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污水處理工中級(jí)理論知識(shí),2008-10-26 楊林,第一章 緒論,水處理工程的任務(wù) 給水工程：取水給水處理配水 針對(duì)不同的水源水水質(zhì)，經(jīng)處理后滿足工農(nóng)業(yè)和生活的對(duì)水質(zhì)與水量的要求。 排水工程：廢水收集（來源于生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)）廢水處理排放或回用,水污染現(xiàn)狀,污水處理率低：污水排放排放量接近400億m3。 1、工業(yè)廢水處理率約80，達(dá)標(biāo)排放的只有60 2、城市污水處理率15 3、90以上的城市水域受到污染，特別嚴(yán)重的水系：三河：淮河、海河、遼河 4、湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重：滇池、巢湖（安徽）、太湖（江蘇） 5、50左右地下水水質(zhì)受到污染 6、50以上的重點(diǎn)城鎮(zhèn)飲用水源不符合標(biāo)準(zhǔn),水污染來源,1.工業(yè)污染源 2. 生活污染源 3. 養(yǎng)殖業(yè) 4. 面污染源,污染物性質(zhì),按化學(xué)物質(zhì)分：有機(jī)物 無機(jī)物 按物理形態(tài)大小分：懸浮物 膠體 溶解性,廢水水質(zhì)指標(biāo),1)物理性質(zhì)：色，溫度，SS 2)化學(xué)性質(zhì)：pH、有機(jī)物、溶解性固體、有毒物、N、P 有機(jī)物：綜合指標(biāo)：BOD、COD、TOD（總需氧量） 單項(xiàng)指標(biāo) 3)生物學(xué)指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸菌數(shù),污水排放標(biāo)準(zhǔn),污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996),廢水處理基本處理方法,物理法：沉淀、篩網(wǎng) 化學(xué)法：處理溶解性物質(zhì)或膠體 中和、吹脫、混凝、消毒 生物處理方法：好氧、厭氧,城市污水處理一般流程,工業(yè)廢水處理,根據(jù)水質(zhì)不同、處理程度工藝而異。 一般大多以生物處理為主， 但常有前處理（調(diào)節(jié)、氣浮除油、中和） 根據(jù)需要有后處理：混凝、過濾、活性炭吸附 重要課題：難降解有機(jī)物工業(yè)廢水的治理技術(shù)， 如農(nóng)藥廢水、造紙廢水、染料廢水等。,填空題,1.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）中規(guī)定城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠出水COD一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為 60 。(60mg/l) 2.目前，江蘇省排放污染物實(shí)行濃度控制和 _規(guī)定，并對(duì)排放污染物的實(shí)施排放污染物許可證制度。(總量控制) 3.根據(jù)環(huán)境問題的產(chǎn)生原因，可將環(huán)境問題分為原生環(huán)境問題和 兩大類。(次生環(huán)境問題),填空,4.溶解氧是指 ，單位以O(shè)2mg/l表示。(溶解在水中的游離氧) 5.BOD、COD均是用來評(píng)價(jià)水質(zhì)污染程度的重要綜合指標(biāo)。其數(shù)值越大，表示污染越 。(嚴(yán)重) 6.總有機(jī)碳（TOC）是表示廢水水質(zhì)污染情況的重要指標(biāo)，是評(píng)價(jià)水中 物質(zhì)的一個(gè)綜合參數(shù)。(有機(jī)污染) 7.含水率是污泥的一個(gè)基本性質(zhì)。污泥中含水率都比較高，從初次沉淀池排出的污泥含水率一般為 95% 左右。(95%),簡答題,1.什么是水質(zhì)污染？污水的來源有哪些？ 2.現(xiàn)代廢水處理方法分哪幾類？請(qǐng)簡要說明。,1,水質(zhì)污染是指人為造成河流、湖泊、海洋等自然狀態(tài)的水，在物理、化學(xué)、生物等方面發(fā)生變化，使水的利用受到妨礙的現(xiàn)象。污水的來源有生活污水、工業(yè)廢水和降水三種。,2,現(xiàn)代廢水處理方法分為物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法。 物理處理法是通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物的方法，可分重力分離法、離心分離法和篩濾截留法。 化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。主要有混凝、中和、氧化還原、吹脫、吸附等。 物理化學(xué)處理法是利用物理化學(xué)作用去除污水中的污染物質(zhì)。主要有吸附法、離子交換法、膜法和萃取、氣提、吹脫等。 生物處理法是通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的方法?？煞譃楹醚跎锖蛥捬跎锾幚韮煞N類型。,格柵與篩網(wǎng),1平流式沉淀池,2、輻流式沉淀池,3、豎流式沉淀池,第二章 混凝,混凝的去除對(duì)象 混凝可去除的顆粒大小是膠體及部分細(xì)小的懸浮物，是一種化學(xué)方法。 