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[能源/化工]污水处理技术培训教程.doc

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上传者: 无法挽留花开花落的流年 2018-02-14 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《[能源/化工]污水处理技术培训教程doc》,可适用于综合领域,主题内容包含能源化工污水处理技术培训教程目录水处理基本常识及术语常用基本概念基本处理工艺工艺参数及符号水污染概况水污染分类自然污染和人为污染水体污染物质的分类和符等。

能源化工污水处理技术培训教程目录水处理基本常识及术语常用基本概念基本处理工艺工艺参数及符号水污染概况水污染分类自然污染和人为污染水体污染物质的分类和影响水污控制指标感官性状和一般化学指标毒理性指标细菌学指标放射性指标污水的排放标准污水排放标准制定的依据污水排放标准水处理技术概述污水处理方法分类按净化程度划分按废水处理时的作用性质划分水污染控制方法概述分离处理转化处理稀释处理污水处理单元过程及原理格栅筛网过滤调节池事故池沉砂池沉淀池澄清池隔油池粗粒化(聚结)除油气浮汽提法中和化学沉淀法萃取法电解法氧化还原法生物处理好氧生物处理i厌氧生物处理生物脱氮生物除磷活性污泥法普通活性污泥完全混合活性污泥法渐减曝气活性污泥法阶段曝气活性污泥法(逐步曝气法)吸附再生活性污泥法延时曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法深水曝气活性污泥法深井曝气活性污泥法AB法AO法AO工艺SBR(间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法)ICEAS间歇式循环延时曝气活性污泥法CAST循环式活性污泥法UNITANK工艺DATIAT工艺MSBR工艺氧化沟工艺生物膜法生物滤池生物转盘生物接触氧化法生物流化床厌氧生物处理工艺厌氧接触法UASB升流式厌氧污泥层反应器AF厌氧生物滤池EGSB膨胀颗粒污泥床厌氧生物转盘IC内循环厌氧反应器UBF升流式厌氧污泥床滤层反应器ABR厌氧折流板反应器污泥处理与处置污泥的浓缩污泥的稳定污泥的调理污泥的脱水污泥的干燥与焚化污泥的处置与资源化ii污水处理技术培训教程水处理基本常识及术语常用基本概念环境“环境”这个词是相对人类的存在而言的是给环境于人类周围的所在物理因素。化学因素生物因素和社会因素的总和一般是指由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈共同组成的自然界。环境污染人类与环境构成体系是一个错综复杂的多元结构的平衡体系。人类改造自然的活动打乱原有的平衡必然会引起一定的后果虽然环境对一定的刺激有调节作用和缓冲能力可以经过一系列的连锁反应建立起新的动态平衡但若超过了环境本身的缓冲能力就会由量变而引起质变从而改变了环境的性质和质量导致人类的生活质量和生产能力下降生产环境污染可分为两大:一类是工业生产、交通、运输和生活所排放的有毒有害物质超过了环境的自净能力而引起的环境污染。另一类是由于对自然资源不适当的开发活动引起的生态环境的破坏主要表现为植被破坏、水土流失、土壤退化、沙漠化、气候异每天摄入L水时所摄入的放射性物质按成年人的生物代谢参数估算出一年内对成年人产生的剂量确定的。因为有较大的安全系数可以不考虑年龄的差异和饮水量的不同。“国标”据此确定的放射性指标限值时世界卫生组织的推荐值。污水的排放标准污水排放标准制定的依据依据地表水水域环境功能和保护目标按功能高低划分为类:类主要适用于源头水国家自然保护区类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的梭饵场等类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。以上功能区的划分及用水水质要求是污水排放标准制定的依据之一。污水排放标准水质标准是对各种水的水质作出的规定水质标准也是水处理的参考和依据不同的水有不同的水质标准。此外水质标准与其他标准一样可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。与污水处理后排放有关的国家水质标准有:GB,污水综合排放标准GB,地表水环境质量标准GB,渔业水质标准GB,农田灌溉水质标准GB,海水水质标准GBT,地下水水质标准。此外国家还颁布了各相关行业的污水排放标准如:GB,海洋石油开发工业含油污水排放标准GWPB,造纸工业水污染物排放标准GWPB,合成氨工业水污染物排放标准等等。水处理技术概述污水处理就是采用各种技术和手段将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质从而使污水得到净化。污水处理方法分类按净化程度划分污水处理技术按净化程度划分可分为三级:一级处理:除去油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物。二级处理:除去可溶性有机物和部分可溶性无机物以及经一级处理残留的悬浮物。三级处理:除去难降解的有机物和较高程度的除去可溶性N和P等无机物。按废水处理时的作用性质划分污水处理技术按废水处理时的作用性质划分可分成物理法、化学法和生物法。物理法物理法主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质在其处理过程中不改变污染物的化学性质。常用的物理法有采用格栅、筛网、砂滤等方法截留各类漂浮物、悬浮物等利用沉淀、气浮等方法分离比重与水不同的各类污染物质利用离心法分离各类悬浮物质等。化学法化学法是利用化学反应的作用去除污染物或改变污染物的性质。它包括向废水中投加各类絮凝剂使之与水中的污染物起化学反应生成不溶于水或难溶于水的化合物析出沉淀使废水得到净化的化学沉淀法利用中和过程处理酸性或碱性废水的中和法利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水污染物的化学氧化法利用电解的原理在阴阳两极分别发生氧化和还原反应使水体达到以净化的电解法等。生物法生物法也称为生物化学法简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且比较有效的一种方法它是利用自然界中存在的各种微生物将污水中有机物分解和向无机物转化达到净化水质、消除其对环境污染和危害的目的。水污染控制方法概述废水水质控制方法可概括为以下三大类:(l)分离处理通过各种外力的作用使污染物从废水中分离出来。