水污染控制技术(本科)

1、水污染控制工程水污染控制工程 第第2篇篇 城市污水处理城市污水处理 （第（第2部分）部分） 祁佩时 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.1.1 4.1.1 基本概念与流程基本概念与流程 以活性污泥为主体的污水生物处理技术以活性污泥为主体的污水生物处理技术 污水处理基本流程：预处理、曝气池、二沉池、污水处理基本流程：预处理、曝气池、二沉池、 污泥回流、空气扩散污泥回流、空气扩散 自然水体自净的人工强化模拟自然水体自净的人工强化模拟 4.1.2 4.1.2 污泥的形态与微生物污泥的形态与微生物 1 1、活性污泥的形态、活性污泥的形态 具有将有机污染物

2、转化功能的微生物群体具有将有机污染物转化功能的微生物群体 活性污泥构成：活性污泥构成：Ma+Me+Mi+Mii 2 2、活性污泥微生物及作用、活性污泥微生物及作用 4.1 4.1 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 3、活性污泥微生物的增殖与增长 增殖规律总趋势与纯种微生物相同 F/M是影响活性污泥增殖速度的主要因素 四个阶段：适应期、对数增殖期、减速增殖期、 内源呼吸期 4、活性污泥絮凝体的形成 4.1.3 活性污泥净化反应过程 1、初期吸附去除 活性污泥具有大的表面积（2000-10000m2/m3） 4

3、.1 4.1 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 过程进程快（过程进程快（30min30min内）内） 2、微生物的代谢 4.2.1 影响因素 1、营养物质平衡 BOD:N:P =100:5:1BOD:N:P =100:5:1 无机元素的作用（无机元素的作用（S S、NaNa、K K、CaCa、MgMg、FeFe等）等） 2、DO值 DODO：2mg/L2mg/L左右左右 前段小、后段大前段小、后段大 4.2 影响因素与设计运行参数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥

4、法 3、pH值 最佳最佳6.5-8.56.5-8.5 前低后高前低后高 4、水温 适宜温度：适宜温度：10-4510-45 5、有毒物质 有抑制作用的无机及有机物质有抑制作用的无机及有机物质 微生物有一定的适应性微生物有一定的适应性 4.2.2 控制指标、设计运行参数 4.2 影响因素与设计运行参数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 1 1、活性污泥微生物量指标、活性污泥微生物量指标 MLSS： Ma+Me+Mi+Mii MLVSS：Ma+Me+Mi f=MLVSS / MLSS（生活污水0.75左右） 2 2、活性污泥沉降性能指标、活性污泥沉降性

5、能指标 SV SVI：SV / MLSS（mL/g），生活污水70100 3 3、污泥龄、污泥龄 VX / X 4.2 影响因素与设计运行参数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 SV SVI：SV / MLSSSV / MLSS（mL/gmL/g），生活污水），生活污水7070-100100 3 3、污泥龄、污泥龄 VX / X 4 4、BODBOD污泥负荷与污泥负荷与BODBOD容积负荷容积负荷 Ns=F / M=QSa / XV Nv=F / M=QSa / V 5 5、有机物降解与污泥增长、有机物降解与污泥增长 X=aSr-bX 4.2 影响

6、因素与设计运行参数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 图解法求系数 6、有机物降解与需氧 O2=aQSr+bVv 图解法求系数 4.3 活性污泥反应动力学基础 4.3.1 概述 活性污泥反应有机物降解、污泥增长、溶解 氧利用 4.3.2 莫诺（monod）方程式 1、莫诺基本方程式 =maxS /（Ks+S） =maxS /（Ks+S） 2、莫诺方程式的推论 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 SKs时， =max -ds/dt=maxX=K1X 有机物以最大速度降解，与底物浓度无关，零级反应； 有机物的

