廢水生化處理工藝培訓(xùn)資料

1、 廢水生化處理操作工藝培訓(xùn)廢水生化處理操作工藝培訓(xùn)內(nèi)部資料內(nèi)部資料一、生物處理的基本概念一、生物處理的基本概念 1、定義：利用生物（主要是微生物）的新陳代謝過(guò)程，采用一定人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長(zhǎng)繁殖的條件、環(huán)境，使之大量增殖，提高其氧化分解能力和效率，對(duì)廢水中污染物（主要是有機(jī)物）進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化，使廢水得以凈化的一種廢水處理方法。 2、生物處理的目的（對(duì)象）：有機(jī)物、N、P、含硫含氰的無(wú)機(jī)廢水。 溶解的和膠體狀態(tài)存在于水中的有機(jī)物(需氧)BOD 可生物降解的有毒物(工業(yè)污染物) 如酚、腈等 氮需氧物質(zhì)TKN、NH3等 植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)TN、TP、S等二、生物處理的主體二、生物處理的主體 1、主

2、體構(gòu)成：各種類型的微生物(細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物)、浮游生物、水生植物等。 2、凈化機(jī)理：使廢水中可生物降解(或轉(zhuǎn)化)的污染物質(zhì)穩(wěn)定化或轉(zhuǎn)化為易于從水中分離的物質(zhì)（固體或者氣體從水中分離），從而使之被去除。三、水中微生物的分類三、水中微生物的分類 1、按照需要氧氣可分為：好氧和厭氧 好氧 C：N：P100：5：1 厭氧 C：N：P200：5：1 2、按照存在形式分為 菌膠團(tuán)，懸浮生長(zhǎng)工藝系統(tǒng)活性污泥法； 生物膜，附著生長(zhǎng)工藝系統(tǒng)生物膜法。四、水中微生物的種群分類四、水中微生物的種群分類1 1、細(xì)菌、細(xì)菌體積微小，表面積大接觸能力好；有很強(qiáng)的吸附、降解能力；外形：球形、桿菌、螺旋形聚集一

3、起形成菌落；不同水質(zhì)的廢水中，細(xì)菌種類不同適者生存。2 2、真菌、真菌多存在于生物濾池中；低pH酸性廢水適合生存；降解含氰廢水。3 3、菌膠團(tuán)、菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)由細(xì)菌以及細(xì)菌分泌的膠質(zhì)組成的細(xì)小顆粒，比游歷細(xì)菌有更好的生存機(jī)會(huì)和沉淀性能。它與活性污泥吸附、氧化降解有機(jī)物、凝聚沉淀性能有關(guān)；菌膠團(tuán)需要較高的好氣性活性污泥（好氧法）；菌膠團(tuán)特點(diǎn)：1、活性高，含有大量微生物；2、絮狀，具有較好比表面積和吸附能力；3、容易沉降；4、一般為黃色，褐色，并根據(jù)廢水特性和培養(yǎng)條件發(fā)生變化；絲狀菌：導(dǎo)致污泥膨脹，沉降性能變差。4 4、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物一般在生活污水中大量存在其代謝原理（1）體

4、表吸收溶解性有機(jī)物；（2）吞噬細(xì)小有機(jī)顆粒和游離細(xì)菌輪蟲是污水、廢水處理后段工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的指標(biāo)性后生動(dòng)物。它的出現(xiàn)一般表明水質(zhì)較好。 5 5、微型藻類、微型藻類放出氧氣，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使無(wú)機(jī)鹽含量減少。五、外界環(huán)境對(duì)微生物影響五、外界環(huán)境對(duì)微生物影響 1、溫度：高溫，中溫（2040），低溫，影響效果 2、酸堿度：6 9 3、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：無(wú)機(jī)鹽類（S）、微量元素 好氧 C：N：P100：5：1 厭氧 C：N：P200：5：1 4、溶解氧：2 4mg/L，出水在1mg/L 5、相互影響（1）互生關(guān)系（2）對(duì)抗關(guān)系活性污泥法活性污泥法 活性污泥法基本流程如圖（1）所示，包括曝氣池、二沉池、污泥回流系

