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1、第十五讲生化处理概述一、什么是一、什么是“废水生物处理？废水生物处理？n n 废水中不同类型的污染物需要采用不同的处理方法和工艺进展处理；废水中不同类型的污染物需要采用不同的处理方法和工艺进展处理；废水中不同类型的污染物需要采用不同的处理方法和工艺进展处理；废水中不同类型的污染物需要采用不同的处理方法和工艺进展处理；n n 废水生物处理的对象主要是：废水生物处理的对象主要是：废水生物处理的对象主要是：废水生物处理的对象主要是：n n两大类污染物：有机物；两大类污染物：有机物；两大类污染物：有机物；两大类污染物：有机物；n n营养元素营养元素营养元素营养元素氮和磷氮和磷氮和磷氮和磷n n两大类废
2、水：两大类废水：两大类废水：两大类废水：生活污水或城市污水生活污水或城市污水生活污水或城市污水生活污水或城市污水n n有机工业废水有机工业废水有机工业废水有机工业废水n n 废水生物处理的主体是微生物废水生物处理的主体是微生物废水生物处理的主体是微生物废水生物处理的主体是微生物例例1 1：生活污水或城市污水的处理：生活污水或城市污水的处理进水水质进水水质：COD 400mg/lBOD 200mg/lSS 200mg/l出水水质出水水质：COD 40mg/lBOD 15mg/lSS 20mg/l排放标准排放标准：COD 100mg/lBOD 30mg/lSS 70mg/l例例1 1：生活污水或城
3、市污水的处理：生活污水或城市污水的处理高碑店污水处理厂的工艺流程图高碑店污水处理厂的工艺流程图污泥的厌氧消化活性污泥系统高碑店污水处理厂的工艺流程图高碑店污水处理厂的工艺流程图初沉池曝气池二沉池一期二期污泥处理曝气池曝气池活性污泥活性污泥好氧微生物好氧微生物曝气池曝气池0.1mm钟虫钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫活性污泥中的后生动物轮虫线虫曝气池曝气池曝气原理、曝气原理、方法、设备、方法、设备、设计计算设计计算其它的好氧生物工艺其它的好氧生物工艺办公楼办公楼二期预留地二期预留地进水泵房进水泵房SBR池池格栅、沉砂格栅、沉砂鼓风机房鼓风机房污泥井污泥井污泥脱污泥脱水机房水机房锅炉房锅炉房S
4、BR工艺、工艺、CAST工艺工艺SBR工艺工艺SBR池池鼓风机房鼓风机房滗水器滗水器污泥脱污泥脱水机房水机房锅炉房锅炉房滗水器滗水器其它的好氧生物工艺其它的好氧生物工艺氧化沟工艺氧化沟工艺(ORBAL氧化氧化沟沟)曝气转刷曝气转蝶曝气转蝶曝气转刷曝气转刷Carrousel 氧化沟氧化沟曝气叶轮曝气叶轮曝气生物滤池曝气生物滤池BAF工艺工艺格栅间格栅间预处理预处理一级曝气一级曝气生物滤池生物滤池一级曝气一级曝气生物滤池生物滤池二级曝气二级曝气生物滤池生物滤池进水泵房进水泵房曝气生物滤池曝气生物滤池BAF工艺工艺二级曝气二级曝气生物滤池生物滤池一级曝气一级曝气生物滤池生物滤池例例2 2：啤酒废水的
5、生物处理：啤酒废水的生物处理进水水质：进水水质：COD2500mg/lBOD1200mg/lSS200mg/l排放标准：排放标准：COD100mg/lBOD20mg/lSS70mg/l出水水质：出水水质：COD50mg/lBOD50mg/lSS50mg/l例2：啤酒废水的生物处理武汉东西湖啤酒厂废水处理工程的工艺流程图武汉东西湖啤酒厂废水处理工程的工艺流程图格栅井调节池污泥脱水机房泥饼外运沼气贮柜图例图例UASB反应器氧化沟污水管线污泥管线沼气管线回流管线沉淀池浓缩池集泥井武汉欧联东西湖啤酒废水处理流程图武汉欧联东西湖啤酒废水处理流程图出水水封罐脱硫塔原废水厌氧生物处理好氧生物处理沼气收集污泥
6、处理武汉东西湖啤酒厂厌氧UASB反响器好氧氧化沟武汉东西湖啤酒厂厌氧UASB反响器好氧氧化沟武汉东西湖啤酒厂 UASB的工作原理图的工作原理图Paques公司公司颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片运行180180180180天天天天颗粒污泥内部的空洞颗粒污泥内部的空洞二、废污水生物处理的分级二、废污水生物处理的分级 一级处理一级处理预处理或前处理；预处理或前处理；二级处理二级处理生物处理；生物处理；三级处理三级处理深度处理深度处理城市污水处理厂的典型流程城市污水处理厂的典型流程北京市酒仙桥污水处理厂北京市
7、酒仙桥污水处理厂一级处理一级处理二级处理二级处理城市污水处理厂的典型流程城市污水处理厂的典型流程污泥回流原废水粗细格栅进水泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池出水泥饼外运集泥井污泥回流泵房污泥浓缩池一级消化池二级消化池污泥脱水机房空气CL2或其它消毒剂絮凝剂上清液回流二级处理二级处理一级处理一级处理三级处理三级处理一级处理：一级处理：去除效果：去除效果：EBOD 30%,ESS 50%功能：功能：1去除大颗粒状有机物，以减轻后续生去除大颗粒状有机物，以减轻后续生物处理的负担；物处理的负担；2调节水量、水质、水温等，有利于后调节水量、水质、水温等，有利于后续的生物处理。续的生物处理。主要方法：物化
