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1、技术部培训之 工业污水预处理 厌氧处理 好氧处理技术2013 10 25 南京普信环保科技有限公司 1 目录 工业污水预处理 工业污水厌氧处理技术 工业污水好氧处理技术 工业污水概况 2 工业污水概况 工业污水的特点种类繁多 防治途径复杂 成分复杂 单一的处理技术难以净化 污染物浓度高 对环境有严重污染 含有多种有毒有害污染物 对人体健康危害大 水质数量变化幅度大 处理工艺复杂 3 工业污水概况 工业污水的分类按生产污水的工业部门分类冶金工业污水化学工业污水煤炭工业污水石油工业污水纺织工业污水食品工业污水按生产污水的行业分类制浆造纸工业污水印染工业污水焦化工业污水啤酒工业污水制革工业污水乳品工
2、业污水 4 工业污水预处理 常见预处理污水污染物浓度超过最高允许排放的浓度的污水 应在装置区进行预处理 含有较高浓度易挥发有毒化合物的污水应进行预处理 与其他污水混合易产生沉淀 聚合或生成难降解物的污水及含较高悬浮物的污水 应进行预处理 含有较高浓度难生物降解物质的污水应进行预处理 含有较高浓度生物毒性物质的污水 高温污水 5 工业污水预处理 污水预处理指污水进入传统的沉淀 生物处理之前对水质进行的预处理 包括凝聚 澄清 过滤 消毒等技术 处理目的去除悬浮物 胶体物和有机物降低生物物质 如浮游生物 藻类和细菌去除重金属 如铁 锰去除钙镁硬度和重碳酸盐 6 常见预处理方法 物理处理法调节 澄清
3、过滤 离心分离等化学处理法中和 氧化还原 分解 混凝 化学沉淀等物理化学处理法混凝 离子交换 萃取 气提 气浮 吹托等 7 常见预处理方法 物理方法 一 均和调节 二 隔滤法和离心法 三 澄清法 8 一 均和调节 调节的目的 适当缓冲有机物的波动以避免生物处理系统的冲击负荷 适当控制pH值或减少中和所需要的化学药剂投加量 当工厂间断排水时还能保证生物处理系统的连续进水 控制工业污水均匀向城市下水道排放 9 一 均和调节 水质调节 10 一 均和调节 水质调节 11 二 隔滤法和离心法 隔滤法 格栅 利用留有孔眼的装置 去除和回收不同类型的大小悬浮物 如纤维 纸浆 藻类等 从而保证后续处理构筑物
4、的正常运行 减轻后续构筑物的处理负荷 12 二 隔滤法和离心法 离心法利用离心力分离废水中与水密度不同的悬浮物 13 三 澄清法 沉淀 沉淀法利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理 14 三 澄清法 沉淀 15 三 澄清法 隔油 含油废水 含油废水中所含的油类物质 包括天然石油 石油产品 焦油及分馏物及动植物油等 其密度多小于1 但重焦油的相对密度可达1 1 存在状态浮油 占含油废水中含油量的60 80 易于从废水中分离 乳化油 不易从废水中分离出来 溶解油 呈溶解状态 溶解度约为5 15mg l 16 三 澄清法 隔油 17 常见预处理方法 化学方法 一 中和处理 二 化学沉
5、淀处理石灰法 处理冶炼厂污水 如铅 锌 汞 镉等金属离子 硫化物法 去除重金属的效率高 需加絮凝剂 钡盐法 主要用于处理含六价铬的污水 三 氧化还原处理通过化学氧化还原作用改变污水中溶解性有害物质的性状 使之无害化 用于脱色 消毒 脱臭 去除重金属等物质 18 常见预处理方法 物理化学法 一 混凝法 二 浮选法 三 其他处理方法 萃取 汽提 吹脱 蒸发 结晶 19 一 混凝 20 二 气浮 21 三 其他 蒸汽汽提法是将蒸汽通入汽提塔 使污水中易挥发的物质被上升蒸汽夹带出汽提塔 从而达到去除污水中挥发性污染物的方法 多用于处理含酚废水 含硫废水等 空气吹脱法是将空气通入吹脱设备 吹脱池 吹脱塔
6、 使污水中挥发性物质 如NH3 H2S CO2等 被空气带出 22 工业污水厌氧处理技术 我国工业废水排放量巨大 浓度高 多含有大量的碳水化合物 脂肪 蛋白质 纤维素等有机物 厌氧工艺的突出优点是 能将有机污染物转变成沼气并加以利用 运行能耗低 有机负荷高 占地面积少 污泥产量少 剩余污泥处理费用低 等等 23 工业污水厌氧处理技术 厌氧生物处理 在断绝与空气接触的条件下 依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用 对有机物进行生物降解的过程 处理对象 高浓度有机工业废水 城镇污水的污泥 动植物残体及粪便等 24 厌氧处理的基本原理 指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 包括兼氧微生物 的作用 将废
