水污染控制工程高廷耀第三版课程学习重点

水污染控制工程高廷耀第三版课程学习重点内容摘要：

以取得更好的除磷脱氮效果。 9 （三）气体传递原理和曝气设备 ：指向混合液供给 1kg 氧时，水中所能获得的氧量。 评价鼓风曝气。 ： 指单位动力在单位时间内所转移的氧量。 评价机械曝气。 3. KL— 液膜中氧分子的传质系数。 A— 气液接触界面面积， m3 Cs— 与界面氧分压所对应的溶液饱和 溶解氧值。 C— 溶液中溶解氧浓度。 KLa值的因素： （ 1）溶解在水中的憎水性有机物影响 KLa值。 （ 2）水体的温度同时影响 KLa值和 Cs 值。 ： ，使活性污泥处于悬浮状态，达到污泥同污染物、溶解氧充分接触。 ：鼓风曝气和机械曝气 鼓风机供应一定的 风量 要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体呈悬浮状态， 风压 要满足克服管道系统和扩散器的摩擦损耗以及扩散器上部的静水压； 空气净化器 的目的是改善整个曝气系统的运行状态和防治扩散器阻塞。 气设备性能指标： 计算 好氧速度与基质 BOD 去除的关系 Q废水处理量 a’ 平均转化 1kgBOD 需氧量 b’ 微生物自身氧化需氧量 X污泥浓度 V污泥体积 （四）活性污泥法的设计计算 污泥龄在污水处理系统设计和运行管理中的作用。 污泥泥龄即生物固体停留时间，其定义为在处理系统（曝气池）中微生物的平均停留时间。 在工程上，就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 活性污泥泥龄是活性污泥处理系统设计 /运行的重要参数。 在曝气池设计中的活性污泥法， 出水水 质，曝气池混合液污泥浓度、污泥回流比 等都与污泥泥龄存在一定的数学关系，由活性污泥泥龄即可计算出 曝气池的容积。 而在 剩余污泥的计算 中也可根据污泥泥龄直接计算每天的剩余污泥。 而在活性污泥处理系统运行 管理 过程中，活性污泥泥龄也会影响到污泥 絮凝 的效果。 另外污泥泥龄也有助于进步了解活性污泥法的某些 机理 ，而且还有助于说明活性污泥中 微生物的组成。 曝气池容积 Y— 活性污泥的产率系数， gVSS/gBOD Q— 预曝气时间相当的平均进水流量， m3/d S0— 曝气池进水的平均 BOD5 值 Se— 曝气池出水的平均 BOD5 值 X— 曝气池混合液污泥浓度 MLVSS Kd— 内源代谢系数， d1 10 （五）活性污泥法的运行和管理 培养： 为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，经过一段时间，就会有活性污泥形成，且在数量上逐渐增加，到最后达到处理废水所需的污泥浓度。 驯化 ：对混合微生物群进行淘汰和诱导，不能适应环境条件和所处理废水特性的微生物被抑制，具有分解废水有机物活性的微生物得到发育，并诱导出能利用废水有机物的酶体系。 ：指污泥体积增大而密度下降，污泥的凝聚性和沉降性恶化，致使处理水浑浊的现象。 泥特征 （ 1）结构松散，质量变轻，沉淀压缩性差 （ 2） SV 值增大，有时达到 90%， SVI 达到 300 以上，大量污泥流失，出水浑浊； （ 3）二次沉淀池难以固液分离，回流污泥浓度低，无法维持曝气池正常工作 */ ： （ 1） DO（溶解氧） 菌胶团要求 DO 至少在 ，丝状菌在 DO 低于 ，甚至在厌氧条件下残存而不受影响。 所以，一般来说曝气池中溶解氧应保持在 2mg/L。 （ 2）冲击负荷 负荷超过了正常负荷，污泥膨胀程度提供，絮凝体增大，絮体内部 DO 消耗提高，从而致使絮体内部缺氧，抑制菌胶团生长，也就提供了丝状菌生长的低氧条件，丝状菌生长超过了菌胶团的生长，导致污泥膨胀。 （ 3）营养条件变化 一般细菌在营养为 BOD5： N： P=100： 5:1 条件下生长。 如果 N、 P缺乏， C/N 比升高，即碳水化合物相对过剩，过多，适宜丝状菌生长。 （ 4）硫化物 经验表明，含硫化合物高的废水易发生由硫细菌引起的丝状菌膨胀。 （ 5）有毒重金属的冲击负荷 虽然重金属对丝状细菌和菌胶团都有抑制作用，但不能使丝状细菌消失，此时的絮体呈针点状，使出水悬浮物浓度提高。 （ 6） PH 值 丝状菌生长 ，而菌胶团生长的 PH 为 6— 8。 （ 7）温度 丝状菌适宜于高温生长，因此在高温环境下易发生污泥膨胀。 菌胶团适宜中温。 ：污泥上浮 泡沫问题 （六）二次沉淀池 （固液分离）和污泥浓缩（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少）两方面的要求。 、竖流式和辐流式沉淀池。 但应注意一下特点： （ 1）二次沉淀池的进水部分要仔细考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使泥花结大。 （ 2）二沉池中污泥絮体 较轻，容易被出水挟走，因此要限制出流堰流速。 （ 3）污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求。 五 .生物膜法 Trickling Filters These are beds of coarse media(often stones or plastic) 310 ft is sprayed into the air(aeration),and the allow to trickle through the media,break down material in the fliters drain at the bottom。 the wastewater is collected and then undergoes sedimentation. （一）概述 是污水土地处理的人工强化法，依靠固着于固体介质表面的微生物来去除废水中溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法。 ： 含有机分子的水→生物膜附着生长载体表面→改良载体表面→浮游微生物细胞变成不可解吸细胞→摄取并消耗水中的底物与营养物质→产生胞外 多聚物，将生物膜紧紧地结合在一起→进入水中） （与活性污泥法相比） 11 （ 1）生物相特征 ① 生物多样化 能够形成一个复杂稳定的复合生态系统 ② 食物链长 形成细菌 — 真菌 — 原生动物 — 后生动物 — 微型动物的长食物链，生物膜上能够栖息高水平的生物，污泥量低于活性污泥法。 ③ 能存活世代时间较长的微生物 由于呈固着态，生物固体平均停留时间长，因此在生物膜上能够生长世代时间较长、增值速度较慢的微生物。 ④ 生物膜法可分段进行并有利于培养优势菌种。 （ 2）工艺特征 ① 对水质、水量变动具有较强的 适应性 ， 耐冲击负荷 ，并能够 处理低浓度 的污水，生物膜反应器受水质水量变化而引起的有机负荷和水力负荷波动的影响较小，即使有一段时间 中断 进水或工艺遭到破坏，反应器的性能亦不能受到致命影响，恢复起来也较快。 ② 污泥 沉降性能良好，易于固液分离；剩余污泥产量少，降低污泥处理和处臵的费用。 ③ 生物量高， 处理能力 大，净化功能显 著提高。 ④ 易于运行管理，节能、减少污泥膨胀问题 缺点： （ 1）需要较多的填料和支撑结构，在不少情况下 基建投资 超过活性污泥法； （ 2）出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散水中使处理水的 澄清度 降低。 ： 接触方式不同：填充式和浸渍式 填充式（沿固定表面流过，接触）：生物滤池 生物转盘 浸渍式（完全浸没鼓风曝气）：接触氧化法 生物流化床 ： 生物膜法处理污水就是将污水与生物膜 接触 ，进行固、液相的 物质交换 ，利用膜内微生物将有机 物 氧化 ，使废水获得 净化 ，同时生物膜内的微生物不断 生长繁殖。 ：自然挂膜法（带自然菌种的污水），活性污泥挂膜法（活性污泥与污水混合），优势菌种挂膜法 （二）生物滤池 ： 滤床、布水设备、排水系统 三部分 ： （ 1）能为微生物附着提供大量的表面积 （ 2）使污水以液膜状态流过生物膜 （ 3）有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池。 （ 4）不被微生物降解，也不抑制微生物的生长，有较好的化学稳定性。 （ 5）有一定机 械强度 （ 6）价格低廉 布水设备 的目的是 为了使污水能均匀地分布在这个给滤床表面上。 （ 1）收集滤床流出的污水和生物膜（ 2）保证通风（ 3）支撑滤料 低负荷生物滤池：仅在污水量小，地区比较偏僻，石料不贵的场合尚有可能使用。 高负荷生物滤池：适用于大部分污水处理过程，水力负荷及有机负荷都比较高。 （ 1）滤池高度：随着滤池深度增加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多，生物膜量从多到少。 各层生物膜的微生物不相同，处理污水的功能和速 率也随之不同。 （ 2）负荷率（有机负荷 N 和水力负荷 qF或 qV）在低负荷条件下，随着滤率的提高，污水中有机物的传质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的表面很容易堵塞。 在高负荷条件下，随着滤率的提高，污水在生物滤床中停留的时12 间缩短，出水水质将相应下降。 （ 3）回流（利用污水厂的出水和生物滤池出水稀释进水的做法称为回流，回流水量和进水量之比为回流比） 高生物滤池的 滤率。 灰蝇 和减少 恶臭 、腐化、缺少营养元素或含有害物质时，回流可 改善进水的腐化情况 ， 提供营养元素 和降低毒物浓度； ，回流有 稳定和调节进水 的作用。 （ 4）供氧 微生物的好氧性，厌氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧气量就制约了微生物的活性，进而影响了微生物分解有机物反应速率，从而影响了处理效果。 （三）生物接触氧化法 生物接触氧化法 是一种具有活性污泥法的生物膜法，该法在生物接触氧化池（曝气池）中充填各种填料，部分微生物以生物膜的形式附着生长在填料表面，部分微生物则悬浮生长在水体中，在生物膜的作用下，废水得到净化。 （四）生物转盘 生物转盘的主要组成部分有 转动轴、转盘、废水 处理槽和驱动装臵等 （五）生物流化床 是借助流体（液体、气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。 ：两相和三相流化床 ：指反应器内有气、液、固三相共存的生物流化床，特点是向流化床直接充氧以代替外部充氧装臵。 由于气体通入具有混合效果，生物颗粒之间有剧烈摩擦，易使生物膜表层自行脱落，可以免除体外脱膜装臵。 （ 1）生物固体浓度高（ 1020g/L），因此水力停留时间可大大缩 小，容积负荷则相应提高到 78kgCOD/(m3〃 d),基建费用也可相应减小。 （ 2）不存在活性污泥法中常发生的污泥膨胀问题和其他生物膜法中存在的污泥堵塞现象。 （ 3）能适应不同浓度范围和较大的冲击负荷。 （ 4）由于容积负荷和床体高度大，占地面积可大大缩小。 六、稳定塘和污水的土地处理 Lagoons These are slow,cheap and relatively inefficient,but can be used for various types of rely on the interaction of sunlight,algae,microganisms,and oxygen(sometimes aerated). （一）稳定塘 ：稳定塘又名氧化塘或生物塘，其对污水的净化过程和自然水体的自净过程相似，是一种利用 天然净化能力 处理污水的生物处理设施。 ： 按塘内的微生物类型、供养方式和功能等分：好氧塘、兼氧塘。