城市污水處理技術(shù)課件

1、污 水 處 理 技 術(shù) 概 述第1頁，共31頁。主要內(nèi)容城市污水組成及性質(zhì)污水處理基本方法脫氮除磷原理常用污水處理工藝MBR技術(shù)概述第2頁，共31頁。1 城市污水的組成及性質(zhì)城市污水的組成：生活污水工業(yè)污（廢）水初期雨水城市污水的污染指標(biāo)：物理指標(biāo)：水溫、色度、嗅味（臭味）、固體含量化學(xué)指標(biāo)：pH、BOD、COD、TOD、TOC生物指標(biāo)：細菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、病毒第3頁，共31頁。1 城市污水的組成及性質(zhì)城市污水中的主要污染物：1、固體污染物：溶解態(tài)（顆粒直徑1nm）、膠體態(tài)(直徑介于1200nm)、懸浮態(tài)（直徑大于200nm）。2、有機污染物：具有可生物降解性；使水體發(fā)臭3、富營養(yǎng)污染物

2、主要指氮、磷等元素 4、酸、堿、鹽類污染物第4頁，共31頁。生物化學(xué)需氧量（BOD）： 在水溫20，由于微生物的生化活動，將有機物氧化為無機物所消耗的溶解氧的量來表示有機物的量。有機物（可生物降解）異氧菌呼吸（氧化）OaCO2、H2O、能量、NH3合成新細胞自養(yǎng)菌合成新細胞H2O、能量、NO2-殘存物質(zhì)CO2、H2O、能量、NH3能量、NO3-合成新細胞自養(yǎng)菌ObOcOd有機物（可生物降解）異氧菌呼吸（氧化）OaCO2、H2O、能量、NH3合成新細胞自養(yǎng)菌合成新細胞H2O、能量、NO2-殘存物質(zhì)CO2、H2O、能量、NH3能量、NO3-合成新細胞自養(yǎng)菌ObOcOd第5頁，共31頁。化學(xué)需氧量（

3、COD）： 在酸性條件下，利用強氧化劑將有機物氧化為CO2和H2O所消耗的氧的量，稱為化學(xué)需氧量。常用的氧化劑包括重鉻酸鉀和高錳酸鉀。 Organic matter(CaHbOc)+Cr2O72-+H+Cr3+CO2+H2O第6頁，共31頁。2 污水處理基本方法城市污水的一級處理（物理處理）處理對象：懸浮物（SS）處理方法：篩濾截留，重力分離處理構(gòu)筑物： 格柵（粗格柵、細格柵、超細格柵） 沉砂池（曝氣沉砂池、旋流沉砂池等） 沉淀池（平流式、輻流式等）第7頁，共31頁。粗格柵曝氣沉砂池輻流式沉淀池第8頁，共31頁。城市污水的二級處理（生物處理）處理對象：膠體和溶解性有機物（BOD, COD）處理

4、方法：好氧生物法、厭氧生物法處理構(gòu)筑物： 活性污泥法（傳統(tǒng)法，氧化溝，SBR） 生物膜法（曝氣生物濾池，接觸氧化法）2 污水處理基本方法第9頁，共31頁。分解代謝O2合成代謝代謝產(chǎn)物H2O,CO2,NH3能量微生物內(nèi)源呼吸O2內(nèi)源呼吸內(nèi)源呼吸產(chǎn)物H2O,CO2,NH3微生物內(nèi)源呼吸殘留物合成細胞物質(zhì)C5H7NO2污水中有機物（CxHyOz）能量活性污泥生物代謝過程模式圖第10頁，共31頁?；亓魑勰嗍Ｓ辔勰囝A(yù)處理后的污水曝氣池空氣二沉池處理水回流污泥泵傳統(tǒng)活性污泥法第11頁，共31頁?；亓魑勰嗍Ｓ辔勰囝A(yù)處理后的污水污泥處理水污泥泵房二沉池氧化溝轉(zhuǎn)刷氧化溝法第12頁，共31頁?？諝馓幚硭M水時段進

