水污染控制工程--高廷耀-第三版-課程學(xué)習(xí)重點(diǎn)...

1、水污染控制工程Wastewater Treatment一、水質(zhì)指標(biāo)：物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)（一） BOD 5（ 5 日生化需氧量） ：指 5 天內(nèi)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量（ mg/L ）（二） 水體自凈作用： 以河流為例， 指河水中的污染物在河水向下游流動(dòng)中濃度自然降低的現(xiàn)象。（ 1）物理凈化：指污染物由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用，使河水污染物濃度降低的過(guò)程。（ 2）化學(xué)凈化：指污染物由于氧化、還原、分解等作用，使河水污染物濃度降低的過(guò)程。（ 3）生物凈化：由于水中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物氧化分解作用而使河水污染物濃度降低的過(guò)程。二、污水的物理處理（一）格柵（

2、Screening）：在水處理中，格柵是用來(lái)去除可能阻塞水泵機(jī)及管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)備能正常運(yùn)行的一種裝置。Screening to remove large subjects,such as stones or sticks that could plug lines or block tank inlets.(二 )沉淀的基礎(chǔ)理論1.沉淀法 ：利用水中懸浮顆粒和水的密度差，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。2.沉淀法的 四種用法 ：1.污水處理系統(tǒng)的預(yù)處理（沉砂池預(yù)處理手段去除污水中易沉降的無(wú)機(jī)性顆粒物）2.污水的初步處理（初沉池）（經(jīng)濟(jì)有效地去除污

3、水中的懸浮固體和呈懸浮狀態(tài)的有機(jī)物）3.生物處理后的固液分離（二次沉淀池，簡(jiǎn)稱二沉池）4.污泥處理階段的污泥濃縮（污泥濃縮池）3.沉淀類型（ 1）自由沉淀 ：懸浮顆粒物濃度不高：沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各單獨(dú)進(jìn)行沉淀，顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過(guò)程中，顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池。（ 2）絮凝沉淀 ：懸浮顆粒物濃度不高：沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過(guò)程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。（ 3）區(qū)域沉淀（成層沉淀或擁擠沉淀） ：懸浮顆粒濃度較高（ 5000mg/L 以上）：顆粒的沉降受到周圍其他

4、顆粒的影響， 顆粒間相對(duì)位置保持不變， 形成一個(gè)整體共同下降， 與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。（ 4）壓縮沉淀 ：懸浮物顆粒濃度很高：顆粒相互之間已壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出， 使污泥得到濃縮。 二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。聯(lián)系與區(qū)別 ：自由沉淀， 絮凝沉淀， 區(qū)域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大，顆粒間的相互影響也依次增強(qiáng)。（三）沉砂池Grit chamber slow down the flow to allow grit to fall out.1.設(shè)置沉砂池的目的和作用

5、：以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉， 而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走， 從而能從污水中去除砂子，煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。2.曝氣沉砂池的工作原理和平流沉砂池工作原理的比較平流式沉砂池 是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡(jiǎn)單， 工作穩(wěn)定， 將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉， 而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走， 從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒。曝氣沉砂池的工作原理：由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污

6、染物得以去除。曝氣沉淀池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分類等作用。3.常用的沉砂池形式：平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。4.曝氣沉砂池存在的問(wèn)題：（ 1）砂中含有有機(jī)物。（ 2）對(duì)被有機(jī)物包覆的砂粒截留效率不高。5.曝氣的作用 ：（ 1）使有機(jī)物處于懸??；（ 2）砂粒摩擦及在氣體剪切力和紊動(dòng)條件下去除其附著的有機(jī)污染物。（四）沉淀池Sedimentation tankSettleable solids settle out and pumped away,whileoils float to the top

7、 and are skimmed off.沉淀池可分為普通沉淀池和淺層沉淀池。沉淀池按工藝布置不同，可分為初沉池和二沉池。沉淀池常按池內(nèi)水流方向的不同分為平流式、豎流式、輻流式。沉淀池的組成：進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、貯泥區(qū)、緩沖區(qū)。反應(yīng)沉淀池效率的參數(shù)表面水力負(fù)荷 （溢流率） 在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量。單位： m3/(m 2· h)（五）隔油池1.廢水中油的存在形態(tài)：可浮油（大于100um，依靠油水相對(duì)密度差而從水中分離出來(lái)）細(xì)分散油（ 10 100um，長(zhǎng)時(shí)間靜置后可以形成可浮油）乳化油（粒徑小于10um，因水中含有表面活性劑而呈乳化狀態(tài)）溶解油。2.隔油池（自然上浮

8、法）3.乳化油的形成：(1)由于生產(chǎn)工藝的需要而制成的乳化油。(2)以洗滌劑清洗受油污染的機(jī)械零件、油槽車等產(chǎn)生乳化油廢水。(3)含油（可浮油）廢水在管道中于含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動(dòng)而形成。4.破乳 ：由于乳化油油滴表面上有一層乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并。如果能消除乳化劑的作用，乳化油即可轉(zhuǎn)化為可浮油。5.破乳的原理 ：破壞油滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油水得以分離。6.破乳的途徑：(1)投加換型乳化劑(2)投加鹽類、酸類物質(zhì)可使乳化劑失去乳化作用。(3)投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑。(4)通過(guò)劇烈的攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動(dòng)，使乳化的液滴猛烈相碰撞并合并。(5)如以粉末為乳化劑的乳

