化學(xué)制藥與環(huán)境保護-廢水處理技術(shù)

化學(xué)制藥技術(shù)廢水處理基本概念和基本方法廢水來源廢母液、反應(yīng)罐廢殘夜、設(shè)備清洗液、洗液跑、冒、滴、漏的原輔材料物料事故跑料液廢氣吸收液廢渣稀釋液排入下水管道的污水廢水特點種類繁多濃度很高分子量一般很大生化處理所需時間長對環(huán)境污染嚴重在溫度、時間都一定的條件下，微生物在分解、氧化水中有機物的過程中所消耗的溶解氧量一般采用5天生化需氧量（BOD5)作為對水中有機污染的基本估量標準。

即在20℃下培養(yǎng)5日，1L水中溶解氧的減少量，單位mg/LBOD值越高，污染越嚴重在一定條件下用強氧化劑（K2Cr2O7/KMnO4)使污染物氧化所消耗的氧量單位mg/LCOD與BOD之差，表示未能被微生物降解的污染物含量清污分流是指將清水、污水分別經(jīng)過各自的管道進行排泄或儲留，以利于清水的套用和污水的處理。此外，還必須把含有特殊成分，比如重金屬的廢水單獨分開，以便單獨處理。一級處理：主要是預(yù)處理，用機械方法或簡單化學(xué)方法使廢水中懸浮物、泥沙、油類或膠態(tài)物質(zhì)沉淀下來，以及調(diào)整廢水的酸度。處理結(jié)果：懸浮固體的去除率為70％一80％BOD的去除率只有25％一40％廢水的凈化程度不高處理流程：格柵一沉砂池一沉淀池以及廢水物理處理法中各種處理單元

二級處理：主要指生化處理法，適用于處理各種有機污染的廢水。生化法包括好氧法和厭氧法。注意：仍含有相當(dāng)數(shù)量的污染物，如BOD520-30mg/L，CODcr60—100mg/L含有致病細菌、病毒和重金屬等有害物質(zhì)處理結(jié)果：有機物一般可去除90%左右固體懸浮物可去除90%～95%

達到排放的要求三級處理：

采用物化或生化法進一步去除二級處理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有機物、磷、氮和可溶性無機物。

又稱深度處理,有特殊要求時才使用常用方法：化學(xué)凝聚、砂濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電滲析和反滲透處理結(jié)果：三級或深度處理常以廢水回收、再用為目的，通常需達到工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和飲用水的標準說明：耗資較大，管理復(fù)雜，但能充分利用水資源。已有國家建立了廢水三級處理廠物理法沉降、氣浮過濾、蒸發(fā)濃縮化學(xué)法凝聚、中和氧化還原物理化學(xué)法吸附、電滲析離子交換反滲透生化法是常用的二級處理定義：物理處理法應(yīng)用物理作用分離、回收廢水中不易溶解的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的污染物而不改變污染物化學(xué)本質(zhì)的處理方法以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理法也屬于物理處理法廢水經(jīng)過物理處理過程可使一些污染物和水得到分離物理法重力分離法離心分離法篩濾截留法沉降和上浮水旋和離心機格柵、篩網(wǎng)、布濾、砂濾調(diào)節(jié)離心分離除油過濾處理單元操作物理法設(shè)備簡單，操作方便，分離效果良好廣泛用于制藥廢水的預(yù)處理或一級處理。概念：應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)反應(yīng)改變廢水中的污染物成分的化學(xué)本質(zhì)，使之從溶解、膠體、懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋?、漂浮狀態(tài)或從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)而除去的處方法稱為化學(xué)處理法。分類：中和處理法、化學(xué)沉淀處理法、氧化還原處理法等處理單元操作：中和、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化還原、臭氧氧化、電解、光氧化等制藥廢水酸堿性除因直接含有酸堿外，還常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無機物和有機物。處理原則和方法是：①高濃度酸堿廢水應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用，根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求進行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用；如重復(fù)使用有困難或濃度偏低、水量較大，可采用濃縮的方法回收酸堿；