5、統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)。 曝氣池：生物反應(yīng)器，種類、運(yùn)行方式繁多，構(gòu)造特點(diǎn)各不相同，但作用相同，均為廢水與微生物混合接觸、進(jìn)行生物反應(yīng)、供氧的場(chǎng)所。 二沉池：固液分離，澄清出水；污泥濃縮，保證污泥回流，污泥貯存、調(diào)節(jié)(動(dòng)態(tài)控制) 圖圖1活性污泥法基本流程活性污泥法基本流程流程簡(jiǎn)介流程簡(jiǎn)介回流：向曝氣池提供大量污泥，滿足生物反應(yīng)之需。 廢水在曝氣池內(nèi)停留期間，廢物去除所導(dǎo)致的污泥增長(zhǎng)量很小，要保證曝氣池內(nèi)有足夠的生物量 SRT（污泥停留時(shí)間）HRT（水力停留時(shí)間）。需要通過(guò)回流污泥實(shí)現(xiàn)。排泥：控制泥齡、污泥濃度(生物量)及其活性。每日增長(zhǎng)的污泥稱為剩余污泥。曝氣：供氧、混合、保持污泥呈懸浮狀態(tài)。凈

6、化過(guò)程：凝聚、吸附截留、生物氧化、沉淀分離等綜合作用的結(jié)果。 正常運(yùn)行的必要條件正常運(yùn)行的必要條件 1、保持足夠的微生物量和活性； 2、保證活性污泥、氧氣、廢水充分混合接觸； 3、提供足夠的氧氣供微生物利用； 4、懸浮固體應(yīng)與廢水有效分離活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo) 活性污泥一般由四部分組成： 活性微生物 Ma 生物難降解物質(zhì)，惰性有機(jī)物 Mi 微生物自身氧化殘余物 Me 無(wú)機(jī)顆粒 Mii 有效成分Ma：由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成的微生物生態(tài)系統(tǒng) ?；钚晕勰嗟慕M成活性污泥的組成 食物鏈細(xì)菌是凈化主要承擔(dān)者，在一定條件下，形成菌膠團(tuán)具有自身絮凝和沉降性能 原生動(dòng)物：首次捕食者（

7、如肉足蟲綱，鞭毛綱和纖毛綱等） 后生動(dòng)物：二次捕食者（如輪蟲、線蟲等） 活性污泥的外觀活性污泥的外觀生物活性含有大量的活性微生物(細(xì)菌、原生、后生動(dòng)物)絮狀，具有極大的比表面積和吸附能力細(xì)菌在一定生長(zhǎng)條件下的細(xì)胞分解物(菌膠團(tuán))形成易于凝聚沉降一般為黃、褐色，依廢水特性和培養(yǎng)條件而異 凈化過(guò)程和機(jī)理凈化過(guò)程和機(jī)理懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)中的凈化作用是生物氧化、生物絮體的形成與吸附作用以及有效的固液分離等作用的綜合結(jié)果。 1、有機(jī)物的初期去除絮凝體的吸附作用 2、微生物的代謝作用(生物氧化作用) 3、生物絮凝體的形成與凝聚沉降性能有機(jī)物的初級(jí)去除有機(jī)物的初級(jí)去除在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如污水與活性污泥接觸35分鐘后，

8、就產(chǎn)生很高的有機(jī)物去除率(可以通過(guò)測(cè)定經(jīng)初沉后的廢水BOD5和接觸混合數(shù)分種后的沉淀上清液的BOD5驗(yàn)證)，這種快速去除的現(xiàn)象主要是由于生物絮體的吸附和截留網(wǎng)捕作用，是一個(gè)物理過(guò)程(可以通過(guò)比較BOD的去除量與耗氧量進(jìn)行分析)。有機(jī)物的初級(jí)去除有機(jī)物的初級(jí)去除生物絮體的表面積大(200010000m2/m3)。主要是懸浮的和膠體的有機(jī)物質(zhì)被迅速去除。當(dāng)吸附在污泥表面的固體有機(jī)物逐漸被細(xì)胞外酶 水解后，重新回到液相，即有所謂“再擴(kuò)散”現(xiàn)象。初期吸附去除量受到污水類型和污泥性能影響 。微生物的代謝作用微生物的代謝作用 有機(jī)物的去除過(guò)程：污泥增長(zhǎng)、有機(jī)物利用、氧的消耗。 生物絮凝體的形成與凝聚沉降性

