1污水处理基础知识培训.ppt

建工金源环保集团bceg goldensourcesgroup water wastewatercapabilities experience2008 污水处理厂运营基础知识培训 为您解决水问题serveyourbusinesssustainability 知水 善道know how knowhow 开篇 污水生物处理是一门怎样的学问好氧生物处理反应器概念 作用 污水生物处理是怎样一门学问 1 生物处理工艺包括好氧生物处理 厌氧生物处理 2 污水生物处理可以说是一项仿生学技术3 好氧生物处理模仿的是河流的自净功能 并且在好氧反应器内大大强化了这种自净功能 主要被强化的因素包括 好氧微生物的数量 需求的氧气量 需求的营养量 泥水气的充分混合接触4 这种强化效果的实现是在好氧反应器内实现的 反应器 反应器概念 实现污水生物处理功能的装置 包括反应池体 供氧系统 推流设备等 反应器作用 微生物 含氧的微气泡 含营养的污水在反应器内充分混合接触 最大限度提高了反应速度 反应器的水力特性 在反应器内使泥水气充分混合接触的特性 水力特性越好 反应效果越好 一 名词解释二 活性污泥法及运行管理三 我公司现有污水处理厂的工艺情况 目录 第一部分名词解释 ph用来表示酸碱度 ph值等于氢离子浓度的负对数 ph 7时 污水呈中性 ph7时 数值越大 碱性越强 1 ph ph是微生物生长需要满足的基本条件 ph超出6 9范围 对人 畜造成危害 对污水处理产生不利影响 ph 6 腐蚀设备 碱度 能与强酸产生中和反应的物质 污水所含碱度 缓冲外加酸碱 维持ph 活性污泥中微生物的生长需要处在适宜的ph值范围内 测量方法 试纸法 电位法 化学分析法 第一部分名词解释 几种测试方式的比较ph试纸ph笔ph计 第一部分名词解释 第一部分名词解释 2 ss 为suspendedsolid 悬浮固体或悬浮物 的缩写 一般指用滤纸过滤水样 将滤后截留物在105 110 温度中干燥恒重后的固体重量 sssuspendedsolid 悬浮固体或悬浮物 ss影响 无机悬浮物含量较高 加重构筑物负担造成淤积减少池体有效容积影响处理效果 有机悬浮杂物含量高 影响设备正常运转 一 名词解释 dodissolvedoxygen 溶解氧 在曝气池内必须有足够的溶解氧 不小于2mg l 局部区域不小于1mg l 第一部分名词解释 氨氮 污水中含氮化合物有四种 有机氮 氨氮 亚硝酸盐氮与硝酸盐氮 氨氮在污水中存在形式有游离氨 nh3 与离子状态铵盐 nh4 两种 故氨氮等于两者之和 4 nh3 n 5 tp 总磷 是污水中有机磷与无机磷之和 有机磷的存在形式主要有 葡萄糖 6 磷酸 2 磷酸 甘油酸及磷肌酸等 无机磷都以磷酸盐形式存在 包括正磷酸盐 po43 偏磷酸盐 po3 磷酸氢盐 hpo42 磷酸二氢盐 h2po4 等 nh3 n氨氮氨氮的组成氨氮的作用提供营养缓冲污水ph过高 抑制微生物活动 15 tp污水中有机磷与无机磷之和 活性微生物必需营养物质 有研究表明 磷的缺乏能引起非丝状菌膨胀 第一部分名词解释 cod 5日生化需氧量 生化需氧量全称为生物化学需氧量 bio chemicaloxygendemand 简写为bod 它是在水温为20 的条件下 由于微生物 主要是细菌 的生活活动 将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量 bod5 chemicaloxygendemand 化学需氧量 的缩写 用强氧化剂 我国法定用重铬酸钾 在酸性条件下 将有机物氧化成co2与h2o所消耗的氧量 即称为化学需氧量 用codcr表示 一般简写为cod 污水的codcr值不仅包含了水中的几乎所有有机物被氧化的耗氧量 同时还包括了水中亚硝酸盐 亚铁盐 硫化物等还原性无机物被氧化的耗氧量 codchemicaloxygendemand 化学需氧量 用强氧化剂 在酸性条件下 将有机物氧化成co2与h2o所消耗的氧量 包括两部分物质被氧化消耗氧量 1 所有有机物2 还原性无机物cod与bod比较 cbod5 codcr 用来判断污水可生化性 b c 0 6 可生化性良好 0 45 0 6 可生化性比较好 0 30 0 45 可生化性尚好 0 30 可生化性较差 bod与cod的关系 mlss污泥mixedliquorsuspendedsolids混合液悬浮固体浓度含义 单位容积混合液所含活性污泥固体总重 过高泥龄延长增加曝气量电耗高mlss过低达不到处理效果最佳mlss 加大剩余污泥排量强制降低 第一部分名词解释 9 mlvss 混合液悬浮固体浓度 mixedliquorsuspendedsolids 的简称 又称混合液污泥浓度 