②低濃度的酸堿廢水如酸洗槽、堿洗槽的清洗水則進行中和處理，并按照以廢治廢的原則，如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿（渣）中和酸性廢水、廢酸中和堿性廢水。迅速、有效地去除劇毒和高毒等種類更多的污染物如以折點氯化法或堿化吹脫法去除氨氮以化學(xué)沉淀法除磷以氧化法去除難以生物降解的有機污染物等特點：（與生物處理法比較）設(shè)備容易操作、自動檢測和控制、回收利用、閉路循環(huán)等優(yōu)點需投放化學(xué)藥劑，使處理成本加大且處理后容易產(chǎn)生大量難以脫水的污泥，某些試劑的過量使用還可能造成水體的二次污染概念：應(yīng)用物理化學(xué)原理去除廢水中的污染物質(zhì)，污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而得到去除的方法稱為物理化學(xué)處理法

污染物在物化過程中可以不參與化學(xué)變化或化學(xué)反應(yīng)，直接從一相轉(zhuǎn)移到另一相，也可以經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后再轉(zhuǎn)移。例如：為去除懸浮的和溶解的污染物而采用的混凝一沉淀和活性炭吸附的兩級處理，即是一種比較典型的物理化學(xué)處理系統(tǒng)。處理單元操作：混凝、氣浮、吸附、離子交換、擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾等分類：混凝法、吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法等。占地面積少出水水質(zhì)好且比較穩(wěn)定，對廢水水量、水溫和濃度變化適應(yīng)性強可去除有害的重金屬離子除磷、脫氮、脫色效果好管理操作易于自動檢測和自動控制處理系統(tǒng)的設(shè)備費和日常運轉(zhuǎn)費較高多用于制藥廢水的三級或深度處理，必要時用于預(yù)處理特點：（與生物處理法比較）污染水體的自凈作用物理作用：稀釋、沉淀、擴散化學(xué)作用：氧化還原、分解、凝聚生化作用：大部分有機污染物污水處理（人工凈化）在特定構(gòu)筑物中人工創(chuàng)造適宜條件，充分利用微生物的作用，高效率、高速度地凈化污水廢水處理過程可溶性有機物：為菌體吸收不溶性有機物：附著在菌體外，酶分解為可溶物，再滲入細胞內(nèi)氧化、還原、分解、合成可吸收有機物營養(yǎng)物質(zhì)微生物生長繁殖部分有機物CO2+H2O+H2S+NH3能量+影響因素1.溫度：微生物生長溫度：-5℃～85℃

廢水處理溫度：20℃～40℃

2.pH：微生物生長pH：6.5～7.5

霉菌和酵母菌pH：4～6

原生動物：中性環(huán)境3.營養(yǎng)物質(zhì)：碳源（廢水中的有機物供應(yīng)）

無機元素：N、P、S及微量K、Mg、Ca、Fe等注意：生活污水中均有，若工業(yè)廢水缺少，加入生活污水進行均化無機元素應(yīng)有一定比例

4.有害物質(zhì)：大多數(shù)重金屬（Zn、Cu、Cr等）離子化合物：酸、甲醛、氰化物、硫化物等抑制其他物質(zhì)的生物氧化濃度高：顯示抑制性對于一種廢水，試驗確定毒物的種類及毒物的允許濃度生物處理法：普遍應(yīng)用，成本低，操作管理方便，使一般廢水處理后達到排放標準物理、化學(xué)或物化處理：?？舍槍π缘赜糜谥扑帍U水的預(yù)處理或后續(xù)處理（包括深度處理）每一種處理方法單獨運用往往難以達到處理要求通過廢水的自然處理系統(tǒng)進一步加深對綜合應(yīng)用多種基本方法處理廢水的理解土地處理系統(tǒng):利用土壤一微生物一植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染物的綜合凈化功能，對廢水進行凈化。自然處理系統(tǒng)：穩(wěn)定塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)凈化作用主要是利用土壤淺表層中的物理作用、化學(xué)作用和微生物的生化作用穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘系統(tǒng):通過水一水生生物系統(tǒng)（菌藻共生系統(tǒng)和水生生物系統(tǒng)）對廢水進行自然處理工藝簡單、操作管理方便建設(shè)投資〈僅為常規(guī)處理技術(shù)的1/3-1/2）運轉(zhuǎn)成本（僅為常規(guī)處理技術(shù)的1/10-1/2）較低綜合利用效果良好，凈化水質(zhì)能夠達到二級以上處理水平

