污水處理基礎(chǔ)知識(shí)手冊

文件類型部門文件版本2016-01修訂周期隨時(shí)希杰（中國）食品有限公司污水處理基礎(chǔ)知識(shí)手冊目錄第一章各項(xiàng)指標(biāo)說明 11．SV30 22．DO 33．MLSS 44．PH 55．COD 66．BOD 67．SS 78．NH3-N 89．石油類 910.ORP 11第二章活性污泥及投入藥品的原理及作用 91.活性污泥 102.絮凝劑 103.NaOH 114.NaClO 116. 127. 138. 139.生 1410.管 1511.工 1531/34第一章名詞解釋1、SV30SV30是指曝氣池混合液在量筒靜止沉降30min后污泥所占的體積百分比。它是分析污泥沉降性能的最簡便方法。SV30值越小，污泥沉降性能就越好。SV30值越大，沉降性能越差。在無其他異常的情況下，SV30可作為剩余污泥排放的參考依據(jù)。城市污水廠SV30值一般在15%~30%，工業(yè)廢水處理SV30值相對(duì)要高。測定SV30的器皿一般是1000mL的玻璃量筒，有些單位用100mL量筒測定。2、DO溶解氧（DO）.DO的測試在生化處理廢水中起重要作用,各種生化反應(yīng)對(duì)溶解氧濃度的要求都很高,在反應(yīng)過程中,要嚴(yán)格控制廢水中的溶解氧濃度,以保證微生物具有最高的活性,生化處理達(dá)到最優(yōu)處理效果.溶解氧是影響生化處理效果的重要因素.在好氧生物處理中,如果溶解氧不足,好氧微生物由于得不到足夠的氧,其活性受到影響,新陳代謝能力降低,同時(shí)對(duì)溶解氧要求較低的微生物將應(yīng)運(yùn)而生,影響正常的生化反應(yīng)過程,造成處理效率下降.好氧生物處理的溶解氧一般2~4mg/L為宜,在這種情況下,活性污泥或生物膜的結(jié)構(gòu)正常,沉降、絮凝性能好.供氧過高,能耗浪費(fèi),而且代謝活動(dòng)增強(qiáng),營養(yǎng)供應(yīng)不足而使微生物缺乏營養(yǎng),促使污泥老化,結(jié)構(gòu)松散.因此,在廢水生化處理過程中,溶解氧應(yīng)該經(jīng)常測試,以保證曝氣池中的溶解氧濃度控制在一個(gè)合理的水平上,確保好氧微生物正常生長,取得較好的處理效果.3、MLSSMLSS一般用在生物池中，表征的是生物系統(tǒng)的污泥濃度，也就是“工人”數(shù)量，盡管這個(gè)工人包括了很多死人和不干活的人；

SS指的是進(jìn)出中含有的懸浮固體，帶有很多污染物，包括COD、P等等，是進(jìn)水水質(zhì)的一種。SS就是懸浮固體，SS是英語（SuspendedSolid或者SuspendedSubstance）的縮寫，即水質(zhì)中的懸浮物。

水質(zhì)中懸浮物指水樣通過孔徑為0.45μm的濾膜截留在濾膜上并于103～105℃烘干至恒重的固體物質(zhì)，是衡量水體水質(zhì)污染程度的重要指標(biāo)之一，常用大字字母C表示水質(zhì)中懸浮物含量，計(jì)量單位是mg/l。

MLSS是混合液懸浮固體濃度，即污泥濃度，表示曝氣池中單位體積混合液所含懸浮固體的濃度，它是間接反映混合液中所含微生物量。為了保持曝氣池的凈化效率，必須在池內(nèi)維持一定量的污泥濃度。一般說，對(duì)于普通活性污泥法，曝氣池內(nèi)MLSS常控制在2～3g/L。4、PH污水范圍較廣，主要還是看污水中污染物質(zhì)狀況。如污水中pH過高或過低，直接排出會(huì)使得受納水體酸堿度發(fā)生改變，進(jìn)而使得水生植物、微生物或動(dòng)物生命活動(dòng)受到抑制，進(jìn)而使得水質(zhì)惡化；或者N、P污染嚴(yán)重的話，會(huì)導(dǎo)致受納水體中藻類大量繁殖，藻類的大量繁殖會(huì)使得水體出現(xiàn)缺氧狀態(tài)，從而使得水體變臭、變黑；又或者工業(yè)污水中含有重金屬，排入水體后隨著生物富集作用，最終危害動(dòng)物或人的身體健康等。PH值對(duì)污水處理有以下幾點(diǎn)影響：

1）對(duì)生物處理階段的影響,污水過酸或過堿會(huì)嚴(yán)重影響微生物的活性,導(dǎo)致生物出水水質(zhì)下降,更嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致微生物死亡,污水處理工藝崩潰.

2）對(duì)混凝沉淀效果的影響,沉淀池使用的絮凝劑對(duì)PH也有適用范圍,過高或過低直接影響沉淀池絮凝沉淀效果,從而影響出水水質(zhì)；

3）對(duì)水處理設(shè)備的影響,過酸或過堿都存在腐蝕性,對(duì)污水處理工藝中的設(shè)備及管線都存在腐蝕,影響使用壽命；

4）對(duì)深度處理的影響,如果是使用膜處理工藝,過酸會(huì)氧化膜元件,造成膜元件氧化穿孔,影響出水水質(zhì)或者報(bào)廢,如果過堿則會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu),造成膜元件堵塞影響產(chǎn)量,嚴(yán)重的情況下膜元件也會(huì)報(bào)廢!5、COD化學(xué)需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）是以化學(xué)方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)（一般為有機(jī)物）的氧當(dāng)量。在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中，它是一個(gè)重要的而且能較快測定的有機(jī)物污染參數(shù)，常以符號(hào)COD表示。水樣在一定條件下，以氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量為指標(biāo)，折算成每升水樣全部被氧化后，需要的氧的毫克數(shù)，以mg/L表示。它反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。所謂化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。6、BODBOD（BiochemicalOxygenDemand的簡寫）：生化需氧量或生化耗氧量(一般指五日生化學(xué)需氧量)，表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。說明水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解，使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。通常情況下是指水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在20℃的暗處培養(yǎng)5d，分別測定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度，由培養(yǎng)前后溶解氧的質(zhì)量濃度之差，計(jì)算每升樣品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示。其單位ppm或毫克/升表示。其值越高說明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多，污染也就越嚴(yán)重。BOD，生化需氧量（BOD）是一種環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)，主要用于監(jiān)測水體中有機(jī)物的污染狀況。一般有機(jī)物都可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有機(jī)化合物時(shí)需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供給微生物的需要，水體就處于污染狀態(tài)。7、SS普通水樣的SS是指固體懸浮物濃度，是Suspendedsolid的縮寫，一般單位為：mg/L。通常使用真空抽濾泵加硝酸纖維濾膜方法測定。

