《污水的生物處 》課件

污水的生物處理生物處理是污水處理中重要環(huán)節(jié)，利用微生物降解有機(jī)物，改善水質(zhì)。uj課程目標(biāo)了解污水生物處理的基礎(chǔ)知識掌握污水生物處理的基本原理，包括好氧處理和厭氧處理。熟悉常見的污水生物處理工藝了解活性污泥法、接觸氧化法、生物膜法等常用工藝，及其優(yōu)缺點。污水的概念與成分來自生活和工業(yè)污水是指人類生活和工業(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢水，通常含有各種有機(jī)物、無機(jī)物、病原體等。污染環(huán)境污水如果不經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中，會造成水體污染、土壤污染等環(huán)境問題。主要成分污水中主要成分包括有機(jī)物、懸浮物、營養(yǎng)物質(zhì)、病原體等，具體成分取決于污水來源。污水處理的重要性1保護(hù)水資源污水處理可減少污染物排放，保護(hù)水資源，保障飲用水安全。2改善環(huán)境質(zhì)量污水處理可減少水體污染，改善生態(tài)環(huán)境，提高生活質(zhì)量。3促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展污水處理可回收資源，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)效益，推動社會發(fā)展。生物處理的優(yōu)勢環(huán)境友好生物處理過程利用微生物分解有機(jī)物，減少污染物排放，對環(huán)境無二次污染。經(jīng)濟(jì)高效生物處理工藝運(yùn)行成本低，能夠有效降低污水處理成本。資源循環(huán)生物處理過程中產(chǎn)生的污泥可以作為肥料或燃料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。水質(zhì)保障生物處理可有效去除污水中的病原體，保障水體安全，保護(hù)人類健康。好氧處理的基本原理微生物作用好氧生物處理依靠微生物將有機(jī)污染物氧化分解。這些微生物以有機(jī)物為食，利用氧氣將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。生物降解有機(jī)污染物通過微生物的代謝活動，被分解成二氧化碳、水和無機(jī)鹽等無害物質(zhì)。污水凈化有機(jī)污染物的降解使得污水中的COD、BOD等指標(biāo)降低，從而達(dá)到污水凈化的目的。常見的好氧生物處理工藝活性污泥法活性污泥法是最常用的好氧處理工藝，利用微生物降解污水中的有機(jī)物。接觸氧化法接觸氧化法采用生物膜法，生物膜附著在填料表面，微生物對污水進(jìn)行處理。生物膜法生物膜法利用生物膜吸附和降解污水中的有機(jī)物，常見的有生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等。其他工藝一些其他工藝，如生物滴濾、生物接觸氧化等，也廣泛應(yīng)用于污水處理?；钚晕勰喾ㄔ砘钚晕勰喾ɡ梦⑸锏拇x作用去除污水中的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)?；钚晕勰嘀械奈⑸飳⒂袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和新的微生物細(xì)胞。優(yōu)勢活性污泥法具有處理效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、易于操作管理等優(yōu)點。此外，該方法能有效去除有機(jī)物、氮、磷等污染物。接觸氧化法曝氣通過機(jī)械曝氣設(shè)備向水中充氧，促進(jìn)微生物生長。反應(yīng)器采用填料接觸氧化池，為微生物提供附著生長環(huán)境。過濾經(jīng)過填料床過濾去除水中懸浮物和有機(jī)物。生物膜法11.生物膜附著生物膜附著在固態(tài)載體上，形成一層薄膜，包含多種微生物，具有良好的降解能力。22.載體材料載體材料提供生物膜附著表面，可分為填料、生物轉(zhuǎn)盤和生物濾池等。33.