9、狀液，可以用過(guò)濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。(6)改變?nèi)闋钜旱臏囟龋訜峄蚶鋬觯﹣?lái)破壞乳狀液的穩(wěn)定。(六 )氣浮法1.氣浮法 是一種固液分離或液液分離技術(shù)。它是通過(guò)某種方法產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附， 形成密度小于水的氣浮體， 在浮力作用下，上浮至水面形成浮渣而實(shí)現(xiàn)固液或液液分離。2.氣浮法必須滿足的條件：（ 1）必須向水中提供足夠量細(xì)微氣泡。（ 2）必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)。（ 3）必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。3.按產(chǎn)生微細(xì)氣泡的方法，氣浮法分為：電解氣浮法，分散空氣氣浮法，溶氣空氣氣浮法。4.加壓溶氣氣浮法基本原理使空氣在加壓

10、條件下溶解于水， 然后通過(guò)將壓力降至常壓而使過(guò)飽和溶解的空氣以微細(xì)氣泡形式釋放出來(lái)。加壓溶氣氣浮法根據(jù)加壓溶氣水的來(lái)源不同分為： 全加壓溶氣流程， 部分加壓溶氣流程， 部分回流加壓溶氣流程。a基本流特點(diǎn)流程圖優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)程全加壓將全部入（a）溶氣量大， 增由于全部廢水經(jīng)溶氣流流廢水進(jìn)加了油?；驊腋☆w過(guò)壓力泵，所以程行加壓溶粒與氣泡的接觸機(jī)增加了含油廢水氣，再經(jīng)減會(huì)；的乳化程度，而壓釋放裝（b）在處理水量相且所需的壓力泵置進(jìn)入氣同的條件下，它較和溶罐均較其它浮池，進(jìn)行部分回流溶氣氣浮兩種流程大，因固液分離。法所需的氣浮池此投資和運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)小，從而減少了基力消耗較大。建投資。部分加壓溶氣流程部分回流加壓溶

11、氣流程將部分入（a）較全流程溶氣流廢水進(jìn)氣浮法所需的壓力行加壓溶泵小，故動(dòng)力消耗氣，再經(jīng)減低；壓釋放裝（b）壓力泵所造成置進(jìn)入氣的乳化油量較全部浮池，其他溶氣法低；部分直接（c ）氣浮池的大小進(jìn)入氣浮與全部溶氣法相池，進(jìn)行固同，但較部分回流液分離溶氣法小。將部分清（a）加壓的水量氣浮池的容積較液進(jìn)行回少，動(dòng)力消耗??；前兩種流程大。流加壓， 入（b）氣浮過(guò)程中不流水則直促進(jìn)乳化；接進(jìn)入氣（c ）礬花形成好，浮池，進(jìn)行后絮凝也少；固液分離。5.加壓溶氣氣浮法的基本原理：空氣從水中析出的過(guò)程分為兩個(gè)步驟1.氣泡核的形成過(guò)程。2.氣泡的增長(zhǎng)過(guò)程。6.黏附：微細(xì)氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式：吸附，頂托，

12、裹挾7.投加化學(xué)藥劑提高氣浮效果：混凝劑、浮選劑、助凝劑、抑制劑、調(diào)節(jié)劑。助凝劑的作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性。8.壓力溶氣氣浮法系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：壓力容器系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)和氣浮分離設(shè)備?？諝忉尫叛b置的功能是將壓力溶氣水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái)，并能迅速均勻地與水中的顆粒物質(zhì)黏附，減壓釋放裝置產(chǎn)生的微氣泡直徑在20-100um。9.氣固比（ a）：溶解空氣量（A ）與原水中懸浮固體含量（S）的比值。氣固比選用涉及原水水質(zhì)、出水要求、設(shè)備、動(dòng)力等因素，對(duì)于所處理的廢水最好經(jīng)過(guò)氣浮實(shí)驗(yàn)來(lái)確定氣固比，無(wú)實(shí)驗(yàn)資料一般取值 0.005-0.06，廢水中懸

13、浮固體濃度不高時(shí)取下限，懸浮固體較高時(shí)，可選用上限。10.廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較與沉淀法相比較，浮上法具有以下優(yōu)點(diǎn)： 浮上法的表面負(fù)荷高，有可能高達(dá)12m3/(m2· h)，水在池中中的停留時(shí)間只需10 20min，而且池深只需2m 左右，故占地面積較少，節(jié)省基建投資； 浮上法具有預(yù)曝氣作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后續(xù)處理或再用，泥渣不易腐化； 對(duì)那些很難用沉淀法去除的低濁含藻水，浮上法處理效率高，甚至還可去除原水中的浮游生物，出水水質(zhì)好； 浮渣含水率低，一般在 96%以下，比沉淀池污泥體積少 2 10 倍，這對(duì)污泥的后續(xù)處理有利，而且表面刮渣也比池底排泥方便；