范圍在：1nm0.1m（有時(shí)認(rèn)為在1m） 混凝目的：投加混凝劑使膠體脫穩(wěn)，相互凝聚生長成大礬花。 水處理中主要雜質(zhì)：粘土（50nm-4 m） 細(xì)菌（0.2m-80m） 病毒（10nm-300nm） 蛋白質(zhì)（1nm-50nm）、腐殖酸,第三章 沉淀,原理 利用顆粒與水的密度之差，比重1，下沉 比重1，上浮 沉淀工藝簡單，應(yīng)用極為廣泛，主要用于去除100um以上的顆粒 給水處理混凝沉淀，高濁預(yù)沉 廢水處理沉砂池（去除無機(jī)物） 初沉池（去除懸浮有機(jī)物） 二沉池（活性污泥與水分離）,豎流式沉淀池,幅流式沉淀池,斜板（管）沉淀池,斜管沉淀池優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：沉淀面積增大，水深降低，產(chǎn)水量增加，改善水力條件 缺點(diǎn)：停留時(shí)間短（幾分鐘），緩沖能力差，對(duì)混凝要求高，耗材，有時(shí)堵，常用于給水處理，和污水隔油池,第三章 氣 浮,是一種固液和液液分離的方法。 具體過程：通入空氣產(chǎn)生微細(xì)氣泡SS附著在氣泡上上浮 應(yīng)用：自然沉淀或上浮難于去除的懸浮物，以及比重接近1的固體顆粒,氣浮分類,電解氣浮法：,散氣氣浮法,加壓溶氣氣浮,特點(diǎn)：水中空氣的溶解度大，能提供足夠的微氣泡 氣泡粒徑?。?0100um）、均勻， 設(shè)備流程簡單,氣浮法在水處理中的應(yīng)用,含油廢水（石油化工、機(jī)械加工、食品工業(yè)廢水等）：懸浮油（10,隔油池） 乳化油（10,一般0.1-2氣浮） 溶解性 造紙廠白水回收纖維：時(shí)間短，SS去除率90以上，COD去除率80，浮渣濃度5。 染色廢水等 毛紡工業(yè)洗毛廢水羊毛脂及洗滌劑 濃縮污泥 優(yōu)點(diǎn)：處理能力比沉淀池高，氣浮污泥濃度高，可以同時(shí)去除多種污染物（表面活性劑、嗅味物質(zhì)等） 缺點(diǎn)：耗電、維修,調(diào)節(jié)池運(yùn)行管理要點(diǎn),（1）要有足夠的池容 （2）及時(shí)清除沉淀物 （3）定期檢測進(jìn)、出水水質(zhì) （4）事故池閥門必須能自動(dòng)控制，且平常應(yīng)保持排空狀態(tài)。,中和與pH調(diào)節(jié),（一）功能和原理 中和法是利用堿性藥劑或酸性藥劑將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的一類處理方法。,中和處理,中和劑：酸性廢水有石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等；堿性廢水有鹽酸、硫酸。 中和處理方法 1. 酸性廢水的中和處理 （1）堿性廢水或廢渣中和法； （2）投堿中和法； （3）過濾中和法（僅用于酸性廢水）。,常用中和設(shè)備及運(yùn)行管理,常用中和設(shè)備： （1）酸堿廢水互相中和的設(shè)施； （2）投藥中和設(shè)備； （3）中和過濾池。,混凝,（1）混凝劑的配制與投加 （2）混合 （3）反應(yīng) （4）礬花分離,混凝劑的選擇和投加量,（a）選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度，但還應(yīng)考慮來源、成本和是否引入有害物質(zhì)等因素。 高分子絮凝系選用的基本原則是：陰離子型和非離子型主要用于去除濃度較高的細(xì)微懸浮物，但前者更適于中性和堿性水質(zhì)，后者更適于中性至酸性水質(zhì)；陽離子型主要用于去除膠體狀有機(jī)物，pH為酸性至堿性均可。,混凝劑的選擇和投加量,（b）投加量與水中微粒種類、性質(zhì)和濃度、混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。 一般聚合鹽混凝劑的投加量大體為普通鹽混凝劑的1/21/3，有機(jī)高分子混凝劑通常只需15mg/L。 （4）水力條件 一般情況下，混合階段的攪拌強(qiáng)度為5001000s-1，攪拌時(shí)間為1030s。反應(yīng)階段，攪拌強(qiáng)度為10200s-1，反應(yīng)時(shí)間為1030min。,混凝的設(shè)備,（1）混凝劑的配制與投加設(shè)備 常用的有計(jì)量泵、水射器、虹吸定量投藥設(shè)備和孔口計(jì)量設(shè)備。 （2）混合設(shè)備 （a）水泵混合 （b）管道混合 （c）機(jī)械攪拌混合,混凝的設(shè)備,（3）反應(yīng)設(shè)備 （a）隔板反應(yīng)池 （b）機(jī)械攪拌反應(yīng)池 （4）礬花分離設(shè)備,混凝設(shè)備日常運(yùn)行中需注意的問題,（1）經(jīng)常檢查溶藥系統(tǒng)和投加系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)排除藥液中的沉渣，防止堵塞。 （2）冬季時(shí)，為保證混凝效果，可增加投藥量，還可投加鐵鹽混凝劑，另外經(jīng)常檢查加藥管的運(yùn)行情況，防止堵塞或凍裂。 （3）及時(shí)調(diào)整混凝劑的投加量 （4）嚴(yán)格控制混合和反應(yīng)的攪拌強(qiáng)度和時(shí)間 （5）做好日常運(yùn)行記錄,運(yùn)行控制條件 （1）pH 最適宜pH一般通過試驗(yàn)確定 （2）水溫 一般以2030為宜,63.