7、降解速度与污泥浓度有关，一级反应； SKs时，=maxS/Ks=K2S -ds/dt=K2XS 有机物降解为一级反应，底物为限制因素，微生物增殖处 于减速增殖或內源呼吸期 3、莫诺方程式对完全混合曝气池的应用 SoQ + RQSe - (Q+RQ)Se + Vds/dt = 0 K2、max、Ks等值对一定的污水为常数 4、常数值求定 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 图解法 按y=aX+(b)形式，试验取得数据，求斜率、截距 4.3.3 劳-麦方程式 1、概述 以生物固体平均停留时间(c)、单位底物利用率 (q)作为基本参数，以第一、第二基本方程

8、式表达 第一方程： c、Y、q、Kd间的关系 第二方程：有机物利用率、反应池内微生物浓度、 微生物周围有机物浓度间的关系达 2、劳-麦方程式的推论与应用 Se、Xs、R、Y等与c值的关系 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.4 4.4 运行方式与曝气池工艺参数运行方式与曝气池工艺参数 4.4.1 4.4.1 传统法传统法 经历吸附与代谢完整过程经历吸附与代谢完整过程 有机物浓度、需要速度沿池长逐渐降低有机物浓度、需要速度沿池长逐渐降低 效果好、适于处理净化与稳定程度要求高的污水效果好、适于处理净化与稳定程度要求高的污水 有机负荷较低、耗氧与供氧矛

9、盾、对水质水量变有机负荷较低、耗氧与供氧矛盾、对水质水量变 4.4.2 4.4.2 阶段法阶段法 沿曝气池长分散进水沿曝气池长分散进水 污染物负荷与需氧量均衡污染物负荷与需氧量均衡 对水质水量冲击负荷适应性增强对水质水量冲击负荷适应性增强 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.4 4.4 运行方式与曝气池工艺参数运行方式与曝气池工艺参数 4.4.3 4.4.3 再生法再生法 污泥在再生池内內源呼吸，恢复和强化活性污泥在再生池内內源呼吸，恢复和强化活性 按传统法运行，经历吸附、代谢全过程按传统法运行，经历吸附、代谢全过程 4.4.4 4.4.4 吸附

10、吸附- -再生法再生法 吸附、代谢分别在两个反应器进行吸附、代谢分别在两个反应器进行 吸附池与再生池的总容积小于传统法吸附池与再生池的总容积小于传统法 对水质水量冲击负荷具有一定承受能力对水质水量冲击负荷具有一定承受能力 4.4.5 4.4.5 延时法延时法 BOD污泥负荷低、曝气反应时间长、水质好污泥负荷低、曝气反应时间长、水质好 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 剩余污泥少且稳定、对水量水质变化适应性强剩余污泥少且稳定、对水量水质变化适应性强 基建与运行费用高、占地面积大基建与运行费用高、占地面积大 4.4.6 4.4.6 高负荷法高负荷法 B

11、ODBOD污泥负荷高、曝气反应时间长、处理效果差污泥负荷高、曝气反应时间长、处理效果差 用于处理要求不高的污水处理用于处理要求不高的污水处理 4.4.7 4.4.7 完全混合法完全混合法 全池充分混合、水质相同、需氧速度均衡全池充分混合、水质相同、需氧速度均衡 耐冲击负荷能力强，负荷高于推流式耐冲击负荷能力强，负荷高于推流式 F/MF/M值相等，在微生物增殖曲线上的一个点工作值相等，在微生物增殖曲线上的一个点工作 4.4 4.4 运行方式与曝气池工艺参运行方式与曝气池工艺参 数数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.4.8 4.4.8 多级法多级

12、法 每级均为独立系统，适应处理高浓度废水每级均为独立系统，适应处理高浓度废水 处理水水质好、建设费与运行费高处理水水质好、建设费与运行费高 4.4.9 4.4.9 深水法深水法 水深水深7m以上，氧传递速率高，占地面积小以上，氧传递速率高，占地面积小 深水中层曝气（设导流），深水底层曝气深水中层曝气（设导流），深水底层曝气 4.4.10 4.4.10 深井法深井法 深度大（深度大（50100m）、充氧能力强、占地少）、充氧能力强、占地少 不受气候影响、适于处理高浓度废水不受气候影响、适于处理高浓度废水 4.4 4.4 运行方式与曝气池工艺参运行方式与曝气池工艺参 数数 第第4 4章章 污水的生