優(yōu)勢生物膜法具有高效率，低能耗，易于操作等優(yōu)點，適用于處理低濃度有機(jī)廢水。44.應(yīng)用場景生物膜法廣泛應(yīng)用于城市污水處理，工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域。厭氧處理的基本原理1微生物作用厭氧處理依賴于多種微生物的協(xié)同作用，這些微生物將有機(jī)物分解成甲烷和二氧化碳等簡單物質(zhì)。2無氧環(huán)境厭氧處理過程在完全沒有氧氣的環(huán)境下進(jìn)行，微生物利用有機(jī)物中的氧作為電子受體。3階段性反應(yīng)水解酸化產(chǎn)甲烷厭氧池的工藝特點低氧環(huán)境厭氧池內(nèi)的氧氣含量極低，有利于厭氧菌的生長繁殖。水力停留時間長厭氧池中污水停留時間較長，使有機(jī)物得到充分分解。特殊的工藝流程厭氧池通常與其他處理單元組合使用，如好氧池、沉淀池等。嚴(yán)格的控制條件厭氧池的運(yùn)行需要嚴(yán)格控制溫度、pH值、有機(jī)負(fù)荷等參數(shù)。厭氧消化的優(yōu)缺點優(yōu)點厭氧消化過程可以產(chǎn)生沼氣，作為可再生能源，節(jié)約能源成本。厭氧消化可有效降低污泥體積，減少污泥處理負(fù)擔(dān)。缺點厭氧消化過程速度較慢，處理時間長。厭氧消化對溫度和pH值要求較高，控制難度大。污水預(yù)處理的作用11.提高后續(xù)處理效率去除污水中的大顆粒物質(zhì)，減輕后續(xù)處理負(fù)荷。22.保護(hù)設(shè)備防止污水中的懸浮物和雜物堵塞管道，保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行。33.改善水質(zhì)去除污水中的懸浮物、油脂等，改善水質(zhì)，便于后續(xù)處理。44.控制污泥量去除部分可沉降物質(zhì)，減少進(jìn)入后續(xù)處理的污泥量。常見的預(yù)處理工藝格柵去除污水中較大的懸浮物，如樹枝、塑料等，防止后續(xù)設(shè)備堵塞。沉砂池去除污水中較重的無機(jī)顆粒，如沙子、碎石等，降低后續(xù)設(shè)備的磨損。除臭裝置去除污水中的惡臭氣體，改善環(huán)境衛(wèi)生，減少臭氣對周圍居民的影響。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)污水流量和水質(zhì)，確保后續(xù)處理工藝穩(wěn)定運(yùn)行。初沉池的功能和原理初沉池是污水處理廠的預(yù)處理單元，主要目的是去除污水中顆粒較大的懸浮物，防止這些大顆粒物質(zhì)進(jìn)入后續(xù)的生物處理單元，影響微生物的正常代謝和處理效率。1去除懸浮物沉降速度快2降低負(fù)荷保護(hù)后續(xù)單元3提高效率提高生物處理效率初沉池的設(shè)計通常采用矩形或圓形，池體內(nèi)部設(shè)有斜板或其他沉淀裝置，利用重力沉降原理，使污水中的懸浮物沉淀到底部，并定期排放沉淀下來的污泥。初沉池是污水處理廠的重要組成部分，其功能和原理對整個污水處理過程起著至關(guān)重要的作用。二沉池的作用固液分離二沉池主要用于從污水中分離出活性污泥。沉降污泥沉降的污泥被收集并送往污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。提高出水水質(zhì)二沉池有效地去除懸浮物和有機(jī)物，提高出水水質(zhì)。消毒處理的目的和方法消毒處理的目的確保水質(zhì)安全。消除病原微生物。符合排放標(biāo)準(zhǔn)。消毒處理的方法常用的消毒方法包括：氯化消毒、紫外線消毒、臭氧消毒等。污泥處理處置的重要性環(huán)境保護(hù)污泥中含有大量的有機(jī)物，如果不及時處理，會造成環(huán)境污染。資源回收利用污泥經(jīng)過處理后，可作為肥料或燃料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。公共衛(wèi)生污泥中含有病原菌，如果不進(jìn)行妥善處理，會對人體健康造成危害。污泥濃縮的意義和工藝污泥濃縮的意義污泥濃縮可以減少污泥的體積，降低運(yùn)輸和處理成本。濃縮后的污泥更容易脫水，減少了后續(xù)污泥處理的難度。