一般说来在分离过程中并不改变污染物的化学本性。()转化处理通过化学的或生物化学的作用改变污染物的化学本性使其转化为无害的物质或可分离的物质后者再经分离予以除去。()稀释处理通过稀释混合降低污染物的浓度达到无害的目的。分离处理废水中的污染物有溶解态(离子和分子)、稳定分散不溶态(胶体和乳化油)、不稳定分散不溶态(悬浮物和分散油)等三种存在状态。在任一状态的分散粒子上都作用着许多外力但由于粒子的大小不一和特性各异各种外力的总效应也不一样由此构成了种类繁多的分离方法。离子态污染物气体、液体和固体溶解于水中后有可能以离子态存在于水中。分离离子态污染物的主要方法有以下几种:离子交换法废水与固体离子交换剂接触时离子态污染物能与交换剂上的同号离子互相交换从而使废水中的有害离子被分离出来。离子吸附法废水与具有离子吸附性能的固体吸附剂相接触时离子态污染物便与吸附剂上的电性相反的活性基相吸从而被分离出来。离子浮选法废水与表面活性物质接触时离子态污染物便被吸着在后者的活性基上然后通气上浮可将其分离出来。电解沉积法废水通过电解槽时其中的金属阳离子移向阴极经放电后便沉积在阴极上而被分离。电渗析法废水通过由一组交替排列的阴阳离子交换膜组成的通道时在直流电场的作用下离子能有选择地透过不同的膜浓集于一些通道中另一些通道的废水则得到净化。这几种方法都需要一定的工作介质后两种方法尚需直流电源。分子态污染物气体、液体和固体溶解干水中后有可能以分子态存在于水中。分离分子态污染物的主要方法有以下几种:吹脱法废水与空气充分接触时溶解气体和挥发性污染物便扩散到空气中去。汽提法采用水蒸气直接加热废水至沸腾挥发性污染物分子便随同水蒸气一起逸出。萃取法向废水中投加液体萃取剂使污染物转溶于苯取剂中然后将萃取剂与废水分离污染物即被除去。吸附法废水与固体吸附剂接触时分子态污染物便吸附于吸附剂上而被涂去。浮选法向废水中投加表面活性物质使极性溶质分子(污染物)吸附于其上再通过气饱将其带到水面刮去抱沫而分离。结晶法通过蒸发和降温使废水中的固体污染物达到过留和多余的溶质结品析出。蒸发法加热废水(或同时减压)至沸腾使水汽化即可达到浓缩分予态污染物的目的。冷却法热废水与千冷空气直接接触或者使热废水与低温介质间接接触以降低废水温度。冷冻法降低废水温度使水结冰达到高度浓缩和分离溶质哎污染物)的目的。反渗透法向废水表面施加巨大压力使水分子透过半透膜一。而电解质被膜所阻达到分离和浓缩盐类溶质的目的。、以上种方法中前种属于溶质分子扩散法后种属于溶剂(水)分子扩散(或析出)法。第、、几种方法的实现都是热量转移的结果故又统称热效分离法。胶体态污染物分离胶体态污染物的主要方法是凝聚和絮凝法即通过投加混凝剂的办法使胶粒变大然后用分离悬浮物的方法将其除去。乳化油态污染物乳化油可根据乳化程度的不同采用直接气泡浮L法或破乳后再气浮的方法除去。悬浮态污染物悬浮物可用下列方法子以分离除去:重力分离法污染物依靠重力作用而分离。此法包括重力沉降法和重力浮上法两种。离心力分离法污染物依靠施加的离心力而分离。此法包括水旋分离法和器旋分离法两种。阻力截留法污染物依靠筛网等介质的阻碍作用而被截留。粒状介质过滤法污染物依靠粒状滤料的吸附凝聚作用而被截留。磁力分离法磁性悬浮物依靠磁场力的作用而被截留。分散油态污染物分离分散油的主要方法是重力浮上法或称自然浮上法。转化处理转化处理有种类型即化学转化、生物化学转化和消毒转化。化学转化方法pH调节法向废水中投加酸性或碱性物质可将pH值调至要求的范围。若把pH值调至~以消除酸碱危害井达到排放标淮这种方法叫做中和法。氧化还原法向废水中投加氧化剂或还原剂使之与污染物发生氧化还原反应可将其氧化或还原成无毒害的新物质。电化学法在电解槽进行的氧化还原、电解气浮和电解絮凝均称为电化学法。化学沉淀法此法是向废水中投加化学沉淀剂使之与溶解态污染物生成难溶的沉淀然后再经分离可除去污染物。水质稳定法向废水中投加水质稳定剂使废水不再发生结垢或腐蚀作用自然衰变法污染物如为平震绷短的放刘一性物)刃付可将废水密闭封存让实自然衰变到无害化。生物化学转化方法好氧生物转化法在废水中含有溶解氧的条件下利用好氧微生物和兼性微上物的生物化学反应对有机污染物进行无害化转化处理。厌氧生物转化法在废水中缺乏溶解氧的条件厂利用厌氧微生物和兼性微上物进行的有机物降解转化方法。消毒转化方法药剂消毒法投加强氧化剂、重金属离子和其它化学物质抑制和杀灭致病效生物。能源消毒法利用高温、紫外尤、超声波等能源杀灭致病微生物。稀释处理水体稀释法此法是将小流量废水排人大水量的接纳水体(江河、湖泊和海洋)中通过混合稀释作用降低污染物浓度使之无害化。废水稀释法此法是利用低浓度废水或洁水稀释高浓度废水以降低污染物浓度。当利用同种废水的高浓度部分与低浓度部分进行自身混合稀释时叫做水质均和法利用不同废水迸行混合稀释时叫做水质稀释法。附:各种污染物的常规处理方法污水处理单元过程及原理格栅格栅由一组平行的金属栅条制成一般斜置于污水提升泵集水池之前的重力流来水主渠道上用以阻挡截留污水中的呈悬浮或漂浮状态的大块固形物如草木、塑料制品、纤维及其他生活垃圾。以防止阀门、管道、水泵、表曝机、吸泥管及其他后续处理设备堵塞或损坏。筛网过滤某些工业废水中经常含有纤维状的细长、软性悬浮或漂浮物这些污染物或因尺寸太小、或因质地柔软细长能钻过格栅的空隙。这些悬浮物如果不能有效去除可能会缠绕在泵或表曝机的叶轮上影响泵或表曝机的效率。对一些含有这样漂浮物的特殊工业废水可利用筛网进行预处理方法是使污水先经过格栅截留大尺寸杂物后用筛网过滤或直接经过筛网过滤。从结构上看筛网是穿孔金属板或金属格网要根据被去除漂浮物的性质和尺寸确定筛网孔眼的大小。根据其孔眼的大小可分为粗滤机和微滤机依照安装形式的不同筛网可分为固定式、转动式和电动回转式三种。调节池一般工业企业排出的污水水质、水量、酸碱度或温度等指标往往会随排水时间面大幅度波动这种变化对污水处理设施的运行特别是生物处理设施正常发挥其净化功能是非常不利的甚至使其遭到彻底的破坏。均质调节池的作用是克服污水排放的不均匀性均衡调节污水的水质、水量、水温的变化储存盈余、补允短缺使生物处理设施的进水量均匀从面降低污水的不一致性对后续二级生物处理设施的冲击性影响。此外酸性污水和碱性污水还可以在调节池内互相进行中和处理。事故池事故池是均质调节池的一种类型许多化工、石化等排放高浓度污水的工厂污水处理场都设置事故池因为这些工厂在生产出现事故后在退料过程中部分废料会掺人排水系统恢复生产前往往还需要对生产装置进行酸洗或碱洗所以会在短时间内排出大量浓度极高而且pH值波动很大的有机污水。这样的污水如果直接进入污水处理系统对正在运行的生物处理系统的影响和平时所说的冲击负荷相比要大得多往往是致命的和不可挽救的。