優(yōu)點

缺點占地面積大處理效果受氣候影響若設(shè)計運行不當(dāng)時可能造成二次污染化學(xué)制藥技術(shù)各類廢水的處理方法廢水來源廢母液、反應(yīng)罐廢殘夜、設(shè)備清洗液、洗液跑、冒、滴、漏的原輔材料物料事故跑料液廢氣吸收液廢渣稀釋液排入下水管道的污水廢水特點種類繁多濃度很高分子量一般很大生化處理所需時間長對環(huán)境污染嚴重懸浮物質(zhì)去除沉淀上浮過濾相對密度小于1或疏水性懸浮物的分離沉淀法：進行固液分離水中通入空氣，使污染物黏附于氣泡上面而浮于水面進行分離氣浮法：直接蒸氣加熱，加入無機鹽等：使懸浮物聚集沉淀或上浮分離混凝法吸附法極小的懸浮物或膠體特點：費用較低，降低二級處理的負荷應(yīng)用：常規(guī)預(yù)處理方法除去懸浮物胡膠體的廢水排放下水道僅含無毒的無機鹽類：含有機溶解物或重金屬離子等污染物：需進一步處理含酸濃度高的廢水，考慮回收利用廢硫酸做混凝劑廢磷酸制磷肥沒有經(jīng)濟價值含量在1%以下的酸（堿）廢水中和處理廢水不含有機污染物或各項水質(zhì)指標均符合排放標準，直接排入下水道不符合排放標準，需進一步處理（使用廢酸、廢堿）（考慮使用氨水中和，用于農(nóng)田灌溉）廢水中的無機物鹵化物氰化物硫酸鹽金屬離子處理方法稀釋法濃縮結(jié)晶法化學(xué)處理法1.不含毒物而一時無法回收利用的無機鹽廢水：單純的無機鹽廢水：稀釋法處理濃縮結(jié)晶法案例：硫酸鈉廢水

濃度大適用廢水：數(shù)量多

組成單一濃度高硫酸鈉粗品濃縮結(jié)晶法回收硫酸鈉無水干燥劑還原C、高溫硫化鈉還原劑高濃度含氰廢水：高壓水解法處理，去除率達99.99%2.對于毒性大的氰化物、氟化物廢水：含氟廢水：中和等化學(xué)法處理，膚輕松生產(chǎn)中的含氟廢水采用中和法處理，去除率達99.99%優(yōu)點：排出的水中重金屬離子低，特別是對汞、鎘等廢水

沉渣量少，渣中金屬含量相應(yīng)提高，有利于回收利用汞、鎘、鉻、鉛、鑷等，一類污染物硫化法M++S2-

廢水3.含重金屬離子的廢水：中合法、硫化法、置換法、萃取法加入硫化劑：Na2S、

H2S硫酸物溶解度很小除去缺點：硫化劑價格貴，處理水中殘硫高中和法M++OH-

廢水加入中和劑氫氧化物沉淀除去控制一定pH范圍內(nèi)，使處理水中重金屬離子達到最小濃度生石灰、消石灰、石灰石電石渣、NaOH、Na2CO3優(yōu)點：處理汞以外的多余常見重金屬廢水，工藝簡單、成本低廉缺點：中和渣（氫氧化物等）脫水困難（顆粒細、料粘）說明：輔助手段，如混凝沉淀、堿渣回流或分步沉淀等方法進行綜合處理用于不含毒物而又無法綜合利用的無機鹽溶液用于毒性較大的含氰化、氟化物和重金屬的處理，如氫氧化鈣可用于含氟化銨的廢水；硫化物用于汞和鎘的沉淀處，氫氧化物可用于其它重金屬的沉淀處理稀釋法濃縮結(jié)晶法用于濃度較高的無機鹽廢水的處理用于濃度較高的無機鹽廢水的處理制藥廢水中的有機物：原輔材料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等處理方法蒸餾法萃取法化學(xué)處理法1.易氧化分解的高濃度有機廢水：濕式氧化法或厭氣生物處理法焚燒爐：化學(xué)廢物腐蝕性強，焚燒過程劇烈優(yōu)點：將廢物完全氧化成無害物質(zhì)COD去除率達99.5%處理高濃度的有機廢水、廢氣和廢渣國內(nèi)外廣泛應(yīng)用過程：2.濃度高、熱值高

