半岛·体育中国官方网站废水生化处理的原理与基础工艺doc

　　半岛·体育中国官方网站废水生化处理的原理与基础工艺doc《水污染控制工程》 第二篇 废水生化处理原理和工艺 关键参考书目： 1）《水处理工程》，第一版，顾夏声等，清华大学出版社，1985 2)《现代废水生物处理新技术》，钱易等半岛·体育中国官方网站，中国科技出版社，1993 3）《排水工程》，第三版，张自杰等，中国建筑工业出版社，1996 4）《水污染治理工程》，黄铭荣、胡纪萃，高教出版社，1995 5）《废水生物处理数学模型》，第二版，顾夏声，清华大学出版社，1995 6）《水处理微生物学》，第三版，顾夏声等，中国建筑工业出版社，1998 第一章 废水生物处理概述 第一节 废水生物处理介绍 一、废水生物处理目标和关键性 1、废水生物处理目标 废水生物处理关键目标有以下3点：① 絮凝和去除废水中不可自然沉淀胶体状固体物；② 稳定和去除废水中有机物；③ 去除营养元素氮和磷。 2、废水生物处理关键性 ① 城市污水中约有60%以上有机物只有用生物法去除才最经济； ② 废水中氮去除通常来说只有依靠生物法； ③ 现在世界上已建成城市污水处理厂有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。 二、微生物在废水生物处理中作用 微生物在废水生物处理中关键有三个作用： ① 去除溶解性有机物（以COD或BOD5表示）（将其转化成CO2和H2O），去除溶解性无机营养元素如N（最终转化为N2气）、P（转化为富含磷剩下污泥从水中分离出来）等； ② 絮凝沉淀和降解胶体状固体物（一些难降解颗粒或胶体状有机物，能够经过微生物产生胞外多聚物等含有絮凝效果物质发生沉淀，和剩下污泥一同被排出系统；或经过吸附较长久地滞留在系统内而被缓慢降解）； ③ 稳定有机物（一些有毒有害难降解有机物能够被微生物初步分解或部分降解，而减轻毒性作用或得到部分稳定，或最终被完全转化为无机物而得到稳定）。 三、微生物代谢过程介绍 1、废水生物处理过程中微生物代谢过程示意图 有机物 有机物 微生物 新细胞物质 CO2半岛·体育中国官方网站、H2O 生物残渣 内源呼吸 分解 合成 2、微生物代谢基础要素 ① 能源：化学能，或光能——化能营养型、光能营养型； ② 碳源：有机碳，或无机碳——异养型、自养型； ③ 无机营养元素——又分为宏量元素，如：N、P、S、K、Ca、Mg等，在处理工业废水时，N、P元素和所需要去除有机污染物之间营养平衡问题有时会很关键，必需时就需要在进行中投加一定量N、P；和微量元素，如Fe、Co、Ni、Mo等，微量元素对于一些特殊细菌如产甲烷细菌等生长十分关键，所以在设计和运行厌氧生物反应器时，应给足够重视，不然会出现所谓“微量元素缺乏症”； ④ 特殊有机营养物（也称生长因子，如维生素、生物素等）：对于一些特殊细菌，一些特殊维生素对其生长影响会很大，所以，在必需时应考虑补充。 3、废水生物处理中包含微生物代谢过程关键有： ① 化能异养型代谢：在废水生物处理中最关键代谢形式，关键用于对废水中有机物去除，包含关键好氧细菌和厌氧细菌； ② 化能自养型代谢：也是废水生物处理中常见一个代谢形式，关键包含硝化细菌（将氨氮氧化为亚硝酸盐，或深入氧化为硝酸盐）、氢细菌（对其应用还处于研究阶段）、铁细菌等； ③ 光合异养型代谢：利用光合细菌以高浓度有机废水为基质生产菌体蛋白； ④ 光合自养型代谢：在废水生物处理中少有应用。 