水环境保护：生 物 废 水 处 理

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1、水环境保护课主要参考书1、肖锦. 城市污水处理及回用技术,化学工业出版社,2002年.2、缪应祺.水污染控制工程.东南大学出版社,2002年3、夏立江等.土壤污染及其防治,华东理工大学出版社,2001年4、崔玉亭等.化肥与生态环境保护,化学工业出版社,1999年5、林玉锁.农药与生态环境保护,化学工业出版社,1999年6、U.弗斯特纳等.水环境的金属污染,海洋出版社,1987年7、汪晋三等.水化学与水污染,中山大学出版社,1989年8、刘鸿亮.中国水环境预测与对策概论,中国环境科学出版社,1987年9、沈韫芬等.微型生物监测新技术,中国建设出版社,1990年10、日都留信也.环境与微生物,中国

2、环境科学出版社,1987年水环境保护课主要参考书11、水生生物研究所.废水生物处理微型动物图志,中国建筑工业出版社,1976年12、林碧琴等.水生藻类与水体污染监测,辽宁大学出版社,1988年13、程树培.环境生物技术实验指南,南京大学出版社,1995年14、张毓琪等。环境生物毒理学，天津大学出版社，1992年15、英J.S.阿拉巴斯特，姜礼燔译。淡水鱼类的水质标准，科学普及出版社，1986年16、周永欣.水生生物毒性试验方法,农业出版社,1989年17、李生汲亟。环境科学基本原理，北京农业大学出版社，1986年。18、李勤生等。水产养殖与微生物，武汉出版社，2000年 生生 物物 废废 水水

3、 处处 理理一、活性污泥处理废水二、生物转盘处理废水三、三、生物滤池、塔式生物生物滤池处理废水四、生物氧化塘、复合氧化塘五、芦苇床处理废水六、水草池七、藻类对重金属的吸收和富集八、用生物材料去除废水中的重金属元素九、工业废水生物降解的新途径十、生态工程法（湿地）原污水沙 湖武汉市水质净化厂二级工艺流程图武汉市水质净化厂二级工艺流程图过滤筛网剩余污泥初沉池曝气池二沉池二沉池沉砂池浓缩池污泥工作室控 制 室配水井二沉池二沉池原污水过滤筛网武汉市水质净化厂一级工艺流程图武汉市水质净化厂一级工艺流程图沙 湖初沉池沉砂池控 制 室活性污泥处理海水自然湿地海水自然湿地河口湿地河口湿地港湾湿地港湾湿地滩涂湿

4、地滩涂湿地人工移植红树林湿地人工移植红树林湿地人工河道净化湿地人工河道净化湿地沼泽湿地沼泽湿地人工湿地人工湿地淡水水库湿地淡水水库湿地河流湿地河流湿地生态沟生物塘 体体 色色人工湿地结构示意图人工湿地结构示意图 池塘养殖生态系统池塘养殖生态系统复合池塘养殖生态系统组成复合池塘养殖生态系统组成五、芦 苇 床五、芦苇床处理系统（一）、芦苇床的建造1床的大小：Ah=5.2Qd(1nCO1nct)（1）Ah=床的面积Qd=污水的日流量（m3/d）Co=进入之污水的平均BOD值（mg/l）Ct=出水需要达到的平均BOD值（mg/l）（一）芦苇床的建造床的截面面积（AC）是根据下式确定的。 2）Qs=污水

5、的平均流量（m3/S）Kf=充分发育的芦苇床的水力传导度（m/s）dh/ds=床的坡度（m/m）水平流速限制在104m/s （一）芦苇床的建造2深度：0.6m3坡度：在28%的范围内 4. 培植芦苇的介质：砾石、颗粒状废料5芦苇的种植： 每m2种植24块根茎，育苗穴行距0.71.0m，每穴13株。6对杂草的控制：水层的深度以50150mm为宜。 （一）芦苇床的建造7进水的分配：有一个0.5米宽的进水分配区，内装填的是60100mm的石子。8出水区： 出水区一个0.5m宽，装60100mm的石子。 9衬垫：用0.51.0mm聚乙烯或用粘土和砂拌和成胶土垫层。 （二）、芦苇床净化污水的原理1、有很

