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1、水水工工程程可可靠靠性性原原理理污水生物处理 第三组目录目录+分工分工01漆露：生物膜法漆露：生物膜法03税玥茜：鸡冠石税玥茜：鸡冠石污水厂案例污水厂案例05邵圆媛：汇总邵圆媛：汇总+汇报人汇报人02石敬华：活性污石敬华：活性污泥法泥法04秦宇航：好氧生秦宇航：好氧生物处理物处理污水处理的一般技术途径污水处理的一般技术途径 污水处理技术可分为物理处理法、化物理处理法、化学处理法、生物处理法学处理法、生物处理法。物理处理法物理处理法利用物理原理主要分离污水中的悬浮固体。化学处理法化学处理法则则利用化学反应分解污水中各种形态的污染物。生物处理法生物处理法是利用微生物的代谢作用转化污水中的胶体性或溶
2、解性污染物，使之成为无害物质的方法。生物处理的优点和基本类型生物处理的优点和基本类型1、生物处理的优点生物处理的优点效率高效率高 普通活性污泥水处理厂，每天普通活性污泥水处理厂，每天1m3曝气池能转换曝气池能转换12kg干有机物，干有机物，100倍于森林。倍于森林。效果好效果好 BOD去除率达去除率达90%95%，COD去除率为去除率为60%70%适用范围广（与微生物特点相关）适用范围广（与微生物特点相关）成本低、运行费用少；成本低、运行费用少；可处理的水量大，方法成熟可处理的水量大，方法成熟生物处理生物处理是废水二级处理的首选方法是废水二级处理的首选方法基本原理基本原理 污水生物处理法是天然
3、水体生物自净原理的人工污水生物处理法是天然水体生物自净原理的人工强化和具体应用。强化和具体应用。通过适宜的条件，在特定的污水处理装置，充分通过适宜的条件，在特定的污水处理装置，充分利用微生物高速度高效率地分解利用微生物高速度高效率地分解/转化污染物，转化污染物，使污水得到净化。使污水得到净化。1.生物膜法的发展生物膜法的发展u 在20世纪50年代以前，生物膜法却一直未被人们重视，其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物足以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷不可能很大，使其占地面积较大，卫生状况也不好。u 50年代，由于塑料工业的发展以及
4、塑料填塑料填料料引入生物膜处理系统，使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此，出现了许多新型的生物膜法设备。u 70年代末，为强化生物膜法反应器中的传质，流化床系统被引人生物膜处理中，称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点，又称为半生物膜和半悬浮生长系统。生物膜的概念生物膜的概念生物膜法：生物膜法：利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。原理：原理：生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物
5、膜法生物膜法生物膜法生物转盘 生物接触氧化法 生物流化床 生物滤池 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池（biological filter,trickling filter）是由碎石或塑料制碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物，以土壤自净土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来，使污水与填料表面上生长的微生物膜间隙微生物膜间隙接触，使污水得到净化的人工生物处理技术。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物滤池生物滤池普通生物滤池适用范围和特点：普通生物滤池适用范围和特点：水量小（水量小（1000m3/d）效
6、果好（效果好（BOD去除率大于去除率大于95%）运行稳定，易管理，节能运行稳定，易管理，节能 占地大，易堵塞占地大，易堵塞产生滤池蝇，散发臭味产生滤池蝇，散发臭味污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物滤池生物滤池高负荷生物滤池流程：高负荷生物滤池流程：污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物滤池生物滤池高负荷生物滤池流程：高负荷生物滤池流程：特征：特征：1）负荷高（水利负荷是普通的100倍）2）进水进水BOD不可过高不可过高（小于200mg/L）3）出水要进行回流出水要进行回流构造特点：构造特点：1）表面呈圆形 2）使用旋转式洒水装置 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物转盘
7、生物转盘生物转盘生物转盘是使微生物（生物膜）固着在能转动是使微生物（生物膜）固着在能转动的圆板（体）上，而废水处于半静止状态，籍的圆板（体）上，而废水处于半静止状态，籍水的浮力和外加动力使圆盘在水中转动与废水水的浮力和外加动力使圆盘在水中转动与废水接触，从而使废水得到净化。接触，从而使废水得到净化。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物转盘生物转盘 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物接触氧化法生物接触氧化法生物转盘的构造生物转盘的构造生物转盘由转动轴、转盘、废水处理槽及驱动装置等部分组成。生物转盘由转动轴、转盘、废水处理槽及驱动装置等部分组成。盘体盘体:盘体表面形状、盘体的材质
