污水处理知识小结 9页

非细胞形态的微生物—病毒细菌水中微生物原核生物放线菌细胞形态的微生物蓝藻藻类酵母菌真核生物真菌霉菌肉足类原生动物鞭毛类纤毛类后生动物轮虫线虫废水处理方法分类工艺：活性污泥法：AAO、AB、氧化沟（D、T、5、ORBAL、COLLUSAR、一体化、船型）、SBR（CAST、CASS）、脱氮、除磷、脱氮除磷（VIP、UCT）生物膜：生物滤池（曝气生物滤池）、生物转盘法生物膜法活性污泥法生物法好氧方式：①传统推流式活性污泥法；②完全混合活性污泥法；③阶段曝气活性污泥法；④吸附—再生活性污泥法；⑤延时曝气活性污泥法；⑥高负荷活性污泥法；⑦纯氧曝气活性污泥法；⑧浅层低压曝气活性污泥法；⑨深水曝气活性污泥法；⑩深井曝气活性污泥法。厌氧：化学法的去除对象是废水中的胶体物质和溶解性物质：1.中和处理；2.混凝处理法；3．化学沉淀法； 4．氧化还原法；５．吸附法；6．离子交换法；7．膜分离法：渗析、电渗析、超滤、反渗透等；8．萃取法沉淀、气浮、过滤、离心、蒸发、结晶等物化法生态法废水处理方法分类\n\n污水有机成分：碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。好氧降解总过程：在需氧生物处理过程中，污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段：第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中，第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种：二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称α-氧化戊二酸)或草醋酸（又称草酰乙酸）。第三阶段（即三羧酸循环，是有机物氧化的最终阶段）是乙酰基辅酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段，都释放出一定的能量。　　在有机物降解的同时，还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪，再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。颗粒分类：1、颗粒状有机物(>1μm)：可以采用机械沉淀法进行去除的颗粒物；2、胶体状有机物(1nm~100nm)：不能采用机械沉淀法进行去除的较小的有机颗粒物；3、溶解性有机物(<1nm)：以分散的分子状态存在于水中的有机物。\n4、生物法处理的主要对象：废水中呈胶体状和溶解状态的有机物；废水中溶解状态的营养元素N和P。生物氧化的形式：包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种；生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代物三种；异养微生物和自养微生物在最初能源上尽管存在着巨大的差异，但它们生物氧化的本质却是相同的，即都包括脱氢、递氢和受氢三个阶段，其间经过与磷酸化反应相偶连，就可以产生生命活动所需要的通用能源，ATP5.原生动物的指示活性污泥性质　　(1)污泥恶化：活性污泥絮凝体较小，往往在0.1～0.2mm以下。主要出现以下优势原生动物：豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等。这些都属于快速游泳型的种属。污泥严重恶化时，微型动物几乎不出现，细菌大量分散，活性污泥的凝聚、沉降能力下降，处理能力差。　　(2)污泥解体：絮凝体细小，有些似针状分散。主要的优势原生动物有：变形虫属、简便虫属等肉足类。　　(3)污泥膨胀：活性污泥沉降性能差，SVI值高。由于丝状菌的大量生长，出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。　　(4)污泥从恶化恢复到正常：通过反应参数和环境的改变，活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现：漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等，这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。　　(5)污泥良好：易成絮体，活性高，沉降性能好。出现的优势原生动物为：钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。菌胶团作用：1.在水处理工程中，将曝气池经过长期曝气的污水中产生的具有粘液质或荚膜的、有稳定性质的、主要由具降解能力的细菌形成的团块称为菌胶团。它是活性污泥的结构和功能中心。菌胶团的作用表现在：A.有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力；B.菌胶团对有机物的吸附和降解活动的结果为原生动物和微型后生动物提供了良好生存环境；C.为原生动物和微型后生动物提供了附着场所；D.具有指示作用，用以衡量污水处理效果。\n1、活性污泥法的基本组成①曝气池：反应主体②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。⑤供氧系统：提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：①废水中含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流入。二、活性污泥的性质与性能指标1、活性污泥的基本性质①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）；比重：略大于1，（1.002∼1.006）；粒径：0.02∼0.2mm；\n比表面积：20∼100cm2/ml。②生化性能：1)活性污泥的含水率：99.2∼99.8%；固体物质的组成：活细胞（Ma）、微生物源代的残留物（Me）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi）、无机物质（Mii）。3、活性污泥的性能指标：①混合液悬浮固体浓度（MLSS）（MixedLiquorSuspendedSolids）：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii单位：mg/lg/m3②混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）（MixedVolatileLiquorSuspendedSolids）：MLVSS=Ma+Me+Mi；在条件一定时，MLVSS/MLSS是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85③污泥沉降比（SV）（SludgeVolume）：是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示；能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；正常数值为20∼30%。