污水处理方法PPT课件.ppt

6 污水和污水处理 小组 兰东吴伟烨官智婷张翔俊苏振东 1 1 废水处理技术为了分离出废水中各污染物质 或将其转化为无害物质 人们采用了多种办法 废水处理方法应针对污染物的不同特点 可选用不同处理方法 这些方法可按作用原理分为物理法 化学法和生物法 1 物理法适用于分离悬浮于水的不溶物 如泥沙 铁屑等固体颗粒 油污等难溶液体 主要有以下几种 1 沉淀法 即通过适当时间静置 使密度大于水的悬浮物沉淀 密度小于水的悬浮物上浮 然后分离除去 常用装置有沉沙池 沉淀池 隔油池等 2 沉淀池 幅流式沉沙池 过滤池 3 2 过滤法 3 离心分离法 4 气浮法 5 蒸发结晶 6 反渗透法 4 2 化学方法一般要涉及化学反应 或是将废水中污染物分离回收 或是使污染物变成为无害的 1 混凝法 2 中和法 3 化学沉淀法 4 氧化还原法 5 电渗析法 5 6 3 生物方法 生物方法基本原理是利用微生物进行生物化学氧化反应 适用对象主要是废水中有机污染物 常用的方法有 1 活性污泥法 2 生物膜法 3 厌氧生物处理法 4 生物 生态修复技术 7 1 活性污泥法 机理 活性污泥法就是利用悬浮在水中的活性污泥 在微生物生长有利的环境下和污水充分接触 对废水中的有机物 营养元素 N P 和某些无机毒物产生吸附 氧化分解而使废水得到净化的方法 活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称 8 活性污泥法的作用过程 1 吸附阶段主要是废水中的污染物由于活性污泥的吸附作用被转移到活性污泥中从而被去除 这一阶段时间很短 一般10 45min即可完成 2 氧化阶段在有氧的条件下 微生物将前一阶段所吸附的污染物氧化分解以获得能量或合成细胞质 从水处理的角度看 无论氧化分解还是合成都能从水中去除污染物 这一阶段进行缓慢 一般需4 6h 3 絮凝沉淀阶段氧化阶段合成的菌体 有机体絮凝形成絮凝体 通过重力沉淀从水中分离出来 使水净化 9 2 生物膜法 生物膜是一种为参与污染物净化的微生物 原生动物 小型浮游动物等提供附着生长条件的设施 它是在固定支架上设置生物填料 使大量参与污染物净化的生物在此生长 由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食 使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加 可强化河湖水体的净化能力 生物膜表面积大 可为微生物提供较大的附着表面 有利于加强对污染物的降解作用 生物膜其反应过程是 基质向生物膜表面扩散 在生物膜内部扩散 微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应 代谢生成物排出生物膜 10 11 12 3 厌氧生物处理法 厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机物的 大分子的有机物首先被水解成小分子化合物 然后被转化成甲烷和二氧化碳等 机理 其有机物的分解过程可分为酸性 酸化 阶段和碱性 甲烷化 阶段厌氧处理的应用 主要用于居住房屋和公用建筑的生活污水的处理 13 4 生物 生态修复技术 生态演替式水体修复技术简介 生态演替式水体修复技术是利用培育的植物 动物或培养接种的微生物的生命活动 对水体污染物进行转移 转化及降解作用 从而使水体得到净化的技术 水体修复技术思路是 消除争氧物质 稳定水体的高溶氧状态 快速培植优势好氧微生物 打造生态基础 并通过水生动 植物定向培养 建立起人工生态 通过人工生态向自然生态演替 恢复水体生物多样性 并充分利用自然系统的循环再生 自我修复等特点 实现水生态系统的良性循环 14 特点 具有处理效果好 工程造价相对较低 不需耗能或低耗能 运行成本低廉等优点 不向水体投放药剂 不会形成二次污染还可以与绿化环境及景观改善相结合 创造人与自然相融合的优美环境 因此已成为水体污染及富营养化治理的主要发展方向 15 目前国内外应用情况已投入了大量资金进行研究与应用如美国在1972年就研究利用生物修复技术清除宾夕法尼亚州管线泄漏的汽油 荷兰在20世纪80年代就已花费约15亿美元进行土壤的生物修复 1991年3月 在美国圣地亚哥举行的第一届原位生物修复国际研讨会使生物修复技术的推广和应用走上迅猛发展的道路 我国科技部和云南省于2000年4月投入5000万元经费 启动了 滇池水污染治理技术研究 项目 其中2370万由中科院水生所专项应用于滇池蓝藻的生物控制 2002年12月 国家 973 计划正式启动了 湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究 经费额度达2800万元 中国科学院南京地理与湖泊研究所 同济大学等科研院所也分别在太湖 上海苏州河等污染水体进行了卓有成效的生物 生态修复试验 2000年宁波大学利用生物操纵技术成功控制了宁波月湖的蓝藻水华 该项成果在2001年国际蓝藻控制学术会议上得到了国内外同行专家的一致肯定 16 水体修复技术包括 微生物修复技术 人工湿地技术 浮岛技术 植物操控技术 生态护提技术 生态复氧技术 生态清淤技术 水生动物恢复和重建技术 在实际工程应用中 可按照水体污染程度 水体环境资源现状及业主要求等考虑选用不同的技术组合 