14、 可以回收利用有用的物質(zhì)； 浮上法所需藥劑量比沉淀池節(jié)省。缺點(diǎn)：浮上法電耗較大，處理每噸廢水比沉淀法多耗電約 0.02 0.04kW· h；目前使用的溶氣水減壓釋放器容易堵塞；浮渣怕較大的風(fēng)雨襲擊。三、污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（一）污水生物處理的概念 ：利用微生物的新陳代謝，將廢水中的有機(jī)物的一部分轉(zhuǎn)化為微生物的細(xì)胞物質(zhì)，另一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物或簡(jiǎn)單的有機(jī)物的方法。1.根據(jù)參加代謝活動(dòng)的微生物對(duì)溶解氧的需求不同，分為：好氧生物處理（存在分子氧），缺氧生物處理（存在化合態(tài)氧），厭氧生物處理（既無(wú)分子氧又無(wú)化合態(tài)氧存在）。2.好氧生物處理法有：活性污泥法（懸浮生長(zhǎng)法）和生

15、物膜法（附著生長(zhǎng)法）。（二）污水生物處理的基本原理1.生物處理的有機(jī)物去向：有機(jī)物被微生物攝取后，通過(guò)代謝活動(dòng)，約有1/3被分解，穩(wěn)定并提供其生理活動(dòng)所需要的能量，約2/3 被轉(zhuǎn)化，合成新的細(xì)胞物質(zhì)，即進(jìn)行微生物自身生長(zhǎng)繁殖。2.生物處理有機(jī)物的去向： 有機(jī)物轉(zhuǎn)化分為 3 個(gè)部分：一部分轉(zhuǎn)化為可回收利用的可燃性氣體甲烷，一部分被分解為二氧化碳、水、氨、硫化氫等無(wú)機(jī)物，并為細(xì)胞合成提供能量；少量有機(jī)物則被轉(zhuǎn)化、合成新的細(xì)胞物質(zhì)。污水中生物 脫氮處理 過(guò)程中氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化 （好氧或厭氧條件） ，硝化（好氧），反硝化（缺氧）（+ 同化作用）。（三）脫氮除磷基本理論城鎮(zhèn)污水生物脫氮過(guò)程的基本步驟

16、 ：微生物經(jīng)氨化反應(yīng)分解有機(jī)氮化合物生成氨，再在亞硝酸鹽菌和硝化細(xì)菌的作用下，經(jīng)硝化反應(yīng)生成（亞）硝酸鹽，最后經(jīng)反硝化反應(yīng)將（亞）硝酸鹽還原為氮?dú)?。?dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí)，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。（四）微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)環(huán)境微生物的四個(gè)生長(zhǎng)期：停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期、衰老期（五）微生物的生長(zhǎng)環(huán)境錯(cuò)誤！未找到引用源。微生物的營(yíng)養(yǎng)：主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷。溫度 PH6.5-8.5溶解氧（不低于2mg/L ）有毒物質(zhì)（六）米氏方程Km 是半速度常數(shù)，是V=1/2Vmax時(shí)的底物濃度Monod 方程BOD 5： N ： P=100:5:1umax 是 u 在限值增長(zhǎng)的底物（碳源）達(dá)到飽和

17、濃度時(shí)的最大值。四、活性污泥法Activates SludgeThe most common option uses microorganisms in the treatment process to break down organic material with aeration and agitation,then allows solids to settle out.Bacteria-containing “activated sludge”is continually recirculated back to the aeration basin to increase the

18、rate of oganic decomposition.（一）基本概念1.活性污泥 是一種茶褐色的絮絨狀小顆粒，是活性污泥處理系統(tǒng)的核心，其上棲息著大量的活躍的微生物，在這些微生物的作用下，具有將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物的活力?；钚晕勰嗟闹黧w是細(xì)菌，多數(shù)是革蘭氏陰性菌，原生動(dòng)物在活性污泥中大量存在。2.活性污泥法的基本原理：（ 1）通過(guò)充分曝氣供氧，使大量繁殖的微生物群體懸浮在水中，并利用從而降解污水中的有機(jī)污染物（氧化分解有機(jī)物能力）；（ 2）停止曝氣時(shí)，懸浮微生物絮凝體易于沉淀與水分離，并使污水得到凈化、澄清（良好的凝聚和沉淀性能）。3.活性污泥法的基本流程由曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)和污泥回流

19、處理系統(tǒng)組成4.活性污泥的組成：a.具有代謝功能活性的微生物群體（Ma）b.微生物（主要是細(xì)菌）內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物（Me）c.由原污水挾入的難為細(xì)菌分解的惰性有機(jī)物質(zhì)（d.由污水挾入的無(wú)機(jī)物質(zhì)（ Mii ）Mi ）5.活性污泥法的凈化機(jī)理： 吸附階段 ：由于絮狀的活性污泥表面積很大(約 200010000m2/m 3 )，在表面上富集著大量的微生物，在其外部覆蓋著多糖類的黏液層，污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)被絮凝和吸附去除。這一過(guò)程能夠在30min 內(nèi)完成，污水BOD的去除率可達(dá) 70%。它的速率取決于： a.微生物的活性程度； b.反應(yīng)器內(nèi)水力擴(kuò)散程度與水動(dòng)力學(xué)的規(guī)律。前者決定活性污泥微

