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1、关于污水的生物处理第一页，本课件共有110页第一节 概述一、水体污染及其危害一、水体污染及其危害一、水体污染及其危害一、水体污染及其危害（一）我国水体污染现状（一）我国水体污染现状污水：污水：污水：污水：指在生活与生产活动中排放水的总称，是水环指在生活与生产活动中排放水的总称，是水环境污染的主要污染源之一，包括生活污水、工业废境污染的主要污染源之一，包括生活污水、工业废水、农业污水，被污染的雨水等。水、农业污水，被污染的雨水等。第二页，本课件共有110页与发达国家相比，我国面临着污水排放量大与发达国家相比，我国面临着污水排放量大且处理率低等严峻现实。且处理率低等严峻现实。l l污水排放量逐年增
2、加；污水排放量逐年增加；l l工业废水排放量占一半，处理率约工业废水排放量占一半，处理率约70，而出水率，而出水率仅为仅为1/3；l l城市污水处理率只有城市污水处理率只有18.5.l l全国七大水系有一半河段污染严重；全国七大水系有一半河段污染严重；全国七大水系有一半河段污染严重；全国七大水系有一半河段污染严重；l l多数城市地下水受到不同程度污染，且逐年加重。多数城市地下水受到不同程度污染，且逐年加重。第三页，本课件共有110页（二）污水中化学污染物的特点及危害（二）污水中化学污染物的特点及危害按化学性质分无机污染物有机污染物可生物降解性污染物难生物降解性污染物按物理状态分悬浮固体（粒径0
3、.10.45微米以上）胶体性物质（粒径0.10.001微米）溶解性物质第四页，本课件共有110页水中水中无机污染物无机污染物包括氮磷等植物性营养物质、非金属、金属与重金属包括氮磷等植物性营养物质、非金属、金属与重金属以及主要因无机物存在而形成的酸碱度的改变以及主要因无机物存在而形成的酸碱度的改变污水中污水中 的的可生物降解性可生物降解性有机污染物排入水体后，在微生物的作用下得有机污染物排入水体后，在微生物的作用下得到降解，从而消耗了水中的溶解氧，引起水体缺氧和水生生物的死亡，到降解，从而消耗了水中的溶解氧，引起水体缺氧和水生生物的死亡，破坏水体功能。在厌氧条件下有机物被微生物降解产生破坏水体功
4、能。在厌氧条件下有机物被微生物降解产生H2S、NH3、低级脂肪酸等有害或恶臭物质，另外，低级脂肪酸等有害或恶臭物质，另外，H2S会与铁形成黑色沉淀，会与铁形成黑色沉淀，引起水体的（黑臭）现象。引起水体的（黑臭）现象。难生物降解污染物难生物降解污染物难生物降解污染物难生物降解污染物，如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯，如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯，如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯，如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯联苯等，一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富联苯等，一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富联苯等，一般具有毒性大、稳定性强、易于在生物体内富联苯等，一般具有毒性大、稳
5、定性强、易于在生物体内富集等特点；他们排入环境中后长时间滞留，可直接或通过集等特点；他们排入环境中后长时间滞留，可直接或通过集等特点；他们排入环境中后长时间滞留，可直接或通过集等特点；他们排入环境中后长时间滞留，可直接或通过生物链对人体健康造成危害。生物链对人体健康造成危害。生物链对人体健康造成危害。生物链对人体健康造成危害。第五页，本课件共有110页二、污染物浓度指标及其意义l l根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性，常以污水的根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性，常以污水的根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性，常以污水的根据有机物被氧化时都需要消耗氧的共性，常以污水的需氧量或总有机碳量来指