為什么在污水處理前設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)污水的水質(zhì)、水量進(jìn)行均衡與調(diào)節(jié)？,一般來講，污水的水質(zhì)、水量都回隨著時(shí)間的變化而變化，這種變化對(duì)排水設(shè)施及污水處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞，為此，在污水處理設(shè)施前，必須對(duì)污水的水質(zhì)、水量進(jìn)行就均衡和調(diào)節(jié)，使污水處理運(yùn)行效果更好。,64.什么是混凝沉淀法？常用的混凝劑有哪些？,混凝沉淀法是往廢水中加入混凝劑，使懸浮物質(zhì)或膠體物質(zhì)在靜電、化學(xué)、物理的作用下聚集起來，加大顆粒，加速沉淀以達(dá)到分離的目的。 在廢水處理中常用的混凝劑有兩類：一類是無機(jī)鹽混凝劑，如硫酸鋁、硫酸鐵、三氯化鐵等，另一類是高分子混凝劑，如聚丙烯酰胺、聚鋁等。,第四章 廢水生物處理,所謂“好氧”：是指這類生物必須在有分子態(tài)氧氣（O2）的存在下，才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)，主要包括大部分微生物、動(dòng)物以及我們?nèi)祟悾?所謂“厭氧”：是能在無分子態(tài)氧存在的條件下，能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物，如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。,影響好氧生物處理的主要因素, 溶解氧（DO）： 約12mg/l； 水溫：是重要因素之一，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，生化反應(yīng)的速率加快，增殖速率也加快；細(xì)胞的組成物如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度很敏感，溫度突升或降并超過一定限度時(shí)，會(huì)有不可逆的破壞；最適宜溫度 1530C； 40C 或 10C后，會(huì)有不利影響。 營養(yǎng)物質(zhì)：細(xì)胞組成中，C、H、O、N約占9097%；其余310%為無機(jī)元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加營養(yǎng)物質(zhì)；而某些工業(yè)廢水則需要，一般對(duì)于好氧生物處理工藝，應(yīng)按BOD N P = 100 5 1 投加N和P；其它無機(jī)營養(yǎng)元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等； pH值：一般好氧微生物的最適宜pH在6.58.5之間；pH 4.5時(shí)，真菌將占優(yōu)勢，引起污泥膨脹；另一方面，微生物的活動(dòng)也會(huì)影響混合液的pH值。 有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）：重金屬；氰化物；H2S；鹵族元素及其化合物；酚、醇、醛等； 有機(jī)負(fù)荷率：污水中的有機(jī)物本來是微生物的食物，但太多時(shí)，也會(huì)不利于微生物； 氧化還原電位：好氧細(xì)菌：+300 400 mV， 至少要求大于+100 mV；厭氧細(xì)菌：要求小于+100 mV，對(duì)于嚴(yán)格厭氧細(xì)菌，則-100 mV，甚至-300 mV。,廢水可生化性原理及其判別,一、廢水可生化性的定義 生物降解性能是指在微生物的作用下，使某一物質(zhì)改變?cè)瓉淼幕瘜W(xué)和物理性質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上引起的變化程度。 二、廢水可生化性的分類 可分為三類： 初級(jí)生物降解指有機(jī)物原來的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了部分變化，改變了分子的完整性； 環(huán)境可接受的生物降解指有機(jī)物失去了對(duì)環(huán)境有害的特性； 完全降解在好氧條件下，有機(jī)物被完全無機(jī)化；在厭氧條件下，有機(jī)物被完全轉(zhuǎn)化為CH4、CO2等。 有機(jī)物生物降解性能的分類： 易生物降解易于被微生物作為碳源和能源物質(zhì)而被利用； 可生物降解能夠逐步被微生物所利用； 難生物降解降解速率很慢或根本不降解。 三、鑒定和評(píng)價(jià)廢水中有機(jī)污染物的好氧生物降解性的方法： 1、水質(zhì)指標(biāo)法：采用BOD5/COD作為有機(jī)物評(píng)價(jià)指標(biāo)。 2、瓦呼儀法：根據(jù)有機(jī)物的生化呼吸線與內(nèi)源呼吸線的比較來判斷有機(jī)物的生物降解性能。測試時(shí)，接種物可采用活性污泥，接種量為13 gSS/l；,影響有機(jī)物生物降解性能的因素：,1、與化學(xué)物質(zhì)的種類性質(zhì)有關(guān)的因素（化學(xué)組成、理化性質(zhì)、濃度、與它種基質(zhì)的共存）； 2、與微生物的種類、性質(zhì)有關(guān)的因素（微生物的來源、數(shù)量、種屬間的關(guān)系）； 3、與有機(jī)物、微生物所處的環(huán)境有關(guān)的因素（pH值、DO、溫度、營養(yǎng)物等）。