20、生物的吸附、凝聚性能；后者決定活性污泥絮凝體與有機(jī)污染物的接觸程度。 氧化階段 ：被攝入細(xì)胞體內(nèi)的有機(jī)污染物，在各種胞內(nèi)酶，如脫氫酶、氧化酶等的催化作用下，微生物對(duì)其進(jìn)行代謝反應(yīng)。一部分有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，最終形成二氧化碳和水等穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物質(zhì)，并提供合成新細(xì)胞物質(zhì)所需的能量；另一部分有機(jī)污染物為微生物合成新的細(xì)胞。 絮凝體的形成與絮凝沉淀階段 ：氧化階段合成的菌體有機(jī)體絮凝形成絮凝體，通過(guò)重力沉淀從水中分離出來(lái)，使水得以凈化。6.活性污泥處理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件和要求是：（ 1）廢水中含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有適當(dāng)?shù)腃： N ： P。（ 2）混合液中應(yīng)含有足夠的溶解氧。（ 3）活性污泥在反應(yīng)器內(nèi)

21、呈懸浮狀態(tài)，能夠充分的與廢水相接觸。（ 4）避免對(duì)微生物有毒害作用的物質(zhì)進(jìn)入。（ 5）活性污泥的濃度應(yīng)保持適當(dāng)。（ 6）適當(dāng)?shù)腜H ，活性污泥微生物的最適PH 介于 6.5-8.5之間。（ 7）適當(dāng)?shù)乃疁亍?15-30（ 8）有機(jī)負(fù)荷率7.活性污泥的性質(zhì)和指標(biāo)（ 1）混合液懸浮固體濃度（ mixed liquor suspended solids,MLSS）:指曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體的質(zhì)量，也稱之為污泥濃度。 MLVSS 代表混合液懸浮固體中有機(jī)物的含量。（ 2）污泥的沉降比（settled volume，SV%）：指曝氣池混合液靜止30min 后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù)，通常采用

22、1L 的量筒測(cè)定污泥沉降比。（ 3）污泥體積指數(shù) (sludge volume index,SVI)：指曝氣池混合液沉淀30min 后，每單位質(zhì)量干泥形成的濕污泥的體積，常用單位為ml/g 。污泥指數(shù)能較好的反映出活性污泥的松散程度，凝聚和沉降性能。一般城市污水正常運(yùn)行條件下的SVI 在 100 150之間。 SVI 值過(guò)低，說(shuō)明泥粒細(xì)小，無(wú)機(jī)質(zhì)含量高，缺乏活性；過(guò)高，說(shuō)明污泥的沉降性能不好，并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。如果 SVI>200 ，污泥難于分離，容易產(chǎn)生污泥膨脹。（ 4）污泥密度指數(shù)（ SDI ）：指曝氣池混合液在靜置 30min 后，含于 100mL 沉降污泥中的活性污泥懸

23、浮固體的克數(shù)。（ 5）污泥齡（ SRT）：又稱污泥平均停留時(shí)間。指每日新增的污泥平均停留在曝氣池中的天數(shù)，也就是曝氣池全部活性污泥平均更新一次所需的時(shí)間，或工作著的活性污泥總量同每日排放污泥量的比值。單位為d。7.活性污泥法中的污泥參數(shù)(1)污泥產(chǎn)率系數(shù)：活性污泥每降解1kgBOD 5 所新生成的活性污泥的量。（ 0.4-0.7）(2)污泥負(fù)荷率 （ F/M ）：又稱有機(jī)底物 (F)與微生物量 (M) 的比值 ,是指曝氣池內(nèi)單位質(zhì)量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)物含量。單位kgBOD5/(kgMLSS · d)(0.2-0.4)(F/M 比值是影響污泥增長(zhǎng)速率，有機(jī)物去除速率，氧的利

24、用速率以及污泥吸附凝聚性能的重要因素。F/M大，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩，微生物繁殖過(guò)快，處在對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，去除率高，但污泥不易凝聚沉降，沉降性能差。F/M 小，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)過(guò)少，微生物由于缺乏營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，代謝自身細(xì)胞物質(zhì)，影響去除效率，但沉降性能好。因此，在廢水處理中，應(yīng)控制BOD 負(fù)荷在一定的范圍：高負(fù)荷：1.5 2.0；中負(fù)荷： 0.2 0.5；低負(fù)荷： 0.03 0.05。 )(3)污染物容積負(fù)荷：?jiǎn)挝黄貧獬赜行莘e在單位時(shí)間內(nèi)流入的污染物的量，kgBOD 5/(m 3· d)表示。(4)水力停留時(shí)間：曝氣池有效容積與污水流量之比值，表示污水在曝氣池中的平均停留時(shí)間。（ 6-10h）

25、8.活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)活性污泥法具有處理能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種廢水生物處理工藝，但它也存在基建與運(yùn)行費(fèi)用較高、能耗較大、管理較復(fù)雜、易出現(xiàn)污泥膨脹和污泥上浮以及對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除效果有限等問(wèn)題。(二 )活性污泥法的發(fā)展1.常用的活性污泥法曝氣池的基本形式（ 1）推流式曝氣池 ：污水及回流污泥一般從池體的一端進(jìn)入，水流呈推流型，底物濃度在進(jìn)口端最高，沿池長(zhǎng)逐漸降低，至池出口端最低。（ 2）完全混合式曝氣池 ：污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物濃度，微生物濃度、需氧速率完全一致。（ 3）封閉環(huán)流式反應(yīng)池： 結(jié)合了推流和完