污水處理系統(tǒng)中的SS，常指混合液中活性污泥濃度，一般較常用MLSS（MixedLiquorSuspendedSolid），在不引起歧義條件下也可簡寫為SS。單位：mg/L。測定方法相同。8、NH3-N氮,磷是水體富營養(yǎng)化的主要元素,氮是以氨氮的形式存在的,為了控制氨氮的排放量防止富營養(yǎng)化,首先應(yīng)控制營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體，氨氮在水體中會(huì)發(fā)生硝化反應(yīng),變成硝態(tài)氮,在這個(gè)過程中會(huì)消耗大量的水體溶解氧.而硝態(tài)氮又會(huì)被一些自養(yǎng)微生物利用.又加速了他們在惡劣環(huán)境下的生長.9、石油類環(huán)境中水中的石油類來自工業(yè)廢水和生活污水的污染。油類物質(zhì)在水面形成油膜，影響了空氣和水的氣體交換;分散于水中以及吸附于顆粒上或以乳化狀態(tài)存在于水中的油，被微生物分解時(shí)，將消耗水中溶氧，容易使水質(zhì)惡化。水體石油污染指石油進(jìn)入河流、湖泊或地下水后,其含量超過了水體的自凈能力,使水質(zhì)和底質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化,從而降低水體的使用價(jià)值和使用功能。石油類污染物在進(jìn)入水體后,會(huì)在水面上形成厚度不一的油膜。據(jù)測定,每滴石油在水面上能形成0.25m2的油膜。10、ORP氧化還原電位，簡稱ORP（是英文Oxidation-ReductionPotential的縮寫）或Eh。ORP作為介質(zhì)（包括土壤、天然水、培養(yǎng)基等）環(huán)境條件的一個(gè)綜合性指標(biāo)，已沿用很久，它表征介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。ORP的單位是mv。它由ORP復(fù)合電極和mv計(jì)組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來制作。定義ORP值（氧化還原電位）是水質(zhì)中一個(gè)重要指標(biāo)，它雖然不能獨(dú)立反應(yīng)水質(zhì)的好壞，但是能夠綜合其他水質(zhì)指標(biāo)來反映水族系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。在水中，每一種物質(zhì)都有其獨(dú)自的氧化還原特性。簡單的，我們可以理解為：在微觀上，每一種不同的物質(zhì)都有一定的氧化-還原能力，這些氧化還原性不同的物質(zhì)能夠相互影響，最終構(gòu)成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反映水溶液中所有物質(zhì)反應(yīng)出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高，氧化性越強(qiáng)，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負(fù)則說明溶液顯示出還原性。適用范圍工業(yè)污水處理使用于水處理上的氧化還原系統(tǒng),主要是鉻酸的還原與氰化物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價(jià)的鉻離子變成三價(jià)的鉻子。若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰化物,隨后是氯化氰的水解,形成氰酸鹽。這種化學(xué)反應(yīng)過程叫氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)。氧化還原電位就是電子活性的測量,這與測量氫離子活性的辦法很相似。水的消毒與應(yīng)用氧化還原電極能衡量對(duì)游泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因?yàn)樗写竽c菌的殺菌效果受到氧化還原電位影響,所以氧化還原電位是水質(zhì)的可靠指標(biāo)。如果池水和礦泉水中的氧化還原電位值等于或高于650mv,則表示其中的含菌量是可以接受的。土壤ORP變化觀察土壤中ORP的動(dòng)態(tài)變化等例如水稻土灌水種稻以后，土壤的氧化還原狀況發(fā)生了劇烈的變化。有一種水稻土從耕作層看，灌水前一般維持在450-650mV。灌水后ORP迅速下降，到了有機(jī)質(zhì)旺盛分解期ORP下降到負(fù)200mV至100mV，施用多量新鮮綠肥時(shí)，甚至可降到負(fù)300mV。以后又回升，一般維持在0-200mV。水稻收獲前，土壤落干，ORP又回升到450mV以上（摘自于天仁等著，水稻土的物理化學(xué)）。第二章活性污泥及投入藥品的原理及作用1、活性污泥活性污泥(activesludge)是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱，1912年由英國的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）發(fā)現(xiàn)，活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆?；钚晕勰?，活性污泥主要用來處理污廢水。活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)污水的一類好氧處理方法。工作原理活性污泥中復(fù)雜的微生物與廢水中的有機(jī)營養(yǎng)物形成了復(fù)雜的食物鏈。最先擔(dān)當(dāng)凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌，細(xì)菌特別是球狀細(xì)菌起著最關(guān)鍵的作用，優(yōu)良運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團(tuán)。沉降性好，隨著活性污泥的正常運(yùn)行，細(xì)菌大量繁殖，開始生長原生動(dòng)物，是細(xì)菌一次捕食者?；钚晕勰喑Ｒ姷脑鷦?dòng)物有鞭毛蟲、肉毛蟲、纖毛蟲和吸管蟲。活性污泥成熟時(shí)固著型的纖毛蟲、種蟲占優(yōu)勢；后生動(dòng)物是細(xì)菌的二次捕食者，如輪蟲、線蟲等只能在溶解氧充足時(shí)才出現(xiàn)，所以當(dāng)出現(xiàn)后生動(dòng)物時(shí)說明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標(biāo)志。其性能指標(biāo)包括：混合液懸浮固體（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)（SVI），污泥密度指數(shù)（SDI）]。性能指標(biāo)微生物群體主要包括細(xì)菌，原生動(dòng)物和藻類等．其中，細(xì)菌和原生動(dòng)物是主要的二大類．活性污泥的性能指標(biāo)包括：混合液懸浮固體（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)（SVI），污泥密度指數(shù)（SDI）。混合液懸浮固體濃度（mixedliquorsuspendedsolids，MLSS），又稱為混合液污泥濃度，表示在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含的活性污泥固體的總重量，即MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMa--具有代謝功能活性的微生物群體；Me--微生物（主要是細(xì)菌）內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物；Mi--由原污水挾入的難為細(xì)菌降解的惰性有機(jī)物質(zhì)；Mii--由污水挾入的無機(jī)物質(zhì)。表示單位為mg/L混合液，或g/L混合液，g/m3混合液，kg/m3混合液?；旌弦簱]發(fā)性懸浮固體濃度（mixedliquorvolatilesuspendedsolids，MLVSS），表示混合液活性污泥中有機(jī)性固體物質(zhì)部分的濃度，即MLVSS=Ma+Me+MiMLVSS與MLSS的比值以f表示，即f=MLVSS/MLSS在一般情況下，f值比較固定，對(duì)生活污水，f值為0.75左右。以生活污水為主體的城市污水也同此值。以上兩項(xiàng)指標(biāo)都不能精確地表示活性污泥微生物量，而表示的是活性污泥的相對(duì)值。但因?yàn)槠錅y定簡便易行，廣泛應(yīng)用于活性污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行。