第02講廢水好氧生物處理課件

第二講污水好氧生物處理內(nèi)容：第一節(jié)污水處理技術(shù)概述第二節(jié)活性污泥法7/19/20231第一節(jié)污水處理技術(shù)概述一、污水的物理性質(zhì)和指標污水物理性質(zhì)的指標包括：水溫色度臭味固體含量7/19/20232股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述一、污水的物理性質(zhì)和指標水溫1、水溫對污水的特理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接影響。2、生活污水年平均溫度差別不大，約10-20攝氏度；3、生產(chǎn)污水的水溫與生產(chǎn)工藝有關(guān)，變化較大，水溫低于5度或高于40度會影響污水生物處理的效果。7/19/20233股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述一、污水的物理性質(zhì)和指標色度1、生活污水常呈灰色。但當(dāng)污水中溶解氧降至0，污水中所含有機物腐爛，則水呈現(xiàn)黑褐色并有臭味；2、生產(chǎn)污水的色度視工礦企業(yè)的性質(zhì)而異，顏色各異，但給人不悅的感觀；3、色度由懸浮固體、膠體或不溶性物質(zhì)組成，懸浮固體形成的色度為表色，膠體或不溶性物質(zhì)形成的色度為真色。7/19/20234股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述一、污水的物理性質(zhì)和指標臭味1、生活污水的臭味主要由有機物腐敗產(chǎn)生的氣體造成；2、臭味給人以不悅的感覺，甚至?xí)＜叭梭w生理，造成呼吸困難、倒胃胸悶、嘔吐等。7/19/20235股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述一、污水的物理性質(zhì)和指標固體含量1、按存在的形態(tài)的不同可分為：懸浮物（SS，0.1-1微米）、膠體和溶解固體（DS,0.001-0.1微米）三種；2、按性質(zhì)不同可分為有機物、無機物和生物體三種；3、懸浮物（SS）、膠體和溶解固體（DS）均由有機物和無機物組成。7/19/20236股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述二、污水的化學(xué)性質(zhì)及指標1、無機化學(xué)性質(zhì)及指標酸堿度，氮、磷，硫化物與硫酸鹽，氯化物，非重金屬無機物有毒物質(zhì)，重金屬離子7/19/20237股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述二、污水的化學(xué)性質(zhì)及指標2、有機化學(xué)性質(zhì)及指標有機物的主要成分是碳水化合物、蛋白質(zhì)與尿素、脂肪和油類、酚、有機酸和堿、表面活性劑、有機農(nóng)藥；組成元素是碳、氫、氧、氮和少量的硫、磷、鐵等。7/19/20238股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述三、好氧生物處理的基本原理1、在好氧條件下，有機物在好氧微生物的作用下氧化分解，有機物濃度下降，微生物量增加。微生物將有機物攝入體內(nèi)后，以其作為營養(yǎng)源加以代謝，代謝按兩條途徑進行：合成代謝和分解代謝。7/19/20239股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述三、好氧生物處理的基本原理2、有機物好氧分解圖示圖1-1有機物好氧生物降解圖示7/19/202310股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述三、好氧生物處理的基本原理3、有機物好氧分解圖示圖1-27/19/202311股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述四、有機物分解三過程

在有機物的好氧分解過程中，有機物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗這三個過程是同步進行的，也是控制好氧生物處理成功與否的關(guān)鍵過程。7/19/202312股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述（1）有機物的降解圖1-3有機物好氧生物降解的一般途徑7/19/202313股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述（2）微生物的增殖7/19/202314股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述（3）微生物的增殖緩慢期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期7/19/202315股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述緩慢期（延遲期、滯留適應(yīng)期）特點：分裂遲緩、代謝活躍。產(chǎn)生原因：（1）接種時的機械損傷引起（2）細胞分裂必需因子的缺乏緩慢期7/19/202316股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述對數(shù)期（指數(shù)生長期）特點：（1）代謝活性強（2）世代時短而穩(wěn)定對數(shù)生長期7/19/202317股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述穩(wěn)定期（最高生長量期）特點：1、細菌數(shù)量增加率為0。2、部分細菌大量積累代謝產(chǎn)物。穩(wěn)定期7/19/202318股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述特點：菌體活性降低、大量死亡；細胞畸變、自溶；革蘭氏染色不穩(wěn)定。衰亡期衰亡期7/19/202319股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述小結(jié)什么時期菌體代謝產(chǎn)物最多什么時期細菌細胞代謝活性最強什么時候細菌細胞總數(shù)最多什么時期細菌細胞生長速度最快什么時期世代時間短而穩(wěn)定對數(shù)生長期最高生長量最高生長量對數(shù)生長期對數(shù)生長期7/19/202320股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第一節(jié)污水處理技術(shù)概述（4）溶解氧的提供