8、、盘体与转轴的夹角、盘体外周形状、盘盘体表面形状、盘体的材质、盘体与转轴的夹角、盘体外周形状、盘体的直径、盘体厚度、盘体间距体的直径、盘体厚度、盘体间距氧化反应槽：槽与盘体边缘净距取氧化反应槽：槽与盘体边缘净距取20-50mm20-50mm，容积应按水位位于盘体直径的，容积应按水位位于盘体直径的40%40%处考虑，底部应设排泥管和放空管和相应的阀门。出水形处考虑，底部应设排泥管和放空管和相应的阀门。出水形式采用齿形溢流堰。式采用齿形溢流堰。驱动装置：包括动力设备与减速装置驱动装置：包括动力设备与减速装置 转轴：一般长度为转轴：一般长度为0.7-7m0.7-7m。污水生物处理污水生物处理生物膜法
9、生物膜法生物接触氧化法生物接触氧化法生物接触氧化池的构造 生物接触氧化池主要由池体、填料、曝气系统、进水和出水池体、填料、曝气系统、进水和出水系统系统以及排泥系统所组成。池体：填料层的高度介于2.03.5m 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物接触氧化法生物接触氧化法 生物接触氧化法生物接触氧化法是使某种填料浸没于水中，在填料表面和填料间的空隙生成膜状生物性污泥，废水与其接触从而得到净化。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物接触氧化法生物接触氧化法生物接触氧化法的工艺流程生物接触氧化法的工艺流程 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物接触氧化法生物接触氧化法可以间歇运转。
10、可以间歇运转。充氧效率高，传质条件好。充氧效率高，传质条件好。能够克服污泥膨胀问题。能够克服污泥膨胀问题。不需要回流污泥。不需要回流污泥。对水质、水量适应能力强。对水质、水量适应能力强。剩余污泥量少。剩余污泥量少。生物接触氧化法特点生物接触氧化法特点 污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物流化床生物流化床 生物流化床生物流化床是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物流化床生物流化床床层状态：固定
11、床状态、流化床状态、液体输送状态。污水生物处理污水生物处理生物膜法生物膜法生物流化床生物流化床生物流化床的类型生物流化床的类型2.污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法活性污泥法是指以活性污泥活性污泥为主体的污水生物处理技术。活性污泥法于1914年在英国曼彻斯特建成试验厂开创以来，已有将近90年的历史，随着实际生产上的广泛应用和技术上的不断革新改进，特别是近几十年来，在对其生物反应和净化机理进行深入研究探讨的基础上，活性污泥法在生物学、反应动力学的理论方面以及在工艺方面都得到了长足的发展，出现了多种能够适应各种条件的工艺流程，当前，活性污泥法已成为生活污水、城生活污水、城市污水以及有
12、机性工业废水市污水以及有机性工业废水的主体处理技术。在实际运行中已正式效果显著的工艺有：氧氧化沟、间歇式活性污泥法化沟、间歇式活性污泥法以及ABAB法污水处理工艺法污水处理工艺。活性污泥：向生活污水注入空气进行曝气曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。这样，在持续一段时间后，在污水中即将形成一种成黄褐色的絮凝体黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体微生物群体所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就是称为“活性污泥”的生物污泥。传统的活性污泥法系统是以活性污泥反应器曝气池曝气池作为核心处理设备，此外还有二次二次沉淀池、污泥回流系统沉淀池、污泥回流系统和曝气与
13、空气扩散系统曝气与空气扩散系统所组成。在投入正式运行前，在曝气池内必须进行以污水作为培养基的活性污泥培养与驯化工作。经初次沉淀池或水解酸化装置处理后的污水污水从一端进入曝气池，于此同时，从二次沉淀池连续回流的活性污泥，作为接种污泥接种污泥，也于此同步进入曝气池。此外，从空压机站送来的压缩压缩空气空气，通过干管和支管的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，其作用除向污水充氧外，还使曝气池内的污水、活性污泥处理剧烈搅动的状态。污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法这样，由污水、回流污泥和空气互相混合形成的液体
14、，称为混合液混合液。活性污泥反应进行的结果，污水中的有机污染物得到降解、去除，污水得以净化，由于微生物的繁衍增殖，活性污泥本身也得到增长。经过活性污泥净化作用后的混合液由曝气池的另一端流出进入二次沉淀池，在这里进行固液分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中一部分作为接种污泥接种污泥回流曝气池，多余的一部分则作为剩余污泥剩余污泥排出系统。剩余污泥与在曝气池内增长的污泥，在数量上应保持平衡，是曝气池的污泥浓度相对地保持在一个较为恒定的范围内。氧化沟氧化沟又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的巴斯维尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术。氧化沟一般由沟