9、生物絮凝體的形成與凝聚沉降性能能 生物絮體的形成關(guān)系到生物吸附作用好壞、細(xì)菌(微生物)與污水的分離效果。 生物絮凝體形成機(jī)理：粘液和細(xì)菌聚合物 活性污泥生物種群中有些微生物能分泌粘性的膠狀物質(zhì)，促進(jìn)絮體的形成。該現(xiàn)象可解釋極低負(fù)荷時(shí)出水中懸浮物含量增加的原因。 活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo)AS的性能好壞從兩個(gè)方面評(píng)判吸附氧化性能:活性好，松散絮狀，比表面積大分離性能:易于絮凝、聚結(jié)沉降 1、污泥濃度Xa間接反映biomass 2、污泥沉降比SV30 3、污泥體積指數(shù)SVI(Sludge Volume Index) 活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo) 污泥濃度一般用常用MLSS表示，一

10、般1.53g/l，有些情況下46g/l。近年來(lái)，隨著充氧設(shè)備效率的提高，污泥濃度有增加的趨勢(shì)。為避免MLSS中無(wú)機(jī)成份的影響，采用MLVSS（揮發(fā)性的懸浮固體）表示。特定條件下，VSS/SS的比例相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)于城市污水，VSS/SS約為0.60.8?；钚晕勰嗟男阅苤笜?biāo)活性污泥的性能指標(biāo) SV30:取曝氣池混合液于1L量筒內(nèi)靜置沉淀30分鐘后，沉淀污泥體積與原混合液體積之比，以表示。測(cè)定簡(jiǎn)便易行，常測(cè)項(xiàng)目，1530左右較好?；钚晕勰嗟男阅苤笜?biāo)活性污泥的性能指標(biāo)SVI:曝氣池混合液經(jīng)30分鐘沉降后，一克干污泥所占體積，以ml計(jì)(ml/g) SV30和SVI都表示污泥的松散程度和絮凝沉降性能，后者受

11、到污泥量的影響， 對(duì)于城市生活污水，SVI=50150之間 )/(%)10LgMLSSSVSVI 活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo) SVI過(guò)低，污泥顆粒細(xì)小，緊密，無(wú)機(jī)成分多，缺乏活性和吸附能力 SVI過(guò)高，污泥難以沉降分離，即將膨脹或已經(jīng)膨脹 曝氣池污泥濃度與SVI的關(guān)系（Xa的估算）活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo)物料衡算： RXrXaR)1 (RRXrXa1SVIXr610式中：R回流比，R=QR/Q活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo) 利用原生、后生動(dòng)物作為指示生物所定污泥質(zhì)量和處理效果。選擇利用原后生動(dòng)物的主要原因是大部分的原后生動(dòng)物都以游離的細(xì)菌作為捕食對(duì)象，這樣游離細(xì)菌產(chǎn)

12、生的原因及程度都可以通過(guò)原后生動(dòng)物的觀察得到驗(yàn)證。 活性污泥成熟，處理效果穩(wěn)定時(shí)：固著型纖毛蟲有污鐘蟲、溝鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲等；后生動(dòng)物有輪蟲、紅斑瓢點(diǎn)蟲、線蟲等?；钚晕勰嗟男阅苤笜?biāo)活性污泥的性能指標(biāo) 若含有大量自由游泳型纖毛蟲、大量鞭毛蟲水質(zhì)不好。 特點(diǎn)：體型??；具有鞭毛；活動(dòng)快速；數(shù)量驚人，以游離細(xì)菌為食。活性污泥內(nèi)出現(xiàn)大量的游離細(xì)菌，其直接原因是此時(shí)的活性污泥絮凝性不佳，繼而表現(xiàn)出沉降性差。所以，大凡存在較多游離細(xì)菌的時(shí)候，污水、廢水的處理效果和沉降比都不好?；钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂苹钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂?、pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是對(duì)活性污泥法主體微生物生長(zhǎng)條件的要求