它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量 包括四部分 具有代谢功能活性的微生物群体 微生物 主要是细菌 内源代谢 自身氧化的残留物 由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质 由污水挟入的无机物质 8 mlss 混合液挥发性悬浮固体浓度 mixedliquorvolatilesuspendedsolids 的简称 它扣除了mlss中无机物质的部分 在表示活性污泥活性部分数量上 相对于mlss来说在精确度方面进了一步 mlvssmixedliquorvolatilesuspendedsolids 混合液挥发性悬浮固体浓度 mlvss 扣除这一部分mlvss mlss若超出范围或改变过大 造成出水水质变差 第一部分名词解释 svi 污泥沉降比 sv 又称30min沉降比 是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例 以 表示 sv能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚 沉降性能 通常sv值越小 污泥的沉降性能越好 sv30 英文 污泥容积指数 sludgevolumeindex 的缩写 简称 污泥指数 本项指标的物理意义是在曝气池出口处的混合液 在经过30min静沉后 每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积 以ml计 svi污泥容积指数sludgevolumeindex 简称污泥指数 物理意义 适宜范围 70 避免采用介于0 5 1 5 mlss d 之间的bod 污泥负荷 此时svi值突出最高 第一部分名词解释 有机污染物量与活性污泥量的比值 在具体工程应用上 f m值是以bod 污泥负荷 又称bod ss负荷率 ns 表示的 即f m ns bod 污泥负荷所表示的是曝气池内单位重量 活性污泥 在单位时间 1d 内能够接受 并将其降解到预定程度的有机污染物量 bod 12 f m f m有机污染物量与活性污泥量的比值 工程上 f m ns bod 污泥负荷 又称bod ss负荷率 ns含义 单位重量活性污泥 在单位时间 1d 内能够接受 并将其降解到预定程度的有机污染物量 与污泥膨胀有直接关系 f m采用低值ns和高值ns的优缺点 第一部分名词解释 srt 水力停留时间 hydraulicretentiontime 是水流在处理构筑物内的平均驻留时间 从直观上看 可以用处理构筑物的容积与处理进水量的比值来表示 hrt的单位一般用h表示 hrt 生物固体平均停留时间 sludgeretentiontime 是生物体 污泥 在处理构筑物内的平均驻留时间 即污泥龄 从直观上看 可以用处理构筑物内的污泥总量与剩余污泥排放量的比值来表示 srt的单位一般用d来表示 hrthydraulicretentiontime 水力停留时间 生物体 污泥 在处理构筑物内的平均驻留时间计算 处理构筑物内污泥总量与剩余污泥排放量的比值合理的hrt 保证微生物与污染物充分接触 srt即污泥龄sludgeretentiontime 生物固体平均停留时间 水流在处理构筑物内的平均驻留时间计算 处理构筑物的容积与处理进水量的比值srt 保证微生物增殖并占优势地位且保持足够生物量 二 活性污泥法及运行管理 一 活性污泥的组成 包括四部分 微生物群体微生物内源代谢 自身氧化的残留物难降解有机物无机物质 二 活性污泥法及运行管理 二 活性污泥微生物增殖与活性污泥增长的四个阶段 1 适应阶段 3 减速增长阶段 2 对数增长阶段 4 内源代谢阶段 也叫调整阶段 微生物不增殖 有机物快速分解 微生物快速增长 活性污泥去除有机物的能力大 污泥不易凝聚 沉淀差 生长率下降 一般活性污泥法所采用的工作阶段 有机物能基本去除 污泥的凝聚性和沉降性都较好 污泥自身氧化 逐渐减少 污泥沉降性良好 但凝聚性较差 二 活性污泥法及运行管理 三 活性污泥沉降性能的指标sv svi sv污泥沉降比 又称30min沉降比混合液静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例 以 表示 其值反映污泥量和污泥的凝聚 沉降性能 其值与污泥种类 絮凝性能和污泥浓度有关 二 活性污泥法及运行管理 三 活性污泥沉降性能的指标sv svi svi污泥容积指数曝气池出口处的混合液在经过30min静沉后 每g干污泥形成的沉淀污泥占有的容积 以ml计 其值反映活性污泥的凝聚 沉降性能 生活污水及城市污水 svi宜介于70 100之间 二 