13、物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.4.11 4.4.11 浅层法浅层法 气泡在破碎时有最高的氧转换率气泡在破碎时有最高的氧转换率 使用低压风机使用低压风机 4.4.12 4.4.12 纯氧法纯氧法 纯氧曝气（含氧量纯氧曝气（含氧量90%以上）以上） 氧利用率高、氧利用率高、MLSS值高、值高、SVI值较低、产泥量少值较低、产泥量少 4.4 4.4 运行方式与曝气池工艺参运行方式与曝气池工艺参 数数 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.5 4.5 新工艺新工艺 4.5.1 4.5.1 概述概述 多功能化、稳定化、高效化、节

14、能化多功能化、稳定化、高效化、节能化 净化机理相同、影响因素相近净化机理相同、影响因素相近 4.5.2 4.5.2 氧化沟氧化沟 构造方面：构造方面：环型、单一进水环型、单一进水 水流特征：水流特征：流态介于完全混合与推流之间流态介于完全混合与推流之间 工艺特征：工艺特征：可不设初沉池、可不单独设二沉池可不设初沉池、可不单独设二沉池 BOD负荷低、适应性强、污泥龄长、负荷低、适应性强、污泥龄长、 污泥产率低污泥产率低 曝气装置：曝气装置：作用为供氧、混合、推流作用为供氧、混合、推流 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.5 4.5 新工艺新工艺 类

15、型为横轴（转刷、转盘）、纵轴类型为横轴（转刷、转盘）、纵轴 常用系统：常用系统：卡罗塞型、交替式、二沉交替式、奥卡罗塞型、交替式、二沉交替式、奥 巴勒型、一体化等巴勒型、一体化等 4.5.3 4.5.3 间歇式（间歇式（SBRSBR） 1 1、工艺流程与特征、工艺流程与特征 工艺流程：工艺流程：初沉、间歇曝气池初沉、间歇曝气池 运行特征运行特征：SVI较低较低、不易产生污泥膨胀、不易产生污泥膨胀 具有一定的脱氮除磷功能具有一定的脱氮除磷功能 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.5 4.5 新工艺新工艺 2 2、工作原理与操作、工作原理与操作 工作

16、原理：工作原理：有机物沿时间推移而降解有机物沿时间推移而降解 运行操作：运行操作：流入、反应、沉淀、排放、待机流入、反应、沉淀、排放、待机 3 3、功能改善与强化、功能改善与强化 改善可生化性、增大污泥量、渐减曝气方式改善可生化性、增大污泥量、渐减曝气方式 4 4、变形工艺、变形工艺 ICEAS、CAST、CASS、DAT-IAT等等 4.5.4 AB4.5.4 AB法法 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.5 4.5 新工艺新工艺 1 1、主要特征、主要特征 A段由吸附池和中间沉淀池组成段由吸附池和中间沉淀池组成 B段由曝气池和二次沉淀池组成段

17、由曝气池和二次沉淀池组成 各段单独设污泥回流系统各段单独设污泥回流系统 2 2、效应与功能、效应与功能 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.6 4.6 曝气的理论基础曝气的理论基础 曝气法：鼓风、机械、联合曝气法：鼓风、机械、联合 4.6.1 4.6.1 氧转移原理氧转移原理 1 1、菲克定律、菲克定律 物质的扩散速率与浓度梯度呈正比物质的扩散速率与浓度梯度呈正比 2 2、双膜理论、双膜理论 dM/dt=-DLA(dC/dX) 理论基本点：理论基本点： 层流状态的气膜和液膜，两主体为紊流状态层流状态的气膜和液膜，两主体为紊流状态 第第4 4章章

18、污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.6 4.6 曝气的理论基础曝气的理论基础 气体传递阻力来自气、液层流膜气体传递阻力来自气、液层流膜 推动力来自气膜的氧分压、液膜的浓度梯度推动力来自气膜的氧分压、液膜的浓度梯度 氧转移决定性阻力在液膜上氧转移决定性阻力在液膜上 3 3、氧总转移系数确定、氧总转移系数确定 4.6.2 4.6.2 氧转移的影响因素氧转移的影响因素 1 1、污水水质、污水水质 2 2、水温、水温 3 3、氧分压、氧分压 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.7 4.7 曝气系统与空气扩散器曝气系统与空气