6、示有机物的含量。需氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。需氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。需氧量或总有机碳量来指示有机物的含量。对于污水中的氮、磷含量常用总氮和总磷表达对于污水中的氮、磷含量常用总氮和总磷表达（一）全需氧量（TOD）指水中全部有机物在被彻底氧化称水、二氧化碳等无机物过程中所消耗的氧第六页，本课件共有110页（二）化学需氧量（二）化学需氧量（COD）l l是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，指指1L1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数。所消耗氧的毫克数。常用的
7、化学氧化剂有常用的化学氧化剂有K K2 2Cr2OO7 7和和和和KMnO4，但前者的，但前者的氧化能力更强，能使水体中氧化能力更强，能使水体中80%-100%的有机物的有机物的有机物的有机物迅速氧化，由此测得的迅速氧化，由此测得的迅速氧化，由此测得的迅速氧化，由此测得的COD值应标以值应标以“CODCODCr”。第七页，本课件共有110页（三）“生化需氧量”或“生化耗氧量”又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在在在
8、在1L1L污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物，当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物，当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物，当微污水或待测水样中所含的一部分易被氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。BODBOD的的的的测定条件一般规定在测定条件一般规定在测定条件一般规定在测定条件一般规定在2020下下下下5 5昼夜，故常用昼夜，故常用昼夜，故常用昼夜，故常用BODBOD5 5表示。表示。表示。
9、表示。我国对地面水环境质量标准的规定为：我国对地面水环境质量标准的规定为：我国对地面水环境质量标准的规定为：我国对地面水环境质量标准的规定为：一级水一级水一级水一级水BODBOD5 51mg/L1mg/L；二级水；二级水；二级水；二级水3mg/L3mg/L；三级水；三级水；三级水；三级水4mg/L4mg/L，若若若若 10mg/L10mg/L时，表示该水已严重污染。时，表示该水已严重污染。时，表示该水已严重污染。时，表示该水已严重污染。第八页，本课件共有110页l l指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通指水体内所含有机物中的全部有机碳的和含量。可通过把水样中所有有机物全部氧化成过把水
10、样中所有有机物全部氧化成COCO2 2 2 2和和H H2 2O O O O，然后测，然后测，然后测，然后测定生成定生成定生成定生成COCO2 2 2 2 的量来计算。的量来计算。（四）总有机碳（四）总有机碳（五）总氮（五）总氮指污水中所有含氮化合物的总氮含量，是表示污指污水中所有含氮化合物的总氮含量，是表示污水被氮污染的综合指标水被氮污染的综合指标（六）总磷指污水中所有含氮化合物的总磷含量，是表示污水指污水中所有含氮化合物的总磷含量，是表示污水被磷污染的综合指标被磷污染的综合指标第九页，本课件共有110页三、污水排放标准及处理要求分为一级标准二级标准三级标准第十页，本课件共有110页四、污水
11、处理的一般技术途径 污水处理的污水处理的基本目的基本目的是利用各种技术，将污水中的污染是利用各种技术，将污水中的污染物分离去除或将其转化为无害物质，使污水得到净化。物分离去除或将其转化为无害物质，使污水得到净化。污水处理技术物理处理法化学处理法生物处理法第十一页，本课件共有110页物理处理法：利用物理原理主要分离污水中的悬浮物理处理法：利用物理原理主要分离污水中的悬浮固体。固体。化学处理法：利用化学反应分解污水中各种形态的污染物。化学处理法：利用化学反应分解污水中各种形态的污染物。生物处理法：利用微生物代谢作用转化污水中的胶体性或溶生物处理法：利用微生物代谢作用转化污水中的胶体性或溶解性污染物
12、，使之成为无害物质的方法。解性污染物，使之成为无害物质的方法。生物处理法是污水处理工艺的主流技术生物处理法是污水处理工艺的主流技术第十二页，本课件共有110页根据处理对象与程度，污水处理可分为根据处理对象与程度，污水处理可分为l l一级处理：一级处理：主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污主要通过过滤、沉淀等物理学方法去除污水中粗大固形物及部分悬浮物。水中粗大固形物及部分悬浮物。水中粗大固形物及部分悬浮物。水中粗大固形物及部分悬浮物。l l二级处理：二级处理：在一级处理的基础上，主要去除水中在一级处理的基础上，主要去除水中有