15、体、沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成。沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法：活性污泥法：氧化氧化沟在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化与反硝化，取得脱氮的效应。在工艺上可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度，也可与二次沉淀池合建，省去污泥回流装置。具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。间歇式活性污泥处理系统间歇式活性污泥处理系统简称SB
16、R工艺，又称序批式活性污泥处理系统。本工艺系统最主要特征最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器间间歇曝气曝气池歇曝气曝气池。与连续式活性污泥法系统相较，本工艺系统组成简单，无需设污泥回流设备，不设二次沉淀池，曝气池容积也小于连续式，建设费用与运行费用都较低。特点：SVI值较低，污泥易于沉淀；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法：活性污泥法：SBR工艺初次沉淀池曝气池间歇曝气原污水处理水吸附吸附生物降解工
17、艺生物降解工艺，简称AB法污水处理工艺，是德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。与传统的活性污泥处理相较，AB工艺的主要特征主要特征是：全系统共分预处理段、A段、B段等三段。在预处理段设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初次沉淀池；A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二次沉淀池所组成；A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法：活性污泥法：AB法沉砂池吸附池曝气池中间沉淀池二次沉淀池格栅A段B段污水回流污泥回流污泥 鸡冠石污水处理厂位于重庆主城南岸区鸡冠石镇，
18、是我国西南地区规模最大的污水处理厂。服务范围为重庆主城区嘉陵江南岸、长江南北岸的12 个排水区域。服务面积为261 km2,服务人口169 万。污水处理厂近期设计规模60 万m3/d,雨季135 万m3/d;远期设计规模80 万m3/d,雨季165 万m3/d。在2006 年5 月污泥培养成功后的试运行期间脱氮除磷效果不佳。针对此问题,于2007 年初开始调整工艺的运行工况,最终实现稳定生产、达标排放,并顺利通过重庆市环保局验收。3.案例一：重庆鸡冠石污水处理厂案例一：重庆鸡冠石污水处理厂 从鸡冠石污水处理厂的水质、水量、地形等具体条件出发,选择工艺可靠、运行灵活的多模式多模式A A2 2/O
19、/O工艺工艺。然而，传统A2/O工艺在运行过程中普遍存在着以下的问题：1）脱氦和除磷存在着矛盾，当系统脱氮能力较强时，除磷能力就相对较弱；当系统除磷能力较强时，脱氮能力就相对较弱。2）由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果。除此之外，脱氮效果还受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中挟带溶解氧(DO)和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不高。又因连续进水，时常会出现多种异常情况，使活性污泥随二沉池出水流失，增加了处理水中的SS，降低了处理水效果。因此，鸡冠石污水处理厂，在反应池中设置了不同的进水点和进泥点,根据季节、水量和水质的不同,及时调整进水
20、点和进泥点,可以按照常规A2/O、倒置A2/O、阶段曝气等多种模式运行,增强了工艺的灵活性,提高了除磷脱氮效果。由于传统A2/O工艺的缺陷，鸡冠石污水处理厂从运行开始一直采用倒倒置置A A2 2/O/O工艺工艺。处理工艺如下：倒置A2/O其实是将A2/O工艺的厌氧区和缺氧区倒置厌氧区和缺氧区倒置；回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，这样就相应解决了A2/O工艺运行中存在的反硝化碳源不足反硝化碳源不足的问题，及及好氧区的回流污泥中携带的硝酸盐对厌氧条件的不利影响问题，同时同时去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，以强化除磷效果。再根据不同进水水质情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的