活性污泥法及运行管理 四 环境因素对活性污泥产生的影响sv污泥沉降比 又称30min沉降比混合液静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例 以 表示 其值反映污泥量和污泥的凝聚 沉降性能 其值与污泥种类 絮凝性能和污泥浓度有关 二 活性污泥法及运行管理 四 环境因素对活性污泥产生的影响 五 活性污泥法脱氮除磷的基本原理 第二部分活性污泥法及运行管理 氮的危害 措施或对策 物理化学脱氮和生物脱氮 导致水体营养化 降低水体do浓度 使水有异味 增加水处理成本 当农灌时 tn超过1mg l 作物因过量吸收氨氮而疯长 不结果 硝态氮会演变为致癌物 必需进行污染防治 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 污水中的含氮化合物有有机氮 蛋白质 氨基酸 尿素 胺类化合物等 和氨态氮等 氨化 硝化 反硝化 生物脱氮的基本步骤 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 有机氮化合物 在氨化菌的作用下 分解 转化为氨态氮 这一过程称为 氨化反应 好氧 氧化酶催化下的氧化脱氨 例如氨基酸生成酮酸和氨 好氧菌在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应 厌氧 还原脱氨 水解脱氨 脱水脱氨 氨化 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 硝化作用是指将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝态氮的生物化学反应 亚硝化反应 硝化反应 硝化 总反应式 发生硝化反应时细菌分别从氧化nh3和no2 的过程中获得能量 碳源来自无机碳化合物 如co32 hco co2等 硝化菌为化能自养菌 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 nh3的生物氧化需要大量的氧 大约每去除1g的nh3 n需要4 2go2 硝化过程细胞产率非常低 且难以维持较高胜物浓度 特别是在低温的冬季 特点 硝化过程中产生大量的的质子 h 为了使反应能顺利进行 需要大量的碱中和 其理论上大约为每氧化1g的nh3 n需要碱度5 57g 以naco3计 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 温度 ph 影响因素 溶解氧 生物固体平均停留时间 污泥龄 重金属及有毒物质 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 反硝化作用是指在厌氧或缺氧 do 0 3 0 5mg l 条件下 硝态氮 亚硝态氮及其其它氮氧化物被用作电子受体而还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应 反硝化 h 可以是任何能提供电子 且能还原no3 及no2 为的物质 包括有机物 硫化物 h 等 反应历程 第二部分活性污泥法及运行管理 1 生物脱氮原理 在反硝化反应过程中 硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动 可能有两种转化途径 即 同化反硝化 合成 最终形成有机氮化合物 成为菌体的组成部分 另一为异化反硝化 分解 最终产物是气态氮 反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌的细菌 五 活性污泥法脱氮除磷的基本原理 2 生物除磷原理所谓生物除磷 是利用聚磷菌一类的微生物 能够过量地 在数量上超过其生理需要 从外部环境摄取磷 并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内 形成高磷污泥 排除系统外 达到从污水中除磷的效果 第二部分活性污泥法及运行管理 第二部分活性污泥法及运行管理 在好氧条件下 聚磷菌营有氧呼吸 不断地氧化分解其体内储存的有机物 同时也不断地通过主动输送的方式 从外部环境向其体内摄取有机物 由于氧化分解 又不断地放出能量 能量为adp所获得 并结合h3po4而合成atp h3po4 除一小部分是聚磷菌分解其体内聚磷酸盐而取得的外 大部分是聚磷菌利用能量 在透膜酶的催化作用下 通过主动输送的方式从外部将环境中的h3po4摄入体内的 摄入的h3po4一部分用于合成atp 另一部分则用于合成聚磷酸盐 这种现象就是 磷的过剩摄取 在厌氧条件下 聚磷菌体内的atp进行水解 放出h3po4和能量 形成adp 六 