有機廢水

用其他方法不能解決或處理效果不佳廢液過濾調(diào)整粘度泵輸送噴嘴霧化焚燒爐水分蒸發(fā)高溫①可燃組分呈液膜霧狀

細滴，借助空氣發(fā)生

燃燒反應(yīng)②部分固體微粒也著火燃燒焚燒法3.低濃度的有機廢水：生化法生化法：微生物作用

幾乎所有有機物都能被相應(yīng)的微生物氧化分解優(yōu)點：效率高、運轉(zhuǎn)費用低廣泛用于各種有機廢水的處理說明：對于低濃度、不易氧化分解的有機廢水生化法達不到排放標準沉淀、萃取、吸附等物理、化學(xué)方法進行處理廢水處理方法有萃取、蒸餾焚燒法生化法高濃度有機物廢水綜合利用高濃度廢水COD的去除率可達99.5%以上低濃度廢水處理效率高、運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點化學(xué)制藥技術(shù)活性污泥法處理廢水活性污泥法：又稱曝氣法利用含大量需氧性微生物的活性污泥，在強力通氣條件下使污水凈化的生物化學(xué)法活性污泥廢水生物處理系統(tǒng)：曝氣池、二沉池和污泥回流管線及設(shè)備1.活性污泥的性質(zhì)活性污泥：絨絮狀小泥粒，由需氧菌為主體的微型生物群、有機性和無機性膠體、懸浮物等組成肉眼可見的細?；钚晕勰嗟闹苽洌汉S便污水池通入空氣褐色絮狀膠團大量微生物（活性污泥）活性污泥的性質(zhì)①具有很強的吸附與分解有機物質(zhì)的能力②外觀：黃褐色（水質(zhì)不同，可呈深灰、灰褐、灰白等色）③味：幾乎無臭味④狀態(tài)：絮狀顆粒大小：0.02～0.2mm

表面積：20～100cm2/ml

相對密度：1.002～1.006靜置時，絨絮狀顆粒能立即凝聚成較大的絨粒而沉降，對pH有較強的緩沖能力2.活性污泥的生物相細菌、原生動物、霉菌、酵母菌、單細胞藻類等微生物原生動物：輪蟲、線蟲等（活性更高）原生動物：纖毛蟲，需氧性微生物附聚在活性污泥的表面，以攝取細菌等固體有機物作為營養(yǎng)吞食游離的細菌和微小的污泥，改善水質(zhì)作用作為凈化污水程度的指示生物細菌：主導(dǎo)作用存在形式：被包埋在膠質(zhì)中→凝膠團游離態(tài)活性污泥形成初期細菌增多聚集菌膠團活性污泥的成熟期活性污泥絮狀體吸附或黏附并分解有機物吸附金屬離子，與有機物絡(luò)合而除去防止原生動物對細菌的吞食沉降性能，利于泥水分離而排出凈水（一）活性污泥法基本組成1)進行泥水分離，保證出水水質(zhì);2)保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度反應(yīng)主體1)維持曝氣池的污泥濃度;2)改變回流比，改變曝氣池的運行工況1)是去除有機物的途徑之一2)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行由供氧曝氣風(fēng)機和專用曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧污水曝氣池曝氣混合液沉淀池出水剩余污泥回流污泥活性污泥聚集沉降上清液沉降后的活性污泥（二）活性污泥法工藝流程排出凈化處理（三）污水中微生物對有機質(zhì)的分解微生物+有機物微生物細胞增長CO2、H2O、SO42-、NH4+、PO43-異化同化+能量隨水排出熱能釋放1.曝氣生物反應(yīng)器由微生物組成的活性污泥與污水中有機污染物物質(zhì)充分混合接觸，并進而降解吸收并分解的場所活性污泥工藝的核心活性污泥絮體：懸浮的大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒

剩余活性污泥：每天都凈增一部分活性污泥用污泥泵直接排出系統(tǒng)之外---污泥池曝氣系統(tǒng)：向曝氣池供給微生物增長及分解有機物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使活性污泥與有機物充分接觸培養(yǎng)出的細菌量較少2.培養(yǎng)培養(yǎng)初期每天悶曝22h靜置2h排放4L廢水加入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pH值、COD、NH3-N濃度沒有較大的變化每天運行兩周期每周期曝氣10h靜置2h14天后污泥呈淺黑色沉淀時泥水界面由開始模糊逐漸變得邊緣清晰，鏡檢時可以觀察到草履蟲、漫游蟲生物相逐漸變好預(yù)示菌種培養(yǎng)出來測量MLSS、SV值COD和NH3-N去除率分別達到43%和10%污泥活性還不強繼續(xù)培養(yǎng)污泥活性較強培養(yǎng)階段結(jié)束30天后污泥的絮凝和沉淀性能良好混合液靜置半小時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，較為密實，可以觀察到許多活躍的鐘蟲測量污泥MLSS、SV值COD去除率達到90%以上NH3-N去除率在30%以上3.馴化NH3-N的去除率90%以上系統(tǒng)取得了良好的脫氮效果

活性污泥：大量異養(yǎng)菌硝化菌：自養(yǎng)菌，含量非常少，需馴化反硝化菌：適應(yīng)能力強，生長和繁殖快，受到廢水物質(zhì)的抑制程度小每隔兩天提高一次進水COD和NH3-N濃度馴化過程：馴化初期COD去除率為85.59%NH3-N去除率僅為23.21%4天后異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，生長速率快硝化菌含量較少，生長速率慢硝化反應(yīng)速率低NH3-N去除率明顯升高，達到了46.70%硝化菌逐漸占優(yōu)勢但NH3-N處理效果不理想馴化達到馴化目的定義：利用微生物的生長率上升階段來處理廢水的一種活性污泥法形狀：完全混合式曝氣池水深一般3-5m方形圓形矩形在表面機械曝氣器的轉(zhuǎn)動作用下，混合液在中心管內(nèi)呈上升流，并從上出口外溢，在池內(nèi)形成循環(huán)流，處理水經(jīng)設(shè)于上側(cè)的出水管進入沉淀區(qū)的中心管，混合液由中心管下部溢出進行沉淀固液分離

工作原理：沉淀區(qū)回流區(qū)曝氣區(qū)污水與池內(nèi)原有混合液完全混合，并與從沉淀區(qū)回流縫回流的活性污泥充分混合、接觸沉淀污泥在環(huán)流的作用下從回流縫回到曝氣區(qū)清水從溢流堰排出進水位于曝氣區(qū)與沉淀區(qū)之間，一般在0.6m左右，內(nèi)設(shè)豎向整流板4m以內(nèi)為宜。曝氣裝置設(shè)于池頂部中央，并深人水下某一深度，提升混合液形成上下環(huán)流導(dǎo)流區(qū)沉淀區(qū)泥水分離上部為澄清區(qū)下部為污泥區(qū)一般應(yīng)不小于2h的存泥量深度不宜小于1.5m停留時間短占地面積少，不需要再生池要求池內(nèi)維持較多的營養(yǎng)物質(zhì)提高曝氣池的處理能力曝氣池內(nèi)的污泥增長率很高微生物的活性強消耗有機物多特點：2.純氧曝氣法定義：用氧氣代替空氣進行曝氣的生物處理方法氧氣空氣中氧的含量僅為21%純氧中的含量為90%～95%氧分壓比空氣高4.4～4.7倍用純氧進行曝氣，提高氧向混合液中的傳遞能力氧氣轉(zhuǎn)移速率高達80-90%污泥對有機污染物的氧化降解速度快曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達4000-7000mk/L，提高容積負荷水力停留時間0.5～3h剩余污泥產(chǎn)量少，SVI值也低，無污泥膨脹之慮特點：混合液中飽和溶解氧濃度純氧曝氣：43mg/L空氣曝氣：9mg/L缺點：處理系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，運行費

