第三章 废水的生物处理法-gai2010.ppt

第3章 废水的生物处理方法 废水生物处理的目的： 絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物； 稳定和去除废水中的有机物（以COD或BOD5表示）； 去除营养元素氮和磷。 废水生物处理的重要性： 1)城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才最经济； 2)废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法； 3)目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法； 4)大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。 3.1.2 废水生物处理的方法分类 废水的好氧生物处理 废水的厌氧生物处理 区别与比较 1、起作用的微生物群不一样 好氧——一类好氧菌；厌氧——两类厌氧菌 2、产物不同 好氧——产物简单，无害；厌氧——产物复杂，有异味 3、反应速度不同 好氧——快；厌氧——慢 4、对环境条件要求不同 好氧——要求不高；厌氧——要求严格 5、处理对象不同 好氧——中低浓度废水；厌氧——高浓度废水 3.1.3 影响好氧生物处理的因素 （1）营养物质 细胞组成中，C、H、O、N约占90～97%，其余3～10%为无机元素，主要的是P。因此， 一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD ? N ? P = 100 ? 5 ? 1 投加N和P。 其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等； 微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等； （3）pH值 一般好氧微生物的最适宜pH在6.5?9之间； pH?6.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀； 细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH为4～10； 酵母菌和霉菌的范围为3.0～6.0。 （4）溶解氧 废水的好氧生物处理中，微生物是以好氧微生物为主，必须使反应器中保证有足够的溶解氧，使微生物进行有氧呼吸。在好氧生物反应器中，溶解氧一般为2～4mg/L为宜。 （5）有毒物质 工业废水中，存在着对微生物有抑制、毒害作用的化学物质，如重金属及其化合物、酚、氰等。 Monod于1942年和1950年曾两次进行了单一基质的纯菌种培养实验，也发现了与上述酶促反应类似的规律，进而提出了与米门公式想类似的表达微生物比增殖速率与基质浓度之间的动力学公式，即莫诺德模式。 3.1.6 污水可生化性 污水的可生化性指污水中污染物被微生物降解的难易程度。 一般用BOD/COD的比值表示。 BOD/COD0.3，难生化 BOD/COD=0.3~0.6，可生化 BOD/COD0.6，易生化 3.2 活性污泥法 3.2.1 活性污泥法的基本原理 （一）活性污泥 1、定义：有机废水经过适当曝气之后产生的褐色絮凝体。 2、组成：活性的微生物；微生物自身氧化的残留物；吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物和无机物组成。 其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个生态系。 细菌：以异养型原核生物为主，它是降解污染物质的主体，具有分解有机物的能力。 真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白质的功能。 原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类。其出现的顺序反映了处理水质的好坏，最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型纤毛虫。 后生动物：主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是水质稳定的标志。 （二）活性污泥法的基本流程 初次池：主要作用是去除SS、调节水质，同时去除部分有机物。 曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解。 二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。 回流系统：排放剩余污泥，维持活性污泥系统的稳定或污泥浓度的恒定。 （三） 活性污泥降解废水中有机物的过程 活性污泥法在曝气过程中，对有机物的去除分两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。 （1）吸附阶段 从图可看出，在泥水混和曝气30min内，废水中BOD5的去除率可达70％，这种现象称为活性污泥的初期吸附。 （2）稳定阶段 吸附阶段结束后，微生物要对大量被吸附的有机物进行氧化分解，并利用有机物合成细胞自身物质，进行细胞的更新、增殖，同时也继续吸附废水中的残余的有机物。 经过稳定阶段后，废水中的有机物发生了质的变化，一部分被氧化为无机物，另一部分变为微生物细胞体即活性污泥。 3.2.2 活性污泥法的设计运行参数 （一）活性污泥浓度（MLSS、MLVSS） MLSS浓度—— 混合液悬浮固体浓度 混合液固体悬浮物浓度是指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的质量，单位为mg/L或g/L。 MLVSS——混合液挥发性悬浮固体 浓度 指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L。 一般在活性污泥法中用MLVSS表示活性污泥中生物的含量。在一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对于生活污水，常在0.7