污泥沉降比（settlingvelocity，SV），又稱30min沉降率。混合液在量筒內(nèi)靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，以%表示。污泥容積指數(shù)（sludgevolumeindex，SVI），簡稱污泥指數(shù)，其物理意義是在曝氣池出口處的混合液，在經(jīng)過30min靜沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積，以mL計(jì)。污泥容積指數(shù)的計(jì)算式為：SVI=混合液（1L）30min靜沉形成的活性污泥容積（mL）/混合液（1L）中懸浮固體干重（g）=(SV（mL/L）)/(MLSS（g/L）)SVI的表示單位為mL/g，習(xí)慣上只稱數(shù)字，而把單位略去。影響因素能夠影響微生物生理活動(dòng)的因素比較多，其中主要有：營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、PH值、溶解氧以及有毒物質(zhì)等。環(huán)境因素影響活性污泥性能的環(huán)境因素：溶解氧——溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜（2—4mg/L）。水溫——維持在15～25℃，低于5℃微生物生長緩慢。營養(yǎng)料——細(xì)菌的化學(xué)組成實(shí)驗(yàn)式為C5H7O2N，霉菌為C10H17O6原生動(dòng)物為C7H14O3N，所以在培養(yǎng)微生物時(shí)，可按菌體的主要成分比例供給營養(yǎng)。微生物賴以生活的主要外界營養(yǎng)為碳和氮，此外，還需要微量的鉀，鎂，鐵，維生素等。碳源--異養(yǎng)菌利用有機(jī)碳源，自養(yǎng)菌利用無機(jī)碳源。氮源--無機(jī)氮（NH3及NH4+）和有機(jī)氮（尿素，氨基酸，蛋白質(zhì)等）。一般比例關(guān)系：BOD：N：P=100：5：1好氧生物處理：BOD5=500——1000mg/l微生物的組成主要有六種：由外到內(nèi)水解細(xì)菌、發(fā)酵細(xì)菌、氫細(xì)菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸鹽還原菌、厭氧原生動(dòng)物其中產(chǎn)甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架。營養(yǎng)物質(zhì)參與活性污泥處理的微生物，在其生命活動(dòng)過程中，需要不斷從周圍環(huán)境的污水中吸取其所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，包括：碳源、氮源、無機(jī)鹽類以及某些生長素等。待處理的污水中必須充分含有這些物質(zhì)。碳是構(gòu)成微生物細(xì)胞的重要物質(zhì)，參與活性污泥處理的微生物對(duì)碳源需求量較大，一般以BOD5計(jì)，不應(yīng)低于100mg/L。生活污水碳源比較充足，對(duì)于一些碳源不足的工業(yè)廢水則應(yīng)補(bǔ)充碳源，如生活污水或是淀粉等。氮是組成微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的重要元素，氮源可來自N2、NH3、NO3等無機(jī)氮化合物，也可以來自蛋白質(zhì)胨（音dong）以及氨基酸等有機(jī)含氮化合物。生活污水中氮源充足，不需要另行投加；工業(yè)廢水則應(yīng)考慮含氮是否充足，必要時(shí)可投加尿素、硫酸銨等。磷是合成核蛋白、卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素，在微生物的代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起重要作用。輔酶I、輔酶II、磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要從無機(jī)磷化合物中獲取磷。磷源不足將影響酶的活性，從而使微生物的生理功能受到影響。一般三大營養(yǎng)物質(zhì)（碳源、氮源、磷源）比例關(guān)系為BOD：N：P=100：5：1硫是合成細(xì)胞蛋白質(zhì)不可缺少的元素，輔酶A也含有硫。鈉在微生物細(xì)胞中調(diào)節(jié)細(xì)胞和污水之間滲透壓所必需的。鉀是多種酶的激化劑，具有促進(jìn)蛋白質(zhì)和糖的合成作用，還能控制細(xì)胞質(zhì)的膠態(tài)和細(xì)胞質(zhì)膜的滲透性。鈣具有降低細(xì)胞質(zhì)的透性，調(diào)節(jié)酸堿度以及中和其他陽離子所造成的危害。鎂在細(xì)胞質(zhì)合成及糖的分解中起著活化作用，參與菌綠素的合成。鐵是細(xì)胞色素氧化酶和過氧化氫結(jié)構(gòu)的一部分，在氧的活化過程中，起著重要的催化作用。溶解氧參與污水活性污泥處理的是以好氧菌為主體的微生物種群。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，曝氣池中溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜（以出口處為準(zhǔn)）。局部區(qū)域有機(jī)污染物濃度高、耗氧速率高，溶解氧濃度不易保持2mg/L，可以有所降低，但不宜低于1mg/L。PH值微生物的生理活動(dòng)與環(huán)境的酸堿度密切相關(guān)，只有在適宜的酸堿度條件下，微生物才能進(jìn)行正常的生理活動(dòng)。參與污水生物處理的微生物，一般最佳的pH值范圍，介于6.5～8.5之間。水溫溫度作用非常重要。參與活性污泥處理的微生物，多屬嗜溫菌，其適宜溫度在10～45攝氏度，為安全計(jì)，一般將活性污泥處理的溫度控制在15～35攝氏度，低于5攝氏度微生物生長緩慢。有毒物質(zhì)“有毒物質(zhì)”是指對(duì)微生物生理活動(dòng)具有抑制作用的某些無機(jī)質(zhì)及有機(jī)質(zhì)，主要有重金屬離子（如鋅，銅，鎳，鉛，鉻等）和一些非金屬化合物（如酚，醛，氰化物，硫化物等）。有毒物質(zhì)對(duì)微生物毒害作用，有一個(gè)量的概念，只有在有毒物質(zhì)在環(huán)境中達(dá)到某一濃度時(shí)，毒害和抑制作用才顯現(xiàn)出來。污水中的各種有毒物質(zhì)只要低于這一濃度，微生物的生理功能不受影響。有毒物質(zhì)的作用還與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質(zhì)及微生物的數(shù)量以及是否經(jīng)過馴化等因素有關(guān)。廢水的厭氧處理主要用于高濃度有機(jī)廢水的前處理，厭氧活性污泥的性質(zhì)和組成如下：由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機(jī)雜質(zhì)形成的污泥顆粒。呈灰色至黑色，有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；顆粒厭氧活性污泥的直徑在0．5mm以上。操作流程曝氣曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中有機(jī)污染物物質(zhì)充分混合接觸，并進(jìn)而降解吸收并分解的場所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池供給微生物增長及分解有機(jī)物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使活性污泥與有機(jī)物充分接觸。在曝氣池內(nèi)，懸浮的大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒這就叫做活性污泥絮體。隨著有機(jī)污染物被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系統(tǒng)之外污泥池。培養(yǎng)培養(yǎng)初期，每天悶曝22h，靜置2h，排放4L廢水，再加入4L自配水。7天后，污泥顏色呈黑色，沉降性能良好，出水混濁，測量MLSS、SV的值，反應(yīng)過程中pH值、COD、NH3-N濃度沒有較大的變化，說明培養(yǎng)出的細(xì)菌量較少。