废水生物处理新技术培训PPT.ppt

废水生物处理新技术 姓名 学号 日期 经二级污水处理厂处理后的城市污水 其出水水质指标达到了国家二级排放标准 由于水资源紧缺 拟对城市污水进行回用 采用生物处理的手段 使二级处理水达到生活杂用水的水质标准 有关的生物处理新技术如下 一 生物转盘生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种 生物膜法 是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术 是一种固定膜法 废水中微生物沿固体 可称载体 表面生长的生物处理方法的统称 主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物 因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状 故名 生物膜是由高度密集的好氧菌 厌氧菌 兼性菌 真菌 原生动物以及藻类等组成的生态系统 其附着的固体介质称为滤料或载体 生物膜自滤料向外可分为厌气层 好气层 附着水层 运动水层 生物膜法的原理是 生物膜首先吸附附着水层有机物 由好气层的好气菌将其分解 再进入厌气层进行厌气分解 流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜 如此往复以达到净化污水的目的 生物膜法具有以下特点 一是对水量 水质 水温变动适应性强 二是处理效果好并具良好硝化功能 三是污泥量小 约为活性污泥法的3 4 且易于固液分离 四是动力费用省 用生物膜法处理废水的构筑物有生物滤池 生物转盘和生物接触氧化池等 二 生物转盘应用实例 sw一体化污水处理装置sw一体化污水处理装置是一种以旋转生物处理单元 生物转盘为核心的高效污水处理装置 整个装置分为以下几个处理单元 1 初沉池2 缺氧池3 旋转生物处理单元 生物转盘4 二沉池 二 linpor工艺linpor工艺是传统活性污泥法的改进 其反应器实际上是传统活性污泥法与生物膜法相结合而组成的双生物组分生物反应器 它通过在传统工艺曝气池中投加一定数量的多孔 泡沫塑料颗粒作为活性生物量的载体材料而实现的 其中linpor c主要用于除去废水中的含c有机物 linpor c n同时去除废水中的c和n linpor n主要用于除n 如linpor c n的工艺流程见图3 该工艺与传统工艺不同的是 linpor c n反应器中存在较大数量的附着生长硝化细菌及其在反应器中较悬浮态微生物长得多的停留时间 因而在较高的负荷下仍能取得良好的硝化效果 linpor工艺主要优点是 改善微生物的生长条件以提高反应器的生物量和处理效果 缩小了反应器容积或对超负荷运行的传统工艺进行极量的改造以稳定处理效果 可根据处理要求 通过运行方式或运行参数的改变而实现高效的脱氮效果 对二级出水实现良好的深度处理等 该工艺有linpor c linpor c n linpor n三种不同的运行方式 可根据不同处理对象进行选择 处理效果好 应用范围广 适合在我国进行推广 该工艺目前国内尚无报道 但它在我国的污水处理中具有很好的发展前景 有关工艺流程如下 三 sbr工艺 l 1sbr处理工艺基本流程sbr工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成 sbr工艺的一个完整的操作过程 亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段 进水期 反应期 沉淀期 排水排泥期 闲置期 sbr的运行工况以间歇操作为特征 其中自进水 反应 沉淀 排水排泥至闲置期结束为一个运行周期 在一个运行周期中 各个阶段的运行时间 反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质 出水水质及运行功能要求等灵活掌握 有关工艺流程如下 sbr工艺的工序示意图 1 2sbr工艺的主要性能特点 sbr作为废水处理方法具有下述主要特点 1 在空间上完全混合 时间上完全推流式 反应速度高 为获得同样的处理效率sbr法的反应池理论明显小于连续式的体积 且池越多 