④污泥体积指数（SVI）（SludgeVolumeIndex）：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g干污泥所形成的污泥体积，单位是ml/g。(/)(%)(/)(/)(/)MLSSglSVmllMLSSglSVISVmll×10==能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象；城市污水的SVI一般为50∼150ml/g；\n（Ot——从曝气池逸出气体中含氧量的百分率，%；）EA——氧利用率，%，一般在6%∼12%之间（Pb——安装曝气装置处的绝对压力）二、影响好氧生物处理的主要因素①溶解氧（DO）：约1~2mg/l；②水温：是重要因素之一，在一定围，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度15∼30°C；>40°C或<10°C后，会有不利影响。③营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占90∼97%；其余3∼10%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD:N:P=100:5:1投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；④pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.5∼8.5之间；pH<4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。⑤有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；H2S；卤族元素及其化合物；酚、醇、醛等；⑥有机负荷率：污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物；⑦氧化还原电位：好氧细菌：+300∼400mV，至少要求大于+100mV；厌氧细菌：要求小于+100mV，对于严格厌氧细菌，则<-100mV，甚至<-300mV。四、活性污泥系统的常见异常现象与对策1、污泥腐化：现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化；原因：1)负荷量增高；2)曝气不足；3)工业废水的流入等；对策：1)控制负荷量；2)增大曝气量；3)切断或控制工业废水的流入。2、污泥上浮：现象：污泥沉淀30∼60分钟后呈层状上浮，多发生在夏季；原因：硝化作用导致在二沉池中被还原成N2，引起污泥上浮；对策：1)减少污泥在二沉池的HRT；2)减少曝气量。3、污泥解体：现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降；原因：污泥解体；曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度；\n对策：减少曝气；增大负荷量。4、泥水界面不明显：原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期；污泥形成的絮体性能较差；对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的MLSS，降低F/M值。5、污泥膨胀：是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI异常增高，可达400以上。①因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀；主要是由于丝状菌异常增殖而引起的，主要的丝状菌有：球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌；1)污泥膨胀理论：(1)低F/M比（即低基质浓度）引起的营养缺乏型膨胀；(2)低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀；(3)高H2S浓度引起的硫细菌型膨胀。3)污泥膨胀的对策①临时控制措施：(l)污泥助沉法：①改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；②改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等；(2)灭菌法：①杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂；②投加硫酸铜，可控制有球衣菌引起的膨胀。②工艺运行调节措施：(1)加强曝气：①加强曝气，提高混合液的DO值；②使污泥常处于好氧状态，防止污泥腐化，加强预曝气或再生性曝气；(2)调节运行条件：①调整进水pH值；②调整混合液中的营养物质；③如有可能，可考虑调节水温——丝状菌膨胀多发生在20°C以上；④调整污泥负荷，当超过0.35kgBOD/kgMLSS.d时，易发生丝状菌膨胀。③永久性控制措施：对现有设施进行改造，或新厂设计时就加以考虑，从工艺运行上确保污泥膨胀不会发生；在工艺中增加一个生物选择器，该法主要针对低基质浓度下引起的营养缺乏型污泥膨胀，其出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度增殖，从而控制污泥膨胀。好氧选择器：在曝气池之前增加一个具有推流特点的预曝气池，其停留时间（HRT为5~30min，多采用20min）的选择非常重要；缺氧选择器：高的基质浓度；菌胶团细菌在缺氧条件下（但有NO3-）有比丝状菌高得多的基质利用率和硝酸盐还原率；厌氧选择器：其作用机制与缺氧选择器相似，即在厌氧条件下，丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制。②因粘性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。高粘性污泥膨胀：现象：废水净化效果良好，但污泥难于沉淀，污泥颗粒大量随出水流失；原因：①进水中溶解性有机物浓度高，F/M值太高；\n②氮、磷缺乏，或溶解氧不足；③细菌将大量有机物吸入体，不能及时降解，分泌过量的凝胶状的多糖类物质；④这些物质中含有很多氢氧基而具有很高的亲水性，导致污泥中含有很高的结合水，使泥水分离困难。对策：降低负荷，调整工况，加强曝气等。低粘性污泥膨胀：原因：进水中含有毒性物质，使污泥中毒，使细菌不能分泌出足够的粘性物质，从而不能有效形成絮凝体，导致泥水分离困难；对策：控制进水水质，加强上游工业废水的预处理。6、泡沫主要有两种，即化学泡沫和生物①化学泡沫成因：洗涤剂或工业用表面活性物质等引起，呈乳白色控制对策：水冲消泡；消泡剂成因：诺卡氏菌属的一类丝状菌引起；呈褐色问题：可能致病；卫生、环境；影响曝气控制对策：水冲或消泡剂无效；加氯；排泥，缩短SRT根本原因：诺卡氏菌在较高温、富油脂类物质的环境中易于繁殖