14天后，污泥呈淺黑色，沉淀時(shí)泥水界面由開始模糊逐漸變得邊緣清晰，鏡檢時(shí)可以觀察到草履蟲、漫游蟲、裂口蟲、吸管蟲等。隨著生物相逐漸變好，預(yù)示菌種培養(yǎng)出來了。測量MLSS、SV的值，COD和NH3-N去除率分別達(dá)到43%和10%，污泥活性還不強(qiáng)，需要繼續(xù)培養(yǎng)。此后，每天運(yùn)行兩周期，每周期曝氣10h，靜置2h。30天后，污泥的絮凝和沉淀性能良好，混合液靜置半小時(shí)，上清液清澈透明，泥水界面清晰，污泥呈黃褐色，鏡檢有大量新型菌膠團(tuán)，較為密實(shí)，可以觀察到許多活躍的鐘蟲。測量污泥MLSS、SV的值，COD去除率達(dá)到90%以上，NH3-N去除率在30%以上，污泥活性較強(qiáng),至此認(rèn)為培養(yǎng)階段結(jié)束。馴化培養(yǎng)出來的活性污泥含有大量異養(yǎng)菌，而硝化菌是自養(yǎng)菌，污泥中含量非常少，需要進(jìn)一步進(jìn)行馴化，使之占優(yōu)。與硝化菌相比，反硝化菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，生長和繁殖快，所以在一般情況下反硝化菌受到廢水物質(zhì)的抑制程度要比硝化菌小。在活性污泥的馴化過程中，每隔兩天提高一次進(jìn)水COD和NH3-N濃度。污泥馴化初期，COD去除率為85.59%，而NH3-N去除率僅為23.21%。這是因?yàn)楫愷B(yǎng)菌占優(yōu)勢，生長速率快，硝化菌世代時(shí)間長，生長速率慢，含量較少，與異養(yǎng)菌競爭處于不利地位，硝化反應(yīng)速率低。4天后，NH3-N去除率明顯升高，達(dá)到了46.70%，這說明系統(tǒng)中的硝化菌逐漸占優(yōu)勢，但NH3-N處理效果還不很理想，還需要繼續(xù)馴化。使得NH3-N的去除率在90%以上，系統(tǒng)取得了良好的脫氮效果，達(dá)到馴化目的。工藝控制活性污泥系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，污水的水質(zhì)及水量在不斷的變化，環(huán)境條件也在不斷的變化，這就需要按照活性污泥中的微生物的代謝規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使系統(tǒng)處在最佳運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)揮最大的效益，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。異常處理處理1．曝氣池有臭味曝氣池供氧不足，DO值（溶解氧）偏低出水氨氮有時(shí)較高加大曝氣2.污泥發(fā)黑曝氣池DO過，有機(jī)物厭氧分解H2S與F作用生成FS加大曝氣量3.細(xì)小污泥漂浮污泥缺乏營養(yǎng)進(jìn)水氨氮過高，C/N不合適水溫超過40°投加營養(yǎng)按BOD5：N：P=100：5：1測定進(jìn)水氨氮，稀釋進(jìn)水4.上清液渾濁出水水質(zhì)差F/M（污泥有機(jī)負(fù)荷）過高有機(jī)物氧化不徹底污泥濃度不夠減少進(jìn)水量培養(yǎng)成熟的活性污泥（引進(jìn)新活性污泥投入曝氣池）5.曝氣池表面出現(xiàn)浮渣進(jìn)水洗滌劑含量過高或絲狀菌過量生長清除浮渣增加系統(tǒng)剩余污泥的排放6.污泥未成熟，絮粒瘦小，出水渾濁，水質(zhì)差污水中營養(yǎng)不平衡或不足PH值不適投加營養(yǎng)按BOD5：N：P=100：5：1調(diào)整PH值，培養(yǎng)成熟的活性污泥（入曝氣池）7.表面積累一層解絮污泥污泥解絮，出水水質(zhì)惡化或PH值異常停止進(jìn)水，排泥后投加營養(yǎng)引進(jìn)新活性污泥8.曝氣池泡沫過多，呈白色進(jìn)水中洗滌劑過多加消泡劑(機(jī)油或煤油)9.曝氣池泡沫不易破碎，發(fā)粘進(jìn)水負(fù)荷過高，有機(jī)物分解不徹底降低負(fù)荷10.曝氣池泡沫呈茶色或灰色污泥老化，泥齡過長，解絮污泥附于泡沫上增加排泥量11.污泥層（泥面）升高SVI值高，污泥沉降性差泥齡太長投入混凝劑（PAC）增加排泥量12.污泥色澤轉(zhuǎn)淡曝氣池供氧過大，污泥負(fù)荷太低，進(jìn)水營養(yǎng)不足，污泥自身氧化分解減少曝氣量加大進(jìn)水量投加營養(yǎng)（N，P）按BOD5：N：P=100：5：1基本流程活性污泥法活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成。污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)。曝氣設(shè)備不僅傳遞氧氣進(jìn)入混合液，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)。這樣，污水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸和反應(yīng)。隨后混合液流入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離。流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥?；亓魑勰嗟哪康氖鞘蛊貧獬貎?nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放環(huán)境前應(yīng)進(jìn)行處理，防止污染環(huán)境。要使活性污泥法形成一個(gè)實(shí)用的處理方法，污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水?；钚晕勰嘀械募?xì)菌是一個(gè)混合群體，常以菌膠團(tuán)的形式存在，游離狀態(tài)的較少。菌膠團(tuán)是由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊，使細(xì)菌具有抵御外界不利因素的性能。菌膠團(tuán)是活性污泥絮凝體的主要組成部分。游離狀態(tài)的細(xì)菌不易沉淀，而混合液中的原生動(dòng)物可以捕食這些游離細(xì)菌，這樣沉淀池的出水就會(huì)更清徹，因而原生動(dòng)物有利于出水水質(zhì)的提高。監(jiān)測項(xiàng)目（1）反映污泥性質(zhì)的項(xiàng)目污泥沉降比--以SV<30%為好；污泥體積指數(shù)--SVI=50～150，SVI=100最好，SVI達(dá)到200以上則污泥可能膨脹，（2）反映污泥營養(yǎng)的項(xiàng)目屬于污泥營養(yǎng)的測定項(xiàng)目有：BOD5；出水氨氮(至少1mg/L)；出水磷(至少1mg/L)；二沉池出水DO不低于0.5mg/L。（3）溶解氧DO溶解氧(不低于l～2mg/L)；二沉池出水DO不低于0.5mg/L。（4）反映污泥環(huán)境條件水溫、pH值、BOD5、CoDcr、有毒物質(zhì)、CN-、S2-、SS、NO3-、NO2-等。相關(guān)政策根據(jù)現(xiàn)行的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》：1、城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置。2、日處理能力在10萬立方米以上的污水二級(jí)處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。采用延時(shí)曝氣的氧化溝法，SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。采用物化一級(jí)強(qiáng)化處理的污水處理設(shè)施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置。3、經(jīng)過處理后的污泥，達(dá)到穩(wěn)定和無害化要求的，可農(nóng)田利用；不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。2、絮凝劑簡介絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。.絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。.無機(jī)絮凝劑主要分為兩大類別：鐵制劑系列和鋁制劑系列，當(dāng)然也包括其叢生的高聚物系列。