用較高易引起爆炸空壓機空氣格柵調(diào)配污水使污水循環(huán)流動，混合液沿下降管和上升管反復(fù)循環(huán)，廢水進行處理除去大懸浮物和砂深度：（100-300m）回流污泥氧化分解溶解的N2剩余O2CO2氣泡出水3.深井曝氣法組成上升管下降管頂槽優(yōu)點：①氧的利用效率高②污泥負荷速率高③占地面積小④能夠承受強烈的負荷變動⑤能夠?qū)χ唤?jīng)過格柵和除砂池的原污水進行有效地處理，不需要設(shè)置初沉池⑥影響環(huán)境的臭味問題可以控制⑦產(chǎn)生的污泥量少⑧不受外界氣候條件影響⑨能夠用于高濃度污水處理缺點：投資較大施工難度大序號異常現(xiàn)象原因分析處理1曝氣池有臭味曝氣池供氧不足，DO值(溶解氧)偏低出水氨氮有時較高加大曝氣2污泥發(fā)黑曝氣池DO過，有機物厭氧分解H2S與F作用生成FS加大曝氣量3細小污泥漂浮污泥缺乏營養(yǎng)，活性污泥水氨氮過高，C/N不合適水，溫超過40°投加營養(yǎng)，按BOD5:N:P=100:5:1測定進水氨氮，稀釋進水4上清液渾濁出水水質(zhì)差F/M(污泥有機負荷)過高，有機物氧化不徹底，污泥濃度不夠減少進水量，培養(yǎng)成熟的活性污泥(引進新活性污泥投入曝氣池)5曝氣池表面出現(xiàn)浮渣進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)剩余污泥的排放序號異?，F(xiàn)象原因分析處理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值異常停止進水排泥后投加營養(yǎng)引進新活性污泥8曝氣池泡沫過多，呈白色進水中洗滌劑過多加消泡劑(機油或煤油)9曝氣池泡沫不易破碎，發(fā)粘進水負荷過高，有機物分解不徹底降低負荷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序號異常現(xiàn)象原因分析處理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，污泥負荷太低，進水營養(yǎng)不足，污泥自身氧化分解減少曝氣量，加大進水量，投加營養(yǎng)(N，P)按BOD5:N:P=100:5:1①穩(wěn)定化：通過處理使污泥停止降解，使其穩(wěn)定化，防止污泥二次污染周圍環(huán)境②無害化：將病原微生物及寄生蟲卵殺死③減量化：縮小污泥最終處置的體積，節(jié)省成本開支④資源化和最終處置：在處理污泥的過程中化害為利，達到循環(huán)利用和環(huán)保要求污泥處理與處置的目的：剩余污泥：微生物、未分解的有機物、重金屬一般處理方法：沉淀濃縮法：脫水方法：濃縮脫水無害化處置綜合利用重力自然濃縮，脫水程度有限污泥晾曬法：真空過濾法和離心去水法將污泥在空地上鋪成薄層日曬風(fēng)干機械脫水法：缺點：占地大、衛(wèi)生條件差，一污染地下水，效率低特點：效率高、占地少，但運轉(zhuǎn)費用高剩余污泥的無害化處理及綜合利用沸騰爐焚燒效果好投