以呈现生态效益和经济效益的双赢 17 浮岛的净化作用 浮岛 原本是指由于湖岸的植物附着泥碳层向上浮起 漂浮在水面上的一种自然现象 本工程的浮岛是一种象筏子的人工浮体 在上边栽培一些芦苇之类的水生植物 漂浮在水面 人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质 利用生态工程学原理 降解 吸收水中的COD 氮 磷等 专家普遍认为植物的遮蔽效果在抑制浮游植物繁殖方面起了很大作用 它的主要机能可以归纳为三个方面 水质净化 创造生物 鸟类 鱼类 的生息空间 改善景观 18 根据有关研究资料 人工浮岛植物的水质净化要素有以下6个 植物根茎等表面对藻类的吸附 分解 植物根系的营养吸收作用 为原生动物 轮虫 枝角类 甲壳类等的摄食 繁衍等提供场所 为滤食性鱼类的摄饵 捕食 产卵繁殖 栖息等活动提供场所 去除悬浮性物质 日光的遮蔽效果 抑制藻类生长 平衡水温 19 浮岛 20 21 水生植物依靠吸附水中的氮 磷等有机物生长 水质越糟糕 植物生长的越好 一般来说 从种植到出景只需要1个月左右 且可随意组成各种形状 如生态奥运五环 梅花等 水生植物一般为美人蕉 千屈采 鸢尾 旱伞草 睡莲 荷花等根系发达 吸附能力较强的植物 22 这是在一个荷塘里种植的景观案例 种植时间为一个半月 23 实景拍摄一张冬季河道的种植实景图和三季河道景观图 24 永定河引水渠罗道庄河段生物浮床示范工程 25 人工湿地 岸边涉水植物种植 河流沿岸水生植物带 人工湿地 的水质净化作用 植物根茎等表面生物膜对有机物 特别是对藻类的吸附去除作用 植物根系的营养吸收 昆虫的摄饵 羽化等 鱼类的摄饵 捕食 防止已沉淀的悬浮性物质再次上浮 日光的遮蔽效果 在污泥表面的除磷脱氮 保护河岸作用 26 人工湿地生态处理污水 27 路边飘着荷叶的水渠 生活污水通过在这片植物群下面铺设的管径 由植物根部进行净化处理 就成了可供景观 灌溉使用的中水 这套系统可以让梅山苑小区每天处理污水60吨之多 28 绿地中央的荷花鱼池 29 人工湿地 污水处理系统 30 人工湿地生态系统净化水质技术其原理是 在一定的填料上种植美人蕉 富贵竹 芦苇 香蒲 凤眼莲等植物 将污水排放到人工建造的类似于沼泽的湿地中 经沙石 土壤的过滤 通过植物根系的多种微活动 使水质得到净化 31 岸边种植的植物 岸边种植的茭白 岸边种植的香蒲 32 扎根水下的挺水植物 挺水植物浮水植物错落生长 33 荇菜 睡莲 34 水生植物操控技术控制去污能力强 生长速度快的植物的生长范围 同时有利于对该植物物种的管理 避免造成生态灾难 扩散到相邻水域 通过此种方法可以证明 一些所谓的害草是可以进行环境利用的 根据水面的大小不同布置植物网箱 以控制水生植物的生长范围 满足景观空间形态的需求 并留出维护行船的通道 被完全控制在网箱中的凤眼莲 35 水生植物净化景观应用水生植物技术以生态学原理为指导 将生态系统结构与功能应用于水质净化 充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质 在水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物和挺水植物 使水体不仅具有自然风貌的景观 而且增强城市水体的生物净化功能 结合植物季节生长特点 其中水面浮水植物以睡莲 风眼莲为主 岸边挺水植物以芦苇 香蒲 茭白 荷花等 配合四季常青植物美华景观 既有水景绿化的作用 也起到净化水质 保护鱼类生长环境 保护河流生物多样性的目的 36 37 北京植物园鸢尾 睡莲造景 38 北京植物园水聚藻 千屈菜 鸢尾造景 39 北京植物园千屈菜 荷花造景 40 北京转河慈菇 茭白治理水体 41 水花生 抗性较强 种群密度大 净化效果较好 并具有抵抗风浪和分隔水面等功能 42 浮萍 抗寒性较强 可用于净化养殖污水与含氮磷较高的污水 43 凤眼莲 在温暖季节生长繁殖极快 能迅速覆盖水面 净化效果好 44 水葫芦 水葫芦运用于氧化塘处理印染废水 能取得了良好的效果 45 颤藻 颤藻附着生物床和水生植物联合的生物处理新工艺对去除鸡粪厌氧发酵液中的COD 氨氮和其他如磷 钾 锰 锌 镁元素及色素等有很好的效果 46 金鱼藻 利用金鱼藻来建立水生植被能去除水中的有毒的有机污染物 47 芦苇 抗性较强 种群密度大 净化效果较好 能去除水中的有毒的有机污染物与净化含氮磷较高的污水 48 海洲香薷 海洲香薷不仅吸附能力强 而且生长速度快 便于大面积培养和收获 主要功能是治理重金属污染 49 水生动物净化水体水体中投放适当的水生动物可以有效的去除水体中富余营养物质 控制藻类生长 底栖动物螺蛳主要摄食固着藻类 同时分泌促絮凝物质 使湖水中悬浮物质絮凝 促使水变清 滤食性鱼类 如鲫 鳙鱼等可以有效的去除水体中藻类物质使水体的透明度增加 鱼是水生食物链的最高级 在水体内藻类为浮游生物的食物 浮游生物又供作鱼类的饵料 使之成为 菌 藻类 浮游生物 鱼类的食物链 利用食物链关系进行有效的回收和利用资源 取得水质净化和资源化 生态效果等综合效益 50 附着在草叶上的螺蛳 游艺在治理水体的花鲢 51 新生态链建立恢复种植水生高等植物群落为原生动物提供场所 原生动物以微生物为食 消耗水中有机物总量完成养分传递 提高河流生产力 建立水体中的食物链 浮游植物 浮游类 含原生动物