無機(jī)絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，其中硫酸鋁最早是由美國開發(fā)的，并一直沿用至今的一種重要的無機(jī)絮凝劑。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3.18H2O和明礬AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一類是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3.6H2O.硫酸亞鐵水合物FeSO4.7H2O和硫酸鐵。簡單的無機(jī)聚合物絮凝劑，這類無機(jī)聚合物絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合物。如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。無機(jī)聚合物絮凝劑之所以比其它無機(jī)絮凝劑效果好，其根本原因在于它能提供大量的絡(luò)合離子，且能夠強(qiáng)烈吸附膠體微粒，通過吸附、橋架、交聯(lián)作用，從而使膠體凝聚。同時(shí)還發(fā)生物理化學(xué)變化，中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低了δ電位，使膠體微粒由原來的相斥變?yōu)橄辔?，破壞了膠團(tuán)穩(wěn)定性，使膠體微粒相互碰撞，從而形成絮狀混凝沉淀，沉淀的表面積可達(dá)(200～1000)m2/g，極具吸附能力。硫酸鐵性狀：灰白色粉末或正交棱形結(jié)晶流動(dòng)淺黃色粉末。對(duì)光敏感。易吸濕。在水中溶解緩慢，但在水中有微量硫酸亞鐵時(shí)溶解較快，微溶于乙醇，幾乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中緩慢地水解。相對(duì)密度(d18)3.097。熱至480℃分解。商品通常約含20%水呈淺黃色。也有含9分子結(jié)晶水的。相對(duì)密度2.1。175℃失去7分子結(jié)晶水。用途：1、用于銀的分析，糖的定量測定。用作染料。墨水。凈水。鋁的雕刻。消毒。聚合催化劑等。2、分析試劑、糖定量測定、鐵催化劑、媒染劑、凈水劑制顏料、藥物。3、水處理行業(yè)用作凈水的混凝劑和污泥的處理劑。4、被用作媒染劑以及工業(yè)廢水的凝結(jié)劑，也用于顏料中。5、醫(yī)藥上用硫酸鐵作收斂劑和止血?jiǎng)?、用于鍍鋅鎳鐵合金、鍍鋅鐵鈷合金等電解液中。硫酸鋁性質(zhì)：極易溶于水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結(jié)晶水，為18水硫酸鋁，工業(yè)上生產(chǎn)多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會(huì)自溶（溶于自身結(jié)晶水）。不易風(fēng)化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會(huì)失水，高溫會(huì)分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價(jià)鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細(xì)晶結(jié)構(gòu)多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。作用：1.造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑，以增強(qiáng)紙張的抗水、防滲性能；2.溶于水后能使水中的細(xì)小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑；3.用作濁水凈化劑，也用作沉淀劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料（收斂劑）；4.消防工業(yè)中，與小蘇打、發(fā)泡劑組成泡沫滅火劑；5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；6.白蛋白巴氏殺菌的穩(wěn)定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃)；7.可作原料，用于制造人造寶石和高級(jí)銨明礬，其他鋁酸鹽；8.燃料工業(yè)中，在生產(chǎn)鉻黃和色淀染料時(shí)作沉淀劑，同時(shí)又起固色和填充劑作用。改性的單陽離子無機(jī)絮凝劑除常用的聚鋁、聚鐵外，還有聚活性硅膠及其改性品，如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)。改性的目的是引入某些高電荷離子以提高電荷的中和能力，引入羥基、磷酸根等以增加配位絡(luò)合能力，從而改變絮凝效果，其可能的原因是：某些陰離子或陽離子可以改變聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及分布，或者是兩種以上聚合物之間具有協(xié)同增效作用。聚硅酸絮凝劑(PSAA)由于制備方法簡便，原料來源廣泛，成本低，是一種新型的無機(jī)高分子絮凝劑，對(duì)油田稠油采出水的處理具有更強(qiáng)的除油能力，故具有極大的開發(fā)價(jià)值及廣泛的應(yīng)用前景。聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑，發(fā)現(xiàn)高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產(chǎn)生良好的混凝效果。將金屬離子引到聚硅酸中，得到的混凝劑其平均分子質(zhì)量高達(dá)2×105，有可能在水處理中部分取代有機(jī)合成高分子絮凝劑。聚磷氯化鐵(PPFC)中PO43-高價(jià)陰離子與Fe3+有較強(qiáng)的親和力，對(duì)Fe3+的水解溶液有較大的影響，能夠參與Fe3+的絡(luò)合反應(yīng)并能在鐵原子之間架橋，形成多核絡(luò)合物；對(duì)水中帶負(fù)電的硅藻土膠體的電中和吸附架橋作用增強(qiáng)，同時(shí)由于PO43-的參與使礬花的體積、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化鋁(PPAC)也是基于磷酸根對(duì)聚合鋁(PAC)的強(qiáng)增聚作用，在聚合鋁中引入適量的磷酸鹽，通過磷酸根的增聚作用，使得PPAC產(chǎn)生了新一類高電荷的帶磷酸根的多核中間絡(luò)合物。聚硅酸鐵(PSF)它不僅能很好地處理低溫低濁水，而且比硫酸鐵的絮凝效果有明顯的優(yōu)越性，如用量少，投料范圍寬，礬花形成時(shí)間短且形態(tài)粗大易于沉降，可縮短水樣在處理系統(tǒng)中的停留時(shí)間等，因而提高了系統(tǒng)的處理能力，對(duì)處理水的pH值基本無影響。改性的多陽離子無機(jī)絮凝劑聚合硫酸氯化鐵鋁(PAFCS)在飲用水及污水處理中，有著比明礬更好的效果；在含油廢水及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu)，且脫色能力也優(yōu)；絮凝物比重大，絮凝速度快，易過濾，出水率高；其原料均來源于工業(yè)廢渣，成本較低，適合工業(yè)水處理。鋁鐵共聚復(fù)合絮凝劑也屬這類產(chǎn)品，它的生產(chǎn)原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價(jià)的傳統(tǒng)無機(jī)絮凝劑，來源廣，生產(chǎn)工藝簡單，有利于開發(fā)應(yīng)用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同于兩種鹽的混合物，它是一種更有效地綜合了PAC和FeCl3的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了去濁效果的絮凝劑。其有效鐵鋁含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%，產(chǎn)品吸濕性強(qiáng)。研究表明：在聚合氯化鋁的(PAC)的有效鋁含量大于PAFCS有效鋁鐵含量的情況下，PAFCS在污水處理中有著比明礬更好的結(jié)果;在含油廢水中及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu)，且脫色能力也強(qiáng)。