溶解氧是影響好氧生物處理過程的重要因素。充足的溶解氧供應(yīng)有利于好氧生物降解過程的順利進行。溶解氧的需求量與微生物的代謝過程密切相關(guān)。在不同的好氧生物處理過程和工藝中，溶解氧的提供方式也不同。7/19/202321股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念活性污泥:活性污泥就是在活性污泥法中，廢水處于攪動狀態(tài)，微生物以細小的生物絮體形式存在，微生物與廢水中的有機物密切接觸，吸附和分解廢水中的有機污染物，當(dāng)攪動停止后，細小的絮體絮凝成較大的絮凝體沉降，這種易于沉降的絮凝體叫做活性污泥。

活性污泥法:簡單地說，活性污泥法就是通過各種微生物在供氧的條件下，把廢水中的有機物分解為簡單的物質(zhì)，從而達到凈化廢水的目的的過程。它是一種好氧的生物處理方法。7/19/202322股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念菌膠團：細菌分泌的膠質(zhì)將細菌包覆成表面為多糖類粒狀團塊，使細菌具有抵抗外界不利因素的能力，并使活性污泥自身具有良好的凝聚和沉降性能。菌膠團是活性污泥的主要組成部分，通常情況下，細菌是以菌膠團的形式存在，具有分枝狀、片狀和垂絲狀等。

7/19/202323股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念化學(xué)需氧量（COD）：表示水中有機物污染程度的一個重要指標，是指在一定的條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量。由于水體中還含有一定的還原性物質(zhì)，因而它反映的污染物中有機物的數(shù)量并不十分準確。但由于操作方便，通常在水質(zhì)比較穩(wěn)定，對水質(zhì)要求不十分嚴格時以它來表示污染物的濃度。理論計算與實際相差無幾。

7/19/202324股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念懸浮物（SS）懸浮物是指水中不能通過一定的濾器的固體物質(zhì)的量，以mg/l表示，它的高低直接影響水質(zhì)的混濁度。

7/19/202325股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念污泥膨脹是指由于某種原因引起活性污泥絮體的結(jié)構(gòu)被破壞，變得松散、質(zhì)輕，以絲狀菌為主構(gòu)成泥床，從而使得沉降性能惡化，SVI不斷升高，二沉池泥水難以分離，泥面不斷上升，造成二沉池溢泥，污泥流失，曝氣池中MLSS濃度降低，從而破壞正常的處理工藝操作的一種現(xiàn)象。

7/19/202326股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念腐化污泥由于供養(yǎng)不足或停止曝氣時間過長或者是曝氣池中有死角，使得厭氧細菌增長繁殖，污泥發(fā)生厭氧分解而大塊上翻。通常污泥為黑色，夾雜有小氣泡，有臭味。

7/19/202327股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念老化污泥曝氣時間過長或供氧過多或進水過小、有機物濃度較低或池中產(chǎn)生死角等都可能使微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身的氧化，過早進入衰退期。此時污泥顆粒細小，團狀絮體結(jié)構(gòu)被破壞，質(zhì)輕、色淡，凝聚性能差，沉降緩慢，出水中SS偏高。

7/19/202328股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念污泥負荷（Bx）污泥負荷就是入流的BOD的量（食料）和活性污泥（微生物）的比值，單位為kg(BOD5)/kg(MLSS)·d。一般來說，污泥負荷在0.2-0.5之間時，BOD的去除率可達到90%以上。污泥負荷=進入曝氣池的BOD的數(shù)量（流量×濃度）/曝氣池中污泥濃度（MLSS×曝氣池的容積）

7/19/202329股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法一、幾個基本概念生物硝化：活性污泥中還有以氮、硫、鐵或其化合物為能源的自養(yǎng)菌，如硝化菌，它能在絕對好氧條件下，將氨氮氧化為亞硝酸鹽，并進一步可氧化為硝酸鹽。這些反應(yīng)稱硝化反應(yīng)。