26、全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)，污水進(jìn)入反應(yīng)池后，在曝氣設(shè)備的作用下被快速、均勻的與反應(yīng)器中混合液進(jìn)行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動(dòng)。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。（ 4）序批式反應(yīng)池（ SBR）：屬于“注水 -反應(yīng) -排水“類型反應(yīng)器，在流態(tài)上屬于完全混合，但有機(jī)污染物卻是隨著反應(yīng)時(shí)間的推移而被降解的。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，所有處理過(guò)程都是在同一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行，混合液始終留在池中，從而不需另外設(shè)置沉淀池。2.活性污泥法的主要運(yùn)行方式（ 1）傳統(tǒng)推流式： 污水和回

27、流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入，在池內(nèi)呈推流式流動(dòng)至池的末端，充氧設(shè)備設(shè)置沿池長(zhǎng)均勻布置，會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過(guò)需要的現(xiàn)象。（ 2）漸減曝氣法： 漸減曝氣布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻踢f減，而總的空氣量有所減少，這樣可以節(jié)省能量，提高處理效率。（ 3）分布曝氣： 采用分點(diǎn)進(jìn)水方式，入流污水在曝氣池中分3-4 點(diǎn)進(jìn)入，均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物的負(fù)荷和需氧量，提高了曝氣池對(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力。（ 4）完全混合法 ：進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、勻化，入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷是，池液的組成變化較小，即該工藝對(duì)沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；污水在曝氣池內(nèi)分布均勻， F/M 值均等，各部分

28、有機(jī)污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致，曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。（ 5）淺層曝氣法 ：其特點(diǎn)是氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量的空氣進(jìn)行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。（ 6）深層曝氣法 ：在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促進(jìn)液流循環(huán)。并且深井曝氣池內(nèi)，氣流紊流大，液膜更新快，促使 KLa 值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng)，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。（ 7）高負(fù)荷曝氣法 ：在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥相同，但曝氣停留時(shí)間為 1.5-3.0 個(gè)小時(shí)，曝氣池活性污泥處于生長(zhǎng)旺盛期。主要特點(diǎn)是有機(jī)容積負(fù)荷或污泥負(fù)荷高，但處理效果低。（

29、 8）克勞斯法 (Kraus)：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題。而且消化池上清液中富含氨氮，可以提供大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。（ 9）延時(shí)曝氣法 ：曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無(wú)需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過(guò)程穩(wěn)定性高，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng)，不需要初沉池等優(yōu)點(diǎn)。（ 10）接觸穩(wěn)定法 ：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。本工藝的特點(diǎn)是污水與活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時(shí)間短，吸附池容積較

30、小，再生池的容積也較小，另外其具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。（ 11）氧化溝 ：氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用。（ 12）純氧曝氣法 ：純氧代替空氣，可提高生物處理速度。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。（ 13）吸附 -生物降解工藝(AB 法)：處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和PH 變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。（ 14）序批式活性污泥法（SBR 法）：1.工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池

31、，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；2.耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；3.反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系的出水水質(zhì)；4.運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；5.污泥沉淀性能好，SVI 值較低，能有效的防止絲狀菌膨脹；6.該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。3.氧化溝的工藝特點(diǎn)：（ 1）簡(jiǎn)化了預(yù)處理，氧化溝水力停留時(shí)間和污泥齡比一般生物處理法長(zhǎng)，懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可以不設(shè)初沉池，污泥也不需要進(jìn)行厭氧消化。（ 2）占地面積小，因在流程中

32、省略了出次沉淀池、污泥消化池、有時(shí)還省略二次沉淀池和污泥回流裝置，使污水處理廠總占地面積不僅沒(méi)有增大，相反還可縮小。（ 3）具有推流式流態(tài)特征，氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧、厭氧條件。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制，可以取得更好的除磷脫氮效果。（三）氣體傳遞原理和曝氣設(shè)備1.氧吸收率 ：指向混合液供給1kg 氧時(shí)，水中所能獲得的氧量。評(píng)價(jià)鼓風(fēng)曝氣。2.動(dòng)力效率： 指單位動(dòng)力在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)移的氧量。評(píng)價(jià)機(jī)械曝氣。3.K L 液膜中氧分子的傳質(zhì)系數(shù)。A氣液接觸界面面積，m3Cs與界面氧分壓所對(duì)應(yīng)的溶液飽和溶解氧值。C溶液中溶解氧濃度。4.影響 K La

33、值的因素：（ 1）溶解在水中的憎水性有機(jī)物影響K La 值。（ 2）水體的溫度同時(shí)影響K La 值和 Cs 值。5.曝氣作用 ：1.向廢水中供氧2.起攪拌混合作用，使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，達(dá)到污泥同污染物、溶解氧充分接觸。6.曝氣設(shè)備 ：鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)一定的風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)，風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴(kuò)散器的摩擦損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓； 空氣凈化器 的目的是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防治擴(kuò)散器阻塞。7.曝氣設(shè)備性能指標(biāo)：1.氧轉(zhuǎn)移率2.充氧能力3.氧利用率計(jì)算好氧速度與基質(zhì)BOD 去除的關(guān)系Q- 廢水處理量a -平均轉(zhuǎn)化1kgBOD