13、机物。有机物。l l三级处理：三级处理：也称深度处理，是使二级处理后的出也称深度处理，是使二级处理后的出水进一步净化，使各种有机物和无机污染物去除水进一步净化，使各种有机物和无机污染物去除率达率达98%以上。可采用物理、化学、生物学等各种以上。可采用物理、化学、生物学等各种手段。手段。第十三页，本课件共有110页第二节第二节 有机污水的生物处理有机污水的生物处理一、有机污水生物处理的基本原理一、有机污水生物处理的基本原理l l水体自净：水体自净：天然水体受到污染后，在没有人为干预的条天然水体受到污染后，在没有人为干预的条天然水体受到污染后，在没有人为干预的条天然水体受到污染后，在没有人为干预的
14、条件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。l l水体自净过程主要包括：水体自净过程主要包括：l l稀释、沉降、扩散等物理作用；稀释、沉降、扩散等物理作用；稀释、沉降、扩散等物理作用；稀释、沉降、扩散等物理作用；l l氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解作氧化、还原、分解、絮凝等化学作用和生物降解作用，而生物降解即生物净化作用是水体自净的主要用，而生物降解即生物净化作用是水体自净的主要动力。动力。第十四页，本课件共有110页l l污水生物处理法：通过创造适宜的条件，使微生
15、物高浓污水生物处理法：通过创造适宜的条件，使微生物高浓污水生物处理法：通过创造适宜的条件，使微生物高浓污水生物处理法：通过创造适宜的条件，使微生物高浓度的富集在特定的构筑物，即污水处理装置中，充分利度的富集在特定的构筑物，即污水处理装置中，充分利度的富集在特定的构筑物，即污水处理装置中，充分利度的富集在特定的构筑物，即污水处理装置中，充分利用微生物的作用，高速度、高效率的分解用微生物的作用，高速度、高效率的分解用微生物的作用，高速度、高效率的分解用微生物的作用，高速度、高效率的分解/转化污水中转化污水中的污染物，从而使污水得到净化。的污染物，从而使污水得到净化。根据处理过程中起作用的微生物对氧
16、气要求的不同，根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，可将污水处理分为可将污水处理分为好氧处理与厌氧处理好氧处理与厌氧处理第十五页，本课件共有110页污水生物处理法类型污水生物处理法类型好氧生物处理法好氧生物处理法活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法厌氧生物处理法厌氧生物处理法氧化塘法氧化塘法土地处理法土地处理法有机污水生物处理总的生化过程见图8-2第十六页，本课件共有110页二、好氧生物处理第十七页，本课件共有110页（一）活性污泥法（一）活性污泥法l l利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在强力通气利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在强力通气的条件下使污水净化的生物学方法。的条件下
17、使污水净化的生物学方法。1.1.活性污泥的性质和生物相活性污泥的性质和生物相活性污泥的性质和生物相活性污泥的性质和生物相活性污泥：活性污泥：活性污泥：活性污泥：以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗物质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。粒。第十八页，本课件共有110页l颗粒大小约0.050.5mm，表面积为20100 cm2/mL，比重约1.0021.006，静置时能立即凝聚成较大的绒粒而沉降。l l絮状体一般呈黄褐色，因水质不同也有呈深灰、灰褐，灰白等色。第十九页，本课件共有110页活性污泥中的生
18、物组分活性污泥中的生物组分（1）细 菌 l起主导作用，活性污泥中有多种细菌；l主要的优势种有：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、假单胞菌属和动胶菌属以及球衣菌属等。第二十页，本课件共有110页第二十一页，本课件共有110页动胶菌属动胶菌属第二十二页，本课件共有110页球衣菌属球衣菌属第二十三页，本课件共有110页l l活性污泥中，细菌大多数以菌胶团的形式存在，活性污泥中，细菌大多数以菌胶团的形式存在，呈游离状态的较少；呈游离状态的较少；l l生枝动胶菌生枝动胶菌是最早发现的菌胶团形成菌；是最早发现的菌胶团形成菌；l l现已知道现已知道埃希氏菌属、假单胞菌属、产碱杆菌埃希氏菌属、假单胞