为了避免生产事故排放污水对污水处理系统的影响许多专门的工业废水处理场都设置了容积很大的事故池用于贮存事故排水。在生产恢复正常且污水处理系统没有受到影响的情况下再逐渐将事故池中积存的高浓度污水连续或间断地以较小的流量引入到牛物处理系统中。因此事故池一般设置在污水处理系统主流程之外与生产污水排放管道相连接。沉砂池沉砂池是采用物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处理单元其作用是从污水中分离出相对密度大于且粒径为mm以上的颗粒物质主要包括无机性的砂粒、砾石和少量密度较大的有机性颗粒如果核皮、种籽等。沉砂池一般设置在提升设备和处理设施之前以保护水泵和管道免受磨损防止后续污水处理构筑物的堵塞和污泥处理构筑物容积的缩小同时可以减少活性污泥中无机物成份提高活性污泥的活性。常见的沉砂池有平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池等其中应用较多的是平流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道当污水流过时由于过水断面增大水流速度下降污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉从面达到分离水中无机颗粒的目的。曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通人空气使污水旋流运动流速从周边到中心逐渐减小砂粒在池底的集砂槽中与水分离污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态随着水流进人后面的处理构筑物。沉淀池沉淀通常是一种多步工艺用以减少水中浑浊物和悬浮物。这一多步工艺包含加入化学凝结剂或pH值调节剂以反应生成絮状物絮状物由于重力作用而在沉淀池中沉淀下来或当水通过高差滤池时滤掉。沉淀工艺可有效地去除大于µm的微粒。沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物是污水处理中应用最广泛的处理单元之一可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。按水流方向划分沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。平流式沉淀池表面形状一般为长方形水流在进水区经过消能和整流进人沉淀区后缓慢水平流动水中可沉悬浮物逐渐沉向池底沉淀区出水溢过堰口通过出水槽排出池外。竖流式沉淀池池体为圆形或方形污水从中心管的进口进入池中通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中上清液则由池顶四周的出水堰溢流到池外。辐流式沉淀池池内水流的流态为辐流形因此污水由中心或周边进人沉淀池。中心进水辐流式沉淀池的进水管悬吊在桥架下或埋设在池体底板混凝土中污水首先进人池体的中心管内然后在进人沉淀池时经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出污泥沉降到池底由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗再用重力或泵抽吸排出。周边进水辐流式沉淀池进水渠布置在沉淀池四周上清液经过设在沉淀池四周或中间的出水堰溢流面出污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。斜板(管)沉淀池是根据“浅层沉淀”在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管以提高沉淀效率的一种沉淀池污水处理中主要采用升流式异向流斜板(管)沉淀池。其进水从斜板(管)层的下部进人后由下向上流经斜板(管)悬浮颗粒沉降在斜板(管)底面在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。澄清池澄清池将絮凝和沉淀过程综合于一个构筑物完成主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时被阻留下来使水获得澄清的现象称为接触絮凝。在原水中加入絮凝剂并适当降低负荷经过一段时间便能形成泥渣层常用于给水处理。澄清池分为泥渣悬浮型和泥渣循环型两种。悬浮澄清池结构简单一般用于小水厂运行适应性差(水温、水量、变化时泥渣层工作不稳定)目前已很少用脉冲澄清池特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化这种变化是由脉冲发生器引起的。靠脉冲方式进水悬浮层发生周期性的收缩和膨胀隔油池隔油池是利用自然上浮法分离、去除含油污水中可浮性油类物质的构筑物。隔油池能去除污水中处于漂浮和粗分散状态的密度小于的石油类物质而对处于乳化、溶解及细分散状态的油类几乎不起作用。常用隔油池的型式有平流式和斜板式两种也有在平流隔油池内安装斜板即成为具有平流式和斜板式双重优点的组合式隔油池。粗粒化(聚结)除油粗粒化(聚结)除油法的原理是利用油和水对聚结材料表面亲和力相差悬殊的特性当含油污水流过时微小油粒被吸附在聚结材料表面或孔隙内随着被吸附油粒的数量增多微小油粒在聚结材料表面逐渐结成油膜油膜达到一定厚度后变形成足以从水相分离上升的较大油珠。气浮气浮也称为浮选法其原理是设法使水中产生大量的微细气泡从而形成水、气及被去除物质的三相混合体在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下促使微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后因粘合体密度小于水而上浮到水面从而使水中油类被分离去除。气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理即为二级生物处理之前的预处理。隔油池出水一般仍含有,mgL的乳化油经过一级气浮法处理可将含油量降到mgL左右再经过二级气浮法处理出水含油量可达mgL以下。除了用来去除污水中处于乳化状态的油以外气浮法还广泛应用于去除污水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状杂质。比如气浮法可以有效地用于活性污泥的浓缩还可以以去除污水中的悬浮杂质为主要目的作为二级生物处理的预处理、保证生物处理进水水质的相对稳定或是放在二级生物处理之后作为二级生物处理的深度处理、确保排放出水水质符合有关标准的要求。气浮法分类及原理如下表所示:汽提法汽提法通常用于脱除污水中的溶解性气体和某些挥发性物质。