6、广的适应性和很强的抗逆性。2、具有很高的氧化还原势 。3、具有明显的“根际效应” 。4、有好氧区（根表），缺氧区（根际）和无氧区（非根际）。5、芦苇床有过滤、沉淀等作用。 氧化塘系统与设计二、氧化塘发展趋势 共有四个趋势： 第一：量由少至多; 第二：由生活污水至工业废水 第三：由浓低时间长的自然净化至半、全控制。 第四：由处理污水至污水资源化 三、氧化塘的适用条件：1.气候温暖、干燥、阳光较充足;2.处理低浓污水;3.造价低;4.中小城镇;四、各类生物处理法的技术经济对比1.可靠性要求 （1）抵抗有机物和毒物冲击负荷的能力： 兼性和曝气氧化塘系统最强 生物滤池中等 活性污泥法最弱（2）对间断操

7、作的敏击性： 氧化塘系统最小 生物滤池中等 活性污泥法最大 （3）对操作人员技能要求 氧化塘系统最低 生物滤池中等 活性污泥法最高 2.费用 （1）占地 氧化塘系统最大 生物滤池中等 活性污泥法最少各类生物处理法的技术经济对比 （2）基占费 氧化塘系统最少 生物滤池中等 活性污泥法最大 （3）运行和维修费用 氧化塘系统最低 生物滤池中等 活性污泥法最高3.废水资源化的可能性 氧化塘系统大 生物滤池小 活性污泥法小 （2）产生可资利用的生物资源的能力 氧化塘系统强 生物滤池弱 活性污泥法弱五、氧化塘分类根据氧化塘的溶解氧的来源不同，氧化塘可分四类： 好气塘 厌气塘 兼性塘 曝气塘一、好气氧化塘的

8、原理 好气氧化塘是一种藻菌共生系统。 水深0.41米。藻类生物量O2无机物 CO2好气微生物废水有机物好气塘藻菌共生关系示意图水面 典型的好气塘设计数据深度（米） 0.150.46停留时间（天） 26(BOD5）负荷（公斤/亩.日） 7.514.9(BOD5）去除率（%） 8095藻类浓度（mg/L） 100200回流比 0.22.0出水悬浮固体浓度（mg/L） 150350厌气氧化塘厌气氧化塘设计数据深度（M） 2.43 3.04.5停留时间（D） 3050 3050BOD负荷（kg/亩.d）22.437.3 33.366.6BOD去除率（%) 5070 5080%进水BOD5（mg/L）

9、500以上厌气氧化塘厌气氧化塘设计因素：（1）适应性与状态性厌气塘特别适用于处理高温、高强度废水 。其优点：可以减少兼性塘和好气塘的容积，可消除氧化塘夏季运转时经常出现的漂浮污泥层，以致不形成污泥层。（2）臭味与控制措施：其措施有：减少塘的有机负荷，使塘面有一层好气层。将好气塘出水回流到厌气塘，在表面增加一个好气层，使用漂浮盖板.兼性塘设计数据 负荷1.256公斤BOD5/亩.日停留时间：20180日水深：0.611.83米形状：园形、方形、长方形塘数：小规模采用单一塘；变级式即可串联，也可并联。塘底：水平且不透水。进水口：园形及方形塘进水口应设于接近中心处，而长方形塘进水口则应设于三分之一长

10、度处。出水口：位置应将短流情况减于最小，在水流变化时应有排水能力。堤坝，最小顶宽1.82.4米，坡度比最大2:1，最小6:1。工具型的兼性塘设计 深度（米）： 0.912.44（米）停留时间（日）： 75BOD负荷（公斤/亩.日）：1.503.73BOD去降低 2095藻类浓度（mg/L） 10100出水悬浮固体浓度(mg/L) 100350回流比： 0.22氧化塘系统值得研究的几个问题：一、氧化塘多功能的开发;二、氧化塘生态系统的研究;三、氧化塘生态系统的优化控制问题：氧化塘、生物塘示意图生物塘0.43公顷水深3m氧 化 塘 进水出水氧化塘模式图污水进口123456进氧化塘1为厌气塘 2、3