,活性污泥法的基本工藝流程,活性污泥法,1、基本組成 曝氣池：反應(yīng)主體 二沉池： 1）進(jìn)行泥水分離，保證出水水質(zhì)；2）保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。 回流系統(tǒng)： 1）維持曝氣池的污泥濃度；2）改變回流比，改變曝氣池的運(yùn)行工況。 剩余污泥排放系統(tǒng)： 1）是去除有機(jī)物的途徑之一；2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 供氧系統(tǒng)： 提供足夠的溶解氧 2、活性污泥系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件是： 廢水中含有足夠的可容性易降解有機(jī)物； 混合液含有足夠的溶解氧； 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)； 活性污泥連續(xù)回流、及時(shí)排除剩余污泥，使混合液保持一定濃度的活性污泥； 無有毒有害的物質(zhì)流入。,活性污泥的基本性質(zhì), 物理性能：“菌膠團(tuán)”、“生物絮凝體”： 顏色：褐色、（土）黃色、鐵紅色； 氣味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.0021.006）； 粒徑：0.020.2 mm； 比表面積：20100cm2/ml。 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.299.8%； 固體物質(zhì)的組成： 有機(jī)物 7585% 活細(xì)胞（Ma）、微生物內(nèi)源代謝的殘留物（Me）、吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（Mi）、無機(jī)物質(zhì)（Mii）。,活性污泥中的微生物, 細(xì)菌： 是活性污泥凈化功能最活躍的成分， 主要菌種有：動(dòng)膠桿菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、黃桿菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無色桿菌屬等； 基本特征：1) 絕大多數(shù)都是好氧或兼性化能異養(yǎng)型原核細(xì)菌； 2) 在好氧條件下，具有很強(qiáng)的分解有機(jī)物的功能； 3) 具有較高的增殖速率，世代時(shí)間僅為2030分鐘； 4) 其中的動(dòng)膠桿菌具有將大量細(xì)菌結(jié)合成為“菌膠團(tuán)”的功能。 其它微生物-原生動(dòng)物、后生動(dòng)物-在活性污泥中大約為103個(gè)/ml,活性污泥的性能指標(biāo), 混合液懸浮固體濃度（MLSS）MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 單位： mg/l g/m3 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）MLVSS = Ma + Me + Mi； 在條件一定時(shí)，MLVSS/MLSS是較穩(wěn)定的，對(duì)城市污水，一般是0.750.85 污泥沉降比（SV） 是指將曝氣池中的混合液在量筒中靜置30分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以%表示； 能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹； 正常數(shù)值為2030%。 污泥體積指數(shù)（SVI）（Sludge Volume Index）： 曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，1g干污泥所形成的污泥體積， 單位是 ml/g。 能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過低，說明泥粒小，密實(shí)，無機(jī)成分多；其值過高，說明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象； 城市污水的SVI一般為50150 ml/g；,活性污泥吸附,所謂“初期吸附”是指:在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開始與活性污泥接觸后的較短時(shí)間(1030min)內(nèi)，由于活性污泥具有很大的表面積因而具有很強(qiáng)的吸附能力，因此在這很短的時(shí)間內(nèi)，就能夠去除廢水中大量的呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物，使廢水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但這并不是真正的降解，隨著時(shí)間的推移，混合液的BOD5值會(huì)回升，再之后，BOD5值才會(huì)逐漸下降。 能力的大小與很多因素有關(guān)： 廢水的性質(zhì)、特性：對(duì)于含有較高濃度呈懸浮或膠體狀有機(jī)污染物的廢水，具有較好的效果； 活性污泥的狀態(tài)：在吸附飽和后應(yīng)給以充分的再生曝氣，使其吸附功能得到恢復(fù)和增強(qiáng)，一般應(yīng)使活性污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期。