四、废水生物处理中微生物 1、细菌： 关键包含真细菌(eubacteria)和古细菌(archaebacteria)；是废水生物处理工程中最关键微生物； 依据需氧情况不一样：好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌； 依据能源碳源利用情况不一样：光合细菌——光能自养菌、光能异养菌；非光合细菌——化能自养菌半岛·体育中国官方网站、化能异养菌； 依据生长温度不一样：低温菌(?10oC~15 oC)、中温菌(15 oC ~45 oC)和高温菌(45 oC) 2、真菌： 真菌三个关键特点： ① 能在低温和低pH值条件生长； ② 在生长过程中对氮要求较低（是通常细菌1/2）； ③ 能降解纤维素。 真菌在废水处理中应用： ① 处理一些特殊工业废水； ② 固体废弃物堆肥处理 3、原生动物、后生动物： 原生动物关键以细菌为食；其种属和数量随地理出水水质而改变，可作为指示生物。 后生动物以原生动物为食；也可作为指示生物。 第二节 生物处理工艺在废水处理中地位 一、有机污染物在废水中存在形式及其关键去除方法 1、颗粒状有机物(1?m) 能够采取机械沉淀法进行去除颗粒物； 2、胶体状有机物(1nm~100nm)： 不能采取机械沉淀法进行去除较小有机颗粒物； 3、溶解性有机物(1nm)： 以分散分子状态存在于水中有机物 4、生物法处理关键对象： 废水中呈胶体状和溶解状态有机物；废水中溶解状态营养元素N和P。 二、废水处理程度分级 废水处理程度分级：一级处理——预处理或前处理；二级处理——生物处理；处理——深度处理 1、一级处理： 去除效果：EBOD ? 30%, ESS ? 50%； 关键功效：① 去除颗粒状有机物，减轻后续生物处理负担；② 调整水量、水质、水温等，有利于后续生物处理。 关键方法：物化法，如：沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调整、加热或冷却等 2、二级处理： 去除效果：EBOD ? 85?90%，ESS ? 90%； 关键功效：大量去除胶体状和溶解状有机物，确保出水达标排放； 关键方法：多种形式生物处理工艺 3、处理： 关键目标：① 去除二级处理出水中残余SS、有机物，或脱色、杀菌， ② 脱氮、除磷——预防水体富营养化；方法： 关键方法：① 物化法——超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等； ② 生物法——生物法脱氮除磷，等 早期，在中国还将脱氮除磷作为深度处理看待，认为在中国水环境中关键污染物还只是有机物，对氮、磷引发污染严重性还认识不足；但多年来，伴随中国多个大型湖泊富营养化问题和近海海域赤潮现象日益增多，对于控制废水中氮、磷排放逐步有了新认识，所以，在新排放标准中，也将氮、磷指标列入，而且在很多新建污水厂设计和运行上对于氮、磷控制全部有了明确要求，所以生物脱氮除磷已经逐步转变为二级处理范围，不再作为处理来要求了。 三、中国水环境中有机物污染严重情况 1、中国水环境污染现实状况 = 1 \* GB3 ① 废水排放量巨大； = 2 \* GB3 ② 中国水环境中量大面广污染物是有机物； = 3 \* GB3 ③ N、P污染也日益严重 2、水环境中有机污染关键起源 = 1 \* GB3 ① 生活污水：COD = 400~500mg/l，BOD5 = 200?300mg/l； = 2 \* GB3 ② 工业废水：关键有石油化工、轻工、食品等行业， 如：啤酒废水：8?20m3废水/m3酒，COD = ? 酒精废水：12?15 m3废水/m3酒，COD = 3? 味精废水：25?35 m3废水/吨味精，COD = 6? 造纸黑液：120?600 m3废水/吨纸浆，COD = 10? 四、中国城市污水处理概况 1、现实状况：处理率低下； 2、发展趋势：全国范围内大量城市污水厂正在建设

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