19、扩散器 主要作用主要作用: 充氧、搅拌混合充氧、搅拌混合 主要指标主要指标: 动力效率、氧利用率、氧转移率动力效率、氧利用率、氧转移率 4.7.1 4.7.1 鼓风系统与空气扩散器鼓风系统与空气扩散器 1 1、微气泡空气扩散器、微气泡空气扩散器 气泡小、气液接触面大、氧利用率高、气压损失气泡小、气液接触面大、氧利用率高、气压损失 大、易堵塞大、易堵塞 2 2、中气泡空气扩散器、中气泡空气扩散器 3 3、水力剪切空气扩散器、水力剪切空气扩散器 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.7 4.7 曝气系统与空气扩散器曝气系统与空气扩散器 第第4 4章章

20、污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4 4、水力冲击式空气扩散器、水力冲击式空气扩散器 5 5、水下空气扩散器、水下空气扩散器 4.7.2 4.7.2 机械曝气装置机械曝气装置 1 1、竖轴式机械曝气装置、竖轴式机械曝气装置 2 2、卧轴式机械曝气装置、卧轴式机械曝气装置 4.7 4.7 曝气系统与空气扩散器曝气系统与空气扩散器 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.8.1 4.8.1 曝气池的分类曝气池的分类 流动形态流动形态: : 推流式、完全混合式、循环式推流式、完全混合式、循环式 平面形状平面形状: : 廊道形、

21、园形、方形、跑道形廊道形、园形、方形、跑道形 曝气方法曝气方法: : 鼓风、机械、联合鼓风、机械、联合 组合形式组合形式: : 分建式、合建式分建式、合建式 4.8.2 4.8.2 推流式曝气池推流式曝气池 1 1、曝气系统与空气扩散器、曝气系统与空气扩散器 2 2、数目与排列组合、数目与排列组合 4.8 4.8 曝气池曝气池 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 3 3、长度、宽度和深度、长度、宽度和深度 4 4、隔墙设置、隔墙设置 5 5、顶部与底部、顶部与底部 4.8.3 4.8.3 完全混合式曝气池完全混合式曝气池 机械供氧为主机械供氧为主 曝

22、气沉淀池：多为圆形，由曝气区、导流区和沉曝气沉淀池：多为圆形，由曝气区、导流区和沉 淀区组成。淀区组成。 4.8 4.8 曝气池曝气池 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.9.1 4.9.1 概述概述 1 1、设计内容、设计内容 选定工艺流程选定工艺流程 曝气池、曝气系统计算与设计曝气池、曝气系统计算与设计 污泥回流系统计算与设计污泥回流系统计算与设计 二次沉淀池计算与设计二次沉淀池计算与设计 4.9 4.9 工艺设计工艺设计 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.10.1 4.10.1 培养与驯化培

23、养与驯化 异步培驯法异步培驯法先培养后驯化先培养后驯化 同步培驯法同步培驯法同时或交替进行培养和驯化同时或交替进行培养和驯化 接种培训法接种培训法采用其他污泥培养驯化采用其他污泥培养驯化 4.10.2 4.10.2 运行效果的检测运行效果的检测 处理效果项目：处理效果项目：BOD、COD、SS、毒物等毒物等 污泥情况项目：污泥情况项目：SV、MLSS、MLVSS、SVI、DO 微微生物镜检生物镜检 营养环境项目营养环境项目：N、P、pH、水温等水温等 4.10 4.10 维护管理维护管理 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 4.10.3 4.10.3