,活性污泥法的啟動(dòng)與試運(yùn)行,1、活性污泥的培養(yǎng)與馴化： 接種污泥：同類污水廠的剩余污泥；糞便污水等。 方法：全流量連續(xù)直接培養(yǎng)法；流量分階段直接培養(yǎng)法；間歇培養(yǎng)法； 活性污泥的馴化： a.異步馴化法； b.同步馴化法 2、活性污泥法的試運(yùn)行： 試運(yùn)行的目的是確定最佳的運(yùn)行條件；作為變數(shù)考慮的因素：MLSS、空氣量、污水注入方式；如是吸附再生法，則吸附與再生的時(shí)間比；N、P的投加。根據(jù)上述各種參數(shù)的組合運(yùn)行結(jié)果，找出最佳運(yùn)行條件。,活性污泥系統(tǒng)重要運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)與觀測,1、對(duì)活性污泥狀況的鏡檢觀察； 2、對(duì)曝氣時(shí)間（HRT）的調(diào)節(jié)； 3、對(duì)供氣量的調(diào)節(jié)： 4、SV的測定與調(diào)節(jié)： 5、剩余污泥排放量的調(diào)節(jié)： 6、回流污泥量的調(diào)節(jié),活性污泥系統(tǒng)的常見異常現(xiàn)象與對(duì)策,1、污泥腐化： 2、污泥上浮： 3、污泥解體： 4、泥水界面不明顯： 5、污泥膨脹： 6、泡沫,1、污泥腐化,現(xiàn)象：活性污泥呈灰黑色、污泥發(fā)生厭氧反應(yīng)，污泥中出現(xiàn)硫細(xì)菌，出水水質(zhì)惡化； 原因：1) 負(fù)荷量增高；2) 曝氣不足；3) 工業(yè)廢水的流入等； 對(duì)策：1) 控制負(fù)荷量；2) 增大曝氣量；3) 切斷或控制工業(yè)廢水的流入。,2、污泥上浮,現(xiàn)象：污泥沉淀3060分鐘后呈層狀上浮，多發(fā)生在夏季； 原因：硝化作用導(dǎo)致在二沉池中被還原成N2，引起污泥上浮； 對(duì)策：1) 減少污泥在二沉池的HRT；2) 減少曝氣量。,3、污泥解體,現(xiàn)象：在沉淀后的上清液中含有大量的懸浮微小絮體，出水透明度下降； 原因：污泥解體；曝氣過度；負(fù)荷下降，活性污泥自身氧化過度； 對(duì)策：減少曝氣；增大負(fù)荷量。,4、泥水界面不明顯,原因：高濃度有機(jī)廢水的流入，使微生物處于對(duì)數(shù)增長期；污泥形成的絮體性能較差； 對(duì)策：降低負(fù)荷；增大回流量以提高曝氣池中的MLSS，降低F/M值。,5、污泥膨脹,是指活性污泥質(zhì)量變輕、膨大，沉降性能惡化，在二沉池中不能正常沉淀下來。,污泥膨脹的對(duì)策, 臨時(shí)控制措施： a. 污泥助沉法： 改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝劑如：硫酸鋁等； 改善、提高活性污泥的沉降性、密實(shí)性，投加粘土、消石灰等； b. 滅菌法： 殺滅絲狀菌，如投加氯、臭氧、過氧化氫等的藥劑； 投加硫酸銅，可控制有球衣菌引起的膨脹。 工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)措施： a. 加強(qiáng)曝氣： 加強(qiáng)曝氣，提高混合液的DO值； 使污泥常處于好氧狀態(tài)，防止污泥腐化，加強(qiáng)預(yù)曝氣或再生性曝氣； b. 調(diào)節(jié)運(yùn)行條件： 調(diào)整進(jìn)水pH值； 調(diào)整混合液中的營養(yǎng)物質(zhì)； 如有可能，可考慮調(diào)節(jié)水溫絲狀菌膨脹多發(fā)生在20C以上； 調(diào)整污泥負(fù)荷。,污泥膨脹的對(duì)策, 永久性控制措施： 對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改造，或新廠設(shè)計(jì)時(shí)就加以考慮，從工藝運(yùn)行上確保污泥膨脹不會(huì)發(fā)生；在工藝中增加一個(gè)生物選擇器，該法主要針對(duì)低基質(zhì)濃度下引起的營養(yǎng)缺乏型污泥膨脹，其出發(fā)點(diǎn)就是造成曝氣池中的生態(tài)環(huán)境有利于選擇性地發(fā)展菌膠團(tuán)細(xì)菌，應(yīng)用生物競爭的機(jī)制抑制絲狀菌的過度增殖，從而控制污泥膨脹。 a. 好氧選擇器：在曝氣池之前增加一個(gè)具有推流特點(diǎn)的預(yù)曝氣池，其停留時(shí)間（HRT為530min，多采用20min）的選擇非常重要； b. 缺氧選擇器：高的基質(zhì)濃度；菌膠團(tuán)細(xì)菌在缺氧條件下（但有NO3）有比絲狀菌高得多的基質(zhì)利用率和硝酸鹽還原率； c. 厭氧選擇器：其作用機(jī)制與缺氧選擇器相似，即在厭氧條件下，絲狀菌具有較低的多聚磷酸鹽的釋放速度而受到抑制。,6、泡沫,主要有兩種，即化學(xué)泡沫和生物 (1) 化學(xué)泡沫 成因：洗滌劑或工業(yè)用表面活性物質(zhì)等引起，呈乳白色 控制對(duì)策：水沖消泡；消泡劑 （2）生物 成因：諾卡氏菌屬的一類絲狀菌引起；呈褐色。 問題：可能致??；衛(wèi)生、環(huán)境；影響曝氣。 控制對(duì)策：水沖或消泡劑無效；加氯；排泥，縮短SRT。 根本原因：諾卡氏菌在較高溫、富油脂類物質(zhì)的環(huán)境中易于繁殖。