废水生物处理课程报告

1、废水生物处理课程报告废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的 有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。 废水生物处理技术 以其消耗少、效率高、本钱低、工艺操作管理方便可靠和低二次污染等显著优点 而备受人们的青睐。一、废水生物处理根本原理一废水好氧生物处理原理所谓“好氧：是指这类生物必须在有分子态氧气的存在下，才能进行正常 的生理生化反响，主要包括大局部微生物、动物以及我们人类；所谓“厌氧： 是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反响的生物，如厌氧细 菌、酵母菌等。废水厌氧生物处理原理废水厌氧生物处理指在厌氧条件下由多种微生物的共同作用下，使有机

2、物分解并产生CH和CQ的过程。1、两阶段理论：20世纪3060年代，被普遍接受的是“两阶段理论不溶性有机物可溜性有机厠堀菌细胞内源呼脂朋醱、醇奠、 g CO畑菌细胞其它产物图1 RMjE应的两阶段理论團示2、三阶段理论11:芨醉性轴菌脂肪釀、醇类II 1产氢产乙酸爵IV*III 产甲愎菌畀鼻型乙酸*CH说明：1) I* II、HkW対四类蘇理论i所庐生的细胞物嚴未表示在图中图2厌氧反响內三阶段理论柯四粪辭理论水解、发酵阶段：产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙 醇等转化为乙酸、H2/CQ;产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和 H2、CO产生CH4；3、四阶段理论四菌群学说：实际上，

3、是在上述三阶段理论的根底上，增加了一类细菌一一同型产乙酸 菌，其主要功能是可以将产氢产乙酸细菌产生的 H2/CQ合成为乙酸。但研究说明, 实际上这一局部由H2/CO2合成而来的乙酸的量较少，只占厌氧体系中总乙酸量的 5%左右。三废水生物脱氮原理1、废水生物脱氮的根本过程 氨化：废水中的含氮有机物，在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微 生物氧化分解为氨氮的过程； 硝化：废水中的氨氮在好氧自养型微生物 统称为硝化菌的作用下被 转化为NO和NO的过程； 反硝化：废水中的NO和/或NO在缺氧条件下在反硝化菌异养型细 菌的作用下被复原为N的过程。Nj * MO；叭*Iftft弟1代四废水生物除磷原理1、

4、除磷菌的过量摄取磷好氧条件下，除磷菌利用废水中的 BOD或体内贮存的聚-羟基丁酸的氧化 分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一局部磷被用来合成 ATP另外绝大局部 的磷那么被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。2、除磷菌的磷释放在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生 ATP并利用ATP将废 水中的有机物摄入细胞内，以聚-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内， 同 时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。3、富磷污泥的排放在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺 是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而到达除磷的目的。P0,m iii儿处*境生埔獻廉过闿聊帕二

5、、废水生物处理技术分类及根本描述1生物接触氧化法生物接触氧化法，是一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术 兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池，池内充填填料。已经充氧的 污水以一定的流速流经被其浸没的填料，在填料上形成生物膜。污水与生物膜广 泛接触,在生物膜上微生物的作用下，有机污染物得到去除，污水得到净化。由于 池内具备适于微生物栖息增殖的良好环境条件 ,因此,生物膜上生物相丰富、 食物 链长、微生物浓度高、活性强 ,不产生污泥膨胀 ,污泥生成量少 ,且易于沉淀。生 物接触氧化法具有多种净化功能 ,除有效地去除有机物外 ,如运行得当 ,还能够脱 氧和除磷。生物接触氧化法的关键

6、部位是填料。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞 , 现在常采用吊挂式软性填料和悬浮或半悬浮球形填料 , 能有效地防止堵塞 , 且面 积较大 , 处理效果好。2 厌氧生物滤池 厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装 置。厌氧微生物附着载体的外表生长 , 当污水自下而上升式通过载体所构成的固 定床层时 ,在厌氧微生物作用下 , 污水中的有机物得以厌氧分解 ,并产生沼气。厌 氧生物滤池有多种变型，填料的开展迅速，其工艺流程为：进水一沉淀池T厌氧消 化池T厌氧生物滤池T拔风管T氧化沟T进气出水井T排水。污水经沉淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化 , 可提高污水的可生化性 , 为