34、 需氧量b-微生物自身氧化需氧量X- 污泥濃度V- 污泥體積（四）活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算污泥齡在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間。在工程上，就是指反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值?；钚晕勰嗄帻g是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)/ 運(yùn)行的重要參數(shù)。在曝氣池設(shè)計(jì)中的活性污泥法，出水水質(zhì)，曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計(jì)算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計(jì)算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計(jì)算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理過(guò)程中，活性污泥泥齡也會(huì)影響到污泥絮凝

35、的效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理，而且還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。曝氣池容積Y活性污泥的產(chǎn)率系數(shù)，gVSS/gBODQ預(yù)曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，m3/dS0曝氣池進(jìn)水的平均BOD5 值Se曝氣池出水的平均BOD5 值X曝氣池混合液污泥濃度MLVSSKd 內(nèi)源代謝系數(shù)，d-1（五）活性污泥法的運(yùn)行和管理1.活性污泥的培養(yǎng)與馴化培養(yǎng)：為活性污泥的微生物提供一定的生長(zhǎng)繁殖條件， 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間， 就會(huì)有活性污泥形成， 且在數(shù)量上逐漸增加，到最后達(dá)到處理廢水所需的污泥濃度。馴化 ：對(duì)混合微生物群進(jìn)行淘汰和誘導(dǎo)，不能適應(yīng)環(huán)境條件和所處理廢水特性的微生物被抑制，具有分解廢

36、水有機(jī)物活性的微生物得到發(fā)育，并誘導(dǎo)出能利用廢水有機(jī)物的酶體系。2.污泥膨脹 ：指污泥體積增大而密度下降，污泥的凝聚性和沉降性惡化，致使處理水渾濁的現(xiàn)象。3.污泥特征（ 1）結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，沉淀壓縮性差（ 2） SV 值增大，有時(shí)達(dá)到 90%， SVI 達(dá)到 300 以上，大量污泥流失，出水渾濁；（ 3）二次沉淀池難以固液分離，回流污泥濃度低，無(wú)法維持曝氣池正常工作*/4.致使絲狀菌大量繁殖的原因：（ 1） DO （溶解氧） 菌膠團(tuán)要求DO 至少在 0.5mg/L 以上，絲狀菌在DO 低于 0.1mg/L 的環(huán)境中也能較好的生長(zhǎng)，甚至在厭氧條件下殘存而不受影響。所以，一般來(lái)說(shuō)曝氣池中溶解氧

37、應(yīng)保持在2mg/L 。（ 2）沖擊負(fù)荷負(fù)荷超過(guò)了正常負(fù)荷，污泥膨脹程度提供，絮凝體增大，絮體內(nèi)部DO 消耗提高，從而致使絮體內(nèi)部缺氧， 抑制菌膠團(tuán)生長(zhǎng)，也就提供了絲狀菌生長(zhǎng)的低氧條件，絲狀菌生長(zhǎng)超過(guò)了菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)，導(dǎo)致污泥膨脹。（ 3）營(yíng)養(yǎng)條件變化一般細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)為BOD5 ：N ： P=100： 5:1 條件下生長(zhǎng)。如果N 、P 缺乏， C/N 比升高，即碳水化合物相對(duì)過(guò)剩，過(guò)多，適宜絲狀菌生長(zhǎng)。（ 4）硫化物經(jīng)驗(yàn)表明，含硫化合物高的廢水易發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀菌膨脹。（ 5）有毒重金屬的沖擊負(fù)荷雖然重金屬對(duì)絲狀細(xì)菌和菌膠團(tuán)都有抑制作用，但不能使絲狀細(xì)菌消失，此時(shí)的絮體呈針點(diǎn)狀，使出水懸浮物濃

38、度提高。（ 6） PH 值絲狀菌生長(zhǎng)PH4.5-6.5，而菌膠團(tuán)生長(zhǎng)的PH 為 6 8。（ 7）溫度絲狀菌適宜于高溫生長(zhǎng)，因此在高溫環(huán)境下易發(fā)生污泥膨脹。菌膠團(tuán)適宜中溫。5.其它常見問(wèn)題：污泥上浮泡沫問(wèn)題（六）二次沉淀池1.二次沉淀池在功能上要同時(shí)滿足澄清（固液分離）和污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少）兩方面的要求。2.二次沉淀池的構(gòu)造可采用平流式、豎流式和輻流式沉淀池。但應(yīng)注意一下特點(diǎn)：（ 1）二次沉淀池的進(jìn)水部分要仔細(xì)考慮，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使泥花結(jié)大。（ 2）二沉池中污泥絮體較輕，容易被出水挾走，因此要限制出流堰流速。（ 3）污泥斗的容積，要考慮污泥

39、濃縮的要求。五 .生物膜法 Trickling FiltersThese are beds of coarse media(often stones or plastic) 3-10 ft deep.Wastewater is sprayed into the air(aeration),and the allow to trickle through the media,break down material in the wastewater.Trickling fliters drain at the bottom;the wastewater is collected and then

