏杆菌等。 u真菌：主要是丝状菌 u原生动物：肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类。主要摄食游离的细 菌，起到进一步净化水质的作用。 u后生动物：主要指轮虫。在活性污泥系统中不经常出现，仅在 处理水质很好的完全氧化型的活性污泥系统中出现。 弧状菌 丝状菌 葡萄球菌 变形虫 小口钟虫 草履虫 吸管虫属 累枝虫 圆筒盖虫 轮虫 2.2 2.2 影响微生物生长的主要因素影响微生物生长的主要因素 微生物的营养。碳

3、、氮是构成菌体的重要元素，磷源是主要的微生物的营养。碳、氮是构成菌体的重要元素，磷源是主要的 无机营养元素，无机营养元素，BODBOD :N:P = 100:5:1 :N:P = 100:5:1。 反应温度。微生物可分为高温性、中温性、常温性和低温性四反应温度。微生物可分为高温性、中温性、常温性和低温性四 种。好氧以中温性为主，水温种。好氧以中温性为主，水温 20203535为宜。为宜。 pHpH值。值。 一般好氧生化处理一般好氧生化处理pHpH值可控制在值可控制在6.58.56.58.5之间；厌氧处之间；厌氧处 理要求较严，宜控制理要求较严，宜控制pHpH值在值在6.77.46.77.4之间

4、。之间。 溶解氧。好氧过程要求溶解氧浓度在溶解氧。好氧过程要求溶解氧浓度在24mg/L24mg/L之间。厌氧微生之间。厌氧微生 物则要在隔离氧的环境中生长。物则要在隔离氧的环境中生长。 有毒物质。重金属离子、酚、甲醛、甲醇、苯、氯苯、硫化物有毒物质。重金属离子、酚、甲醛、甲醇、苯、氯苯、硫化物 、氰化钾、氯化钠、硫酸根、硝酸根等。、氰化钾、氯化钠、硫酸根、硝酸根等。 三、好氧生化三、好氧生化处处处处理理活性活性污污污污泥法泥法 3. 3.1 1 活性污泥法定义：活性污泥法定义： l l 活性污泥：以具有活性的微生物为主要构成的絮活性污泥：以具有活性的微生物为主要构成的絮 状悬浮物，易于沉淀分离

5、，并使污水得到澄清。状悬浮物，易于沉淀分离，并使污水得到澄清。 l l 活性污泥组成：活性污泥组成： p有代谢功能活性的微生物群体； p生物内源代谢、自身氧化的残留物； p污水挟入的难生物降解的惰性有机物质 ； p污水挟入的无机物质；l l活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理技术活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理技术 。 3.2 3.2 活性污泥的指标：活性污泥的指标： 活性污泥的数量及性能好坏是决定处理效果的活性污泥的数量及性能好坏是决定处理效果的 关键，常用下列三个指标来衡量关键，常用下列三个指标来衡量 n n 活性污泥浓度活性污泥浓度（MLSSMLSS或或MLVSSMLVS

6、S） n n 污泥沉降比污泥沉降比（SV%SV%） n n 污泥容积指数污泥容积指数（SVISVI） 3.3 3.3 活性污泥净化废水中有机物的三个阶段：活性污泥净化废水中有机物的三个阶段： n n 吸附吸附：废水中的污染物被比表面积巨大微生物吸附和粘：废水中的污染物被比表面积巨大微生物吸附和粘 连。在废水与活性污泥接触初期，吸附过程进行得十分连。在废水与活性污泥接触初期，吸附过程进行得十分 迅速。在迅速。在10104040分钟内，废水分钟内，废水BODBOD可下降可下降8090%8090%。 n n 微生物的代谢（氧化）：吸附到活性污泥中细胞上的有微生物的代谢（氧化）：吸附到活性污泥中细胞上

7、的有 机物，通过微生物的代谢反应将有机物氧化降解。机物，通过微生物的代谢反应将有机物氧化降解。 n n 凝聚与沉淀：凝聚与沉淀： 凝聚：微生物聚集成絮状体的过程。凝聚：微生物聚集成絮状体的过程。 沉淀：活性污泥与废水分离的过程。对出水水质有较大影沉淀：活性污泥与废水分离的过程。对出水水质有较大影 响。响。 3.43.4活性污泥法的基本流程：活性污泥法的基本流程： 出水 曝气与空气扩散系统 曝气池 进水 来自初沉池 二沉池 回流污泥 剩余污泥 3.5 3.5 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 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， 分为:推流式和完全混合式 3.6 3.6 一些改良

8、的活性污泥法一些改良的活性污泥法 ： n生物吸附氧化法（简称AB法） n氧化沟法 n批式活性污泥法（简称 SBR） 3.7 3.7 活性污泥法新进展活性污泥法新进展 n深层曝气法 n纯氧曝气法 四、好氧生化四、好氧生化处处处处理理生物膜法生物膜法 4. 4.1 1生物膜法生物膜法定义：定义： l l 生物膜生物膜 ：以附着在惰性以附着在惰性载载载载体表面生体表面生长长长长的，以微生物的，以微生物为为为为主，包含微生主，包含微生 物及其物及其产产产产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组组组组成成 ，并具有，并具有较较较较强强的吸附和生

9、物降解性能的的吸附和生物降解性能的结结结结构。构。 l l 生物膜生物膜组成：组成： p细菌、真菌； p原生动物、后生动物； p滤池蝇和藻类； p一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫； l生物膜法 ：以：以生物膜为主体的污水生物处理技术。为主体的污水生物处理技术。 4.2生物膜法机理 生物膜法与活性污 泥法的主要区别： 在于生物膜或固定 生长，或附着生长 于固体填料（或称 载体）的表面，而 活性污泥则以絮体 方式悬浮生长于处 理构筑物中。 4.3 4.3 生物膜法分类生物膜法分类 uu按生物膜与废水的接触方式，可分为填充式和浸按生物膜与废水的接触方式，可分为填充式和浸 渍式两种。渍式两种。 uu在填