7、水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程 反应过程第一阶段为水解酸化阶段第二阶段为产氢产乙酸阶段第三阶段为产甲烷阶段 25 工业污水厌氧处理技术 一 厌氧消化池 二 厌氧生物滤池 三 厌氧接触法 四 上流式厌氧污泥床反应器 五 厌氧生物转盘 六 厌氧流化床 七 两步厌氧消化 26 一 厌氧消化池 常用密闭的圆柱形池 废水定期或连续进入池中 经消化的污泥和废水分别由消化池底和上部排出 所产沼气从顶部排出 传统厌氧消化池池径从几米至三 四十米 柱体部分的高度约为直径的1 2 池底呈圆锥形 以利排泥 为使进水与微生物尽快接触 需要一定的搅拌 常用搅拌方式有三种 a 池内机械搅拌 b
8、沼气搅拌 c 循环消化液搅拌 27 一 厌氧消化池 高速厌氧消化池高温厌氧消化需要加温 常用加热方式有三种 a 废水在消化池外先经热交换器预热到规定温度再进入消化池 b 热蒸汽直接在消化器内加热 c 在消化池内部安装热交换管 28 一 厌氧消化池 特点可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液 厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现 结构较简单 缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置 消化器中难以保持大量的微生物细胞 对无搅拌的消化器 还存在料液的分层现象严重 微生物不能与料液均匀接触 温度也不均匀 消化效率低等缺点 29 二 厌氧滤池 厌氧滤池又称厌氧固定膜反应器 是六十年代末开发的新型高效
9、厌氧处理装置 滤池呈圆柱形 池内装放填料 池底和池顶密封 厌氧微生物附着于填料的表面生长 当废水通过填料层时 在填料表面的厌氧生物膜作用下 废水中的有机物被降解 并产生沼气 沼气从池顶部排出 30 二 厌氧滤池 废水从池底进入 从池上部排出 称升流式厌氧滤池 废水从池上部进入 以降流的形式流过填料层 从池底部排出 称降流式厌氧滤池 填料可采用拳状石质滤料 如碎石 卵石等 也可使用塑料填料 31 厌氧滤池的特点 优点填料为微生物附着生长提供了较大的表面积 池中微生物量较高 可承受的有机容积负荷高 废水与生物膜接触面大 强化了传质过程 有机物去除速度快 微生物固着生长为主 不易流失 因此不需污泥回
10、流和搅拌设备 启动或停止运行后再启动时间短 32 厌氧滤池的特点 缺点 厌氧微生物总量沿池高度分布是很不均匀的 在池进水部位高 当废水中有机物浓度高时 特别是进水悬浮固体浓度和颗粒较大时 进水部位容易发生堵塞现象 解决方法 出水回流 部分充填载体 采用软性填料 33 三 厌氧接触法 厌氧接触法也称厌氧活性污泥法 在消化池出水端设置污泥沉淀池 将沉淀的厌氧生物污泥回流入消化池中 以此来提高消化池中的污泥停留时间 也可在消化池出水部位安装固体分离膜以提高污泥停留时间 34 厌氧接触法特点 优点通过污泥回流 保持消化池内污泥浓度较高 耐冲击能力强消化池的容积负荷较普通消化池高 中温消化时 一般为2
11、10kgCOD m3 d 水力停留时间比普通消化池大大缩短 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液 不存在堵塞问题 混合液经沉淀后 出水水质好 缺点混合液难于在沉淀池中进行固液分离 即污泥难以沉淀原因 污泥上附着有小气泡 且污泥在二沉池中还有活性 还会产生气体 导致已下沉的污泥上浮解决方法 脱气 超滤 投加絮凝剂 35 四 上流式厌氧污泥床反应器 UASB 由反应器 沉淀区和气室三部分组成池形有圆形 方形 矩形 小型装置常为圆柱形 底部呈锥形或圆弧形 大型装置为便于设置气 液 固三相分离器 则一般为矩形 高度一般为3 8m 其中污泥床1 2m 污泥悬浮层2 4m 多用钢结构或钢筋混凝土结