絮凝物比重大、絮凝速度快、易過濾、出水率高，其原料均于工業(yè)廢渣，成本較低，適合廢水處理。聚合聚鐵硅絮凝劑也是其中之一，采用其處理生活污水，其處理效果及COD去除率均優(yōu)于聚合鐵，除濁率達(dá)99%以上，脫色率65%～70%，COD去除率達(dá)70%，同時(shí)可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。鋁鐵共聚復(fù)合絮凝劑也屬于這類產(chǎn)品，它的生產(chǎn)原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價(jià)的傳統(tǒng)的無機(jī)絮凝劑，來源廣、生產(chǎn)工藝簡單，有利于開發(fā)利用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同于兩種鹽的混合物，它是一種更有效地綜合了PAC和FeCL3的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了去濁效果的絮凝劑。其中鋁鐵共聚復(fù)合絮凝劑中鐵的含量及形態(tài)分布對(duì)絮凝性能的影響有待于進(jìn)一步研究，共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力決定，對(duì)應(yīng)溶液的pH值在其兩種母液之間，視其中鋁鹽或鐵鹽含量的多少而定。其他聚合硫酸鐵是一種多羥基、多核結(jié)合體的陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑，它可以與水以任意比例快速混合，它比一般的無機(jī)混合凝劑有較大的分子量，用作水處理劑時(shí)，具有較強(qiáng)的吸附、絮橋、凝聚沉淀性能，且絮凝體形成大而快，絮體不易破碎，重凝性能好，沉淀后的水過濾快，凈水PH值范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。聚合氯化鋁屬于無機(jī)混凝劑。主要是飲用水處理，市政污水處理以及造紙印染廢水處理。其價(jià)格低，市場應(yīng)用范圍廣。聚合氯化鋁鐵加入單質(zhì)鐵離子或三氧化鐵和其它含鐵化合物復(fù)合而制得的一種新型高效混凝劑。主要用于飲用水以及工業(yè)廢水處理。有機(jī)高分子絮凝劑有機(jī)絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)、用法簡單;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蝕性強(qiáng)的缺點(diǎn)。有機(jī)高分子絮凝劑是20世紀(jì)60年代后期才發(fā)展起來的一類新型廢水處理劑。與傳統(tǒng)絮凝劑相比，它能成倍的提高效能，且價(jià)格較低，因而有逐步成為主流藥劑的趨勢。加上產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，有機(jī)聚合類絮凝劑的生產(chǎn)已占絮凝劑總產(chǎn)量30%～60%。某些天然的高分子有機(jī)物例如含羧基較多的多聚糖和含磷酸基較多的淀粉都有絮凝性能。用化學(xué)方法在大分子中引入活性基團(tuán)可提高這種性能，如將一種天然多糖進(jìn)行醚化反應(yīng)引入羧基、酰胺基等活性基團(tuán)后，絮凝性能較好，可加速蔗汁沉降。將天然的高分子物質(zhì)如淀粉、纖維素、殼聚糖等與丙烯酰胺進(jìn)行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。國內(nèi)研制的一些產(chǎn)品，主要應(yīng)用于污水處理和污泥脫水。由于大多數(shù)有機(jī)高分子絮凝劑本身或其水解、降解產(chǎn)物有毒，且合成用丙烯酰胺單體有毒，能麻醉人的中樞神經(jīng)，應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制，迫使絮凝劑向廉價(jià)實(shí)用、無毒高效的方向發(fā)展。品種分類有機(jī)絮凝劑有不少品種。它們都是含有大量活性基團(tuán)的高分子有機(jī)物，主要有三大類：1、以天然的高分子有機(jī)物為基礎(chǔ)，經(jīng)過化學(xué)處理增加它的活性基團(tuán)含量而制成。2、用現(xiàn)代的有機(jī)化工方法合成的聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品。3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。有機(jī)高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類型：(1)聚胺型-低分子量陽離子型電解質(zhì)；(2)季銨型-分子量變化范圍大，并具有較高的陽離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高，可以幾十萬到幾百萬、幾千萬，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團(tuán)離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團(tuán)，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團(tuán)多，分子量高，具有用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點(diǎn)，在處理煉油廢水上有不錯(cuò)的效果。聚丙烯酰胺在國內(nèi)水處理中使用最廣泛的絮凝劑，是合成的聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品，主要分為陰離子型，陽離子型，非離子型和兩性離子型。聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常簡寫為PAM(過去亦有簡寫為PHP）水處理使用的各種PAM，實(shí)質(zhì)上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸鈉經(jīng)過共聚反應(yīng)生成的高分子產(chǎn)物，有一系列的產(chǎn)品。聚丙烯酰胺按分子量的大小可分為超高相對(duì)分子量聚丙烯酰胺、高相對(duì)分子量聚丙烯酰胺、中相對(duì)分子量聚丙烯酰胺和低相對(duì)分子量聚丙烯酰胺。超高相對(duì)分子量聚丙烯酰胺主要用于油田的三次采油，高相對(duì)分子量聚丙烯酰胺主要用做絮凝劑，中相對(duì)分子量聚丙烯酰胺主要用做紙張的干強(qiáng)劑，低相對(duì)分子量聚丙烯酰胺主要用做分散劑。聚丙烯酰胺屬于高分子聚合物。專業(yè)針對(duì)各種難以處理的廢水的處理以及污泥脫水的處理。(污泥脫水一般采用陽離子聚丙烯酰胺)在市政污水以及造紙印染行業(yè)的污泥處理中，應(yīng)用廣泛。丙烯酰胺的分子式為：CH2=CH－CONH2丙烯酸鈉的分子式為：CH2=CH－COONa非離子型有機(jī)高分子絮凝劑非離子型有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺。它由丙烯酰胺聚合而得。陰離子型有機(jī)高分子絮凝劑聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣以及聚丙烯酰胺的加堿水解物等聚合物。苯乙烯磺酸鹽、木質(zhì)磺酸鹽、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑2.4.1季銨化的聚丙烯酰胺季銨化的聚丙烯酰胺陽離子均是將-NH2經(jīng)過羥甲基化和季銨化而得，可以分為聚丙烯酰胺陽離子化和陽離子化丙烯酰胺聚合。聚丙烯酰胺(PAM)先與甲醛水溶液反應(yīng)，酰胺基部分羥甲基化，其次與仲胺反應(yīng)進(jìn)行烷胺基化，然后與鹽酸或胺基化試劑反應(yīng)使叔胺季銨化。在堿性條件下，先由丙烯酰胺與甲醛水溶液反應(yīng)，然后與二甲胺反應(yīng)，冷卻后加鹽酸季銨化。產(chǎn)物經(jīng)蒸發(fā)濃縮、過濾，得季銨化丙烯酰胺單體。聚丙烯酰胺的陽離子衍生物這類產(chǎn)品多是由丙烯酰胺與陽離子單體共聚合得到的。