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1、1,学习情境十四 工业废水的生物处理,SBR反应器（Sequencing Batch Reactor) 1.概述1914年英国学者活性污泥法效率较高但当时自动化监控水平较低，控制阀门复杂间歇式改为连续式工业发展，计算机和自动控制技术发展间歇式应用广泛。,2,SBR工艺在设计和运行中，根据不同的水质条件、使用场合和出水要求，有更进一步的发展。,3,2.SBR工艺原理 1）SBR的基本原理SBR的工作过程通常包括五个阶段，依次为：进水阶段加入基质；反应阶段基质降解；沉淀阶段泥水分离；排放阶段排上清液；闲置阶段活性恢复。从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。 典型的运行模式见下图,4,5
2、,2）SBR的基质降解规律SBR从进水开始基质浓度逐渐增加，进水结束时达到最大，随着反应的进行，基质浓度逐渐减少。,6,推流式活性污泥法：适用于处理易降解的工业废水和生活污水；完全混合活性污泥法：对废水流量和水质变化抵抗能力强，适于难降解有机废水的处理，不适于易降解有机废水的处理，因为在完全混合条件下，丝状菌易于生长繁殖而导致活性污泥膨胀；生物选择器完全混合式活性污泥法：对易于生物降解的有机废水，在完全混合曝气池前设生物选择器可抑制丝状菌生长，生物选择器可分为好氧、缺氧和厌氧三种。,7,14.1 工业废水的生化处理,14.1.1工业废水可生化性的评价指标从废水生物处理角度来看，有机物可分为：易
3、降解有机物，且无毒害或抑制作用；可降解有机物，但有毒害或抑制作用；难降解有机物，但无毒害或抑制作用；难降解有机物，并有毒害或抑制作用。,8,评价废水中有机物的生物降解性和无毒害过抑制性的常用方法有：1、水质标准法 2、微生物耗氧速度法3、脱氢酶活性法 4、有机化合物分子结构评价法,9,14.1.2 可生化性评价法试验应注意的问题,1、生物处理方法 2、微生物来源及浓度进行可生化试验时，由于微生物来源不同，测定结果可能有较大差异。当微生物与原来不能被其降解的有机物长时间接触后，会提高其降解能力。,10,进行可生化试验时，必须考虑微生物浓度。浓度过低，则培养时间就会很长；浓度过高，由于微生物的吸附
4、能力较大，会因吸附作用使溶液中的有机物的浓度降低，难于正确计算有机物的降解率。,11,14.2 工业废水好氧生物处理,14.2.1 活性污泥法1、营养和混合液浓度对活性污泥处理工艺的影响关于对活性污泥反应的各种影响因素，已在第四章做了介绍。这两项是对工业废水生物处理影响常见的因素。,12,2、活性污泥法的选择关于活性污泥法的运行方式，已在第四章做了详细的介绍。对工业废水处理可概括为三种运行方式：（1）推流式活性污泥法（2）完全混合活性污泥法（3）生物选择器-完全混合式活性污泥法,13,3、出水悬浮物的控制该法处理工业废水时，由于以下原因出水悬浮物浓度往往很高：1）废水总溶解固体浓度很高，导致污
5、泥絮体分散，使出水悬浮物增高。,14,2）曝气池混合液浓度变化，会造成絮体分散。 3）污泥负荷过低或过高，都会使活性污泥的絮体变差。 4）废水含有机分散剂过高，会使出水悬浮物浓度随表面张力的提供而有所上升。,15,14.2.2 生物膜法,1、生物接触氧化法 特点：1）具有较高的处理效率2）污泥不需回流，不会发生污泥膨胀，运行管理简单。3）耐冲击负荷能力强。4）挂膜培菌简单。,16,设计：1）处理流程的选择 2）填料的选择3）接触停留时间的确定 4）气水比的确定5）防止填料堵塞的措施 2、生物转盘 3、生物滤池,17,14.3.1 概述厌氧生物处理方法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用