24、 异常现象异常现象 污泥膨胀污泥膨胀 现象：污泥不易沉淀、现象：污泥不易沉淀、SVISVI高；高； 原因：丝状菌大量繁殖或结合水增高原因：丝状菌大量繁殖或结合水增高 污泥解体污泥解体 现象：絮凝体微细化、出水浑浊；现象：絮凝体微细化、出水浑浊； 原因：运行不当、有毒物质原因：运行不当、有毒物质 污泥腐化污泥腐化 现象：污泥上浮、变黑、发臭现象：污泥上浮、变黑、发臭 原因：污泥厌氧发酵生成气体原因：污泥厌氧发酵生成气体 4.10 4.10 维护管理维护管理 第第4 4章章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）-活性污泥法活性污泥法 污泥上浮污泥上浮 现象：污泥块状上浮、搅拌后下沉；现象：污泥

25、块状上浮、搅拌后下沉； 原因：产生反硝化原因：产生反硝化 泡沫问题泡沫问题 现象：产生大量泡沫；现象：产生大量泡沫； 原因：起泡物质原因：起泡物质 4.10 4.10 维护管理维护管理 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 生物膜法生物膜法用滤料上或载体上的微生物处理污用滤料上或载体上的微生物处理污 水的方法；主要处理工艺：生物滤水的方法；主要处理工艺：生物滤 池、生物转盘、生物接触氧化、生池、生物转盘、生物接触氧化、生 物流化床物流化床 5.1.1 5.1.1 生物膜构造及有机物降解生物膜构造及有机物降解 膜构造膜构造厌氧层厌氧层+ +好氧层好氧层+ +

26、（附着水层）（附着水层） 有机物降解主要在好氧层进行有机物降解主要在好氧层进行 膜更新膜更新厌氧层增厚、平衡破坏、脱落更新厌氧层增厚、平衡破坏、脱落更新 5.1.2 5.1.2 生物膜法主要特征生物膜法主要特征 5.1 5.1 概述概述 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 1 1、微生物相方面的特征、微生物相方面的特征 微生物多样化微生物多样化 食物链长食物链长 存活世代时间长的微生物存活世代时间长的微生物 分段生长优占种属分段生长优占种属 2 2 处理工艺方面的特征处理工艺方面的特征 适应性强适应性强 污泥沉降性好污泥沉降性好 可处理低浓度污水可处理低

27、浓度污水 易维护管理易维护管理 5.1 5.1 概述概述 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 5.2.1 5.2.1 概述概述 原理：原理：生物膜法、土壤自净的人工强化生物膜法、土壤自净的人工强化 类型：类型：普通、高负荷、塔式、曝气生物滤池普通、高负荷、塔式、曝气生物滤池 5.2.2 5.2.2 普通生物滤池普通生物滤池 1 1、池体、池体 滤料、布水装置、排水系统滤料、布水装置、排水系统 2 2、计算与设计、计算与设计 滤料确定、滤池设计、布水装置滤料确定、滤池设计、布水装置 3 3、适用范围与优缺点、适用范围与优缺点 5.2 5.2 生物滤池生物滤

28、池 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 适用范围：适用范围：小水量、城镇污水、有机废水小水量、城镇污水、有机废水 优缺点：优缺点：运行稳定、易管理、省能源、负荷低、运行稳定、易管理、省能源、负荷低、 易堵塞、卫生差易堵塞、卫生差 5.2.3 5.2.3 高负荷生物滤池高负荷生物滤池 1 1、特征、特征 特征：特征：高负荷（高负荷（BODBOD负荷高负荷高6-86-8倍）、限制进水倍）、限制进水BODBOD （BODBOD5 5200mg/L200mg/L） 措施：措施：出水回流（稀释出水回流（稀释均化进水；水力负荷均化进水；水力负荷 大大冲刷大、膜更换快

29、；卫生条件好）冲刷大、膜更换快；卫生条件好） 5.2 5.2 生物滤池生物滤池 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 回流比：回流比：QR/Q 循环比：循环比：QT/Q 2 2、工艺流程、工艺流程 3 3、构造特点、构造特点 形状形状：多为圆形多为圆形 滤料滤料：种类多、人工滤料为主种类多、人工滤料为主 布水装置：布水装置：旋转布水器旋转布水器 4 4、需氧与供氧、需氧与供氧 生物膜量：生物膜量：单位滤料上生物膜量、一般膜单位滤料上生物膜量、一般膜2mm2mm厚厚 5.2 5.2 生物滤池生物滤池 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-