13、?？刂撇缓弥苯佑绊懱幚硇Ч?，甚至造成生化系統(tǒng)的癱瘓。2、水溫：進(jìn)入活性污泥法處理系統(tǒng)的原水，其水溫控制也很重要，適合的水溫是發(fā)揮活性污泥法最高處理效率的前提條件。3、原水的成分：活性污泥法作為處理有機(jī)污染物的首選工藝，有機(jī)污染物的濃度固然重要，但是其水質(zhì)成分的均勻、全面性也至關(guān)重要?；钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂苹钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂?、食微比：污泥負(fù)荷的調(diào)節(jié)和控制是操作人員對(duì)系統(tǒng)控制和調(diào)整的常用方法，往往在處理突發(fā)事件時(shí)被用到。5、溶解氧（DO）：活性污泥法工藝的微生物皆以好氧菌為主體，缺乏溶解氧的時(shí)候首先影響的是處理效率，更甚者會(huì)對(duì)整個(gè)活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生抑制，使得恢復(fù)周期延長(zhǎng)；而過(guò)度的溶解氧也會(huì)影響出水

14、水質(zhì)。6、活性污泥濃度（MLSS）：控制活性污泥濃度對(duì)有機(jī)污染物的去除率、抗沖擊負(fù)荷能力、出水懸浮顆粒濃度、節(jié)能降耗等都有顯著影響?；钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂苹钚晕勰喾ǖ墓に嚳刂?、沉降比（SV30）：沉降比作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行狀況是最簡(jiǎn)易、有效的方法，但是去往往被操作人員忽略，此控制指標(biāo)對(duì)整個(gè)活性污泥系統(tǒng)故障的及早發(fā)現(xiàn)具有重要的參考價(jià)值。8、污泥溶劑指數(shù)（SVI）：對(duì)于判斷活性污泥處于何種增長(zhǎng)狀態(tài)、污泥膨脹情況、活性污泥濃度等具有參考價(jià)值。9、污泥齡：就活性污泥主體的微生物而言，其生命周期也是存在的，在不斷增殖、死亡交替過(guò)程中，也就完成了對(duì)有機(jī)污染物的去除。該指標(biāo)可以解決出水渾濁、含有細(xì)小

15、活性污泥顆粒等問(wèn)題。活性污泥法的工藝控制活性污泥法的工藝控制10、回流比（R）：活性污泥回流比在工藝控制中，其目的是為了補(bǔ)充活性污泥槽流失的活性污泥，達(dá)到處理的平衡。11、營(yíng)養(yǎng)劑的投加：活性污泥的正常代謝和人體一樣需要多種元素，除了需要正常的蛋白質(zhì)外，對(duì)氮、磷、鐵、錳等也有不同的需求。工藝控制指標(biāo)工藝控制指標(biāo)pH值pH值是體現(xiàn)溶液或者物質(zhì)酸堿度的表示方法，表示水中氫離子濃度值。一般我們的pH值控制在6-9。在實(shí)際的廢水、污水調(diào)節(jié)過(guò)程中，pH值一般調(diào)節(jié)成堿性而不要酸性：1、酸性污水、廢水更容易腐蝕處理設(shè)施；2、偏堿性有利于后段混凝沉淀效果的提升；3、就活性污泥主體微生物來(lái)講，抗堿性污水、廢水的能