8、法，主要方法：物化法，沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调节、沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调节、加热或冷却等加热或冷却等二级处理：二级处理：去除效果：去除效果：E EBODBOD 8590%8590%，E ESSSS 90%90%功能：功能：大量去除胶体状和溶解状有机物，保证出大量去除胶体状和溶解状有机物，保证出大量去除胶体状和溶解状有机物，保证出大量去除胶体状和溶解状有机物，保证出水达标排放水达标排放水达标排放水达标排放方法：方法：各种形式的生物处理工艺各种形式的生物处理工艺各种形式的生物处理工艺各种形式的生物处理工艺三级处理：三级处理：三级处理：三级处理：n n 目的目的目的目的：去除二级处
9、理出水中残存的去除二级处理出水中残存的去除二级处理出水中残存的去除二级处理出水中残存的SSSS、有机物，、有机物，、有机物，、有机物，或脱色、杀菌，或脱色、杀菌，或脱色、杀菌，或脱色、杀菌，或脱氮、除磷或脱氮、除磷或脱氮、除磷或脱氮、除磷防止水体富营养化防止水体富营养化防止水体富营养化防止水体富营养化n n 方法方法方法方法：物化法物化法物化法物化法超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等；超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等；超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等；超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等；生物法生物法生物法生物法生物脱氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝气
10、生物生物脱氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝气生物生物脱氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝气生物生物脱氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝气生物滤池等滤池等滤池等滤池等三、三、我国水环境中有机物污染现状我国水环境中有机物污染现状n n废水排放量巨大废水排放量巨大总总 废废 水水 量量 达达 400亿亿 m3(1.1 108m3/d)，其其中中工工业业废废水水和和城城市市生生活污水近各活污水近各50%，处理率低，处理率低n n主要污染物是有机物和氮磷营养盐主要污染物是有机物和氮磷营养盐我国城市污水处理概况我国城市污水处理概况 年份年份污水厂污水厂处理能力处理能力处理率处理率1921上海北区污水厂上海北区
11、污水厂4 104m3/d1926上海东、西区污水厂上海东、西区污水厂到到1980全全国国238个个城城市市,仅仅有有16个建有个建有39个污水厂个污水厂85 104m3/d1.7%其中二级处理厂其中二级处理厂19.3万万m3/d0.39%到到1985年底年底33个城市，个城市，63个污水厂个污水厂220 104m3/d2.2%其中一级处理厂其中一级处理厂20个个73 104m3/d0.66%二级处理厂二级处理厂43个个147 104m3/d1.54%到到1996年底年底全全国国640多多个个城城市市,共共建建有有160多个污水厂多个污水厂812 104m3/d6.7%目前，在全国范围内已经建成
12、很多城市废水处理厂，估目前，在全国范围内已经建成很多城市废水处理厂，估计目前我国的城市废水处理率已经到达近计目前我国的城市废水处理率已经到达近20%20%。我国已有的大型污水处理厂 年份年份污水厂污水厂处理能力处理能力1985天津纪庄子污水厂天津纪庄子污水厂26 104m3/d1990北京高碑店污水厂北京高碑店污水厂50 104m3/d(一期，一期，9093)100 104m3/d(二期，二期，9599)1994天津东郊污水厂天津东郊污水厂34 104m3/d其它其它西安大白杨污水厂西安大白杨污水厂32 104m3/d南京污水厂南京污水厂26 104m3/d上海天山污水厂上海天山污水厂10.5
13、 104m3/d杭州四堡污水厂杭州四堡污水厂20 104m3/d郑州污水厂郑州污水厂12 104m3/d污染物的主要来源：污染物的主要来源：n n生生 活活 污污 水水：COD COD=400500400500mg/lmg/l,BODBOD5 5=200300200300mg/lmg/ln n工业废水：工业废水：轻工、食品、石油化工等轻工、食品、石油化工等轻工、食品、石油化工等轻工、食品、石油化工等啤酒废水：啤酒废水：啤酒废水：啤酒废水：820820mm3 3废水废水废水废水/mm3 3酒酒酒酒,COD=20003500,COD=20003500mg/lmg/l酒精废水：酒精废水：酒精废水：酒
14、精废水：12151215mm3 3废水废水废水废水/mm3 3酒酒酒酒,COD=36,COD=36万万万万mg/lmg/l味精废水：味精废水：味精废水：味精废水：25352535mm3 3废水废水废水废水/吨味精吨味精吨味精吨味精,COD=610,COD=610万万万万mg/lmg/l 造纸黑液：造纸黑液：造纸黑液：造纸黑液：120600120600mm3 3废水废水废水废水/吨纸浆吨纸浆吨纸浆吨纸浆,COD=1015,COD=1015万万万万mg/lmg/l四、四、生物处理法的分类生物处理法的分类生物处理法生物处理法天然生物处理天然生物处理人工生物处理人工生物处理生物稳定塘生物稳定塘土地处理系统土地处理系统好氧好氧生物处理生物处理厌氧厌氧生物处理生物处理活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法传统厌氧消化传统厌氧消化现代高速厌氧反应器现代高速厌氧反应器