,第五章 生物膜法,生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)；是土壤自凈過程的人工化和強(qiáng)化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物，同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力；,生物膜的形成,生物膜的形成必須具有以下幾個(gè)前提條件： 起支撐作用、供微生物附著生長的載體物質(zhì)：在生物濾池中稱為濾料；在接觸氧化工藝中成為填料；在好氧生物流化床中成為載體； 供微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，即廢水中的有機(jī)物、N、P以及其它營養(yǎng)物質(zhì)； 作為接種的微生物。 (1) 生物膜的形成： 含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在填料表面而增殖和生長，形成一層薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟： 在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。 生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20C),生物膜的結(jié)構(gòu),生物接觸氧化法 是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝,第六章 污泥的處理,在水處理工程中，主要的污泥來源有以下幾種： 柵渣：格柵或?yàn)V網(wǎng)，呈垃圾狀，量少，易處理和處置； 浮渣：上浮渣和氣浮池，可能多含油脂等，量少； 沉砂池沉渣：沉砂池，比重較大的無機(jī)顆粒，量少； 初沉污泥：初沉池，以無機(jī)物為主，數(shù)量較大，易腐化發(fā)臭，可能含有蟲卵和病變菌，是污泥處理的主要對(duì)象； 二沉污泥：二沉池，剩余的活性污泥，有機(jī)物質(zhì)，含水率高，易腐化發(fā)臭，難脫水，是污泥處理的主要對(duì)象； 另外，在給水處理過程中，在原水被凈化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生各種污泥，主要是各種化學(xué)污泥，即經(jīng)化學(xué)處理后，除含有原廢水中的懸浮物外，還含有化學(xué)藥劑所產(chǎn)生的沉淀物，易于脫水與壓實(shí)。,污泥性質(zhì),表征污泥性質(zhì)的主要指標(biāo)有：含水率和含固率、揮發(fā)性固體、有毒有害物質(zhì)的含量以及脫水性能等，,污泥中的水分,游離水、毛細(xì)水、內(nèi)部水和附著水 游離水(又稱間隙水)：存在于污泥顆粒間隙中的水，約占污泥水份的70%左右，一般可借助中心或離心力分離： 毛細(xì)水：存在污泥顆粒間的毛細(xì)管中，約占20%，需要更大的外力； 內(nèi)部水：存在于污泥顆粒內(nèi)部(包括細(xì)胞內(nèi)的水) 附著水：粘附于顆粒或細(xì)胞表面的水 污泥處理方法的選擇常取決于污泥的含水率和最終處理的方式,重力濃縮法,板框壓濾機(jī),板框壓濾機(jī)是最早應(yīng)用于污泥脫水的機(jī)械；間歇操作、基建投資大，過濾能力低；但其濾餅的含固率高、濾液清、藥劑用量少。,帶壓式壓濾機(jī),16.污泥沉降比是曝氣池混合液沉淀（ ）分鐘后，沉淀污泥與混合液之體積比（以%來表示）。 （A）40 （B）30 （C）60 （D）50 17.在一定條件下，（ ）是影響氣浮效率的重要因素。 （A）氣泡在水中的分散程度（B）水溫（C）污染物濃度（D）顆粒性質(zhì) 18.在污泥厭氧過程中有酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段，其中堿性發(fā)酵將控制整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)速度，因此必須維持有效的堿性發(fā)酵條件。所以處理時(shí)PH最好應(yīng)保持在（ ）。 （A）6.87.2 （B）78 （C）89 （D）910 19.在活性污泥法中，最佳的BOD：N：P比例是（ ）。 （A）100：4：1 （B）200：5：1 （C）50：5：1 （D）100：5：1 20.活性污泥凈化廢水的作用通過吸附階段和（ ）來完成。 （A）氧化階段 （B）還原階段 （C）脫附階段 （D）內(nèi)源代謝階段,21.活性污泥法對(duì)于進(jìn)水負(fù)荷變化的適應(yīng)性（ ）生物膜法。 （A）高于 （B）低于 （C）等于 （D）不知道 22.下列物質(zhì)不能用沉淀法去除的是（ ）。 （A）膠體物質(zhì) （B）鐵屑 （C）泥沙 （D）碎石 23.在一定的壓力情況下，將空氣溶入水中，并達(dá)到指定壓力下的飽和值，然后將過飽液突然降壓，這時(shí)溶解在水中的空氣即以非常細(xì)小的氣泡釋放出來，這是（ ）的基本過程。 （A）分散空氣氣浮法（B）壓力溶氣氣浮法（C）真空氣浮法（D）電解氣浮法 24.沉淀是利用水中懸浮物與水的密度差進(jìn)行分離的基本方法。當(dāng)懸浮物的密度（ ）水時(shí)，依靠重力作用將懸浮物進(jìn)行分離。 （A）大于 （B）小于 （C）等于 （D）沒有關(guān)系,25.礦產(chǎn)資源屬于（ ）。 （A）可再生資源（B）不可再生資源（C）無限自然資源（D）以上都不正確 26.中溫厭氧發(fā)酵的溫度一般控制在（ ）。 （A）515（B）3035（C）5055 （D）6575 27.常見的曝氣方法有（ ）。 （A）氣泡曝氣（B）機(jī)械曝氣（C）氣泡機(jī)械曝氣 （D）以上都正確 28.在污水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒，可用（ ）分離。 （A）混凝 （B）自然沉淀 （C）氣浮 （D）過濾,26.中溫厭氧發(fā)酵的溫度一般控制在（ ）。 （A）515 （B）3035 （C）5055 （D）6575 27.常見的曝氣方法有（ ）。 （A）氣泡曝氣（B）機(jī)械曝氣 （C）氣泡機(jī)械曝氣 （D）以上都正確,29.一般城市污水正常運(yùn)行條件下的污泥沉降比在（ ）為宜。 （A）5%10% （B）10%15% （C）15%30% （D）30%45% 30.MLSS表示活性污泥的（ ）質(zhì)量指標(biāo)。 （A）污泥沉降比（B）污泥負(fù)荷（C）活性污泥濃度（D）污泥指數(shù),51.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）中規(guī)定城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠出水COD一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為 。 52.目前，江蘇省排放污染物實(shí)行濃度控制和 規(guī)定，并對(duì)排放污染物的實(shí)施排放污染物許可證制度。 53.借助于物理作用分離和除去廢水中不溶性懸浮液體和固體的方法稱 。 54.沉淀法是利用懸浮顆粒在 作用下下沉，達(dá)到固液分離的一種方法。,55.生物化學(xué)處理法是利用微生物的新陳代謝作用處理廢水的一種方法。它分為好氧生物處理法和 。 56.根據(jù)環(huán)境問題的產(chǎn)生原因，可將環(huán)境問題分為原生環(huán)境問題和 兩大類。 57.溶解氧是指 ，單位以O(shè)2mg/l表示。 58.BOD、COD均是用來評(píng)價(jià)水質(zhì)污染程度的重要綜合指標(biāo)。其數(shù)值越大，表示污染越 。,59.總有機(jī)碳（TOC）是表示廢水水質(zhì)污染情況的重要指標(biāo)，是評(píng)價(jià)水中 物質(zhì)的一個(gè)綜合參數(shù)。 60.含水率是污泥的一個(gè)基本性質(zhì)。污泥中含水率都比較高，從初次沉淀池排出的污泥含水率一般為 左右。,29.一般城市污水正常運(yùn)行條件下的污泥沉降比在（ ）為宜。 （A）5%10% （B）10%15% （C）15%30% （D）30%45% 30.MLSS表示活性污泥的（ ）質(zhì)量指標(biāo)。 （A）污泥沉降比 （B）污泥負(fù)荷 （C）活性污泥濃度 （D）污泥指數(shù),計(jì)算題,65.現(xiàn)有直徑為25m的輻流式沉淀池一座，有效水深為3.5m，污水平均流量為1200m3/h，試計(jì)算表面負(fù)荷及沉淀時(shí)間。 66.如果曝氣池的污泥沉降比（SV）為20%，污泥濃度（MLSS）為2000mg/l，求污泥的容積指數(shù)（SVI）。,答案,65題：解：沉淀池的表面積 A=3.14D2/4=3.14252/4=490.625（m2） 表面負(fù)荷 q=Q/A=1200/490.625=2.45m3/( m2.h) 沉淀時(shí)間 t=V/Q=3.5490.625/1200=1.43(h) 答：表面負(fù)荷為2.45m3/( m2.h)，沉淀時(shí)間為1.43h。 66題：解：MLSS=2000mg/l=2g/l SVI=SV*10/MLSS=20*10/2=100(mg/l) 答：污泥的容積指數(shù)為100。,考核要求：根據(jù)所給條件設(shè)計(jì)廢水處理工藝流程,某廠有廢水：廢水為周期性排出，PH=1012，有重金屬離子Cr+6，Cd等，COD、BOD5較高，有較多懸浮物。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)廢水治理工藝流程方案，畫圖并敘述。,案例分析題（筆試）,考核要求：根據(jù)所給現(xiàn)象分析廢水處理故障原因并提出控制措施 某城市污水處理廠利用活性污泥法處理污水，發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象：二沉池內(nèi)產(chǎn)生云浪狀污泥上浮，并陸續(xù)蔓延至全池，沉降實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，沉速很慢或基本不下沉，上清液很淺，但非常清澈，鏡檢發(fā)現(xiàn)有大量的絲狀菌。請(qǐng)分析原因并采取相應(yīng)措施。,簡述：根據(jù)題中已知條件，該廠廢水為堿性，并含有較高濃度的重金屬離子及有機(jī)物，因此如采用單一的處理方法較難達(dá)到排放要求，必須采用多種適宜的處理方法進(jìn)行針對(duì)性處理，使出水達(dá)標(biāo)。 1、采用中和處理把該廢水PH由1012調(diào)節(jié)至68，滿足后續(xù)處理的要求。 因其中含有較多懸浮物，可采用加混凝劑進(jìn)行混凝沉淀去除。 2、通過重力作用去除上面過程所產(chǎn)生的沉淀物 3、用活性碳吸附或離子交換法除去其中的重金屬離子。 