19、菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属属、芽孢杆菌属的一些菌株均可以产生菌胶的一些菌株均可以产生菌胶团。团。第二十四页，本课件共有110页活性污泥絮状体的作用活性污泥絮状体的作用l l有机物的吸附或黏附及其分解；有机物的吸附或黏附及其分解；l l金属离子的吸附；金属离子的吸附；l l防止原生动物对细菌的吞食；防止原生动物对细菌的吞食；l增强污泥的沉降性，有利于污水分离。增强污泥的沉降性，有利于污水分离。第二十五页，本课件共有110页l在活性污泥中的一些丝状细菌，如球衣菌属、贝日阿托氏菌属和硫发菌属等，附着在菌胶团上或与之交织在一起，成为活性污泥的骨架。第二十六页，本课件共有110页（2）原生动物原生动物
20、纤毛虫类纤毛虫类：游泳型和固着型：游泳型和固着型鞭毛虫类鞭毛虫类 肉足虫类肉足虫类 都为好氧性生物，主要附聚在活性污泥的都为好氧性生物，主要附聚在活性污泥的表面。表面。第二十七页，本课件共有110页原生动物在活性污泥中的作用原生动物在活性污泥中的作用l l促进絮凝：分泌黏液，促进生物絮凝，从而改善活性促进絮凝：分泌黏液，促进生物絮凝，从而改善活性污泥的泥水分离特性。污泥的泥水分离特性。l l净化作用：能吞食游离细菌和微小污泥，有利于该是净化作用：能吞食游离细菌和微小污泥，有利于该是水质；水质；l l指示作用：根据出现的原生动物的种类可判断活性污指示作用：根据出现的原生动物的种类可判断活性污泥的
21、状态和处理水质的好坏。泥的状态和处理水质的好坏。植鞭毛虫植鞭毛虫植鞭毛虫植鞭毛虫 肉足虫肉足虫肉足虫肉足虫 动鞭毛虫动鞭毛虫动鞭毛虫动鞭毛虫 小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫小型游泳型纤毛虫 大大大大型游泳型纤毛虫型游泳型纤毛虫型游泳型纤毛虫型游泳型纤毛虫 固着型纤毛虫固着型纤毛虫固着型纤毛虫固着型纤毛虫 匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫匍匐型纤毛虫 轮轮轮轮虫。虫。虫。虫。第二十八页，本课件共有110页（3）其他微生物）其他微生物l青霉属青霉属(Penicillium)l头孢霉属头孢霉属(Cephalosporium)l枝孢属枝孢属(Cladosporium)l镰孢霉镰孢
22、霉(Fusarium)l地霉属地霉属(Geotrichum)l假丝酵母屑假丝酵母屑(Candida)l红酵母属红酵母属(Rhodotorula)活性污泥中的真菌主要为霉菌活性污泥中的真菌主要为霉菌第二十九页，本课件共有110页2.活性污泥法的工艺流程及微生物学过程活性污泥法的工艺流程及微生物学过程（1）活性污泥法的基本工艺流程及工艺参数）活性污泥法的基本工艺流程及工艺参数以曝气方式的不同，分为以曝气方式的不同，分为普遍曝气法普遍曝气法完全混合曝气法完全混合曝气法逐步曝气法逐步曝气法旋流式曝气法旋流式曝气法纯氧曝气法纯氧曝气法第三十页，本课件共有110页l l活性污泥系统主要由初沉池（一次沉淀池
23、）、活性污泥系统主要由初沉池（一次沉淀池）、生物反应器和二沉池（二次沉淀池）组成。生物反应器和二沉池（二次沉淀池）组成。污水污水初沉池初沉池曝气池曝气池二沉池二沉池处理后出处理后出水水剩余剩余污泥污泥回流污泥回流污泥活性污泥的基本工艺流程如下：活性污泥的基本工艺流程如下：第三十一页，本课件共有110页（2）活性污泥法的微生物学过程）活性污泥法的微生物学过程活性污泥的比表面积大，吸附力强。废水活性污泥的比表面积大，吸附力强。废水进入曝气池与活性污泥接触后，其中有机进入曝气池与活性污泥接触后，其中有机物在约物在约1 13030分钟的短时间内被吸附到活性分钟的短时间内被吸附到活性污泥上。污泥上。大分
24、子的有机物，先被细菌的胞外酶分解，成大分子的有机物，先被细菌的胞外酶分解，成为较小分子化合物，然后摄入菌体内。为较小分子化合物，然后摄入菌体内。第三十二页，本课件共有110页l低分子有机物则可直接吸收。低分子有机物则可直接吸收。l在微生物胞内酶作用下，有机物的一部分同在微生物胞内酶作用下，有机物的一部分同化形成微生物有机体，另一部分转化为化形成微生物有机体，另一部分转化为CO2、H2O、NH3、SO42-、PO42-等简单无机等简单无机物及能量释出。物及能量释出。第三十三页，本课件共有110页l l活性污泥中的微生物不断地氧化分解污泥所吸附的有机活性污泥中的微生物不断地氧化分解污泥所吸附的有机