其原理是将空气或水蒸气等载气通入水中使载气与污水充分接触导致污水中的溶解性气体和某些挥发性物质向气相转移从而达到脱除水中污染物的目的。一般使用空气为载气时称为吹脱使用蒸汽为载气时称为汽提。汽提法常被用于含有HCN、NH、HS等气体和甲醛、苯胺、挥发酚等其他挥发性有机物的工业废水的处理以避免这些酸性物质对活性污泥中微生物可能产生的毒害和避免发生硫化氢中毒事故。中和用化学法去除污水中过量的酸或碱使其声值达到中性的过程称为中和。处理含酸污水时以碱或碱性氧化物为中和剂而处理碱性污水则以酸或酸性氧化物做中和剂。对于中和处理首先考虑以废治废的原则将酸性污水与碱性污水互相中和或者利用废碱渣(碳酸钙碱渣、电石渣等)中和酸性污水条件不具备时才使用中和剂处理。酸性污水中和处理经常采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等碱性污水中和处理一般采用硫酸、盐酸。酸性污水的中和可分为酸性污水与碱性污水混合、投药中和及过滤中和等三种碱性污水的中和处理除了使用酸性污水中和外还有投酸中和和烟道气中和等两种。化学沉淀法向污水中投加某种化学药剂使其与水中某些溶解物质产生反应生成难溶于水的盐类沉淀下来从而降低水中这些溶解物质的含量这种力一法称为水处理的化学沉淀法。根据使用的沉淀剂不同常见的化学沉淀法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、钡盐沉淀法、卤化物沉淀法等。萃取法萃取法的原理是向废水中投加一种与水互不相溶但能对污染物良好溶解的溶剂使其与废水充分混合接触由于污染物在溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度因而废水中大部分污染物转移到溶剂中然后将溶剂与废水分离达到提取污染物和净化污水的目的。采用的溶剂称为萃取剂被萃取的污染物称为溶质。萃取后含污染物的萃取剂称萃取液或萃取相经过萃取法处理后的污水称为萃余液或萃余相。电解法电解质水溶液在电流的作用下发生电化学反应的过程称为电解。当对某些废水进行电解时废水中的有毒物质在阳极失去电子被氧化成新的产物或在阴极得到电子还原成新的产物或与电极的电解产物反应生成新的物质。这些新产物可能沉淀在电极表面或沉淀到电解槽底部有时形成气体逸出从而降低废水中有毒物质的浓度。这种利用电解原理来处理废水的方法就是废水处理中的电解工艺。氧化还原法利用某些溶解于污水中的有毒有害物质在氧化还原反中能被氧化或还原的性质通过投加氧化剂将其转化为无毒无害或者毒性较低的新物质亦或转化为容易从水中分离排除的气体或固体形态从而达到处理这些有毒有害物质的目的这种方法就是废水处理中的氧化还原法。在氧化还原反应中参加反应的原子或离子有电子的得失失去电子的过程叫氧化得到电子的过程叫还原。其中有得到电了的物质必然有失去电子的物质。即氧化和还原总是同时发牛。得到电子的物质称为氧化剂因为它使另一物质失去电子受到氧在氧化还原反应中参加反应的原子或离子有电子的得失失去电子的过程叫氧化得到电子的过程叫还原。其中有得到电了的物质必然有失去电子的物质。即氧化和还原总是同时发牛。得到电子的物质称为氧化剂因为它使另一物质失去电子受到氧化失去电子的物质称为还原剂因为它使另一物质得到电子受到还原。生物处理生物处理的目的是去除有机物植物性营养物以及通过生物絮凝去除胶体同时也可以获得能量和产品。其主要机理是利用微生物的新陈代谢作用来降解或吸附污水中的污染物从而使污水得以净化。生物处理工艺广泛应用于城市污水和各类有机工业废水处理。按照微生物对氧的需求生物法分为好氧、厌氧(含缺氧)两类按微生物生长方式分为悬浮生长、固着生长、混合生长类。还可以按照操作条件和用途分类。常用的好氧生物处理工艺包括:普通活性污泥法、氧化沟、间歇式活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘以及曝气生物滤池等。常用的厌氧生物处理工艺包括:水解酸化池、普通厌氧消化池、厌氧接触法、厌氧滤池、升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧流化床以及EGSB反应器、IC反应器等。通常在废水处理工程实践中往往是将厌氧、缺氧、好氧工艺进行合理组合以弥补不同处理方法的缺陷达到理想的处理效果。好氧生物处理废水的好氧生物处理是一种在提供游离氧的前提下以好氧微生物为主使有机物降解。稳定的无害化处理方法。废水中存在的各种有机物主要以胶体状、溶解体的有机物为主作为微生物的营养源。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应逐级释放能量最终以低能位的无机物质稳定下来达到无害化的要求以便进一步回到自然环境和妥善处理。好氧生物处理主要分为活性污泥法和生物膜法两大类。好氧生物处理法机理如下图所示:厌氧生物处理废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方法。在厌氧生物处理过程中复杂的有机化合物被降解转化为简单、稳定的化合物同时释放能量。其中大部能量以甲烷(CH)的形式出现同时仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分故厌氧法相对好氧法来讲污泥增长率小得多。厌氧生物处理法机理如下图所示:废水的厌氧生物处理工艺由于不需另加氧源故运转费用低而且可回收利用的生物能(甲烷)以及剩余污泥量亦少得多这些都是厌氧生物处理工艺的优点。其主要缺点是由于厌氧生化反应速度较慢故反应时间长反应器容积较大而且要保持较快的反应速度就要保持较高的温度则要消耗较多的能源。总的来说对有机污泥的消化以及高浓度(一般BODmgL)的有机废水均可采用厌氧生物处理法予以无害化及回收沼气。生物脱氮废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在生物处理把大多数有机氮转化为氨然后再进一步转化为硝酸盐。生物脱氮基本过程为氨化作用、硝化作用及反硝化作用。氨化(Ammonificaton):废水中的含氮有机物在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程硝化(Nitrification):废水中的氨氮在好氧自养型微生物(统称为硝化菌)的,,作用下被转化为NO和NO的过程,,反硝化(Denitrification):废水中的NO和或NO在缺氧条件下在反硝化菌(异养型细菌)的作用下被还原为N。