資大耗能多做建筑材料的摻和物制作纖維板材與磚瓦使用前先做無害化處理做肥料污泥含豐富的氮、磷、鉀等多種養(yǎng)分經(jīng)堆肥發(fā)酵或厭氧處理蚯蚓可以改進污泥的通氣狀況加速有機物的氧化分解去掉臭味并殺死大量的有害微生物焚燒繁殖蚯蚓作肥料作建筑材料化學(xué)制藥技術(shù)生物膜法處理廢水生物膜組成：好氧菌厭氧菌兼性菌真菌原生動物藻類其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體生物膜法：利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法濾料運動水層生物膜：附于載體表面1～３mm厭氧兼性微生物好氧兼性微生物有機物濃度低生物膜→吸附附著水層有機物→好氧層（好氧菌將其分解）→厭氧層（厭氧分解）→流動水層（老化的生物膜沖掉）→生長新生物膜多種物質(zhì)的傳遞過程空氣空氣H2O微生物代謝產(chǎn)物微生物呼吸生物膜附著水層運動水層污染物生物降解生物膜附著水層運動水層附著水層運動水層CO2、H2S、NH3水層溢出空氣中生物膜剝落：生物膜不斷增厚，其附著于載體一面的厭氧區(qū)也逐漸增厚，最后生物膜老化，會整塊剝落。生物膜脫下小塊：因為水力沖刷或氣泡振動不斷脫下小塊生物膜，然后又開始新的生物膜形成過程。生物膜更新濾料：碎石、卵石、爐渣厚度：1.5～2mm濾層底部也是通風(fēng)道缺點：衛(wèi)生條件差（滋生蚊蠅）處理效率低優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單管理方便1.普通生物濾池使污水均勻灑向濾料2.塔式生物濾池特點：占地少，費用少，凈化效果好高度：20m以上徑高比：1:6～1:8分為數(shù)層承受濾料煤渣、高爐渣、塑料波紋板、酚醛樹脂浸泡過的蜂窩紙及泡沫玻璃塊通風(fēng)方式：自然通風(fēng)（易于維持塔內(nèi)溫度）生物膜與污水接觸時間長，污水收到不同高度生物相、不同微生物的作用缺點：水泵，運轉(zhuǎn)費用高生物轉(zhuǎn)盤法：浸沒式生物濾池生物轉(zhuǎn)盤組成1.組成盤片轉(zhuǎn)動軸廢水處理槽驅(qū)動裝置1.轉(zhuǎn)盤進入水中時，有機物被生物膜吸附2.轉(zhuǎn)盤離開水面時，生物膜吸收氧氣，分解破壞有機物廢水在池中緩慢流動圓盤轉(zhuǎn)動生長兩層生物膜3.圓盤的攪動，大氣中的O2進入水中（O2有兩部分來源）4.盤上的生物膜與水、空氣交替接觸，進而去除COD、BOD，也有CO2、NH3的傳遞優(yōu)點：對突變負荷忍受性強事故少、回復(fù)快處理高濃度廢水處理效果好缺點：處理量小寒冷冬天需保溫流化床：是一種固體顆粒流態(tài)化技術(shù)使生物膜掛在運動著的固體顆粒上，處理廢水新的生化處理技術(shù)主體結(jié)構(gòu)：塔式或柱式反應(yīng)器載體：砂、無煙煤或活性炭，其粒徑為0.5～1.5mm生物粒子：微生物以載體形成的生物膜①污水與空氣從反應(yīng)器底部通入②形成氣（空氣或純氧）、