7、后续处理创造 条件。在拔风系统作用下 , 生物滤池处于兼氧状态 , 阻止了污水中甲烷细菌的产生 使整个系统仍处于酸性阶段,而氧化沟内溶解氧一般可稳定在1.5 2.8 mg/L,污 水在此进一步好氧处理。 拔风系统是处理过程的关键。 其主要优点是不耗能、 造 价低、管理简单、无噪声、无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行 效果稳定。3 土壤渗滤技术地下土壤渗滤法在我国日益受到重视。 中科院沈阳应用生态所 “八五、“九 五期间的研究说明 , 在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是 可行的 , 且出水能够作为中水回用 ;1992 年北京市环境保护科学研究院对地下土 壤毛管渗滤法处

8、理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究; 清华大学在2000 年国家科技部重大专项中 , 首先在推广应用地下土壤渗滤系统 , 取得了良好 效果： 对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性,CODcr、B0D5 NH3-N和TP的去除率分别大于 80% 90% 90唏口 98% 除此以外,浙江、 广东、天津和江苏等地还分别在无动力、 地埋式厌氧处理系统、 雨污别离管网输 送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试 , 也都取 得了一定的进展。4 土壤毛管渗滤系统该系统将污水投配到土壤外表具有一定构造的渗滤沟中 , 污染物通过物理、 化学、微生物的降解和植物的

9、吸收利用得到处理和净化。 美国、日本、澳大利亚、 以色列、俄罗斯和西欧等国一直十分重视该系统的研究和应用 , 在工艺流程、净 化方法和构筑设施等方面做到了定型化和系列化 , 并编制了相应的技术标准。该 技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高，一般可达70% 90%7(P953-964), 而且基建投资少、运行费用低、维护简便 , 整个系统埋在地下 , 不会散发臭味 , 能保证冬季较稳定的运行 , 便于污水的就地处理和回用。因此 , 对 于水资源供需矛盾日益紧张、生活污水污染日趋严重的地区 , 该技术具有很强的 技术和经济优势。5 微生物改性竹炭复合水处理技术“微生物改性竹炭复

10、合水处理技术 是南京林业大学的成果。 主要有三个核 心技术：独特的高效微生物菌群、高分子生物填料生物带和高效载体生 物改性竹炭。高效微生物菌群制备的高效微生物菌剂 , 具有高效性、针对性、灵 活性、快速启动等优点。高分子填料生物带具有比外表积大 ，到达5万m2/m3挂 膜速度快 , 外表呈正极性 ; 断面上由外及里形成了好氧、 兼性厌氧和厌氧三种反响 区, 可以去除氮、磷、有机物等多种污染物质 ; 单位容积固定的生物量高 ; 安装固 定简单 , 运用形式灵活等优点。生物改性竹炭可以增加微生物和水体中污染物的 接触时间 , 能够为微生物群落提供繁多而适宜的附着和寄居的场所 , 从而在生物 量、生

11、物相等方面大大加强 , 系统降解污染物的效率得以提高。 据悉, 这项技术吨 水投资仅为850元900元(生活污水或工业和生活混合污水)，比传统污水处理 工艺节省1015%运行本钱低,经测算,运行本钱仅为传统工艺的50%左右,一般 运行费用低于0.3元/吨。处理效果可以稳定到一级 A标准,并且可以实现废水回 用。6 硅藻精土处理技术本技术采用物理选矿法得到的硅藻含量? 92%勺硅藻精土 ,通过参加外表处 理剂, 改性制成处理各种水质的硅藻土水处理剂。这种水处理剂具有很强的吸附 性, 能将污水中的有机物和无机物吸附后很快絮凝沉降至底部并形成饼状 , 获得 可循环使用的清水 , 而饼状的沉渣可彻底别