生物除磷,,,通常磷是以磷酸盐(HPO、HPO、PO)、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水中细菌一般是从外部环境摄取一定量的磷来满足其生理需要有一类特殊的细菌一一磷细菌可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内如果从系统中排出这种高磷污泥则能达到除磷的效果。生物除磷基本过程如下:、除磷菌的过量摄取磷好氧条件下除磷菌利用废水中的BOD或体内贮存的聚β羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷一部分磷被用来合成ATP另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。、除磷菌的磷释放在厌氧条件下除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内以聚β羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。、富磷污泥的排放在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。活性污泥法有机废水经过一段时间的曝气后水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体其中含有大量的活性微生物这种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥是以细菌、原生动物和后生动物所组成的活性微生物为主体此外还有一些无机物、未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。活性污泥结构疏松表面积很大对有机污染物有着强烈的吸附凝聚和氧化分解能力。在条件适当的时候活性污泥还具有良好的自身凝聚和沉降性。活性污泥法就是以含于废水中的有机污染物为培养基在有溶解氧的条件下连续地培养活性污泥再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中有机污染物。迄今为止在活性污泥法工程领域应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种:传统推流式活性污泥法完全混合活性污泥法阶段曝气活性污泥法吸附再生活性污泥法延时曝气活性污泥法高负荷活性污泥法纯氧曝气活性污泥法浅层低压曝气活性污泥法深水曝气活性污泥法深井曝气活性污泥法。普通活性污泥普通活性污泥法系统是以推流式曝气池为核心的经初次沉淀池去除粗大悬浮物的废水在曝气池内与污泥混合呈推流式从池首向池尾流动活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附和代谢过程。曝气池混合液在二沉池去除活性污泥悬浮固体后澄清液作为净化水流出。沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝气池再起净化作用另一部分作为剩余污泥排出。普通活性污泥法如下图所示:完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法中的入流废水进入曝气池后即与池内废水完全混合曝气池内营养和需氧率都是均匀的微生物接触的是浓度与出水浓度一样的废水故可承受一定的冲击负荷。完全混合法的曝气池与沉淀池有分建与合建两种类型完全混合法的工作点可以处于微生物对数增长期也可处于衰减增长期或内源呼吸期。完全混合活性污泥法如下图所示:渐减曝气活性污泥法普通活性污泥法的需氧率沿池长逐渐降低而氧气却沿池长均匀供给造成了浪费。由此产生了沿池长渐减的供气方式以达到供氧与需氧的均衡这就是渐减曝气法。渐减曝气活性污泥法如下图所示:阶段曝气活性污泥法,逐步曝气法~针对普通活性污泥法的BOD负荷在池首过高的缺点将废水沿曝气池长分数处注入即形成逐步曝气法。这种方法除了能平衡曝气池供气量外还能使微生物营养供应均匀另一个特点是污泥浓度沿池长是变化的池子前段污泥浓度高于平均浓度后段低于平均浓度曝气池出流混合液浓度降低对二沉池工作有利。阶段曝气活性污泥法如下图所示:吸附再生活性污泥法普通活性污泥法把活性污泥对基质的吸附凝聚和氧化分解混在同一曝气池内进行适于处理溶解的BOD。对含有大量胶体的和悬浮性的混合基质的废水因初期吸附量大以及吸附的有机固体物在生物酶作用下变成可溶性物质再向水中扩散遂产生了把吸阶凝聚和氧化分解分别在两个曝气池中进行的构想从而出现了吸附再生法或称接触稳定法。吸附再生法流程如下图所示有分建与合建两种形式。废水先进入吸附池。将基质吸附于活性污泥再进入二沉池。分离出的活性污泥上附着有大量有机物其中的回流部分送入再生池继续曝气使其恢复活性然后再返回吸附池。由于再生池仅对回流污泥进行曝气(剩余污泥不必再生)故节约空气量且可缩小池容。经过再生的活性污泥处于营养不足状态因而吸附活性高。再则再生池的污泥微生物很快在池末端遇到营养不足环境丝状菌不适应这样的空曝环境所以其繁殖受到限制有利于防止污泥膨胀。在使用上吸附再生法具有很大的灵活性。延时曝气活性污泥法延时曝气法属于长时间曝气法其特点是负荷低、停留时间长(,h)不但能去除废水中的有机污染物而且还能氧化分解转移到污泥中的有机物质和合成的细胞物质它的处理效果稳定、出水水质好、剩余污泥量少。氧化沟污水处是延时曝气法的一种。理技术也氧化沟一般不设初沉池或同时不设二沉池因而减化了流程。废水在氧化沟内与混合液的混合特征就整体看既具有完全混合式的特征又具有推流式的某些特征因而忍受冲击负荷能力和降解能力都强。纯氧曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法是利用纯度在以上的氧气作为氧源向污水中输送的一种运行方式。与空气曝气活性污泥法相比由于纯氧氧分压比空气(含氧量为)高数倍纯氧曝气可大大提高向水中的转移效率(纯氧曝气氧转移效率高达,而空气曝气氧转移效率仅为)。纯氧曝气活性污泥法另一显著特点是可使曝气池内活性污泥浓度达到,gL因而曝气池具有很高的容积负荷而且运行稳定、抗冲击性能较好、不易出现污泥膨胀现象。普遍采用的运行方式是密闭式多段棍合推流式即每段为完全混合式从整体上看段与段之间又是推流式。纯氧曝气活性污泥法也有采用敞开方式运行。纯氧曝气活性污泥法示意图:深水曝气活性污泥法曝气池的有效水深一般为,m因此把水层更深的曝气方式叫深水曝气。深水曝气的优点有二:节约用地增大氧的饱和溶解度加快氧的传递速率。深井曝气活性污泥法原污水深井曝气活性污泥法又称超处理水回流污泥深水曝气法一般平面呈圆形空气直径约介于,m深度一般为空气提升,m。主要特点:a氧转移率高约为常规法的倍以上b动力效率高占地少易于维护运行c耐冲击负荷产泥量少d一般可以不建初次沉淀池e但受地质条件的限制。