10、充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料 和转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接和转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接 触，根据设备的不同可分为生物滤池和生物转盘触，根据设备的不同可分为生物滤池和生物转盘 。 uu在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水 中，通过鼓风曝气供氧，如载体固定，称为接触中，通过鼓风曝气供氧，如载体固定，称为接触 氧化法；如载体流化则称为生物流化床。氧化法；如载体流化则称为生物流化床。 生物膜法的 主要设施 生物接触氧化池 生物流化床 间歇生物滤池 普通（单层）生物滤池 塔式（

11、多层）生物滤池 生 物 转 盘 生 物 滤 池 几种典型的生物膜法单元装置： 五、五、厌氧生化法厌氧生化法： 5.15.1厌氧生化法定义：厌氧生化法定义： pp厌氧生化法也称厌氧消化。在无分子氧的条件下，厌氧生化法也称厌氧消化。在无分子氧的条件下， 通过厌氧微生物（包括兼性微生物）的作用，将废通过厌氧微生物（包括兼性微生物）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水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳 的过程。常用于处理有机污泥、高浓度有机废水，的过程。常用于处理有机污泥、高浓度有机废水， 也可用于处理中、低浓度有机废水。也可用于处理中、低浓度有机废水。 5.25.2厌

12、氧生物处理的基本原理：厌氧生物处理的基本原理： 复杂有机物 碳水化合物，蛋白质，脂类 简单溶解性有机物 水解 发酵 脂肪酸、醇类 H2 ，CO2 CH3COOH 产氢产乙酸菌 同型产乙酸菌 另一组产甲烷菌 CH4+ CO2 一组产甲烷菌 甲烷产量的70%甲烷产量的30% 水解发酵阶段 水解发酵菌主要是 专性厌氧菌和兼性 厌氧菌 产氢产乙酸阶段 在产氢产乙酸菌的作 用下 产甲烷阶段 两组生理上不同 的产甲烷菌 按降解机理分段： 厌氧消化的三阶段理论 厌氧发酵三个阶段和厌氧发酵三个阶段和CODCOD转化率转化率 水解酸化阶段，水解酸化阶段， 产氢产乙酸阶段，产氢产乙酸阶段， 产甲烷阶段产甲烷阶段

13、复杂有机物高级有机酸 H2 乙酸 CH4 水解酸化产氢产乙酸产甲烷 4% 76% 20% 24% 52% 28% 72% 3 3、几种厌氧生化法的工艺和设备：、几种厌氧生化法的工艺和设备： 普通厌氧池：通常为地下池，可以设置几个挡隔普通厌氧池：通常为地下池，可以设置几个挡隔 。 厌氧生物滤池：厌氧生物滤池的构造与一般的好厌氧生物滤池：厌氧生物滤池的构造与一般的好 氧生物滤池相似，池内设置填料，但池顶密封。氧生物滤池相似，池内设置填料，但池顶密封。 厌氧接触法：类似于好氧传统活性污泥法。厌氧接触法：类似于好氧传统活性污泥法。 分段厌氧消化法（二相厌氧消化法）：将水解酸分段厌氧消化法（二相厌氧消化

14、法）：将水解酸 化的过程和甲烷化过程分开在两个反应器内进行，化的过程和甲烷化过程分开在两个反应器内进行， 以使两类微生物都能在各自的最佳条件下生长繁殖以使两类微生物都能在各自的最佳条件下生长繁殖 。 污水生物处理 废水浓度 水力停留时间 有机容积负荷 能耗 主要副产物 745kgBOD/ （m3d ） 高质燃料 中、高浓度低浓度 高出十倍 剩余污泥 低 0.41.0kgBOD/ （m3d ） BOD:N:P=100:5:1BOD:N:P=200400:5:1 营养物需要 小结生化处理法小结生化处理法 n n 生化处理方法及分类生化处理方法及分类 n n 生化处理微生物生化处理微生物 n n 活

15、性污泥法活性污泥法 n n 生物膜法生物膜法 n n 厌氧生化法厌氧生化法 污泥浓度：污泥浓度： 1 1升混合液内所含的悬浮固体升混合液内所含的悬浮固体(MLSS)(MLSS)或挥发性悬浮固体或挥发性悬浮固体 (MLVSS)(MLVSS)的重量。单位为的重量。单位为g/Lg/L或或mg/Lmg/L。污泥浓度间接地反映。污泥浓度间接地反映 了混合液中所含微生物的浓度。通常，曝气池内了混合液中所含微生物的浓度。通常，曝气池内MLSSMLSS在在 26 g/L26 g/L之间，多为之间，多为 g/Lg/L。 MLSS MLSS 和和MLVSSMLVSS都不能直接表示微生物的量。因为都不能直接表示微生物的量。因为MLSSMLSS 中包括了活性污泥吸附的无机惰性物质（没有生物活性）中包括了活性污泥吸附的无机惰性物质（没有生物活性） 的量；的量； MLVSSMLVSS也不能直接反映微生物的量，因为活性污泥也不能直接反映微生物的量，因为活性污泥 也可以吸附挥发性的有机物（无生物活性）。也可以吸附挥发性的有机物（无生物活性）。 返回返回 污泥沉降比污泥沉降比(SV)(SV)：一定量的曝气池混合液静置：一定量的曝气池混合液静置3030分分 钟后，沉淀污泥与原混合液的体积比（）。钟后，沉淀污泥与原混合液的体积比（）。