40、 undergoes sedimentation.（一）概述1.生物膜法 是污水土地處理的人工強(qiáng)化法，依靠固著于固體介質(zhì)表面的微生物來(lái)去除廢水中溶解性有機(jī)污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。2.生物膜形成過(guò)程：含有機(jī)分子的水生物膜附著生長(zhǎng)載體表面改良載體表面浮游微生物細(xì)胞變成不可解吸細(xì)胞攝取并消耗水中的底物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生胞外多聚物，將生物膜緊緊地結(jié)合在一起進(jìn)入水中）3.生物膜法的主要特征（與活性污泥法相比）（ 1）生物相特征生物多樣化能夠形成一個(gè)復(fù)雜穩(wěn)定的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)食物鏈長(zhǎng) 形成細(xì)菌真菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物微型動(dòng)物的長(zhǎng)食物鏈，生物膜上能夠棲息高水平的生物，污泥量低于活性污泥法。能存活世代時(shí)間

41、較長(zhǎng)的微生物由于呈固著態(tài)，生物固體平均停留時(shí)間長(zhǎng)，因此在生物膜上能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、增值速度較慢的微生物。生物膜法可分段進(jìn)行并有利于培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)菌種。（ 2）工藝特征對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，并能夠處理低濃度的污水，生物膜反應(yīng)器受水質(zhì)水量變化而引起的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷波動(dòng)的影響較小，即使有一段時(shí)間中斷進(jìn)水或工藝遭到破壞，反應(yīng)器的性能亦不能受到致命影響，恢復(fù)起來(lái)也較快。污泥沉降性能良好，易于固液分離；剩余污泥產(chǎn)量少，降低污泥處理和處置的費(fèi)用。生物量高，處理能力大，凈化功能顯著提高。易于運(yùn)行管理，節(jié)能、減少污泥膨脹問(wèn)題缺點(diǎn)：（ 1）需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu)，在不少情況下基建投資超

42、過(guò)活性污泥法；（ 2）出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細(xì)小懸浮物分散水中使處理水的澄清度降低。3.生物膜法的分類：接觸方式不同：填充式和浸漬式填充式（沿固定表面流過(guò)，接觸）：生物濾池生物轉(zhuǎn)盤浸漬式（完全浸沒(méi)鼓風(fēng)曝氣）：接觸氧化法生物流化床4.生物膜法基本原理： 生物膜法處理污水就是將污水與生物膜接觸，進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化，使廢水獲得凈化，同時(shí)生物膜內(nèi)的微生物不斷生長(zhǎng)繁殖。5.好氧生物膜的培養(yǎng)有三種方法 ：自然掛膜法（帶自然菌種的污水） ，活性污泥掛膜法（活性污泥與污水混合） ，優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法（二）生物濾池1.生物濾池的構(gòu)造：濾床、布水設(shè)備、排水系統(tǒng)三部

43、分2.理想的濾料應(yīng)具有以下特征：（ 1）能為微生物附著提供大量的表面積（ 2）使污水以液膜狀態(tài)流過(guò)生物膜（ 3）有足夠的空隙率，保證通風(fēng)（即保證氧的供給）和使脫落的生物膜能隨水流出濾池。（ 4）不被微生物降解，也不抑制微生物的生長(zhǎng)，有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。（ 5）有一定機(jī)械強(qiáng)度（ 6）價(jià)格低廉3.設(shè)置 布水設(shè)備 的目的是為了使污水能均勻地分布在這個(gè)給濾床表面上。4.排水系統(tǒng)的作用（ 1）收集濾床流出的污水和生物膜（2）保證通風(fēng)（ 3）支撐濾料5.生物濾池形式及適用條件低負(fù)荷生物濾池：僅在污水量小，地區(qū)比較偏僻，石料不貴的場(chǎng)合尚有可能使用。高負(fù)荷生物濾池：適用于大部分污水處理過(guò)程，水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷

44、都比較高。6.影響生物濾池性能的主要因素（ 1）濾池高度：隨著濾池深度增加，微生物從低級(jí)趨向高級(jí)，種類逐漸增多，生物膜量從多到少。各層生物膜的微生物不相同，處理污水的功能和速率也隨之不同。（ 2）負(fù)荷率（有機(jī)負(fù)荷 N 和水力負(fù)荷 qF 或 qV ）在低負(fù)荷條件下， 隨著濾率的提高， 污水中有機(jī)物的傳質(zhì)速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾床中停留的時(shí)間縮短，出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。（ 3）回流（利用污水廠的出水和生物濾池出水稀釋進(jìn)水的做法稱為回流，回流水量和進(jìn)水量之比為回流比）高生物濾池的濾率。ii.提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭i

45、.可提iii.當(dāng)進(jìn)水缺氧、 腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有害物質(zhì)時(shí)， 回流可改善進(jìn)水的腐化情況， 提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物濃度；iv.進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí)，回流有穩(wěn)定和調(diào)節(jié)進(jìn)水的作用。（ 4）供氧 微生物的好氧性，厭氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧氣量就制約了微生物的活性，進(jìn)而影響了微生物分解有機(jī)物反應(yīng)速率，從而影響了處理效果。（三）生物接觸氧化法生物接觸氧化法 是一種具有活性污泥法的生物膜法，該法在生物接觸氧化池（曝氣池）中充填各種填料，部分微生物以生物膜的形式附著生長(zhǎng)在填料表面，部分微生物則懸浮生長(zhǎng)在水體中，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。（四）生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分有轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤、