如左图所示:深井曝气活性污泥法系统AB法AB法是吸附生物降解工艺的简称由以吸附作用为主的A段和以生物降解为主的B段组成是在常规活性污法基础上发展起来的一种污水处理工艺A段负荷较高有利于增殖速度快的微生物繁殖在此成活的只能是冲击负荷能力强的原核细菌其他世代较长的微生物都不能存活。A段负荷较高、剩余污泥产率大吸附能力强污水中的重金属、难降解有机物及氮磷等植物性营养物质都可以在A段通过污泥吸附去除。A段对有机物的去除主要靠污泥絮体的吸附作用以物理作用为主因此A段对有毒物质、PH值、负荷和温度的变化有一定的适应性。一般A段的污泥负荷可高达,kgBOD(kgMLSSd)是传统活性污泥法,倍而水力停留时间和泥龄都很短(分别只有h和d左右)溶解氧只要mgL即可。污水经A段处理后水质水量都比较稳定可生化性也有所提高有利于B段的工作B段生物降解作用得到充分发挥。B段的运行和传统活性污泥法相近污泥负荷为,kgBOD(kgMLSSd)左右泥龄为,d,溶解氧,mgL左右。AB法示意图:AO法A法是缺氧好氧工艺或厌氧好氧工艺的简称通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。在好氧段好氧微生物氧化分解污水中的BOD同时进行硝化或吸收磷。如果前边配的是缺氧段有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并回流到缺氧段其中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应使化合态氮变为分子态氮获得同时去碳和脱氮的效果。如果前边配的是厌氧段在好氧段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系统部分回流到厌氧段将磷释放出来。因此缺氧好氧(AO)法又被称为生物脱氮系统而厌氧好氧(AO)法又被称为生物除NP磷系统。AO法工艺流程图如下所示:AO工艺AO法是厌氧缺氧好氧工艺的简称其实是在缺氧好氧(AO)法基础上增加了前面的厌氧段具有同时脱氮除磷的功能。AO法工艺流程如图所示:SBR,间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法~间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法其主要特征是反应池一批一批地处理污水采用间歇式运行的方式每一反应池都兼有曝气池和二沉池作用因此不再设置二沉池和污泥回流设备而且一般也可以不设水质或水量调节池。SBR池一般由多个反应器组成污按序列依次进入每个反应器无论时间上还是空间上生化反应工序都是按序排列、间歇运行的。间歇曝气式活性污泥法曝气池的运行周期由进水、曝气反应、沉淀、排放、闲置等五个工序组成而且这五个工序都是在曝气池内进行其运行工序如下图所示:ICEAS间歇式循环延时曝气活性污泥法ICEAS是间歇式循环延时曝气活性污泥法的简称连续进水、周期排水是一种变型SBR工艺其基本的工艺流程如下图所示:CAST循环式活性污泥法循环式活性污泥法CAST是SBR工艺的一种新型式CAST也称为CASS工艺或CASP工艺是在ICEAS工艺的基础上发展而来的。与ICEAS工艺相比预反应区容积较小变成更加优化合理的生物选择器。CAST工艺的最大特点是将主反应区中的部分剩余污泥回流到选择器中沉淀阶段不进水使排水的稳定性得到保证。通常CAST工艺按流程分为三个部分:生物选择器、缺氧区和好氧区这三个部分的容积比通常为。其基本工艺流程如下图所示:UNITANK工艺典型的UNITANK工艺系统近似于三沟式氧化沟的运行方式其主体构筑物为三格条形池结构三池连通每个池内均设有曝气和搅拌系统污水可进人几池中的任意一个。外侧两池设出水堰或津水器以及污泥排放装置两池交替作为曝气池和沉淀池而中间池则总是处于曝气状态。在一个周期内原水连续不断地进人反应器通过时间和空间的控制分别形成好氧、缺氧和厌氧的状态。UNITANK工艺除了保持传统SBR的特征以外还具有灌水简单、池子结构简化、出水稳定、不需回流等特点通过改变进水点的位置可以起到回流的作用和达到脱氮、除磷的目的。其基本工艺流程如下图所示:DATIAT工艺MSBR工艺氧化沟工艺氧化沟又称氧化渠或循环曝气池污水和活性污泥混合液在其中循环流动因此实质上是传统活性污泥法一种改型一般不需要设置初沉池并且经常采用延时曝气。常见的氧化沟如下所示:生物膜法生物膜法又称固定膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术是土壤自净过程的人工化和强化与活性污泥法一样生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。主要的生物膜法有:生物滤池:其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等生物转盘生物接触氧化法好氧生物流化床等。生物滤池生物滤池是在间歇砂滤池和接触滤池的基础上发展起来的人工生物处理法。在生物滤池中废水通过布水器均匀地分布在滤池表面滤池中装满了填料废水沿着填料空隙从上到下流动到池底。废水通过滤池时填料截留了废水中的悬浮物同时把废水中的胶体和溶解性物质吸附在自己的表面其中的有机物使微生物很快繁殖起来这些微生物又进一步吸附了废水中的胶体和溶解性物质逐渐形成了生物膜。生物膜成熟后栖息在生物膜上的微生物即摄取污水中的有机污染物作为营养对废水中的有机物产生吸附氧化作用因而废水在通过生物滤池时能得到净化。常见的生物滤池有普通生物滤池、高负荷生物滤池、和塔式生物滤池等三种。BAF曝气生物滤池曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter)简称BAF,是八十年代末九十年代初在普通生物滤池的基础上并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺是普通生物滤池的一种变形形式也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料以提供微生物膜生长的载体根据污水流向不同分为下向流或上向流污水由上向下或由下向上流过滤料层在滤料层下部鼓风曝气使空气与污水逆向或同向接触使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解填料同时起到物理过滤作用。早期曝气生物滤池的应用形式大多都是下向流态但随着上向流态曝气生物滤池比下向流滤池的众多优点被人们所认同所以近年来国内外实际工程中绝大多数采用上向流曝气生物滤池结构。