5、水曝氣時段沉淀時段排水時段閑置時段空氣SBR法第13頁，共31頁。生物膜法與活性污泥法最大的區(qū)別在于生物載體（填料）的引入。 生物載體（填料）：固體表面（礫石，焦炭，石英砂，陶粒，塑料板、管、環(huán)，化學(xué)纖維絲、束、團）在有氧的條件下，使污水與生物載體表面對流接觸，經(jīng)過一段時間后，生物載體表面被一層膜狀活性污泥生物膜所覆蓋，這一過程工程上稱為生物掛膜。生物膜法第14頁，共31頁。2 污水處理基本方法城市污水的三級處理（深度處理）處理對象：氮、磷、SS和有機物（BOD, COD）處理方法：生物法，物化法處理構(gòu)筑物：生物除磷脫氮系統(tǒng)，曝氣生物濾池，MBR混凝沉淀過濾（CMF）活性炭吸附過濾電滲析，反滲

6、透第15頁，共31頁。城市污水處理廠的污泥處理處理目的：減量，穩(wěn)定，綜合利用處理方法：物理法，化學(xué)法，生物法處理構(gòu)筑物：濃縮池消化池污泥脫水機械沼氣利用設(shè)備2 污水處理基本方法第16頁，共31頁。城市污水處理廠典型處理工藝流程第17頁，共31頁。太湖的富營養(yǎng)化第18頁，共31頁。第19頁，共31頁。3 脫氮除磷原理（一）氮的生物去除 廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮四種形式存在。生物脫氮機理 生物脫氮是在微生物的作用下，將有機氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2和NxO氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。第20頁，共31頁。生物脫氮過程第21頁，共31頁。a 氨化反應(yīng)：水解細菌分解b 硝化

7、反應(yīng)： c 反硝化反應(yīng)：第22頁，共31頁。污水中磷的去除途徑：（二）污水中磷的去除 投加化學(xué)藥劑除磷。 常規(guī)活性污泥法的微生物同化和吸附； 生物強化除磷； 普通活性污泥法剩余污泥中磷含量約占微生物干重的1.5%2.0%，通過同化作用可去除磷12%20%。 如果還不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，就必須借助化學(xué)法除磷。 生物強化除磷工藝可以使得系統(tǒng)排除的剩余污泥中磷含量占到干重5%6%。第23頁，共31頁。生物除磷原理第24頁，共31頁。厭氧環(huán)境中： 污水中的有機物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解，分解產(chǎn)生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分供聚磷菌主

8、動吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB(聚-羥基丁酸)的形態(tài)儲藏于體內(nèi)。聚磷分解形成的無機磷釋放回污水中，這就是厭氧釋磷。好氧環(huán)境中： 進入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動，部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)，這就是好氧吸磷。第25頁，共31頁。4 常用污水處理工藝進水沉淀池厭氧池缺氧池好氧池剩余污泥出水內(nèi)回流污泥回流進氣管A2O工藝流程進水沉淀池厭氧池缺氧池好氧池剩余污泥出水內(nèi)回流污泥回流進氣管第26頁，共31頁。膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）是由傳統(tǒng)活性污泥工藝與膜分離技術(shù)結(jié)合的一種新型高效工藝。5 MB

9、R技術(shù)概述特點：用高效膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)生物處理中的二沉池分置式一體式（一）MBR特點及分類第27頁，共31頁。MBR系統(tǒng)中膜對溶解性有機物的去除來自3個方面的作用： 膜孔本身的截留過濾作用； 膜孔和膜表面的吸附作用； 膜表面形成的沉積層（濾餅層）的過濾/吸附作用。膜組件第28頁，共31頁。有機物降解 ：基于反應(yīng)器中懸浮生長的活性污泥的生物降解作用和膜的物理截留作用。膜生物反應(yīng)器中膜的高效截留作用使微生物全部截留于生物反應(yīng)池中，維持了較高的活性污泥濃度和微生物量 ，與傳統(tǒng)生物法相比，MBR對有機物去除效率高（一般大于90%），而且可以在較短的水力停留時間內(nèi)達到更好的去除效果 。（三）MBR對污染物的去除機理第29頁，共31頁。脫氮：硝化角度：實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，有利于增殖緩慢的亞硝酸菌和硝酸菌的截留、生長和繁殖，反應(yīng)器中硝化菌總量較多，同時，MBR反應(yīng)器中微生物菌膠團的平均粒徑較常規(guī)活性污泥法更加細小，硝化速率更高，而且供氧量也比常規(guī)工藝大，因此，MBR反應(yīng)器的硝化過程更徹底 。反硝化角度：反硝化菌數(shù)量多、電子受體硝酸根、亞硝酸根和電子供體有機碳源的基質(zhì)濃度豐富等幾個因素的協(xié)同作用，最終導(dǎo)致了MBR系統(tǒng)反