生物脫氮：兼性厭氧菌利用有機物將亞硝酸鹽或硝酸鹽還原為氮氣的反應(yīng)稱為反硝化生物脫氮（簡稱脫氮），參與反硝化脫氮反應(yīng)的兼性厭氧菌稱為脫氮菌。7/19/202330股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法二、基本流程初次沉淀池曝氣池回流污泥泵房曝氣設(shè)備二次沉淀池回流活性污泥空氣剩余污泥7/19/202331股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法三、活性污泥處理系統(tǒng)有效運行的基本條件（1）廢水中有足夠的可溶性易降解有機物；（2）曝氣池中有足夠的氧氣；（3）活性污泥在池中呈懸浮狀態(tài)，可與廢水充分接觸；（4）活性污泥連續(xù)回流，及時排出剩余污泥；（5）沒有對微生物有毒害作用的物質(zhì)進入。7/19/202332股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法三、活性污泥的性能指標（一）混合液懸浮固體

（MLSS）氧化溝中污水和活性污泥混合后的混合液中的懸浮固體的數(shù)量，是計量曝氣池中活性污泥數(shù)量的指標。由于測定簡便，因而往往以它作為粗略計量活性污泥微生物量的主要參數(shù)。7/19/202333股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法三、活性污泥的性能指標（二）污泥沉降比（SV）是指曝氣池混合液在100或1000ml的量筒中，靜置30分鐘后，沉淀污泥與混合液的體積比。SV%可以反映曝氣池正常運行時的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放，還能及時反映出污泥膨脹等異?，F(xiàn)象。7/19/202334股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法三、活性污泥的性能指標（三）污泥體積指數(shù)（SVI）污泥指數(shù)是指曝氣池混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，相應(yīng)的1克干污泥所占的容積，單位為ml/g。SVI能很好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥的SVI值通常在50-300之間，SVI過高的污泥，必須降低污泥濃度才能很好的沉降。

7/19/202335股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法四、影響活性污泥性能的因素（一）溶解氧（DO)

供氧多少一般用混合液中的溶解氧的濃度來表示。由于活性污泥絮凝體的大小不同，所需要的最小溶解氧濃度也就不一樣。絮凝體越小，與廢水的接觸面積就越大，也越宜于對氧的攝取，所需的溶解氧濃度就越小；反之絮凝體大，則所需的溶解氧就越大。為了使沉淀分離性能良好，較大的絮凝體是所期望的，因此，溶解氧的濃度以2-3mg/l為宜。7/19/202336股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法（一）溶解氧（DO)1、供氧不足溶解氧濃度過低，微生物代謝受阻凈化功能下降；易于滋生絲狀菌產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。2、溶解氧濃度過高，氧的利用效率降低，增加動力費用。7/19/202337股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法四、影響活性污泥性能的因素（二）營養(yǎng)物質(zhì)在活性污泥法中，微生物的代謝需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)，除了主要的碳源（BOD）外，還需要氮、磷和其它微量元素。一般的要求是，BOD:N:P=100:5:1。

7/19/202338股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法四、影響活性污泥性能的因素（三）pH值

對于好氧生物處理，pH值一般以6.5-9.0為宜。低于6.5時，真菌即開始與細菌競爭，低于4.5時，真菌將完全占據(jù)優(yōu)勢，嚴重影響沉淀分離；超過9.0時，代謝速度將受到障礙。

7/19/202339股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法四、影響活性污泥性能的因素（四）水溫水溫是影響微生物生長活動的重要因素。夏季易于進行生化處理，而冬季凈化效果降低，關(guān)鍵的原因就是水溫下降引起的。在微生物酶系統(tǒng)不受變性影響的溫度范圍內(nèi)，水溫上升有利于微生物的活動，提高其反應(yīng)速度。此外，水溫上升還有利于混合、攪拌、沉淀等物理過程，但不利于氧的轉(zhuǎn)移。一般認為，水溫在20-30℃時為最好，35℃以上和10℃以下，處理效果將下降。

7/19/202340股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法四、影響活性污泥性能的因素（五）有毒物質(zhì)對生物處理有毒害作用的物質(zhì)很多，大致可以分為重金屬（鋅、銅、鎳、鉛、鉻等）、硫化氫等無機物質(zhì)和氰、酚等物質(zhì)。這些物質(zhì)或是破壞細菌的某些必要的生理結(jié)構(gòu)，或是抑制細菌的代謝進程，進而影響到污泥的活性。7/19/202341股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法五、活性污泥的基本特性