6、于处理高浓度有机废水，采用的是普通厌氧生物处理法。现在，厌氧生物处理技术不仅用于处理有机污泥、高浓度有机废水，而且还能够有效的处理城市污水这样的低浓度污水。,14.3 工业废水厌氧生物处理,18,厌氧生物处理法与好氧生物处理法相较具有下列优点：（1）有机负荷高；（2）污泥产量低；（3）能耗低； （4）营养物需要量少；（5）应用范围广；（6）对水温的适宜范围较广。,19,厌氧处理法的缺点： （1）厌氧处理设备启动时间长，因为厌氧微生物增值缓慢，启动时经接种、培养。驯化达到设计污泥浓度的时间好氧生物处理长，一般需要812周。 （2）处理后出水水质差，往往需进一步处理才能达到排放标准。一般在厌氧处理
7、后串联好氧生物处理。,20,14.3.2 厌氧处理设备,1、厌氧接触法厌氧接触法的主要特征是在厌氧反应器后设沉淀池，污泥进行回流，结果使厌氧反应器内能维持较高的污泥浓度，可大大降低水力停留时间。,21,2、厌氧生物滤池它是装填滤料的厌氧反应器。 分类：升流式和降流式两种形式。 特点;生物量浓度较高，因此，有机负荷率较高;能够承受水量和水质的冲击负荷； 勿需污泥回流； 设备简单、能耗低、运行管理方便，费用低； 无污泥流失之虞，处理水挟带污泥较少。,22,3、升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床是集生物反应与沉淀于一体是一种结构紧凑的厌氧反应器。 4、厌氧膨胀床和厌氧流化床 特点：有机物容积负荷较高，
8、水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，运行稳定。,23,载体处于膨胀状态，能防止载体堵塞。床内生物固体停留时间较长，剩余污泥量较少。既可用于高浓度有机废水的厌氧处理，又可用于低浓度的城市污水处理。,24,5、厌氧生物转盘 特点:1）微生物浓度高,可承受高额的有机物负荷2）废水在反应器按水平方向流动,勿需提升废水从这个意义来说是节能的3）勿需处理水回流,与厌氧膨胀床和厌氧流化床相较既节能又便于操作,25,4）可处理含悬浮固体较高的废水,不存在堵塞的问题 5）由于转盘转动,不断使老化生物膜脱落，使生物膜经常保持较高的活性 6）具有承受冲击负荷能力,处理过程稳定性较强,26,7）可采用多级串联,各级微生
9、物处于最佳的生存条件下 8）便于运行管理厌氧生物转盘的主要缺点使盘片成本较高使整个装置造价很高,27,6、厌氧挡板式反应器它使从研究厌氧生物转盘而发展来的，生物转盘的转动盘不动，并全为固定盘，这样就产生了厌氧挡板反应器。,28,特点：1）反应器启动时间短；2）避免了厌氧滤池、厌氧膨胀床和厌氧流化床的堵塞问题；3）避免了升流式厌氧污泥床因污泥膨胀而发生的污泥流失问题；4）不需混合搅拌装置；5）不需载体。,29,7、复合厌氧法它是在一个设备内由几种厌氧反应器复合而成的一种厌氧处理法。 8、两相厌氧法它是一种新型的厌氧生物处理工艺不是反应器与设备的改进，而是在工艺上的新开发。,30,两相厌氧法优点：1）硫酸盐还原菌可利用的底物很广，可代谢酸性发酵中的中间产物，在一定程度上能促进有机物的分解。 2）产酸菌比产甲烷菌能承受的硫化物浓度高，硫化物对产酸菌的毒性较少，一般情况下，对产酸过程影响较小。,31,3）硫酸盐的还原作用，主要在产酸相反应器中进行，这就避开了硫酸盐还原菌和产甲烷菌之间竞争底物问题，可保证甲烷相反应器有较高的产期率，另外沼气中H2S含量较少，便于利用。 4）产酸相反应器处于弱酸状态，硫酸盐的还原产物硫化物大部分以H2S的形式存在与废水中，便于采用吹脱法去除。,