30、生物膜法生物膜法 需氧量：需氧量：O2=aBODr+bP 供氧：供氧：池内外空气流通、温度差、供氧充足池内外空气流通、温度差、供氧充足 5 5、计算与设计、计算与设计 负荷法负荷法：BOD容积（面积）负荷法、水力负荷法容积（面积）负荷法、水力负荷法 布水器布水器：直径直径、布水管、孔口、旋转周数、水头布水管、孔口、旋转周数、水头 5.2.4 5.2.4 塔式生物滤池塔式生物滤池 1 1、特征、特征 构造：构造：塔式（圆、方）；分层建造；高性能滤料、塔式（圆、方）；分层建造；高性能滤料、 旋转或固定布水、自然或机械通风旋转或固定布水、自然或机械通风 5.2 5.2 生物滤池生物滤池 第第5 5章

31、章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 工艺：工艺：通风好、高负荷率、分层建设、耐冲击负通风好、高负荷率、分层建设、耐冲击负 荷、适于处理城镇和有机废水荷、适于处理城镇和有机废水 计算与设计计算与设计：BODBOD容积负荷、滤料容积、水力负荷容积负荷、滤料容积、水力负荷 5.2.5 5.2.5 曝气生物滤池曝气生物滤池 特点特点：曝气充氧曝气充氧、生物降解与固液分离一体生物降解与固液分离一体 特征特征： 气、固、液三相接触、氧转移率高；气、固、液三相接触、氧转移率高； 勿需二沉池和污泥回流；勿需二沉池和污泥回流； 滤料比表面积大、生物量大滤料比表面积大、生物量大 计算与

32、设计计算与设计：BODBOD滤料负荷、曝气过滤系统、反滤料负荷、曝气过滤系统、反 冲洗系统等冲洗系统等 5.2 5.2 生物滤池生物滤池 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 1 1、构造与净化原理、构造与净化原理 构造：构造：盘片、接触反应槽、转轴、驱动装置盘片、接触反应槽、转轴、驱动装置 净化过程净化过程：吸附吸附吸氧吸氧氧化分解氧化分解 功能：功能：除有机物、硝化、脱氮、除磷除有机物、硝化、脱氮、除磷 2 2、生物转盘特征、生物转盘特征 微生物量大、生物相分级微生物量大、生物相分级、污泥龄长、食物链长、污泥龄长、食物链长 耐冲击负荷、动力消耗低、产泥

33、少、无污泥膨胀、耐冲击负荷、动力消耗低、产泥少、无污泥膨胀、 卫生条件好、完全混合卫生条件好、完全混合推流流态推流流态 5.3.2 5.3.2 组成与构造特点组成与构造特点 5.3 5.3 生物转盘生物转盘 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 1 1、盘片、盘片 总要求：总要求：质轻、高强、耐腐蚀质轻、高强、耐腐蚀 形状（园形为主），直径（形状（园形为主），直径（2-5m2-5m），间距（前宽），间距（前宽 后窄），级数（多级）后窄），级数（多级） 2 2、接触反应槽、接触反应槽 作用：作用：提供污染物与生物膜接触场所提供污染物与生物膜接触场所 形状：形

34、状：半圆形半圆形 技术要求：技术要求：分格、导流、放空、内间距分格、导流、放空、内间距 3 3、转轴与驱动装置、转轴与驱动装置 5.3 5.3 生物转盘生物转盘 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 转轴，驱动装置（动力设备、减速装置）转轴，驱动装置（动力设备、减速装置） 转速：转速：0.8-3.0r/min0.8-3.0r/min，线速度，线速度10-20m/min10-20m/min 5.3.3 5.3.3 工艺流程与组合工艺流程与组合 布置形式：布置形式：单轴单级、单轴多级、多轴多级单轴单级、单轴多级、多轴多级 选择：选择：多级串联为好多级串联为好