21、变化，调节分配到缺氧段和厌氧段的进水比例，使反硝化作用和除磷效果均得到有效保证。其特点如下:聚磷菌厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分的利用,具有“饥饿效应”优势;允许所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程,故在除磷方面具有“群体效应”优势;缺氧段位于工艺的首端,允许反硝化优先获得碳源,故进一步加强了系统的脱氮能力;工程上采取适当措施可以将回流污泥和内循环合并为一个外回流系统,因而流程简捷,宜于推广。4.工程案例 好氧生物处理模式 临安市临安市临安市临安市於潜镇某村生活污水处理於潜镇某村生活污水处理工程工程工程工程于于20092009年年
22、底建成运行并通过验收，处理年年底建成运行并通过验收，处理规模为规模为250250m m3 3d d，涉及人口约，涉及人口约500500人及一所中学近人及一所中学近2 5002 500个师生，设计出水标准个师生，设计出水标准为为污水综合排放标准污水综合排放标准(GB 8978(GB 89781996)1996)一级标准。该工程总投资一级标准。该工程总投资1051053 3万元，万元，其中管网投资约其中管网投资约5050万元，折合吨水建设费万元，折合吨水建设费22122212元元 (不含管网铺设费用不含管网铺设费用)；日常运；日常运维费用约维费用约0 01515吨水。工艺流程如图：吨水。工艺流程如
23、图：农户生活污水集中汇人格栅隔油池，除去手纸、杂物等大颗粒悬浮物，农户生活污水集中汇人格栅隔油池，除去手纸、杂物等大颗粒悬浮物，隔除餐饮厨房浮油，然后进入水解调节池进行均质混合、储存、调节、隔除餐饮厨房浮油，然后进入水解调节池进行均质混合、储存、调节、预酸化等过程，通过弹性填料挂膜使附着的兼性微生物进一步降解污预酸化等过程，通过弹性填料挂膜使附着的兼性微生物进一步降解污水；然后进入间歇式接触氧化曝气池，最后进入沉淀池，将曝气池中水；然后进入间歇式接触氧化曝气池，最后进入沉淀池，将曝气池中部分剩余污泥和脱落的衰老生物膜沉淀分离，以确保出水部分剩余污泥和脱落的衰老生物膜沉淀分离，以确保出水SSSS
24、达标。达标。20102010年年10 10 月对该工程的出水进行了监测，主要指标进水月对该工程的出水进行了监测，主要指标进水CODCOD为为885mg885mgL L，BODBOD5 5为为561mg561mgL L，NHNH3 3一一N N为为46466mg6mgL L，TPTP为为5 547mg47mgL L；出水；出水CODCOD为为26268mg8mgL L，BODBOD为为14144mg4mgL L，NHNH一一N N为为 49 496 m6 mg gL L，TPTP为为7 716mg16mgL L，数据表明，主要指标中，数据表明，主要指标中COD COD BODBOD均达到了设计排
25、放要求，均达到了设计排放要求，NH NH 一一N N、TPTP出现了异常升高。经查找出现了异常升高。经查找原因，发现为回流管道破损以及运行管理的不到位引起。原因，发现为回流管道破损以及运行管理的不到位引起。工程案例 好氧生物处理模式 工程案例 好氧生物处理模式 工程技术特点工程技术特点工程技术特点工程技术特点 主要形式：厌氧池主要形式：厌氧池主要形式：厌氧池主要形式：厌氧池+好氧好氧好氧好氧曝气池，通过机械曝气，曝气池，通过机械曝气，曝气池，通过机械曝气，曝气池，通过机械曝气，利用好氧菌的作用，将有利用好氧菌的作用，将有利用好氧菌的作用，将有利用好氧菌的作用，将有机污染物分解为机污染物分解为机
26、污染物分解为机污染物分解为COCO2 2、H H2 2OO。特点：处理负荷较高，水力特点：处理负荷较高，水力特点：处理负荷较高，水力特点：处理负荷较高，水力停留时间短停留时间短停留时间短停留时间短 ，设施体积小，设施体积小，设施体积小，设施体积小，出水水质好，但曝气系统投出水水质好，但曝气系统投出水水质好，但曝气系统投出水水质好，但曝气系统投资较大，能耗高，有一定的资较大，能耗高，有一定的资较大，能耗高，有一定的资较大，能耗高，有一定的运行费用。运行费用。运行费用。运行费用。工程案例 好氧生物处理模式 工程经验总结工程经验总结工程经验总结工程经验总结 适用：出水要求较高、水环境敏适用：出水要求
27、较高、水环境敏适用：出水要求较高、水环境敏适用：出水要求较高、水环境敏感、经济实力较强、土地相对紧感、经济实力较强、土地相对紧感、经济实力较强、土地相对紧感、经济实力较强、土地相对紧张、管网易于敷设的农村地区，张、管网易于敷设的农村地区，张、管网易于敷设的农村地区，张、管网易于敷设的农村地区，一般应用在多户和农村集居区生一般应用在多户和农村集居区生一般应用在多户和农村集居区生一般应用在多户和农村集居区生活污水处理工程。对农村生活污活污水处理工程。对农村生活污活污水处理工程。对农村生活污活污水处理工程。对农村生活污染减排有要求的地区应优先考虑染减排有要求的地区应优先考虑染减排有要求的地区应优先考
28、虑染减排有要求的地区应优先考虑好氧生物处理技术。好氧生物处理技术。好氧生物处理技术。好氧生物处理技术。存在问题：造成出水不达标的主存在问题：造成出水不达标的主存在问题：造成出水不达标的主存在问题：造成出水不达标的主要原因是疏于运行管理。因此，要原因是疏于运行管理。因此，要原因是疏于运行管理。因此，要原因是疏于运行管理。因此，农村地区采用好氧生物处理技术农村地区采用好氧生物处理技术农村地区采用好氧生物处理技术农村地区采用好氧生物处理技术的处理农村生活污水要重视管理的处理农村生活污水要重视管理的处理农村生活污水要重视管理的处理农村生活污水要重视管理水平的提高。水平的提高。水平的提高。水平的提高。THANKS!