液（污水）、

固（生物膜）三相反應(yīng)系統(tǒng)③污水流速達到某一定值時，生物粒子在反應(yīng)器內(nèi)自由運動，出現(xiàn)流化狀態(tài)，形成“流化床”生物流化床的主要優(yōu)點容積負荷高，抗沖擊負荷能力強采用小粒徑固體顆粒作為載體，且載體在床內(nèi)呈流化狀態(tài)，每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（10～14g/L），傳質(zhì)速度快，廢水進入床內(nèi)，很快被混合稀釋微生物活性強生物顆粒在床體內(nèi)不斷相互碰撞和摩擦，其生物膜厚度較薄，一般在

0.2微米以下，且較均勻。同類廢水，相同處理條件下，生物膜的互相速率約為活性污泥的兩倍，反應(yīng)速率快，微生物的活性較強傳質(zhì)效果好由于載體顆粒在床體內(nèi)處于劇烈運動狀態(tài)，氣-固-液界面不斷更新，因此，傳質(zhì)效果好，有利于微生物隋污染物的吸附和降解，加快了生化反應(yīng)速率生物流化床的主要缺點設(shè)備的磨損較固定床嚴重，載體顆粒在湍東過程中會被磨損變小生物流化床應(yīng)用效率高，占地少，設(shè)備小型化，易于管理美、日等國已用于污水硝化、脫氮等深度處理和污水二級處理及其他含酚、制藥等工業(yè)廢水處理化學(xué)制藥技術(shù)厭氧處理法處理廢水厭氧處理法：在缺氧條件下，利用厭氧性微生物（包括兼性微生物）分解污水中的有機質(zhì)的方法厭氧消化法或厭氧發(fā)酵法有機質(zhì)無氧厭氧菌及兼性菌污泥氣沼氣，其中甲烷含量占60%～70%復(fù)雜有機物（纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪）兼性厭氧微生物簡單有機物（糖類、有機酸、醇等）液化階段發(fā)酵細菌產(chǎn)氫細菌產(chǎn)乙酸均產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)甲烷階段乙酸、H2、CO2、甲酸產(chǎn)甲烷菌CH4、CO2、H2（1）基本原理（2）特點耗能低（不需充氧）污泥產(chǎn)量少剩余污泥易于處理所需氮磷元素少運行費用低獲得大量生物能——沼氣優(yōu)點:缺點:①對溫度、pH等環(huán)境因素較敏感②處理出水水質(zhì)較差，需進一步利用好氧法進行處理③氣味較大④對氨氮的去除效果不好厭氧菌對溫度比較敏感：2～3℃，影響產(chǎn)氣量污水發(fā)酵溫度：中溫型發(fā)酵：20～40℃，最佳：37～38℃高溫型發(fā)酵：53～54℃高溫發(fā)酵比低溫發(fā)酵效果好有機物處理量或沼氣產(chǎn)生量比低溫高出2～2.5倍高溫發(fā)酵操作管理復(fù)雜，加熱費用大一般采用低溫發(fā)酵法（2）酸堿度pH6.5～7.5有機酸濃度（以乙酸計）：少于2000mg/L過高：說明產(chǎn)甲烷作用低，甚至停止產(chǎn)氣

（控制發(fā)酵的重要指標）（3）菌種混合菌種：

第一次投料時，必須引入足夠數(shù)量的混合菌種或者經(jīng)過厭氧消化培養(yǎng)的污泥

單純的甲烷細菌接種，效果不佳

廢水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等為微生物提供碳源需要：氮、磷等（4）廢水組成C：N=10～20：1含N量低于2%，菌體不易增殖磷：1%左右適用：有機物及懸浮物濃度較高的廢水特點：不能保留污泥產(chǎn)生污泥流失現(xiàn)象投配量低、容積負荷低、停留時間長消化池容積大處理效果不佳傳統(tǒng)厭氧消化池工藝流程厭氧消化池進水干污泥作肥料上清液排放沼氣污泥脫水與傳統(tǒng)消化法的區(qū)別增加了污泥回流厭氧接觸法的特點：

①污泥濃度高，一般為5～10gVSS/l，抗沖擊負荷能力強②有機容積負荷高，中溫時，COD負荷1～6kgCOD/m3.d，去除率為70～80%BOD負荷0.5～2.5kgBOD/m3.d，去除率80～90%③出水水質(zhì)較好④增加了沉淀池、污泥回流系統(tǒng)、真空脫氣設(shè)備，流程較復(fù)雜⑤適合于處理懸浮物和有機物濃度均很高的廢水

改進措施：

真空脫氣設(shè)備（真空度為500mmH2O）增加熱交換器，使污泥驟冷，暫時抑制厭氧污泥的活性最大的問題：污泥的沉淀①污泥上附著有小氣泡②污泥在二沉池中還有活性，產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致已下沉的污泥上浮反應(yīng)器底部有一個高濃度、高活性的污泥床是一種處理污水的厭氧生