46、廢水處理槽和驅(qū)動(dòng)裝置等（五）生物流化床1.生物流化床處理技術(shù)是借助流體（液體、氣體）使表面生長(zhǎng)著微生物的固體顆粒（生物顆粒）呈流態(tài)化，同時(shí)進(jìn)行去除和降解有機(jī)污染物的生物膜法處理技術(shù)。2.生物流化床的類型：兩相和三相流化床3.三相流化床：指反應(yīng)器內(nèi)有氣、液、固三相共存的生物流化床，特點(diǎn)是向流化床直接充氧以代替外部充氧裝置。由于氣體通入具有混合效果，生物顆粒之間有劇烈摩擦，易使生物膜表層自行脫落，可以免除體外脫膜裝置。4.生物流化床的優(yōu)點(diǎn)（ 1）生物固體濃度高（10-20g/L ），因此水力停留時(shí)間可大大縮小，容積負(fù)荷則相應(yīng)提高到費(fèi)用也可相應(yīng)減小。7-8kgCOD/(m3·d),基建（

47、2）不存在活性污泥法中常發(fā)生的污泥膨脹問(wèn)題和其他生物膜法中存在的污泥堵塞現(xiàn)象。（ 3）能適應(yīng)不同濃度范圍和較大的沖擊負(fù)荷。（ 4）由于容積負(fù)荷和床體高度大，占地面積可大大縮小。六、穩(wěn)定塘和污水的土地處理LagoonsThese are slow,cheap and relatively inefficient,but can be used for various types of wastewater.They rely on the interaction of sunlight,algae,microganisms,and oxygen(sometimes aerated).（一）穩(wěn)定塘

48、1.穩(wěn)定塘 ：穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘，其對(duì)污水的凈化過(guò)程和自然水體的自凈過(guò)程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。2.穩(wěn)定塘的分類：按塘內(nèi)的微生物類型、供養(yǎng)方式和功能等分：好氧塘、兼氧塘、厭氧塘、曝氣塘、深度處理塘3.好氧塘的凈化機(jī)理：好氧塘內(nèi)存在著細(xì)菌、藻類和原生生物的共生系統(tǒng)。有陽(yáng)光照射時(shí)，塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用，釋放出氧，同時(shí)由于風(fēng)力的攪動(dòng)，塘表面還存在自然負(fù)氧，二者使水塘呈好氧狀態(tài)。塘內(nèi)的好氧型異氧細(xì)菌利用水中的氧，通過(guò)好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)（細(xì)胞增殖） ，其代謝產(chǎn)物 CO2 這是藻類光合作用的碳源。4.好氧塘內(nèi)的生物種群主要有細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物

49、、后生動(dòng)物、水蚤。（二）污水土地處理1.污水土地處理是在人工調(diào)控下利用土壤-微生物 -植物組成的生態(tài)系統(tǒng)是污水中的污染物凈化的處理方法。在污染物得以凈化的同時(shí)，水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分得以循環(huán)利用。土地處理是使污水資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化的處理利用系統(tǒng)。2.土地處理技術(shù)有五種類型：慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地和地下滲濾系統(tǒng)。土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理：污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個(gè)綜合凈化過(guò)程，包括了物理過(guò)濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對(duì)有機(jī)物的降解等過(guò)程。3.主要污染物的去除途徑如下：（ 1） BOD 的去除大部分是在土壤表層土中去除的。土壤中大量的一樣行微生

50、物對(duì)被過(guò)濾、截留在土壤顆?？障堕g的懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微生物細(xì)胞。（ 2）磷和氮的去除在土地處理中，磷主要是通過(guò)植物吸收，化學(xué)反應(yīng)和沉淀（于土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽），物理吸附和沉積（土壤中的粘土礦物對(duì)磷酸鹽的吸附和沉積），物理化學(xué)吸附（離子交換、絡(luò)合吸附）等方式被去除。去去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽(yáng)離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對(duì)磷的吸收等因素影響。氮只要是通過(guò)植物吸收，微生物脫氮（氨化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長(zhǎng)期、對(duì)氮的吸收能力，以及土地處理系統(tǒng)的工藝等因素影響。（ 3）懸浮物質(zhì)的

51、去除污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的空隙截留、過(guò)濾去除的。（ 4）病原體的去除污水經(jīng)土壤過(guò)濾后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可達(dá)92% 97%（ 5）重金屬的去除重金屬的去吃主要是通過(guò)物理化學(xué)吸附，化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。七 .污水的厭氧生物處理1.廢水厭氧生物處理 是指在無(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程，也稱厭氧消化。2.厭氧發(fā)酵通常分為三個(gè)階段：第一階段為水解發(fā)酵階段 ：復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)酸。繼而簡(jiǎn)單的有機(jī)酸在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化成乙酸、丙酸、丁酸等。第二階段為產(chǎn)酸產(chǎn)氣階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把第一階段中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫，并有二氧化碳生成。第三階段為產(chǎn)甲烷階段：產(chǎn)甲烷菌把第一階段和第二階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。厭氧生物處理可以在中溫（ 35 38）進(jìn)行（中溫消化） ，也可在高溫（ 52 55）進(jìn)行（稱高