11、为兼性塘 4、5、6为好气塘回流氧化塘模式图污水污水进水进水三、乡镇企业废水处理（一）、乡镇企业的废水污染特点1企业门类多，产品复杂，污染种类多，污染严重2工艺陈旧，设备简陋，污水滴漏严重3资金匮乏，管理水平差，治理措施不利（二）、氧化塘技术在处理乡镇企业废水中的应用1技术成熟，历史悠久2基建投资者运行费用低，操作容易 基建投资仅为1/51/2，年运行费用及耗能仅为1/51/3，专业人员配备也仅为1/51/4。3节省土地，处理效率高（三）值得注意的几个问题1待处理的污水水质2当地的排放要求3水生植物的管理和处置八、用生物材料捕集废水中的重金八、用生物材料捕集废水中的重金属元素属元素利用羊毛、树

12、皮、洋葱皮、稻草、麦杆等作为废水处理。生物材料 “生物魔” 1但也有一些问题易腐败、易质变，用甲醛使生物材料聚合化化。2机理：蛋白质中所含OH、NH2、COOH、SH基能够与重金属离子发生亲合作用，起了离子交接柱之作用。八、用生物材料捕集废水中的重金八、用生物材料捕集废水中的重金属元素属元素海鞘矾；牡蛎锌、铜；石松科蕨类铅等，豆科植物钴、镍、铁、铜、锌；禾本科锰、钼、硅。生物材料具有能够与金属化学吸附成键的性质。（一）、利用生物材料捕集去除重金属的方法不做任何处理；为提高其性能需经处理加以利用。九、工业废水生物降解的新途径九、工业废水生物降解的新途径需要适当的投资，耗能低，对环境无害，本身又不

13、产生废物，性能可靠稳定。废 水微生物降解好氧处理(活性污泥)遗传操作酶特殊微生物改进工艺化学处理厌氧处理消化作用工业废水生物降解的新途径工业废水生物降解的新途径活行污泥与特殊的微生物合并使用酚月湖人工碟型浮岛月湖人工碟型浮岛水体富营养化与资源化(一 )什么是富营养化？ 由于人类的活动，水体中营养物质增加，引起植物过量生长和整个水体生态平衡的改变，因而造成危害的一种污染现象。(二)富营养化研究的现状1 对湖泊进行富营养化程度及原因的调查 水体富营养化与资源化(三)富营养化的危害1供水方面2旅游方面3渔业方面4其它方面5富营养化的防治与污水资源化6生物防治（1）鱼类的直接吞食（2）浮游动物的作用（

14、3）高等植物水质标准mg/L我国部分处理废水实例污水排入下水道标准(CJ30821999)渔业水质标准mg/L农田灌慨水质标准mg/L景观娱乐用水水质标准mg/L 生活杂用水质标准mg/L地下水质量分类标准mg/L城市生活用水水质标准mg/L地下水人工回灌水质控制标准mg/L各种沉淀池比较城市污水沉淀池设计数据各种混凝剂污水排入下水道标准(CJ30821999)海水池塘养殖污水净化、减排系统海水池塘养殖污水净化、减排系统技术创新点技术创新点海水经济动植物作为生物滤器构建-海水生物圈人工湿地净化系统净化原理净化原理 在生态互利的前提下，根据所筛选的海水养殖动、植物的的生物学习特性，多层次摄食、吸收养殖废水中的水生浮游性动植物、残饵、水生物的尸体粪便等固体有机颗粒、吸收溶解养殖排泄物、有机物、无机氮磷化合物等，最终达到净化水质、减少排放的目的。 系统特点系统特点 运行稳定、可人工调控、占地面积少、经济效益高。