25、活性污泥中的微生物不断地氧化分解污泥所吸附的有机活性污泥中的微生物不断地氧化分解污泥所吸附的有机质，合成新的微生物细胞。质，合成新的微生物细胞。质，合成新的微生物细胞。质，合成新的微生物细胞。l l活性污泥具有良好的沉降性能，使处理水与污泥分开，活性污泥具有良好的沉降性能，使处理水与污泥分开，达到净化的目的。达到净化的目的。微生物的代谢，无论合成或分解，都是一系列极为复杂微生物的代谢，无论合成或分解，都是一系列极为复杂微生物的代谢，无论合成或分解，都是一系列极为复杂微生物的代谢，无论合成或分解，都是一系列极为复杂的生物化学变化，有分解、合成、氧化、还原、转移、的生物化学变化，有分解、合成、氧化
26、、还原、转移、的生物化学变化，有分解、合成、氧化、还原、转移、的生物化学变化，有分解、合成、氧化、还原、转移、异构等各种反应，绝大多数是在特定的酶促作用中进行异构等各种反应，绝大多数是在特定的酶促作用中进行异构等各种反应，绝大多数是在特定的酶促作用中进行异构等各种反应，绝大多数是在特定的酶促作用中进行的。的。的。的。第三十四页，本课件共有110页（3 3）活性污泥的培育及驯化）活性污泥的培育及驯化活性污泥的培育一般在曝气池中进行，步骤如下：活性污泥的培育一般在曝气池中进行，步骤如下：活性污泥的培育一般在曝气池中进行，步骤如下：活性污泥的培育一般在曝气池中进行，步骤如下：A A、将污水泵入曝气池
27、，并按曝气池有效体积的、将污水泵入曝气池，并按曝气池有效体积的5%5%10%10%投投入接种污泥。入接种污泥。B B B B、在不进水的条件下，连续曝气数天，溶解氧控制在、在不进水的条件下，连续曝气数天，溶解氧控制在1mg/L1mg/L左右。左右。C C、继续保持曝气，以小流量进水，并逐渐提高进水流量，最、继续保持曝气，以小流量进水，并逐渐提高进水流量，最、继续保持曝气，以小流量进水，并逐渐提高进水流量，最、继续保持曝气，以小流量进水，并逐渐提高进水流量，最终达到设计流量。终达到设计流量。终达到设计流量。终达到设计流量。判断活性污泥是否成熟，可以利用镜检的方法。判断活性污泥是否成熟，可以利用镜
28、检的方法。第三十五页，本课件共有110页活性污泥的驯化活性污泥的驯化l l将取来的污泥将取来的污泥/土壤置入含有待处理污水的培土壤置入含有待处理污水的培养基中进行培养，在开始驯化时先加入少量养基中进行培养，在开始驯化时先加入少量污水，然后转种扩大培养量，废水浓度逐渐污水，然后转种扩大培养量，废水浓度逐渐增加；在此过程中，使微生物由原来不适应增加；在此过程中，使微生物由原来不适应而驯化至适应，降解污染物能力从无到有，而驯化至适应，降解污染物能力从无到有，由弱到强。由弱到强。第三十六页，本课件共有110页3.活性污泥法的基本要求（1）养料）养料l l活性污泥的生物合成，取决于能源物质的性活性污泥的
29、生物合成，取决于能源物质的性质、浓度、氮和磷等的平衡，少量的钾、钠、质、浓度、氮和磷等的平衡，少量的钾、钠、硫、钙、镁、铁以及痕量的铜、锌、钻、铝硫、钙、镁、铁以及痕量的铜、锌、钻、铝等都是必要的。等都是必要的。l l一般认为一般认为BOD：N：P的比例为的比例为100：5：1是是适宜的适宜的 第三十七页，本课件共有110页l l有机物的浓度有机物的浓度:浓度过高，微生物难以适应，或浓度过高，微生物难以适应，或感氧气供应不足；同时，进水有机物浓度高时，感氧气供应不足；同时，进水有机物浓度高时，出水浓度也会相应提高。出水浓度也会相应提高。l l浓度过低，微生物缺乏营养，也会降低处理浓度过低，微生
30、物缺乏营养，也会降低处理效果。效果。l l一般而言，好氧性生物处理法进水有机物浓度一般而言，好氧性生物处理法进水有机物浓度不宜超过不宜超过BOD55001000mg/L。第三十八页，本课件共有110页（2）水中溶解氧）水中溶解氧(DO)l溶解氧太低会影响到活性污泥微生物的正常溶解氧太低会影响到活性污泥微生物的正常代谢活动，净化功能下降，易于滋生丝状菌代谢活动，净化功能下降，易于滋生丝状菌产生污泥膨胀。产生污泥膨胀。l混合液溶解氧浓度过高，氧转移效率降低，混合液溶解氧浓度过高，氧转移效率降低，浪费动力费用，还会引起絮凝体分散。浪费动力费用，还会引起絮凝体分散。lDO应保持在应保持在1.53 mg
31、L较为适宜。较为适宜。第三十九页，本课件共有110页（3）温度）温度一般认为活性污泥处理中的适宜温度为一般认为活性污泥处理中的适宜温度为25322532，1010或过高温度都会影响处理效果。或过高温度都会影响处理效果。（4）pH 活性污泥微生物的最适活性污泥微生物的最适pH值介于值介于6.58.0之间。之间。之间。之间。l lpH9.0，微生物的代谢速率也会受到影响。，微生物的代谢速率也会受到影响。，微生物的代谢速率也会受到影响。，微生物的代谢速率也会受到影响。第四十页，本课件共有110页（5）有毒物质）有毒物质l l无机物和有机物两类 l l无机物有重金属、硫化氢、卤族元素及其化合物，有机物