上向流曝气生物滤池的结构如下:曝气生物滤池从结构上共分成三个区域即缓冲配水区、承托层及滤料层、出水区及出水槽。待处理污水由管道流入缓冲配水区污水在向上流过滤料层时经滤料上附着生长的微生物膜净化处理后经过出水区和出水槽由管道排出。缓冲配水区的作用是使污水均匀流过滤池截面。在待处理污水进入滤池起同时由鼓风机鼓风并通过单孔膜空气扩散器向池内供给微生物膜代谢所需的空气(氧源)生长在滤料上的微生物膜从污水中吸取可溶性有机污染物作为其生理活动所需的营养物质在代谢过程中将有机污染物分解使污水得到净化。当BAF运行到一定程度时由于滤料上增厚微生物膜的脱落出水中会带有部分脱落的微生物膜使出水水质变差这时必需关闭进水管阀门启动反冲洗水泵利用储备在清水池中的处理出水对滤池进行反冲洗反冲洗采用气、水联合反冲洗。为保证布水、布气均匀在滤料支撑板上均匀布置有曝气生物滤池专用的配水、配气滤头。BAF结构图如下所示:自八十年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体富营养化处理而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中同时也可进行中水处理。随着研究的深入曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺在二级处理中具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮的作用在三级处理中主要去除二级出水中的氨氮。附图:生物转盘生物转盘与生物滤池均通过生物膜对废水进行处理。但在生物滤池中生物膜为固定式在生物转盘中生物膜处于运动状态。典型的生物转盘由一系列安装在水平轴上的圆盘组成圆盘面积的,浸没于半圆形槽内的废水中。若生物膜生长在圆形网状转筒内的可移动填料上填料总面积的,也浸没于半圆形槽内的废水中则该反应器被称为生物转筒。生物转盘或生物转简旋转时生物膜与废水及空气交替接触口当生物膜浸没在废水中与废水接触时产生生物氧化作用当生物膜离开废水与空气接触时产生曝气作用。在生物膜与废水及空气交替接触中有机物好氧氧化过程可持续进行。因此生物转盘(转筒)须保持适当转速使生物膜能正常生长与脱落。生物转盘目前主要应用于小型废水处理装置。如下图所示:生物接触氧化法生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料已经充氧的污水浸没全部填料并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜污水与生物膜广泛接触在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下污水中有机污染物得到去除污水得到净化。生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相通的曝气方法向微生物提供气所需要的氧并起到搅拌与混合作用。据上所述生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术兼具两者的优点也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法。生物接触氧化法常用填料有:蜂窝式填料、波纹板状填料、半软性填料、弹性立体填料、不规则粒状填料、球状填料等。如下图所示:下图则为几种常见的接触氧化池形式:生物流化床生物流化床是生物膜法废水处理构筑物的一种其特点是采用密度大于的细小惰性颗粒如石英砂、陶粒、焦炭、活性炭等为载体使微生物附着生长于载体表面形成生物膜废水自下而上流动载体在水流的作用下处于流化状态载体上的生物膜能与水充分接触。为保证微生物活动所需的氧可以预先对废水充氧也可以在流化床内充氧。由于流化床内生物固体浓度很高溶解氧与有机物的传质效率也很高因此生物流化床是一种高效的生物处理设施。但生物流化床能耗较大运行管理要求较高主要应用于小水量的高浓度工业废水的处理不适用于大水量的处理场合。厌氧生物处理工艺厌氧生物处理是在厌氧条件下由多种微生物共同作用利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和三氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下厌氧细菌和兼性(好氧兼厌氧)细菌降解有机污染物又称厌氧消化或发酵分解的产物主要是沼气和少量污泥。厌氧生物处理适用处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥基本方法可以分为活性污泥法和生物膜法两大类。厌氧活性污泥法有厌氧消化、厌氧接触消化、厌氧污泥床等厌氧生物膜法有厌氧生物滤池、厌氧流化床和和厌氧生物转盘等。厌氧接触法厌氧接触法是在传统的完全混合反应器的基础上发展而来的。消化池是一个完全混合厌氧活性污泥反应器或带有搅拌的槽罐。废水进人完全混合厌氧活性污泥反应器在搅拌作用下与厌氧污泥充分混合并进行消化反应处理后的水与厌氧污泥的混合液从上部流出。普通厌氧消化池体积大负荷低其根本原因是因为它的污泥停留时间等于水力停留时间即SRT,HRT。由于SRT很低它不能在反应器中积累起足够浓度的污泥。因此传统上仅用于城市废水处理厂的初沉池污泥和曝气他剩余活性污泥以及粪便的厌氧消化在完全混合厌氧反应器基础上发展起来的厌氧接触工艺参照了好氧活性污泥的工艺流程在一个厌氧的完全混合反应器后增加了污泥分离和回流装置。从而使SRT大于HRT有效地增加了反应器中的污泥浓度。UASB升流式厌氧污泥层反应器升流式厌氧污泥床反应器其基本特征是反应器的上部设置气、固、液三相分离器下部为污泥悬浮层区和污泥床区。废水由池底进人反应器通过反应区经气体分离后混合液进人沉淀区进行固液分离。澄清后的处理过的水由出水渠排走沉淀下来的微生物固体即厌氧污泥靠重力自动返回到反应区集气室收集的沼气由沼气管排出反应器。UASB反应器内不设搅拌装置上升的水流和产生的沼气可满足搅拌要求反应器内不需填装填料构造简单易于操作运行便于维护管理。从构造和功能上划分UASB反应器主要由进水配水系统、反应区、沉淀区、三相分离器、集气排气系统、排泥系统及出水系统等组成。AF厌氧生物滤池厌氧滤池是一个内部填充有微生物附着填料的厌氧反应器。填料浸没在水中微生物附着在填料上也有部分悬浮在填料空隙之间。污水从反应器的下部(升流式厌氧滤池)或上部(下向流式厌氧滤池)进人反应器通过固定填料床在厌氧微生物的作用下污水中的有机物被厌氧分解并产生沼气。沼气气泡自下而上在滤池顶部释放出进入气体收集系统。净化后的水排出滤池外。EGSB膨胀颗粒污泥床膨胀颗粒污泥床反应器是UASB反应器的变型是厌氧流化床与UASB反应器两种技术的成功结合。