活性污泥异常情况 1 污泥膨胀污泥膨胀是活性污泥法系统常见的一种异常现象 是指由于某种因素的改变 活性污泥质量变轻 膨大 沉降性能恶化 svi值不断升高 不能在二沉池内进行正常的泥水分离 二沉池的污泥面不断上升 最终导致污泥流失 使曝气池中的mlss浓度过度降低 从而破坏正常工艺运行的污泥 这种现象称为污泥膨胀 污泥膨胀通常是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖而导致的 第二部分活性污泥法及运行管理 第二部分活性污泥法及运行管理 污泥膨胀原因及解决办法 高粘性非丝状菌膨胀 do低 营养盐不足 进水负荷突然增加等造成吸附的有机物不能及时分解造成 首先减少进水量 同时 分析出产生有机物积累的原因 如能及时找对原因 可在一天内恢复 丝状菌膨胀 丝状菌大量繁殖造成活性污泥不能正常沉降 随水流失 恢复的方法为引入一沉或浓缩池生物泥或厌氧污泥 同时把运行环境调整到正常进行条件 可在十五天左右恢复 最多一个月 第二部分活性污泥法及运行管理 污泥膨胀原因及解决办法 措施a 投药处理 能够杀灭丝状菌的药剂有氯 臭氧 过氧化氢等 有效氯为10 20mg l时 就能够有效杀灭球衣菌 贝代硫菌 高于20mg l时 可能对絮凝体形成菌产生危害 因此 在使用氯时一定要按投加量的允许范围合理投加 而臭氧 过氧化氢等氧化剂只有在较高的计量条件下才对球衣菌有杀灭效果 措施b 改善 提高活性污泥的絮凝性 在曝气池的入口处投加硫酸铝 三氯化铁 高分子混凝剂等絮凝剂 措施c 改善 提高活性污泥的沉降性 密实性 在曝气池的入口处投加粘土 消石灰 生污泥或消化污泥 第二部分活性污泥法及运行管理 污泥膨胀原因及解决办法 措施d 加大回流污泥量 通过这一措施 高粘性膨胀的致因物质 即多糖类物降低了 在多数情况下 能够解脱高粘性膨胀 有条件的地方还可在回流污泥前进行内源呼吸期 提高了絮凝体形成细菌群摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力 丝状菌性膨胀也能够得到抑制 在曝气过程中 可以考虑加入氯 磷等营养物质 这样可以强化污泥活性 措施e 使废水经常处于新鲜状态 防止形成厌氧状态 如有条件采取预曝气措施 使废水经常处于预曝气状态 吹脱硫化氢等有害气体 并避免贝代硫菌加以利用增殖 措施f 加强曝气 提高混和液do浓度 防止混和液缺氧或厌氧状态 即或是局部的或是一时的呈厌氧状态 也不利于絮体形成菌的生理活动 而有利于丝状菌的增殖 措施g 在有利条件下 可以考虑改变水温 水温在15摄氏度以下易于发生高粘性膨胀 而丝状菌性膨胀则多发生在20摄氏度以上 第二部分活性污泥法及运行管理 污泥膨胀原因及解决办法 措施h 降低污泥在二沉池内停留时间 防止形成厌氧状态 措施i 调整污泥负荷 运行经验表明 如果污泥负荷超过0 35kgbod kgmlss d易于发生丝状菌性污泥膨胀 措施j 调整混合液中的营养物质平衡 即保证bod n p 100 5 1的要求 当混和液失去营养平衡时 往往会发生高粘性污泥膨胀 措施k 控制丝状菌的增殖 对已产生大量球衣菌属的活性污泥 用浓度为50mg l的硫酸铜 保持5mg l的残留浓度 能够抑制球衣菌属的增殖 2 活性污泥解体sv和svi值特别高 出水非常浑浊 处理效果急剧下降等现象往往是活性污泥解体的征兆 第二部分活性污泥法及运行管理 进水中有毒物质或有机物含量突然升高很多 使微生物代谢功能受到损害甚至丧失 活性污泥失去净化活性和絮凝活性 第二部分活性污泥法及运行管理 这种情况在工业废水处理厂经常出现 通常是工厂事故污水排放量过多 使污水处理系统超负荷运行所导致的 解决的对策是将事故排水及时引向事故池或在均质调节池内与其他污水充分混合均匀 并充分发挥预处理设施的作用 利用混凝沉淀等物理 化学法进行处理后 再进入生物处理系统 污泥解体原因及解决办法 污泥中毒 污泥的过度自身氧化 菌胶团的絮凝性能下降 最后导致污泥解体 长此以往 还可能会使污泥部分或全部失活 在进水有机负荷再提高时失去净化功能 使出水水质急剧恶化 第二部分活性污泥法及运行管理 处理水量或污水浓度长期偏低而曝气量仍维持正常值 其结果就会出现过度曝气 对策是减少风机运转台数或降低表曝机转速 或减少曝气池运转间数 只运行部分曝气池 污泥解体原因及解决办法 有机负荷长时间偏低 第二部分活性污泥法及运行管理 污泥上浮原因及解决办法 酸化 溶解氧被逐渐消耗而发生酸化 产生h2s等气体附着在污泥絮体 一是及时排出剩余污泥和加大回流污泥量 减少停留时间 二是加强曝气池末端的充氧量 提高进入二沉池的混合液中的溶解氧含量 硝化 srt长 发生硝化 二沉池的混合液中含有大量硝酸盐 污泥缺氧而发生反硝化 反硝化产生的n2同