常見的污泥濃縮工藝重力濃縮法機(jī)械濃縮法離心濃縮法氣浮濃縮法污泥脫水的原理和方法降低污泥含水率污泥脫水是污泥處理的重要環(huán)節(jié)，通過減少水分，可以降低污泥體積，方便后續(xù)處理和處置。物理方法常見方法包括壓濾、離心脫水等，利用機(jī)械力將水分從污泥中分離出來?；瘜W(xué)方法通過添加化學(xué)藥劑，改變污泥的性質(zhì)，使其更容易脫水。生物方法利用微生物分解污泥中的有機(jī)物，降低污泥含水率，例如厭氧消化。生物處理工藝的控制指標(biāo)11.溶解氧(DO)溶解氧是微生物進(jìn)行生物氧化反應(yīng)的關(guān)鍵因素，其濃度會影響處理效率和微生物的活性。22.pH值pH值影響酶的活性，進(jìn)而影響微生物的代謝和污水處理效率。33.溫度溫度對微生物的生長繁殖和代謝速率影響很大，需要控制在最佳范圍內(nèi)。44.污泥濃度(MLSS)污泥濃度直接反映了生物處理系統(tǒng)中微生物的數(shù)量，是控制系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。碳氮比的影響碳氮比是指污水中碳元素與氮元素的質(zhì)量比，是影響污水生物處理效果的重要因素之一。碳氮比過低，微生物會缺乏碳源，導(dǎo)致生長緩慢，處理效率下降，因此需要添加碳源，例如甲醇、乙酸等。pH值的調(diào)控pH值影響調(diào)控方法過低抑制微生物活性，影響處理效率添加堿性物質(zhì)，如石灰過高抑制微生物活性，影響處理效率添加酸性物質(zhì)，如硫酸pH值對污水生物處理至關(guān)重要。微生物在特定pH值范圍內(nèi)才能有效地分解有機(jī)物，因此要控制好pH值。溶解氧的監(jiān)測和控制溶解氧是污水生物處理中至關(guān)重要的指標(biāo)之一，它直接影響著微生物的活性，進(jìn)而影響污水處理效果。溶解氧的監(jiān)測方法主要包括電化學(xué)法、化學(xué)法和生物法等。其中，電化學(xué)法應(yīng)用最為廣泛，它利用氧氣與電極之間的反應(yīng)來測定溶解氧濃度。溶解氧的控制通常通過曝氣系統(tǒng)來實現(xiàn)。曝氣方式主要有機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣兩種，通過調(diào)節(jié)曝氣量來控制溶解氧濃度，以滿足微生物的生長需求。此外，還需注意溶解氧濃度與溫度、pH值等因素之間的關(guān)系，并采取相應(yīng)的措施，確保溶解氧濃度維持在最佳范圍內(nèi)。生物處理的常見問題及解決生物處理過程中可能遇到一些問題，例如污泥膨脹、脫氮效率下降、除磷效果不佳等。這些問題會影響污水處理的效果，甚至造成環(huán)境污染。針對這些問題，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，例如調(diào)整碳氮比、控制pH值、優(yōu)化曝氣量、改善污泥濃度等。只有采取科學(xué)合理的措施，才能有效解決生物處理過程中遇到的問題，確保污水處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。生物處理工藝的選擇及優(yōu)化工藝選擇污水處理工藝選擇要根據(jù)污水性質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考慮。工藝優(yōu)化通過優(yōu)化工藝參數(shù)、控制系統(tǒng)和設(shè)備，提高處理效率，降低運(yùn)行成本，實現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展。運(yùn)營管理加強(qiáng)運(yùn)營管理，確保工藝穩(wěn)定運(yùn)行，并及時進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，延長設(shè)備使用壽命。環(huán)境保護(hù)生物處理工藝可以有效去除污水中的污染物，減少環(huán)境污染，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。生物處理工藝的發(fā)展趨勢技術(shù)進(jìn)步新型生物處理技術(shù)