12、构 36 四 上流式厌氧污泥床反应器 反应流程废水自下而上地通过厌氧污泥床反应器 反应器底部的污泥层将有机物转化为CH4和C02 由于气态产物的搅动 在污泥层上形成一个污泥悬浮层 反应器的上部设有三相分离器 完成气 液 泥三相的分离 沼气从上部导出 污泥自动滑落到悬浮污泥层 出水从澄清区流出 37 四 上流式厌氧污泥床反应器 38 上流式厌氧污泥床反应器特点 优点反应器内污泥浓度高 一般平均污泥浓度为30 40g L有机负荷高 水力停留时间短 中温消化 COD容积负荷一般为10 20kgCOD m3 d反应器内设三相分离器 被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区 一般无污泥回流设备无混合搅拌设备
13、 投产运行正常后 利用本身产生的沼气和进水来搅动污泥床内不填载体 节省造价及避免堵塞问题 39 上流式厌氧污泥床反应器特点 缺点反应器内有短流现象 影响处理能力进水中的悬浮物应比普通消化池低得多 特别是难消化的有机物固体不宜太高运行启动时间长 对水质和负荷变化比较敏感 40 五 厌氧生物转盘 厌氧生物转盘 厌氧生物转盘由盘片 密封的反应槽 转轴瓦驱动装置等组成 整个生物转盘设在一个密闭的容器内 对废水的净化靠盘片表面的生物膜和悬浮在反应槽中的厌氧菌完成 产生的沼气从反应橹顶排出 由于盘片的转动 作用在生物膜上的剪力可将老化的生物膜剥落 在水中呈悬浮状态 随水流出槽外 41 六 厌氧流化床 厌氧
14、流化床工艺是借鉴流态化技术的一种生物反应装置 它以小粒径载体为流化粒料 废水作为流化介质 当废水以升流式通过床体时 与床中附着于载体上的厌氧微生物膜不断接触反应 达到厌氧生物降解目的 产生沼气 于床顶部排出 42 厌氧流化床特点 载体颗粒细 比表面积大 床内具有很高的微生物浓度 有机物容积负荷大 一般为10 40kgCOD m3 d 水力停留时间短 具有较强的耐冲击负荷能力 运行稳定 载体处于流化状态 无床层堵塞现象 对高 中 低浓度废水均表现出较好的效能 载体流化时 废水与微生物之间接触面大 同时两者相对运动速度快 强化了传质过程 具有较高的有机物净化速度 床内生物膜停留时间较长 剩余污泥量
15、少 结构紧凑 占地少 基建投资省 但载体流化耗能较大 且对系统的管理技术要求较高 43 七 两步厌氧消化 两步厌氧消化法是酸化和甲烷化反应分别在两个独立的反应器中进行 每一反应器完成一个阶段的反应 两个反应器内可以采用不同反应温度 特点 耐冲击负荷能力强 运行稳定 两阶段反应不在同一反应器中进行 互相影响小 消化效率高 适于高浓度有机废水 缺点 设备较多 流程和操作复杂 44 工业污水好氧处理技术 好氧处理 指在有游离氧的存在的条件下 好氧微生物降解有机物 使其稳定 无害化的处理方法 微生物利用废水中存在的有机污染物 以溶解态与胶体状为主 作为营养源进行好氧代谢 特点 反应速度较快 所需反应时
16、间较短 且在反应过程中 基本上没有什么臭气 较卫生 对中 低浓度有机废水 或者BOD5浓度在600mg L以下的废水较为适用 45 工业污水好氧处理技术 一 活性污泥法 二 生物膜法 46 活性污泥法 原理 就是以含于废水中的有机污染物为培养基 在有溶解氧的条件下 连续地培养活性污泥 再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物 过程 吸附阶段 氧化阶段 絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段组成 活性污泥法通常是由曝气池 沉淀池 污泥回流和剩余污泥排除系统所组成 47 活性污泥法 组成 活性污泥由细菌 真菌 原生动物 后生动物等微生物组成 细菌 活性污泥净化功能最主要的成分 原生动物 后生动物 在活性污泥中大约为103个 ml影响活性污泥增长的主要因素 溶解氧营养物pH值水温有毒物质 48 活性污泥法的运行方式 推流式活性污泥法完全混合式活性污泥法氧化沟活性污泥法间歇式活性污泥法 SBR AB法废水处理工艺 49 推流式活性污泥法 又称传统活性污泥法 由曝气池 沉淀池 污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液 从空气压缩机站送来的压缩空气 过铺设在