sbr的总体积越小 2 工艺流程简单 构筑物少 占地省 造价低 设备费 运行管理费用低 静止沉淀 分离效果好 出水水质高 3 运行方式灵活 可生成多种工艺路线 同一反应器仅通过改变运行工艺参数就可以处理不同性质的废水 4 由于进水结束后 原水与反应器隔离 进水水质水量的变化对反应器不再有任何影响 因此工艺的耐冲击负荷能力高 间歇进水 排放以及每次进水只占反应器的2 3左右 其稀释作用进一步提高了工艺对进水冲击负荷的耐受能力 sbr反应器的优缺点 sbr反应器有以下优点 1 有效控制活性污泥膨胀 2 反应效率高 池内厌氧 好氧处于交替状态 净化效果好 特别是对难降解有机物降解性能好 3 沉淀效果好 污水在理想的静止状态下沉淀 需要时间短 效率高 出水水质好 4 可实现脱氮除磷 适当控制运行方式 实现好氧 缺氧 厌氧状态交替 具有良好的脱氮除磷效果 5 工艺简单 处理设备少 便于操作和维护管理 6 占地面积小 造价低 无二沉池 污泥回流系统 初沉池也可省略 布置紧凑等 但是 sbr反应器也有一定的缺点 1 对于单一sbr反应器需较大的调节池 2 对于多个sbr反应器来说 进水和排水的自动切换频繁 3 无法解决大型污水处理项目连续进水 连续出水的处理要求 4 设备的闲置率较高等 2 sbr工艺在水处理中的应用 序批式间歇活性污泥法 sbr 是近年来应用日趋广泛的一种污水处理工艺 在sbr工艺的基础上 又发展了一些sbr的变型工艺 例如iceas工艺cass工艺 unitank工艺 asbr工艺 bsbr工艺 dat iat工艺等sbr工艺主要应用于中小城镇生活污水处理厂生物除磷脱氮 小规模的有机废水处理 特别是非连续排放的生产废水 例如 啤酒废水等中高浓度有机废水 厂矿企业的工业废水处理水 作为污水处理出水水质较高的工程 适用于污水处理除磷脱氮 对已建污水处理厂的改造等 2 1sbr工艺性能 2 1 1b0d的去除活性污泥法去除bod的原理是利用微生物去除有机物 首先需要微生物将有机物转化为水和co2 及微生物菌体 反应后需将微生物菌体保存下来 在适当的时候通过排除剩余污泥从系统中去除新增的微生物 sbr系统中微生物所产生的rna浓度比传统的连续式系统中的微生物所产生的rna浓度高得多 而微生物的生长速率与rna的浓度有直接关系 这就意味着与传统的系统相比 sbr系统中微生物可以以更快的速率处理更多的基质 另外 在sbr系统中适当改变曝气方式可把丝状菌的生长降低到最低的程度 这些微生物的大量存在将导致污泥膨胀和起泡沫等问题 是不期望它们在活性污泥絮体中过量存在的 因此对丝状菌的控制是系统性能评价的一个重要指标 2 1 2悬浮物的去除和稳定sbr在沉淀时的优点在于停止了进 出水 也停止了曝气和混合 使沉淀在理想状态下进行 这样可获得更快的分离 可沉下更多的固体 传统的沉淀单元是无法停止进 出水的 因此沉淀在动态条件下进行 sbr系统另外一个优点是其灵活性 可以改变沉淀过程的时问 在流量较大时 沉淀时间可以减少到固体分离所必需的最小时间 以缩短整个周期的时间 处理更大的流量 如有必要滗水要求则可以在沉淀时就开始 而传统活性污泥法系统则不具备这种灵活性 2 1 3硝化和反硝化污水中的氮以有机氨和nh4 一n的形式进入系统 以n的形式从系统中去除 nh4 一n转化为n的过程分为硝化和反硝化过程 硝化过程是在溶解氧充足的条件下进行 反硝化过程是在缺氧的情况下发生 为去除sbr系统中的n 只需对处理厂的运行工艺进行简单的调节 调节周期和曝气时间 而不用对处理厂的构筑物进行大的改造 sbr工艺也可以同时去除污水中的氮 磷 sbr工艺脱氮运行程序 进水搅拌一曝气一停曝搅拌一沉淀排泥一排水 2 1 4生物除磷生物除磷首先需要一个厌氧期 没有溶解氧和氧化态的氮 同时存在易降解的有机质 在好氧阶段 高溶解氧浓度 促使污泥摄取过量的磷 在下一个厌氧期开始前从反应器中排除一定量的剩余污泥 sbr的灵活性表现在可通过改变运行模式来满足这些条件 sbr工除磷脱氮运行程序为 进水一曝气一停止搅拌一沉淀一排水一排泥 2 3sbr工艺处理污水效果 2 3 1化学沉淀 sbr工艺处理高氨氮废水随着工业的快速发展 其废水排放量越来越多 并且大部分是高浓度氨氮废水 如冶炼废水 焦化废水 