32、有酚、醇、醛等。l重金属及其盐类是蛋白质沉淀剂，其离子易与细胞蛋白质结合，使之变性。第四十一页，本课件共有110页4.活性污泥法运行中的问题活性污泥法运行中的问题（1）污泥膨胀：在曝气池运转过程中，有时会出）污泥膨胀：在曝气池运转过程中，有时会出现污泥结构松散，沉降性能恶化，随水漂浮，现污泥结构松散，沉降性能恶化，随水漂浮，溢出池外的异常现象，引起出水水质的恶化。溢出池外的异常现象，引起出水水质的恶化。第四十二页，本课件共有110页引起污泥膨胀的原因和条件引起污泥膨胀的原因和条件（1）污泥膨胀类型l l有丝状菌性膨胀和非丝状菌性膨胀两种 非丝状菌膨胀l l因高黏性物质大量积累而引起的膨胀。l
33、l低温季节容易产生，出现这种污泥膨胀时，废水净化效果良好，上清液清澈，但污泥难于沉淀。第四十三页，本课件共有110页丝状菌性膨胀丝状菌性膨胀l丝状菌性膨胀是由于丝状菌异常增长而引起的；l活性污泥呈棉絮状，沉降性能变差。通常所说的膨胀是指丝状菌性膨胀(filamentous bulking)。第四十四页，本课件共有110页污水处理厂常见的污泥膨胀污水处理厂常见的污泥膨胀(1)缺氮和缺磷的废水：如造纸废水、含酚缺氮和缺磷的废水：如造纸废水、含酚废水和印染废水，污泥膨胀比较严重。废水和印染废水，污泥膨胀比较严重。(2)温度过高：夏秋季膨胀现象频繁。有温度过高：夏秋季膨胀现象频繁。有时低水温也会有问题
34、。时低水温也会有问题。第四十五页，本课件共有110页(3)污泥负荷过低或高：一般认为污泥负污泥负荷过低或高：一般认为污泥负荷超过荷超过0.35kgBOD(kgMLSS d)就会膨就会膨胀。胀。(4)废水中悬浮物低，低分子糖类多；废水中悬浮物低，低分子糖类多；(5)有毒金属、硫化物等毒物流入。有毒金属、硫化物等毒物流入。第四十六页，本课件共有110页抑制丝状菌生长的方法抑制丝状菌生长的方法l l投加化学药剂投加化学药剂l调节水的酸碱度调节水的酸碱度l l调整其他工艺条件，如改变供氧量、排泥量、调整其他工艺条件，如改变供氧量、排泥量、进水流量等。进水流量等。镜检时，丝状菌已伸出絮状体外或原生动物种
35、类镜检时，丝状菌已伸出絮状体外或原生动物种类与数量发生急剧变化，则预示污泥可能发生膨胀。与数量发生急剧变化，则预示污泥可能发生膨胀。第四十七页，本课件共有110页（2）污泥的解体（不絮凝）：）污泥的解体（不絮凝）：在曝气池运转过程在曝气池运转过程中有时会出现污泥絮凝体微细化，导致处理水中有时会出现污泥絮凝体微细化，导致处理水质浑浊，处理效果变坏的现象。质浑浊，处理效果变坏的现象。引起的原因：引起的原因：曝气过量、污水中混入有毒物质曝气过量、污水中混入有毒物质等。等。解决方法：解决方法：通过控制曝气量、或对污水进行适通过控制曝气量、或对污水进行适当的预处理。当的预处理。第四十八页，本课件共有11
36、0页（3）起泡沫现象：）起泡沫现象：在曝气池运转过程中，有时在曝气池运转过程中，有时会出现起泡现象。会出现起泡现象。原因原因：污水中含有合成洗涤剂或由微生物产生的污水中含有合成洗涤剂或由微生物产生的表面活性物质。表面活性物质。解决方法：解决方法：适当减少曝气量或喷洒消泡剂可缓解适当减少曝气量或喷洒消泡剂可缓解泡沫现象。泡沫现象。（4）剩余污泥：）剩余污泥：经焚烧或堆肥处理掉。经焚烧或堆肥处理掉。第四十九页，本课件共有110页5.活性污泥法的新发展活性污泥法的新发展l l传统活性污泥法的缺点：传统活性污泥法的缺点：基建投资高、运行基建投资高、运行费用高、负荷小、污泥产生量大、易发生污泥费用高、负
37、荷小、污泥产生量大、易发生污泥膨胀、氮磷去除率低等。膨胀、氮磷去除率低等。l新方法：新方法：序批式活性污泥法序批式活性污泥法 吸附吸附-生物降解工艺等生物降解工艺等第五十页，本课件共有110页（1）序批式活性污泥法（）序批式活性污泥法（SBR）SBR是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运行污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运行污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运行污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运