12、离。这种处理技术 , 投资小、占地少、 设备简单、操作方便、耗电和本钱低、污染物去除率高 , 适应性及连续处理能力 强,不仅具有传统工艺的综合优点 ,而且克服了传统污水处理工艺的缺乏 , 还具有 沉渣可彻底别离并回收利用的特点。7 生活污水净化沼气池技术小型生活污水净化沼气池应用常温厌氧发酵技术 ,按照“多级自流 ,逐级降解 的原理,建立I级厌氧发酵一U级兼性消化过滤的新装置。它由厌氧发酵、兼性 消化过滤、 污水回流和填料等工艺组成。 生活污水中大局部有机物经厌氧发酵后 产生沼气 , 发酵后的污水进入兼性消化过滤池 , 局部未分解的有机物得到进一步 降解。沉淀下来的局部有机质和活性污泥回流到厌

13、氧发酵池内提高厌氧发酵的效 果, 将到达净化处理的目的。生活污水净化沼气池是一种小型分散化污水治理装 置, 具有投资少 , 效果好, 运行无需能源支持等特点。目前该技术在涟水、东海等 地得到广泛应用 , 成效较为显著。三、生物膜法在废水处理中的应用 1、生物膜法的净水机理生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的污 水处理工艺。 生物膜法是指大量的微生物附着在介质滤料外表， 形生物膜， 污水 同生物膜接触后， 溶解的有机污染物被微生物吸附转化为水、 二氧化碳、 氨气和 微生物细胞物质等，使污水得到净化。 生物膜是指附着在惰性载体外表上生长的， 具有较强的吸附和生物降解性能的

14、结构，以微生物为主 包含其产生的胞外多聚 物和吸附在微生物外表的无机及有机物等组成 ，其中提供微生物附着生长的惰 性载体称之为滤料或填料。2 生物膜法在医药废水处理中的作用 医药废水是目前比拟难处理的废水，特点是有害物质种类多，超标倍数高， 对环境污染较大。 医药废水处理方法很多， 例如铁碳微电解生化法、 生物膜 法、纳米TiO2。光催化剂降解法等。吉林省某药业生产过程中排放的污水量为 160m3/d。总排放口和车间排放的 主要污染物有悬浮物SS、化学需氧量COD生物化学需氧量BOD、氨氮NH。N等有害物质。pH值为6.09.0,污水水质情况是 CODc1150mg/L、BOD5 650mg/

15、L、SS 180mg/L、氨氮32mg/L。在处理该药业公司医药废水时，采用了水解酸化一接触氧化工艺，即在生化 反响池中填加固定的弹性立体填料合成纤维或尼龙等做生物载体，利用鼓风机 供氧，使载体上迅速生长生物膜。生物膜的生成、更新、脱落就是微生物群体代 谢兴衰的过程。四、废水生物处理技术的应用开展对于我国这样一个污染严重、资源短缺的不兴旺国家，先进的水处理工艺开 发的标准应该是适合我国国情、高效、低耗和低本钱的污水处理技术。 各类效率 高、投入低、可到达一定治理深度的城市污水处理新技术， 对经济尚不够兴旺而 污染亟待治理的我国，尤其是绝大多数没有污水处理设施的 17000多个建制镇， 在一段时

16、期内都将具有重要意义。1、城镇污水处理厂建设重点由于我国目前还处于社会主义开展的初级阶段。 大多数中小城镇处于不太发 达的农村地区，造成污染的是量大面广，是我国下一阶段治理的重点。对于我国 大量的中、小城镇的小型城市污水处理厂，是我国水污染控制的难点。根据这一 特点必须开发中小城镇适用的简易高效污水处理成套技术，重点要解决城市污水处理厂的三高问题，即投资高、电耗高和运行费用高。国家环保总局曾提出需要 建立与我国现阶段国情相适应的、经济实用的先进工艺技术的示范工程，示范工 程应该满足：吨水投资低，吨水造价应该控制在 800元；运行费用低，吨水运行 费应该控制在0.3元以下；在工程中采用国产化的设