35、5.3.4 5.3.4 计算与设计计算与设计 内容：内容：盘面积、盘片数、氧化槽、盘面积、盘片数、氧化槽、HRT、形状等、形状等 计算方法：计算方法：负荷法（面积负荷、水力负荷、毒物负荷法（面积负荷、水力负荷、毒物 负荷）、经验公式、经验图表负荷）、经验公式、经验图表 5.3 5.3 生物转盘生物转盘 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 参数：参数：容积面积比（容积面积比（G G值）、值）、BODBOD面积负荷面积负荷NaNa、水、水 力负荷力负荷NqNq、平均接触时间、平均接触时间tata等等 5.3.5 5.3.5 技术进展技术进展 1 1、空气驱动

36、生物转盘、空气驱动生物转盘 2 2、处理装置组合、处理装置组合 3 3、藻类转盘、藻类转盘 5.3 5.3 生物转盘生物转盘 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 5.4.1 5.4.1 概述概述 原理原理：类似生物滤池类似生物滤池 运行运行：类似活性污泥法类似活性污泥法 1 1、工艺方面特征、工艺方面特征 多种形式的填料，水力条件好多种形式的填料，水力条件好 密集的生物网结构，生物相丰富密集的生物网结构，生物相丰富 生物膜更换加快，活性好生物膜更换加快，活性好 2 2、运行方面特征、运行方面特征 抗冲击能力强，运行灵活抗冲击能力强，运行灵活 5.4 5.

37、4 生物接触氧化生物接触氧化 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 维护管理方面，无污泥膨胀维护管理方面，无污泥膨胀 污泥产量少，易于沉淀污泥产量少，易于沉淀 3 3、功能方面特征、功能方面特征 可处理有机物浓度不同的污水可处理有机物浓度不同的污水 具有脱氮功能具有脱氮功能 5.4.2 5.4.2 工艺流程工艺流程 一段、二段、多段（一级、二级、多级）流程一段、二段、多段（一级、二级、多级）流程 5.4.3 5.4.3 构造与形式构造与形式 构造：构造：池体、填料池体、填料 5.4 5.4 生物接触氧化生物接触氧化 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水

38、的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 空隙率大、强度高、稳定性好、阻力小）空隙率大、强度高、稳定性好、阻力小） 形式：形式： 分流式（中心曝气型、单侧曝气型），供氧分流式（中心曝气型、单侧曝气型），供氧 与生物生长分开，膜更换慢、适于深度处理与生物生长分开，膜更换慢、适于深度处理 直流式：膜更换快、活性好直流式：膜更换快、活性好 5.4.4 5.4.4 计算与设计计算与设计 基本因素：基本因素：填料高度、池面积等填料高度、池面积等 计算方法：计算方法：BOD容积负荷法容积负荷法 5.4.5 5.4.5 应用应用 5.4 5.4 生物接触氧化生物接触氧化 第第5 5章章 污水的生物处理（二）污水的

39、生物处理（二）-生物膜法生物膜法 5.5.1 5.5.1 概述概述 强化生物处理措施强化生物处理措施：增加生物量、强化传质增加生物量、强化传质 方法：方法：加大微生物栖息表面积、加大相对运行加大微生物栖息表面积、加大相对运行 5.5.2 5.5.2 工艺类型工艺类型 二相流化床：二相流化床：单独充氧、流化床内反应单独充氧、流化床内反应 三相流化床：三相流化床：气、液、固在同一容器内气、液、固在同一容器内 机械搅拌流化床：机械搅拌流化床：机械搅拌、曝气供氧机械搅拌、曝气供氧 5.5.3 5.5.3 构造构造 床体：床体：圆形、方形圆形、方形 5.5 5.5 生物流化床生物流化床 第第5 5章章

40、污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）-生物膜法生物膜法 载体：载体：活性炭、砂、塑料球等活性炭、砂、塑料球等 布水装置布水装置：多孔板、泡罩板等多孔板、泡罩板等 脱膜装置：脱膜装置：叶轮式叶轮式 5.5 5.5 生物流化床生物流化床 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 6.1.1 6.1.1 概述概述 名称名称：氧化塘、稳定塘、生物塘等氧化塘、稳定塘、生物塘等 原理：原理：与水体净化过程相似与水体净化过程相似 用途：用途：处理城市污水与有机废水，可作为一级、处理城市污水与有机废水，可作为一级、 二级、三级处理装置二级、三级处理装置 系统：系统：单独使用与联合使用单独使用与