38、行操作不同，操作模式由进水操作不同，操作模式由进水操作不同，操作模式由进水操作不同，操作模式由进水反应反应反应反应沉淀沉淀排水排水静置静置5个程序，在一个周期均在一个设有曝气和搅个程序，在一个周期均在一个设有曝气和搅拌装置的反应器（池）中进行，这种操作周而复始进拌装置的反应器（池）中进行，这种操作周而复始进行，以达到不断进行污水处理的目的，省却二沉池和行，以达到不断进行污水处理的目的，省却二沉池和污水、污泥回流系统。污水、污泥回流系统。第五十一页，本课件共有110页l l在在SBR工艺中，因污水一次性投入反应器，有机物工艺中，因污水一次性投入反应器，有机物浓度随时间变化而减少，到反应后期污染物
39、浓度降浓度随时间变化而减少，到反应后期污染物浓度降低，这种变化能较好的控制丝状细菌，而有利于菌低，这种变化能较好的控制丝状细菌，而有利于菌胶团形成菌的生长胶团形成菌的生长l l通过控制曝气可实现厌氧与好氧交替的状态，可抑制好通过控制曝气可实现厌氧与好氧交替的状态，可抑制好通过控制曝气可实现厌氧与好氧交替的状态，可抑制好通过控制曝气可实现厌氧与好氧交替的状态，可抑制好氧丝状菌的繁殖。氧丝状菌的繁殖。氧丝状菌的繁殖。氧丝状菌的繁殖。l l因此，可有效防止污泥膨胀的发生，从而提高污泥的因此，可有效防止污泥膨胀的发生，从而提高污泥的沉降性。沉降性。优点优点第五十二页，本课件共有110页l通过控制反应工
40、序的曝气时间和其他工序的通过控制反应工序的曝气时间和其他工序的持续时间，在反应器内可实现厌氧持续时间，在反应器内可实现厌氧-缺氧缺氧-好好氧条件的交替，又可获得脱氮除磷的效果。氧条件的交替，又可获得脱氮除磷的效果。l l与传统方法比，具有投资少，处理效率高等特与传统方法比，具有投资少，处理效率高等特点。点。第五十三页，本课件共有110页（2）吸附）吸附-生物降解工艺（生物降解工艺（AB）l lABAB工艺是两段活性污泥工艺，分为工艺是两段活性污泥工艺，分为工艺是两段活性污泥工艺，分为工艺是两段活性污泥工艺，分为A段和段和B B段，段，A段段为吸附段，为吸附段，B段为生物氧化段。段为生物氧化段。
41、l lAB工艺的主要处理构筑物有工艺的主要处理构筑物有工艺的主要处理构筑物有工艺的主要处理构筑物有A段曝气池段曝气池中间池、中间池、B段曝气池和二沉池等，通常不设初沉池，以段曝气池和二沉池等，通常不设初沉池，以A段为段为一级处理系统。一级处理系统。A段和段和B段拥有各自独立的污泥回段拥有各自独立的污泥回流系统，因此有各自独特的微生物种群，有利于流系统，因此有各自独特的微生物种群，有利于系统功能的稳定。系统功能的稳定。第五十四页，本课件共有110页AB工艺基本原理 l lAB工艺是污水生物处理技术的重大突破，它实际上工艺是污水生物处理技术的重大突破，它实际上是一个开放性的处理系统。是一个开放性的
42、处理系统。l lA段连续不断地从排水管网系统接种在管网系统中段连续不断地从排水管网系统接种在管网系统中已存活地大量地细菌，对此，可以把排水系统看已存活地大量地细菌，对此，可以把排水系统看成是一个巨大地中间反应器，其中存活大量细菌，成是一个巨大地中间反应器，其中存活大量细菌，而且还不断地进行增值、适应、淘汰、优选等过而且还不断地进行增值、适应、淘汰、优选等过程，从而能够培育出适应性和活性都很强地微生程，从而能够培育出适应性和活性都很强地微生物群体。本工艺不设初沉池，使原水中地微生物物群体。本工艺不设初沉池，使原水中地微生物全部进入系统，使全部进入系统，使A段成为一个开放性地生物动力段成为一个开放
43、性地生物动力学系统。学系统。第五十五页，本课件共有110页l lA段负荷较高，有利于增值速度快的微生物生长繁段负荷较高，有利于增值速度快的微生物生长繁段负荷较高，有利于增值速度快的微生物生长繁段负荷较高，有利于增值速度快的微生物生长繁殖，而且在这里成活的只能使抗冲击负荷能力强的殖，而且在这里成活的只能使抗冲击负荷能力强的殖，而且在这里成活的只能使抗冲击负荷能力强的殖，而且在这里成活的只能使抗冲击负荷能力强的原核细菌，其他微生物都不能存活。废水经原核细菌，其他微生物都不能存活。废水经原核细菌，其他微生物都不能存活。废水经原核细菌，其他微生物都不能存活。废水经A段处段处理后，理后，BOD去处去处去
44、处去处4070；可生化性也有所；可生化性也有所；可生化性也有所；可生化性也有所提高，有利于提高，有利于提高，有利于提高，有利于B段的工作。段的工作。l lA段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可通解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可通过污泥的吸附作用，二得到去处。过污泥的吸附作用，二得到去处。第五十六页，本课件共有110页l lA A段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解作用段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解作用段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解作用段对