兩性聚丙烯酰胺聚合物以部分水解聚丙烯酰胺加入適量甲醛和二甲胺，通過曼尼茲反應(yīng)合成出具有羧基和胺甲基的兩性型聚丙烯酰胺絮凝劑。丙烯酰胺接枝共聚物因?yàn)榈矸蹆r(jià)廉來源豐富，其本身也是高分子化合物，它具有親水的剛性鏈，以這種剛性鏈為骨架，接上柔性的聚丙烯酰胺支鏈，這種剛?cè)嵯酀?jì)的網(wǎng)狀大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外，還具有某些更為優(yōu)異的性能。復(fù)合絮凝劑有機(jī)無機(jī)復(fù)合絮凝劑以品種多樣和性能多元化占主導(dǎo)地位。作用機(jī)理主要與協(xié)同作用相關(guān)。無機(jī)高分子成分吸附雜質(zhì)和懸浮微粒,使形成顆粒并逐漸增大;而有機(jī)高分子成分通過自身的橋聯(lián)作用,利用吸附在有機(jī)高分子上的活性基團(tuán)產(chǎn)生網(wǎng)捕作用,網(wǎng)捕其它雜質(zhì)顆粒一同下沉。同時(shí),無機(jī)鹽的存在使污染物表面電荷中和,促進(jìn)有機(jī)高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。我國無機(jī)高分子絮凝劑的生產(chǎn)和應(yīng)用已取得長足進(jìn)展,最具有代表性的聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵的研究,已居世界前列。微生物絮凝劑國外微生物絮凝劑的商業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀(jì)90年代，因不存在二次污染，使用方便，應(yīng)用前景誘人。如紅平紅球菌及由此制成的NOC-1是目前發(fā)現(xiàn)的最佳微生物絮凝劑，具有很強(qiáng)的絮凝活性，廣泛用于畜產(chǎn)廢水、膨化污泥、有色廢水的處理。我國微生物絮凝劑的制品尚未見報(bào)導(dǎo)。微生物絮凝劑主要包括利用微生物細(xì)胞壁提取物的絮凝劑，利用微生物細(xì)胞壁代謝產(chǎn)物的絮凝劑、直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑和克隆技術(shù)所獲得的絮凝劑。微生物產(chǎn)生的絮凝劑物質(zhì)為糖蛋白、粘多糖、蛋白質(zhì)、纖維素、DNA等高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量在105以上。微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)，從微生物體或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效，且能自然降解的新型水處理劑。由于微生物絮凝劑可以克服無機(jī)高分子和合成有機(jī)高分子絮凝劑本身固有的缺陷，最終實(shí)現(xiàn)無污染排放，因此微生物絮凝劑的研究正成為當(dāng)今世界絮凝劑方面研究的重要課題。微生物絮凝劑的研究者早就發(fā)現(xiàn)，一些微生物如酵母、細(xì)菌等有細(xì)胞絮凝現(xiàn)象，但一直未對(duì)其產(chǎn)生重視，僅是作為細(xì)胞富集的一種方法。近十幾年來，細(xì)胞絮凝技術(shù)才作為一種簡單、經(jīng)濟(jì)的生物產(chǎn)品分離技術(shù)在連續(xù)發(fā)酵及產(chǎn)品分離中得到廣泛的應(yīng)用。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機(jī)物。主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。從其來源看，也屬于天然有機(jī)高分子絮凝劑，因此它具有天然有機(jī)高分子絮凝劑的一切優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，微生物絮凝劑的研究工作已由提純、改性進(jìn)入到利用生物技術(shù)培育、篩選優(yōu)良的菌種，以較低的成本獲得高效的絮凝劑的研究，因此其研究范圍已超越了傳統(tǒng)的天然有機(jī)高分子絮凝劑的研究范疇。具有分泌絮凝劑能力的微生物稱為絮凝劑產(chǎn)生菌。最早的絮凝劑產(chǎn)生菌是Butterfield從活性污泥中篩選得到。1976年，Nakamuraj.等人從霉菌、細(xì)菌、放線菌、酵母菌等菌種中，篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中以醬油曲霉(Aspergillussouae)AJ7002產(chǎn)生的絮凝劑效果最好。1985年，TakagiH等人研究了擬青霉素(Paecilomycessp.l-1)微生物產(chǎn)生的絮凝劑PF101。PF101對(duì)枯草桿菌、大腸桿菌、啤灑酵母、血紅細(xì)胞、活性污泥、纖維素粉、活性炭、硅藻土、氧化鋁等有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用紅平紅球菌(Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝劑NOC-1，對(duì)大腸桿菌、酵母、泥漿水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨脹污泥、紙漿廢水等均有極好的絮凝和脫色效果，是目前發(fā)現(xiàn)的最好的微生物絮凝劑。絮凝劑的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)與形狀及其所帶基團(tuán)對(duì)絮凝劑的活性都有影響。一般來講，分子量越大，絮凝活性越高；線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差；絮凝劑產(chǎn)生菌處于培養(yǎng)后期，細(xì)胞表面蔬水性增強(qiáng)，產(chǎn)生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結(jié)構(gòu)與電荷對(duì)絮凝效果也有影響。一些報(bào)道指出，水體中的陽離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)“架橋”形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護(hù)絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。工作原理及應(yīng)用原理絮凝沉淀法是選用無機(jī)絮凝劑（如硫酸鋁）和有機(jī)陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨（PAM）配制成水溶液加入廢水中，便會(huì)產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達(dá)到水處理的效果。為提高分離效果，可適時(shí)、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以外排或用作人工注水采油的回注水。絮凝劑是目前污水治理中應(yīng)用最為廣泛的一種藥劑，絮凝過程是污水處理工藝中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。按其化學(xué)成分可分為：無機(jī)鹽類絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。用戶可以依據(jù)廢水性質(zhì)不同進(jìn)行合理選擇。絮凝劑與廢水處理設(shè)備相結(jié)合，使廢水處理效果更加，有效解決了廢水處理難題。絮凝劑在廢水處理中的應(yīng)用有效的提升了污水處理速率，使廢水處理效果顯著。目前，該藥劑在各行業(yè)廢水處理中應(yīng)用較為廣泛，確保經(jīng)大型污水處理設(shè)備處理后的水質(zhì)能夠符合國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，有效防止了水污染現(xiàn)狀的惡化，確保生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)高分子絮凝劑在處理煉油廢水加入絮凝劑就是使水與雜質(zhì)快速、比較徹底的分離開來。