16、力要優(yōu)于抗酸性的能力；4、偏堿性廢水更容易形成氫氧化物沉淀而為污染物的進(jìn)一步去除提供便利。pH值異常對(duì)各處理段的影響值異常對(duì)各處理段的影響異常pH值表現(xiàn)生化段影響物化段影響pH值過(guò)低（低于6）活性污泥系統(tǒng)池面有酸味；處理效率下降；原生動(dòng)物活動(dòng)減弱混凝處理段絮體細(xì)小、混凝效果差；初級(jí)沉淀池出水混濁，堰口有生物膜或者青苔剝落pH值過(guò)高（高于9）出水混濁；處理效率下降；活性污泥有解體現(xiàn)象；原生動(dòng)物可見(jiàn)死亡解體?；炷幚矶涡躞w粗大、間隙水混濁，混凝效果差；初級(jí)沉淀池出水混濁，堰口有生物膜或者青苔剝落工藝控制指標(biāo)工藝控制指標(biāo) 水溫 水溫的調(diào)整對(duì)后續(xù)處理裝置的運(yùn)行影響雖然沒(méi)有pH值波動(dòng)帶來(lái)的負(fù)面影響大，但

17、是對(duì)出來(lái)效率的影響，絲狀菌膨脹，出水混濁等情況還是比較常見(jiàn)。 水溫對(duì)活性污泥種群的影響。過(guò)低的水溫就原生動(dòng)物而言，表現(xiàn)為原后生動(dòng)物數(shù)量下降、活動(dòng)受限、部分種群消失等現(xiàn)象。水溫異常對(duì)各處理段的影響水溫異常對(duì)各處理段的影響異常水溫表現(xiàn)生化段影響物化段影響水溫過(guò)低（低于10）處理效率降低，抗沖擊能力減弱；出水未沉降絮體增多混凝效果差，絮體細(xì)??；耗藥量增加；沉沉池處理效率下降水溫過(guò)高（高于40）部分活性污泥受高溫環(huán)境影響，容易導(dǎo)致解體；同時(shí)受具體活動(dòng)活躍影響也會(huì)導(dǎo)致出水混濁發(fā)生無(wú)明顯影響，在缺氧狀況下，沉淀池底泥容易上浮原水成分變化對(duì)活性污泥的影響原水成分變化對(duì)活性污泥的影響原水成分變化對(duì)活性污泥的影

18、響原因分析pH值異常波動(dòng)抑制生長(zhǎng)、導(dǎo)致死亡不適合的生長(zhǎng)環(huán)境有機(jī)物濃度過(guò)高造成負(fù)荷沖擊、沉降性差微生物增長(zhǎng)迅速，活性高有機(jī)物濃度過(guò)低活性污泥易老化食物供給不足，活性污泥死亡懸浮顆粒濃度過(guò)高物化段去除不足，活性污泥有效成分低混雜過(guò)多固體顆粒，造成活性污泥濃度增長(zhǎng)的假象表面活性劑過(guò)多池體泡沫過(guò)多，充氧效率低覆蓋池體液面，氧轉(zhuǎn)移率低進(jìn)水含有有毒物質(zhì)活性污泥解體，活性抑制中毒發(fā)生，細(xì)胞合成收到抑制食微比（食微比（F/M）M即MLSS得意思，意為活性污泥濃度。F/M代表的是污泥的負(fù)荷食微比表現(xiàn)對(duì)應(yīng)沉降比表現(xiàn)食微比過(guò)低1、沉降過(guò)程中可出現(xiàn)活性污泥過(guò)多2、活性污泥色澤較深3、沉降過(guò)程較為迅速4、上清液帶有細(xì)小顆粒5、沉降的活性污泥壓縮性好食微比過(guò)高1、活性污泥稀少2、活性污泥色澤鮮淡3、絮凝沉降速度相對(duì)緩慢4、上清液混濁5、沉降活性污泥階段壓縮性差沉降比和活性污泥容積指數(shù)沉降比和活性污泥容積指數(shù) SV30SV30取曝氣池末端混合液1000ml于1000ml的量筒中，靜止30min后，沉淀的活性污泥體積占整個(gè)混合液的體積比例 SVI指在曝氣池末端懸浮固體混合液倒入1000ml量筒中，靜止30min周，1g活性污泥干污泥所占的