45、有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解作用只占只占只占只占1/31/3左右，由于物理化学作用占主导作用，因此，左右，由于物理化学作用占主导作用，因此，左右，由于物理化学作用占主导作用，因此，左右，由于物理化学作用占主导作用，因此，A A段对污水中段对污水中段对污水中段对污水中的有毒物质、的有毒物质、的有毒物质、的有毒物质、PHPH值、有机负荷以及温度的变化具有一定的适应性。值、有机负荷以及温度的变化具有一定的适应性。值、有机负荷以及温度的变化具有一定的适应性。值、有机负荷以及温度的变化具有一定的适应性。l lB B段的各项反映使以段的各项反映使以段的各项反映使以段的各项反映使以A
46、A段的正常工作为基础的，其中，段的正常工作为基础的，其中，段的正常工作为基础的，其中，段的正常工作为基础的，其中，A A段对有机段对有机段对有机段对有机物的吸附作用是常重要的。物的吸附作用是常重要的。物的吸附作用是常重要的。物的吸附作用是常重要的。B B段的生物系统主要由世代期长段的生物系统主要由世代期长段的生物系统主要由世代期长段的生物系统主要由世代期长的真核微生物组成，并根据具体工艺情况有所变化。的真核微生物组成，并根据具体工艺情况有所变化。的真核微生物组成，并根据具体工艺情况有所变化。的真核微生物组成，并根据具体工艺情况有所变化。l lB B段接受的污水水质水量都基本稳定，几乎不用考虑冲
47、击负荷，得以段接受的污水水质水量都基本稳定，几乎不用考虑冲击负荷，得以段接受的污水水质水量都基本稳定，几乎不用考虑冲击负荷，得以段接受的污水水质水量都基本稳定，几乎不用考虑冲击负荷，得以充分发挥净化功能。由于充分发挥净化功能。由于充分发挥净化功能。由于充分发挥净化功能。由于A A段具有除氮的功能，段具有除氮的功能，段具有除氮的功能，段具有除氮的功能，BOD/NBOD/N值有所降值有所降值有所降值有所降低，因此，低，因此，低，因此，低，因此，B B段具有进行消化反应的工艺条件。段具有进行消化反应的工艺条件。段具有进行消化反应的工艺条件。段具有进行消化反应的工艺条件。第五十七页，本课件共有110页
48、AB工艺特点工艺特点 l lAB工艺利用了系统工程的基本理论，省去了传统污水工艺利用了系统工程的基本理论，省去了传统污水生物处理工艺中的初沉池，采用合理的两段处理工艺生物处理工艺中的初沉池，采用合理的两段处理工艺流程，根据微生物生长核繁殖的规律，以及对有机基流程，根据微生物生长核繁殖的规律，以及对有机基质的代谢关系，使质的代谢关系，使A段和段和B段分别在两种不同的而且相段分别在两种不同的而且相差较为悬殊的负荷条件下运行，两段的污泥回流系统差较为悬殊的负荷条件下运行，两段的污泥回流系统分开，保证处理过程中的生物相稳定性。因此，分开，保证处理过程中的生物相稳定性。因此，AB工工艺具有许多优良的性能
49、特点。艺具有许多优良的性能特点。第五十八页，本课件共有110页（二）生物膜法（二）生物膜法l l指以生长在固体表面上的生物膜为净化主体的指以生长在固体表面上的生物膜为净化主体的生物处理法。生物处理法。1.生物膜中的生物：生物膜由细菌、真菌、藻生物膜由细菌、真菌、藻类、原生动物和其它动物构成。但生物膜主类、原生动物和其它动物构成。但生物膜主要由要由菌胶团和丝状菌组成。菌胶团和丝状菌组成。第五十九页，本课件共有110页l细细 菌菌l l好氧菌好氧菌(专性或兼性的专性或兼性的)主要有动胶菌、假单主要有动胶菌、假单胞菌、产碱杆菌和黄杆菌，硝化细菌、亚胞菌、产碱杆菌和黄杆菌，硝化细菌、亚硝化单细菌和硝化
50、杆菌，硝化单细菌和硝化杆菌，l l专性厌氧菌有脱硫弧菌和产甲烷菌等。专性厌氧菌有脱硫弧菌和产甲烷菌等。l丝状细菌如浮游球衣菌、贝日阿托氏菌丝状细菌如浮游球衣菌、贝日阿托氏菌第六十页，本课件共有110页l真菌在生物膜中比在活性污泥中多，首先定真菌在生物膜中比在活性污泥中多，首先定殖在基质上殖在基质上l l主要的真菌有白地霉、水生镰孢、瘤孢、主要的真菌有白地霉、水生镰孢、瘤孢、红浆霉和多胞丝胞酵母。红浆霉和多胞丝胞酵母。l l丝状生长有助于氧向生物膜深处扩散。丝状生长有助于氧向生物膜深处扩散。真真 菌菌第六十一页，本课件共有110页藻藻 类类l l常见藻类：小球藻、绿球藻、裸藻、丝藻、席藻、毛枝藻