微生物絮凝劑作用與有機(jī)高分子絮凝劑相比，微生物絮凝劑擁有絮凝范疇廣、活性高、安全無毒、不污染環(huán)境等特色，而且使用條件細(xì)置，存在廣譜絮凝活性，因而，能夠普遍用于給水污水處理中。⑴高濃度有機(jī)廢水處理，高濃度有機(jī)廢水主要包含畜產(chǎn)廢水及其它一些食品及農(nóng)廠廢水，此類廢水在生化處理之前正常添絮凝等預(yù)處理進(jìn)程。微生物絮凝劑比SPA的絮凝動(dòng)機(jī)更糟，借指沒假如異時(shí)將微生物絮凝劑戰(zhàn)大批SPA混雜先，錯(cuò)味精廢水的預(yù)處理后果可退一步進(jìn)步，且藥劑的總投添質(zhì)顯明縮小。⑵印染廢水的穿色印染廢水果其色澤淺，組總龐雜，露無染料、漿料、幫劑、纖維、因膠、蠟量、有機(jī)鹽等多種物資，仍替邦內(nèi)隱止產(chǎn)業(yè)廢水亂理下的多少小困難之一。其處理易點(diǎn)一非COD高,而B/C值較老，可師化較差；二非色度高且組總龐雜。處理印染廢水要害在于脫色，在各種處理方式外以絮凝法果其投資用度矮、裝備占天多、處置容質(zhì)小、脫色率高而被廣泛采取。異聚鐵種絮凝劑種相比微死物絮凝劑不僅具備良孬的絮凝積淀性能，而且存在良糟的穿色后果，在印染廢火西無著正常絮凝劑不擁有的上風(fēng),絮凝劑。⑶高淡度有機(jī)物懸浮廢水的解決高淡度有機(jī)懸浮廢水非一種不否熟化提系的廢水，傳統(tǒng)農(nóng)藝正常采取化教絮凝及處理法。微熟物絮凝劑也否用于高嶺洋、泥水漿、粉煤灰等水樣處理外，在實(shí)驗(yàn)外通功用微師物絮凝及處理陶瓷廠廢水，釉藥廢水戰(zhàn)坯體廢水。⑷活性污泥解決零碎的效力常果污泥的輕提性能變差而下降，在活性污泥西參加微死物絮凝劑時(shí)，否使污泥容積指數(shù)能很速降落，預(yù)防污泥系絮，打消污泥收縮狀況，主而恢回生性污泥重升才能，進(jìn)步全部處置體系的效力。息替一種故型的絮凝劑，微熟物絮凝劑有著良糟的利用遠(yuǎn)景，未普遍運(yùn)用于高淡度無機(jī)廢水的解決、染料廢火的穿色、活性污泥的處理等寶物處置西，并顯示了強(qiáng)盛的性命力。微死物絮凝劑未。1城市污水用從城市生活污水中分離出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群對(duì)生活污水進(jìn)行處理，可使污水COD和BOD的去除率達(dá)到100%2建材廢水前者主要含有較多的黏土顆粒，后者除含黏土顆粒外，還有相當(dāng)數(shù)量釉藥。當(dāng)添加NOC-1后5min，胚體廢水的濁度從原來1.4降低到0.043；釉藥廢水的濁度從17.2下降到0.35；濁度去除率分別為96.6%和97.9%，可得到幾乎透明的上清液用紅平紅球菌產(chǎn)生的絮凝劑處理瓦廠廢水，處理后的上清液幾乎是透明的。3其他應(yīng)用由于微生物絮凝劑具有安全、無毒的特性，逐漸在食品廢水處理中被采用，并達(dá)到了滿意的效果。此外，微生物絮凝劑還可廣泛應(yīng)用于城市污水、醫(yī)院污水、石化廢水、造紙廢液、制藥廢水等多方面的處理過程中。高效性及殘留量不再造成2次污染，是今后絮凝劑研究發(fā)展的一個(gè)重要方向，安全、無毒、高效的微生物絮凝劑大有取代傳統(tǒng)絮凝劑的趨勢，選型規(guī)律廢水處理中如何選擇絮凝劑要根據(jù)具體行業(yè)的廢水的特性來選擇，同時(shí)還要看在哪個(gè)環(huán)節(jié)添加絮凝劑，做何用途。一般選擇無機(jī)絮凝劑時(shí)要考慮廢水的成分及PH等，然后選擇最適合的一種（鐵鹽、鋁鹽或鐵鋁鹽、硅鋁鹽、硅鐵鹽等）。在選擇有機(jī)絮凝劑時(shí)（比如：聚丙烯酰胺PAM），主要是看要用到陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺還是非離子聚丙烯酰胺。陰離子聚丙烯酰胺依據(jù)水解度不同一般分弱陰、中陰、強(qiáng)陰。陽離子的選擇一般用在污泥脫水方面，陽離子聚丙烯酰胺的選型很重要，城市污水處理廠一般用到中強(qiáng)陽離子聚丙烯酰胺，造紙、印染廠污泥脫水一般選擇弱陽離子，醫(yī)藥廢水一般選強(qiáng)陽離子等等。每一種廢水都有它自己獨(dú)有的特性，非離子聚丙烯酰胺主要是在弱酸性條件下使用，印染廠用到非離子PAM的比較多。所有的這些絮凝劑的選型都要根據(jù)試驗(yàn)才能確定，在試驗(yàn)中首先確定大致加藥量，觀察絮凝沉淀速度，核算處理成本，選擇經(jīng)濟(jì)、適用的絮凝藥劑。從絮凝劑的帶電類型、電荷密度、分子量、分子結(jié)構(gòu)剖析關(guān)于絮凝劑的分類情況，了解其概況，更加明晰的了解各種絮凝劑的應(yīng)用情況，對(duì)污水絮凝劑的選擇有了更明確的認(rèn)識(shí)，1、絮凝劑的帶電類型；根據(jù)污水中顆粒的類型來選擇絮凝劑帶電性。一般來講，絮凝劑的帶電性選擇應(yīng)該遵循如下原則；利用帶負(fù)電的絮凝劑來捕捉無機(jī)物顆粒利帶正電的絮凝劑來捕捉有機(jī)物顆粒通常通過實(shí)驗(yàn)的方法才能比較準(zhǔn)確的絮凝劑帶電類型2、絮凝劑帶電電荷分布密度（離子度）絮凝劑帶電電荷分布的密度表示，在絮凝劑使用量最少的情況下，獲得最佳的絮凝效果所需要絮凝劑所帶的正電荷或者負(fù)電荷的數(shù)量。電荷分布密度與污泥類型相關(guān)，市政污泥的電荷分布密度通常是污泥中有機(jī)物含量的函數(shù)，而有機(jī)物含量通常又與揮發(fā)份的含量有關(guān)，揮發(fā)份含量越高，則需要帶電量越高的絮凝劑。3、分子量分子量的選擇取決于脫水處理所用設(shè)備的類型，同時(shí)分子量也表示了聚合物鏈的長度。對(duì)于離心機(jī)式的脫水處理設(shè)備：聚合物的分子量越大越好，因?yàn)樵谶M(jìn)行離心脫水處理工程中，絮團(tuán)將受到一個(gè)很大的剪切力的作用。對(duì)于過濾式的脫水處理設(shè)備：選擇分子量較低到中等分子量之間的絮凝劑就可以滿足要求，同時(shí)可以得到一個(gè)良好的慮水功能。4、分子結(jié)構(gòu)絮凝劑分子結(jié)構(gòu)的選擇取決于所要求的脫水性能。陽離子絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)分為：線性結(jié)構(gòu)、支狀結(jié)構(gòu)、交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)從以上幾個(gè)方面我們不難發(fā)現(xiàn)，絮凝劑的選擇是有很大的規(guī)律性的，只要我們用心去觀察其規(guī)律，在日常應(yīng)用中去總結(jié)，發(fā)現(xiàn)每一種廢水都有其特定的那一種或幾種絮凝劑可以滿足污水處理絮凝或脫水狀況。注意事項(xiàng)絮凝劑在不良條件下發(fā)生的導(dǎo)致絮凝性能下降的變化，通稱為降解作用(degradation)，具體表現(xiàn)為分子量下降、溶液粘度降低、絮凝性能變差甚至失效?？赡墚a(chǎn)生這種作用的因素很多。就此而言，高分子量的pam是相當(dāng)“嬌氣”的物質(zhì)。而且，pam的分子量越高，越容易產(chǎn)生這些變化，對(duì)有關(guān)的因素就越敏感。必須十分重視這個(gè)問題，否則再好的絮凝劑也不能取得良好效果?，F(xiàn)代的聚丙烯酰胺產(chǎn)品的分子量很高，這是它具有良好絮凝性能的基礎(chǔ)。但是這種絮凝劑的大分子容易受到外界因素的影響而破壞，使它的性能大大下降。絮凝劑的配制和使用過程必須認(rèn)真防止出現(xiàn)這個(gè)問題。導(dǎo)致pam溶液粘度和絮凝效能降低的主要因素有：1、機(jī)械的作用：高速攪拌或在溶液中施加強(qiáng)烈的機(jī)械剪切，都會(huì)使大分子斷裂。如將pam溶液在離心泵內(nèi)攪幾秒鐘，其分子量下降達(dá)75%。如用高速攪拌溶解或高速設(shè)備輸送，都會(huì)明顯降低它的分子量和絮凝性能。2、鐵銹和鐵化合物：在pam溶液中加入很微量(如2mg/l)的鐵化合物(如fecl3)，或微量的鐵銹粉末，輕微攪拌使之分散，pam溶液的粘度和絮凝性能便大幅度降低。將pam溶液置于生銹的鐵器中，4小時(shí)后粘度下降78%，絮凝效能大大降低。3、高溫的作用：pam大分子對(duì)高溫很敏感，如0.1%的pam溶液在80℃下放4小時(shí)，分子量由2100萬降至760萬，在50℃下放置亦降至1690萬；分子量為1050萬的pam，在80℃下放置4小時(shí)后分子量降到330萬。如在30℃下，分子量下降很慢。若pam原來的分子量很低，如370萬，則受熱的降解很