17、备，并且采用总承包和实施 运营的机制。2、关于城镇污水处理主导工艺的思考对于引进的工艺技术，在与国外咨询公司合作过程中，大局部较好的实现了 预定的目标。但是，往往我们自己设计的污水处理工程工程， 在实施的过程中有 会出现各种应用不当的问题。这是因为以往我国污水处理技术研究偏重于工艺开 发研究，对一种工艺的了解缺乏足够的系统性、 完整性，也缺乏对整个处理工艺 综合性的比拟研究和技术经济评价体系。 这也造成我国城市污水处理，在技术选 择上摇摆不定、不断刮风。首先 80年代末流行AB工艺、然后在90年代出开始 流行三沟氧化沟其他形式的氧化沟，目前又流行SBR或UNITANK工艺的原因 所在。缺乏全面

18、和综合比拟能力，在很长的一段时间内国外的新技术和新产品就不断冲击国内市场，成熟技术和国产技术总是无法在市场上占有一席之地。这是我国城市污水领域存在的问题之一。西方国家经过一、二十年的治理工作，一些国家污水处理率到达90%以上。在这一时期1960-1970年在城市污水处理领域出现大量各种形式的污水处理 新工艺。而进入90年代，西方国家城市污水处理市场需求萎缩，一个国家一年 仅有一、两个城市污水处理厂的建设，所以在技术上失去了开发新工艺的动力。 可数的新工艺的开展，也是基于这些国家老的污水处理厂超负荷改造的需要曝气生物滤池和水回用的需求膜生物反响器。社会需求是技术开展的最好驱动 力，而我们国家对污

19、水处理工艺有极大的迫切的需求，我国对污水处理技术开发仍有巨大的动力。3、从可持续性思考城镇污水处理工艺技术目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺是国外在水污染控制过程中，被证明是行之有效的技术。并且是欧美等兴旺国家所采用的主导技术， 我国与欧美等 国家与工艺几乎处在同一水平上，但是我国的国民生产总值远远低于上述国家， 采用以上技术是否能够完全适合我国的国情，是我们需要考虑的一个问题。这需要从技术的先进性和是否代表了可持续开展的方向两个方面来考虑。目前政府往往简单认为一个城市有污水处理厂，就是经济和环境协调开展， 符合了可持续开展的原那么。对可持续开展全面理解应该根据世界环境与开展委员 会在?我们

20、共同的未来?的报告中对可持续开展的定义：“可持续开展是即满足 当代人的需求，而又不损害后代人满足其需求的能力的开展。从技术层面考虑需要判断污水处理工艺是否符合可持续开展原那么，需要从可持续开展的公平性原 那么是否表达资源和环境共享、持续性是否满足资源和环境的永续性利用和共 同性原那么是否有利于解决全球性环境问题方面来考虑。目前国内大多采用国外引进的延时曝气的氧化沟、SBR等工艺。首先，这些工艺是上世纪六、七十年代开发的工艺，是根据西方，特别欧洲国家排放标准制 订的工艺。例如采用延时曝气低负荷工艺特别适合北欧国家的气候条件冬季低温，而延时曝气对污泥是采用好氧稳定的方法，采用耗能的方法进行污泥稳定 化处理。适合了这些国家的国情和社会、经济开展情况。事实上，低负荷曝气池的池容和设备是中、 高负荷活性污泥工艺的几倍，在 建筑材料和土地资源上是高消耗，相应的投资要高数倍；其次，延时曝气系统能 耗比中、高负荷活性污泥要高4050%左右。同时，能耗增加会带来了直接运行 费的增加，能耗增加也会还要增加间接投资。据资料报道目前国内每kW发电能力除尘脱硫需要投资5001000元，那么每万吨污水增加的脱硫投资需要