化工厂和化肥厂的废水等 因此 经济有效地控制这类废水对环境的污染是目前环境工作者急待解决的问题 目前处理氨氮的技术方法很多 生物脱氮技术是当前人们研究的热点 胡书民从化学处理的角度出发去除废水中的高浓度氨氮 其反应机理是向氨氮废水中投加镁盐和磷酸盐 其中化学沉淀出水采用sbr工艺去除水中的cod及残留的氨氮 磷酸盐 sbr工艺可以在运行时间上灵活控制 易于实现自控 根据我国氮磷处理的特点 在实验室配制污水 进行sbr法处理污水脱氮除磷效果的实验研究工作 通过实验确定的sbr法处理后续污水的脱氮除磷的运行方式为 进水1小时 好氧3小时 沉淀1小时 滗水0 5小时 厌氧除磷0 5小时 周期为6h sbr法在去除有机物的同时 具有良好的脱氮除磷功能 当进水cod tp nh3 n浓度分别为300mg l 20mg l 100mg l时 出水达到一级排放标准 2 sbr在发展中的问题相对于传统的连续流活性污泥法 sbr工艺是一种尚处于发展 完善阶段的技术 许多研究工作刚刚起步 sbr在现阶段的发展过程中 应主要研究非稳定状态下活性污泥微生物代谢理论以及同时脱磷除氮的生物机理 用科学的方法完善运行模式 3小结sbr工艺是一种理想的间歇式活性污泥处理工艺 sbr工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行 从空间流程来看减少了一个环节 工艺更加简单 厂区平面布置可以更加紧凑 占地面积地比较少 并且 sbr工艺的反应与沉淀在同一池中进行 沉淀污泥仍然保留在该反应器中 无需进行污泥回流 节省了运行费用 且水处理效果好 还可以根据自身的需要选择不同的工艺 当处理厂的规模较小时 与传统活性污泥工艺相比 sbr的基建投资各运行费用都较省 所以在建设小型污水处理厂时 都推荐选择使用sbr工艺 四 ab法工艺 ab法工艺的主要特征 1 a段在很高的负荷下运行 其负荷率通常为普通活性污泥法的50 100倍 污水停留时间只有30 40min 污泥龄仅为0 3 0 5d 污泥龄较高 真核生物无法生存 只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖 a段对水质 水量 ph值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用 a段产生的污泥量较大 约占整个处理系统污泥产量的80 左右 且剩余污泥中的有机物含量高 2 b段可在很低的负荷下运行 负荷范围一般为 0 15kgbod kgmlss d 水力停留时间为2 5h 污泥龄较长 且一般为15 20d 在b段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外 有相当数量的高级真核微生物 这些微生物世代期比较长 并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖 3 a段与b段各自拥有独立的污泥回流系统 相互隔离 保证了各自独立的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统 人为地设定了a和b的明确分工 ab法工艺的优点 具有优良的污染物去除效果 较强的抗冲击负荷能力 良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等 1 对有机底物去除效率高 2 系统运行稳定 主要表现在 出水水质波动小 有极强的耐冲击负荷能力 有良好的污泥沉降性能 3 有较好的脱氮除磷效果 4 节能 运行费用低 耗电量低 可回收沼气能源 经试验证明 ab法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20 25 ab工艺的缺点 缺点一 a段在运行中如果控制不好 很容易产生臭气 影响附近的环境卫生 这主要是由于a段在超高有机负荷下工作 使a段曝气池运行于厌氧工况下 导致产生硫化氢 大粪素等恶臭气体 缺点二 当对除磷脱氮要求很高时 a段不宜按ab法的原来去处有机物的分配比去除bod55 60 因为这样b段曝气池的进水含碳有机物含量的碳 氮比偏低 不能有效的脱氮 缺点三 污泥产率高 a段产