含水率99%具有沉降性，比重接近1具生物活性絮體大小為0.02—0.2mm具一定pH緩沖能力7/19/202342股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法六、微生物種類（一）主要種類肉足類鞭毛類纖毛類變形蟲鞭毛蟲草履蟲7/19/202343股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法六、微生物種類（二）活性污泥微生物的組成細菌：是生物相中的主要成分，形成菌膠團。對污水生物處理起作用的菌種有菌膠團、球衣細菌、硝化菌、脫氮菌、聚磷菌等幾種。原生動物：鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲真菌：主要是霉菌，一般呈絲狀后生動物：輪蟲類、線蟲類等。7/19/202344股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法六、微生物種類（三）幾種常見的微生物累枝蟲鐘蟲7/19/202345股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法六、微生物種類（三）幾種常見的微生物絲狀菌瓢體蟲7/19/202346股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法六、微生物種類（四）在廢水處理中的作用１、改善水質(zhì)：（１）有機物降解；（２）絮凝（纖毛蟲，分泌粘液）；（３）吞食游離細菌２、指示生物：（１）對環(huán)境條件變化的敏感性（數(shù)量的變化）；（２）對毒物的敏感性；（３）活性污泥培養(yǎng)馴化程度的標志（數(shù)量和種類變化)7/19/202347股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法七、活性污泥法對進水水質(zhì)的要求營養(yǎng)源:要使微生物在生物反應(yīng)器內(nèi)繁殖，就必須有形成微生物細胞的元素存在。若按重量比表示，所必需的氮、磷等營養(yǎng)鹽的比例為COD:N:P=100:5:1。pH:當(dāng)生物處理裝置內(nèi)液體的pH明顯大于或小于中性值時，處理水的水質(zhì)將會惡化，標準的pH應(yīng)控制在6.0～8.5范圍內(nèi)。7/19/202348股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法七、活性污泥法對進水水質(zhì)的要求水溫:在好氧處理時，若處理裝置內(nèi)的水溫超過40℃，就會引起蛋白變質(zhì)，氧失去活性，導(dǎo)致處理水質(zhì)的惡化。因此，要采取適當(dāng)方法，將水溫控制在40℃以下。進水濃度:在生物處理時，對于危害微生物活性的有機物，比較安全的方法是采用稀釋，降低進水的濃度后再通入處理裝置。7/19/202349股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法七、活性污泥法對進水水質(zhì)的要求水量、水質(zhì)變化；生物處理裝置分解有機物的能力受供氧（一般指空氣通入量）的限制。因此，當(dāng)過量有機物流入時，就會有不能分解的部分有機物殘留，使處理水質(zhì)發(fā)生變化。水量增大時，二次沉淀池的表面負荷就會增加，給活性污泥的沉降分離造成不良的影響。使水質(zhì)、水量均化的方法是設(shè)置調(diào)節(jié)池。

其他：懸浮物質(zhì)、油脂類及油分、溶解鹽類、重金屬類7/19/202350股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法八、活性污泥法的凈化機理（一）活性污泥對有機物的吸附在氣液、固液等相界面上，物質(zhì)因物理及化學(xué)作用而被濃縮，這個現(xiàn)象稱為吸附?；钚晕勰鄬τ袡C物的吸附就是有機物在活性污泥表面的濃縮現(xiàn)象。將廢水與活性污泥進行混合曝氣，廢水中的有機物就會減少，被去除。7/19/202351股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法八、活性污泥法的凈化機理（二）被吸附有機物的氧化和同化所謂氧化是指微生物為了獲得合成細胞和維持其生命活動等所需的能量，將吸附的有機物進行分解。

所謂同化是指微生物利用氧化所獲得得的能量，將有機物合成為新的細胞組織。7/19/202352股份公司生產(chǎn)管理中心環(huán)保主管室第二節(jié)活性污泥法八、活性污泥法的凈化機理（三）活性污泥絮體的沉淀和分離

為了得到澄清的出水，還需要活性污泥具有良好的混凝和沉淀性能?；钚晕勰嗟幕炷统恋硇阅芘c活性污泥中微生物所處的增殖期有關(guān)。7/19/202353股份公司生產(chǎn)管理