4、通過上述處理過程，使廢水中的懸浮物，重金屬離子基本去除，只剩下污染物COD、BOD，可采用活性污泥法處理，在水中通入足夠的溶解氧滿足微生物生長的需要，通過微生物的氧化分解作用來達(dá)到消除有機(jī)污染物的目的。 5、從曝氣池出來的泥水混合物經(jīng)過沉淀達(dá)到分離的目的，上清液達(dá)標(biāo)排放，下沉的污泥一部分回流至曝氣池，一部分為剩余污泥排出進(jìn)行最終處置。,.案例分析題答,1、檢查進(jìn)水中是否缺乏氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。正常情況下BOD：N：P=100：5：1，如上述比例偏大，則可判斷屬營養(yǎng)缺乏型絲狀菌污泥膨脹。如缺氮，可投加氨水、尿素等，如缺磷，可投加磷酸鈉或磷酸氫鈉等。如原污水營養(yǎng)比例適當(dāng)，則應(yīng)進(jìn)行下步。 2、檢查混合液中的溶解氧是否太低。如果太低，則可判定為低溶解氧所致。首先增大曝氣量，并檢查曝氣器、空氣調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)是否正常。如混合液溶解氧合適，則應(yīng)進(jìn)行下步。） 3、檢查曝氣池混合液出流的PH是否降低。如PH小于6.5，則該種膨脹為低PH所致，應(yīng)采取必要的中和措施。如PH本身沒問題，則應(yīng)進(jìn)行下步。,4、檢查入流污泥是否已腐化，H2S濃度是否大于2mg/l。如果入流污泥已腐化，則絲狀菌主要為絲硫菌。首先尋找腐化原因，采取相應(yīng)的控制腐化，如果膨脹非腐化所致，則應(yīng)進(jìn)行下步。 5、檢查泥區(qū)的回流液中是否有絲狀菌存在。消化池或濃縮池運(yùn)行不正常，也易滋生出絲狀菌。此時(shí)可向進(jìn)入水區(qū)的泥區(qū)回流液中曝氣，控制絲狀菌蔓延。如果非回流液原因，則應(yīng)進(jìn)行下步。 6、檢查曝氣池內(nèi)有機(jī)負(fù)荷F/M是否突然降低。如果F/M降低，首先采取臨時(shí)控制措施，然后尋找原因。如果由于進(jìn)水BOD短時(shí)間降低所致，可增大排泥，提高F/M，如果進(jìn)水BOD長期較低，則應(yīng)考慮增設(shè)生物選擇器,試題1.識(shí)別（現(xiàn)場）,（1）本題分值：30分 （2）考核時(shí)間：20分鐘 （3）考核要求：識(shí)別污水處理不同設(shè)備、設(shè)施及裝置（要求認(rèn)出六種設(shè)備或裝置，每種給5分，現(xiàn)場識(shí)別）,試題2.檢測與判斷處理（現(xiàn)場）,（1）本題分值：30分 （2）考核時(shí)間：40分鐘 （3）考核要求：根據(jù)活性污泥生物相檢測判斷污水處理運(yùn)行狀況,試題3.設(shè)計(jì)題（筆試）,（1）本題分值：20分 （2）考核要求：根據(jù)所給條件設(shè)計(jì)廢水處理工藝流程 某屠宰廢水：廢水排放量為160m3/d，含有油脂、豬毛等懸浮雜質(zhì)，COD較高約為2500mg/l，色度大，PH為5.07.5廢水中含有寄生蟲卵，要求污水經(jīng)處理后出水必須達(dá)到肉類加工工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)廢水治理工藝流程方案，畫圖并敘述。,試題4.案例分析題（筆試）,（1）本題分值：20分 （2）考核要求：根據(jù)所給現(xiàn)象分析廢水處理故障原因并提出控制措施 某城市污水處理廠在系統(tǒng)開車期間污泥的培養(yǎng)和馴化階段，污泥量長期不增加或增加后很快又減少了。沉降實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，沉速很慢或基本不下沉，上清液很淺，鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥顆粒細(xì)小。請(qǐng)分析原因并采取相應(yīng)措施。,簡述：根據(jù)題中已知條件，該廠廢水排放量為160m3/d，含有油脂、豬毛等懸浮雜質(zhì)，COD較高約為2500mg/l，色度大，PH為5.07.5廢水中含有寄生蟲卵，因此如采用單一的處理方法較難達(dá)到排放要求，必須采用多種適宜的處理方法進(jìn)行針對(duì)性處理，使出水達(dá)標(biāo)。 廠區(qū)廢水經(jīng)格柵、撈毛機(jī)去除大量的懸浮雜質(zhì)如碎肉屑、豬毛等，再經(jīng)初沉隔油池自然沉淀后除去廢水中的泥沙、油脂后流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水經(jīng)泵提升后進(jìn)入?yún)捬醭?，?jīng)厭氧消化后自流進(jìn)入接觸氧化池。在剪除氧化池內(nèi)經(jīng)好氧生化處理后流入二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液消毒達(dá)標(biāo)后計(jì)量排放。 二沉池污泥回流至厭氧池和接觸氧化池，少量剩余污泥與初沉隔油池污泥一起排入污泥儲(chǔ)存池儲(chǔ)存，定期外運(yùn)用作肥料。,試題4.案例分析題,答：造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾點(diǎn)： 1、污泥所需養(yǎng)料不足或營養(yǎng)成分嚴(yán)重不平衡。 2、污泥絮凝性能差，隨出水流失量大。 3、過度曝氣，造成污泥自身氧化。 解決