它最初开发是通过颗粒污泥床的膨胀以改善废水与微生物之间的接触强化传质效果以提高反应器的生化反应速度从而大大提高反应器的处理效能。EGSB反应器通过采用出水循环回流获得较高的表面液体升流速度。这种反应器典型特征是具有较高的高径比较大的高径比也是提高升流速度所需要。EGSB反应器液体的升流速度可达,mh这比UASB反应器的升流速度一般在Omh左右要高得多。EGSB反应器与UASB反应器结构非常相似所不同的是EGSB反应器中采用高达,m(mh)的水力负荷这远远大于UASB常用的约,m(mh)的水力负荷。因此在EGSB反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”状态即污泥床的体积随着颗粒之间的平均距离的加大而增加。厌氧生物转盘厌氧生物转盘在构造上类似于好氧生物转盘即主要由盘片、传动轴与驱动装置、反应槽等部分组成。在结构上它利用一根水平轴装上一系列圆盘若干圆盘为一组称为一级。厌氧微生物附着在转盘表面并在其上生长。附着在盘板表面的厌氧生物膜代谢污水中的有机物并保持较长的污泥停留时间。对于好氧生物转盘来说已经较普遍应用在生活污水、工业污水例如化纤、石油化工、印染、皮革、煤气站等污水处理而厌氧生物转盘还大多数处于试验研究方面。IC内循环厌氧反应器IC反应器的基本构造与工作原理如图所示。IC反应器的构造特点是具有很大的高径比一般可达,反应器的高度可达~m。所以在外形上看IC反应器实际上是个厌氧生化反应塔。废水由反应器底部进入第一反应室与该室内的厌氧颗粒污泥均匀混合。废水中所含的大部分有机物在这里被转化成沼气所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩收集沼气将沿着提升管上升。沼气上升的同时把第一反应室的混合液提升至设在反应器顶部上的气液分离器被分离出的沼气由气液分离器顶部的沼气排出管排走。分离出的泥水混合液将沿着回流管回到第一反应室的底部并与底部的颗粒污泥和进水充分混合实现了第一反应室混合液的内部循环。IC反应器的命名由此得来。内循环的结果第一厌氧反应室不仅有很高的生物量很长的污泥龄并具有很大的升流速度。使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态有很高的传质速率使生化反应速率提高从而大大提高第一反应室的去除有机物能力。经过第一厌氧反应室处理过的废水。会自动的进人第二厌氧反应室被继续进行处理。废水中的剩余有机物可被第二反应室内的厌氧颗粒污泥进一步降解使废水得到更好的净化提高了出水水质。产生的沼气由第二厌氧反应室的集气罩收集通过集气管分别进入气液分离器。第二反应室的泥水混合液进人沉淀区进行固液分离处理过的上清液由出水管排走沉淀下来的污泥可自动返回第二反应室。这样废水就完成了在IC在反应器内处理的全过程。UBF升流式厌氧污泥床滤层反应器UBF反应器其主要构造特点是下部为厌氧污泥床与UASB反应器下部的污泥床相同有很高的生物量浓度床内的污泥可形成厌氧颗粒污泥污泥具有很高的产甲烷活性和良好的沉降性能上部为厌氧滤池相似的填料过滤层填料表面可附着大量厌氧微生物在反应器启动初期具有较大的截留厌氧污泥的能力减少污泥的流失可缩短启动期。由于反应器的上下两部均保持很高的生物量浓度所以提高了整个反应器的总的生物量。从而提高了反应器的处理能力和抗冲击负荷的能力。UBF反应器以下部的填料滤层替代UASB上部的三相分离器这样使整个反应器的构造更为简单。过滤层所采用的材质与厌氧滤池填料的种类基本相同可采用塑料纺织用纤维或陶粒等。UBF反应器适干处理含溶解性有机物的废水不适于处理含SS较多的有机废水否则填料层易于堵塞。ABR厌氧折流板反应器ARR内由若干组垂直折流板把长条形整个反应器分隔成若千个组申连的反应室。迫使废水水流以上下折流的形式通过反应器。反应器内各室积累着较多厌氧污泥。当废水通过ABR时要自下而上流动与大量的活性生物量发生多次接触大大提高了反应器的容积利用率。就一个反应室而言因沼气的搅拌作用水流流态基木上是完全混合的但各个反应室之间是串联的具有塞流流态。整个ABR是由若干个完全混合反应器申联在一起的反应器所以理论上比单一的完全混合状态的反应器处理效能高。污泥处理与处置污泥的浓缩污泥浓缩是指通过沉淀或上浮过程脱除污泥中的部分水分(主要是减缩污泥的间隙水)降低污泥的含水率减少污泥的体积以利于后续处理和利用。对污泥消化来说这意味着可减少消化池的容积和加温污泥所需的热量对于污泥的机械脱水则可减少混凝剂的投加量与脱水设备的数量提高脱水设备的效率。经浓缩后的污泥仍保持流体的特性。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种。污泥的稳定污泥的稳定是指通过生物好氧、厌氧消化工艺或物理化学方法将污泥中有机组分转化成稳定的终端产物的过程。污泥的稳定处理方法主要有以下几种:厌氧消化法、好氧消化法、氯化氧化法、石灰稳定法、热处理法等其中以厌氧消化法和好氧消化法最为常用。污泥的调理污泥的调理就是破坏污泥的胶态结构、减少泥水间的亲和力改善污泥的脱水性能。消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等在脱水之前应进行调理以改善污泥的脱水性能。污泥调理有很多方法如加药、淘洗、加热、冷冻等。其中加药调理法经济实用、简单方便应用最为广泛。污泥的脱水污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水从而缩小其体积减轻其质量。污泥脱水的方法有自然脱水(晒干)、机械脱水、加温(热)脱水等。污泥的干燥与焚化污泥干燥和焚烧是对已经自然干化或机械脱水的污泥进一步处置的操作以进一步降低污泥含水率。污泥的干燥是利用热能使污泥中的水分蒸发将含水,的污泥烘干到含水率以下的方法污泥焚烧是使污泥在高温下率燃烧将污泥中所有水分和有机物全部去除的方法污泥焚烧使污泥变为灰烬含水率为零。污泥焚烧前应进行干燥处理。一般焚烧设备同时有干燥和焚烧两种功能。污泥干燥主要使用回转圆筒式干燥器污泥焚烧常用的设备有回转焚烧炉、立式焚烧炉和流化床焚烧炉。污泥的处置与资源化污泥的处置指的是给污泥一个最终的归宿。选择污泥处置场所是大型污水处理系统设计中的重要环节。污泥可施于农田或直接填埋也可焚烧后填埋灰烬。污泥处置的方法须根据污泥量、污泥成分和处置场所的位置来确定。处置前须对污泥进行处理处理程度可根据技术、经济和环境因素确定其中经济和环境标准须重点考虑。此外污泥处置须考虑对环境的影响可能产生环境问题的方法必须排除。EN
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