41、联合使用 优缺点优缺点：工程简单（设备少）、维护管理方便、工程简单（设备少）、维护管理方便、 耐冲击负荷、节能、易实现污水资源化、耐冲击负荷、节能、易实现污水资源化、 占地面积大、受气候影响大占地面积大、受气候影响大 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 分类：分类： 按溶解氧分按溶解氧分 好氧塘好氧塘好氧状态、藻类供氧为主好氧状态、藻类供氧为主 兼性塘兼性塘上层好氧、中层兼性、下层厌氧上层好氧、中层兼性、下层厌氧 厌氧塘厌氧塘厌氧状态厌氧状态 按供氧形式分按供氧形式分 自然供氧塘（好氧塘、兼性塘等）自然供氧塘（好氧塘、兼性塘等） 曝气塘曝气塘机械

42、曝气为主（好氧型、兼性型）机械曝气为主（好氧型、兼性型） 按生物种类分按生物种类分 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 水生植物塘水生植物塘植物为主植物为主 水生动物塘水生动物塘水生动物为主水生动物为主 按作用分按作用分 控制出水塘控制出水塘人为控制出水人为控制出水 贮存塘贮存塘依靠蒸发调节塘容依靠蒸发调节塘容 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 6.1.2 6.1.2 净化机理净化机理 1 1、生物与生态系统、生物与生态系统 生物：生物：细菌、藻类、微型动物、水生植物、其他细菌、藻类、微型动物、水

43、生植物、其他 水生生物水生生物 生态系统：生态系统：菌藻共生关系、物质迁移转化菌藻共生关系、物质迁移转化 2 2、净化作用、净化作用 稀释作用：稀释作用：降低污染物浓度、混合降低污染物浓度、混合 沉淀絮凝作用：沉淀絮凝作用：自然沉淀、絮凝沉淀自然沉淀、絮凝沉淀 微生物作用：微生物作用：微生物降解有机物，起主体作用微生物降解有机物，起主体作用 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 浮游生物作用：浮游生物作用：藻类供氧、食物链长、综合作用藻类供氧、食物链长、综合作用 植物作用：植物作用：净化功能、载体功能净化功能、载体功能 2 2、影响因素、影响因素

44、温度：温度：影响菌类、藻类的生命活动影响菌类、藻类的生命活动 光照：光照：影响藻类光合作用影响藻类光合作用 混合：混合：加强传质加强传质 营养物质：营养物质：C C、N N、P P、S S等等 有毒物质：有毒物质：重金属、生物毒性物质重金属、生物毒性物质 蒸发量与降水量：蒸发量与降水量：无机盐累积无机盐累积 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 污水的预处理：污水的预处理：主要是悬浮物、漂浮物的去除主要是悬浮物、漂浮物的去除 6.1.3 6.1.3 好氧塘好氧塘 1 1、概述、概述 生态系统：生态系统：菌类、藻类、水生动物、植物等菌类、藻类、水生动

45、物、植物等 DODO变化：变化：白天高、晚上低白天高、晚上低 pHpH值变化：值变化：COCO2 2 + + H H2 2O O H H2 2COCO3 3，白天高，晚上低白天高，晚上低 有机负荷：有机负荷：高负荷塘、普通塘、深度净化塘高负荷塘、普通塘、深度净化塘 2 2、好氧塘设计、好氧塘设计 一般规定一般规定：好氧状态、功能需求好氧状态、功能需求 6.1 6.1 稳定塘稳定塘 第第6 6章章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 计算：计算：面积负荷法、注意温度、光照影响面积负荷法、注意温度、光照影响 6.1.4 6.1.4 兼性塘兼性塘 1 1、概述、概述 生态系统：生态系统：多种类微生物复杂体系多种类微生物复杂体系 DODO变化：变化：上层有、底层无、中间变化上层有、