水污染控制工程有哪些内容?1總固體量:把定量水樣在105~110℃烘箱小烘幹至恒重,所得的重量:,下面我們就來說一說關于水污染控制工程有哪些内容?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!
1總固體量:把定量水樣在105~110℃烘箱小烘幹至恒重,所得的重量:。
2污水中含氮化合物有四種:有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮。
3凱氏氮(KN)是有機氮與氨氮之和。凱氏氮指标可以用來判斷污水在進行生物法處理時,氮營養是否充足的依據。
4油脂在污水中存在的物理形态有5種:①漂浮油,靜水時能上浮至液面,形成油膜,約占油脂總量的60%~80%; ②機械分散态油,油粒直徑大于5μm,較穩定地分散在污水中,油-水界面間不存在表面活性劑;③乳化油,油粒直徑也大幹5μm,但在油-水界曲間存在表面活性劑,因此更為穩定;④附着油,即附着在懸浮團體表面的油;⑤溶解油,包括溶解于水及油粒直徑小于5μm的油珠。①、②、③、④類油脂—般可用隔油、氣浮或沉澱等物理方法去除,⑤類油主要可用生物法或氣浮法去除。
10大腸菌群數(大腸菌群值):是每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
11水體污染:是指排入水體的污染物在數量上超過該物質在水體中的本底含量和水體的環境容量,從而導緻水的物理、化學及微生物性質發生變化,使水體固有的生态系統和功能受到破壞。
12水環境容量:在滿足水環境質量标準的條件下,水體最大允許的污染負荷量,又稱水體納污能力。
13污水處理的基本力法:就是采用各種技術與手段,将污水中所含的污染物質分離去除、回收利用,或将其轉化為無害物質,使水得到淨化。
14穩定塘:是經過人工适當修整的土地,設圍堤和防滲層的污水池塘,主要依靠自然生物淨化功能使污水得到淨化的一種污水生物處理技術。
15污水土地處理系統:也屬于污水自然處理範疇,就是在人工控制的條件下,将污水投配在土地上.通過土壤—植物系統,進行一系列物理、化學、物理化學和生物化學的淨化過程,使污水得到淨化的一種污水處理工藝。
16濕地處理系統:是将污水投放到土壤經常處于水飽和狀态而且生長有蘆葦、香蒲等耐水植物的沼澤地上,污水沿一定方向流動,在流動的過程中,在耐水植物和土壤聯合作用下,污水得到淨化的一種土地處理工藝。
17深度處理:當污水處理的出流标準是某些特定的污染物時,則處理工藝常稱為深度處理。
18活性污泥(兩種表述)
概念一:向生活污水注入空氣進行曝氣,在持續一段時間後,在污水中即形成一種呈黃褐色的絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構成,它易于沉澱與水分離,并使污水得到淨化、澄清,這種絮凝體就是稱為“活性污泥”的生物污泥。
概念二:活性污泥是活性污泥處理系統中的主體作用物質。在活性污泥上栖息着具有強大生命力的微生物群體。在微生物群體新陳代謝功能的作用下,使活性污泥隻有将有機污染物轉化為穩定的無機物質的活力,故此稱之為“活性污泥”。
19活性污泥的能含量:有機物量(F)與微生物量(M)的比值(F/M).
20微生物的代謝:存活在曝氣池内的活性污泥微生物,不斷地從其周圍的環境中攝取污水中的有機污染物作為營養加以攝取、吸收。
21活性污泥處理技術,是通過采取—系列人工強化、控制的技術措施,使活性污泥微生物所具有的.以對有機物氧化、分解為主體的生理功能,得到充分發揮.以達到污水淨化目的的生物工程技術。
22混合液懸浮固體濃度MLSS:又稱混合液污泥濃度,它表示的是在曝氣池單位容積混合液内所含有的活性污泥固體物的總重量。
23混合液揮發性懸浮液體濃度MLVSS:本項指标所表示的是混合液活性污泥中有機性固體物質部分的濃度。
24污泥容積指數SVI簡稱“污泥指數”:本項指标的物理意義是在曝氣池出口處的混合液,在經過30min靜沉後,每g幹污泥所形成的沉澱污泥所占有的容積,以mL計。
25污泥沉降比SV:混合液在量筒内靜置30min後所形成沉澱污泥的容積占原混合液容積的百分率,以%表示。
26污泥齡:曝氣池内活性污泥總量(VX)與每日排放污泥量之比,即活性污泥在曝氣池内的平均停留時間,因之又稱為“生物固體平均停留間”,即:
27 BOD—污泥負荷(Ns):所表示的是曝氣池内單位重量(kg)活性污泥,在單位時間(1d)内能夠接受,并将其降解到預定程度的有機污染物量(BOD)。
28容積負荷(Nv)單位曝氣池容積(m3),在單位時間(1天)内,能夠接受,并将其降解到預定程度的有機污染(BOD)物量。
29活性污泥法:是采取人工措施,創造适宜條件,強化活性污泥微生物的新陳代謝功能,加速污水中有機污染物降解的污水生物處理技術。
30生物膜法的實質:是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、後生動物一類的微型動物附着在濾料或某些載體上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。
31生物膜:附着生長在固體狀材料表面的由多種微生物形成的膜狀生物聚集體。
32生物濾池:是在污水灌溉的實踐基礎上發展起來的人工生物處理法。
33脫氮新理論基本原理:先将氨氮部分氧化成亞硝酸鹽氮,控制NH4 與NO2-比例為1:1,然後通過厭氧氨氧化作為反硝化實現脫氮的目的 。
污水的分類
1生活污水:日常生活中被生活廢料所污染的水2 工業廢水 ①生産污水:污染重,生産中被原料污染的廢水②生産廢水:污染輕,未被直接污染的廢水。3 初降雨水:被空氣地面污染物污染的廢水。
氧垂曲線:污水排水水體後,DO曲線呈懸索狀下垂,故稱為氧垂曲線。
當耗氧速率 > 複氧速率時,溶解氧曲線呈下降趨勢;
當耗氧速率 = 複氧速率時,為溶解氧曲線最低點,即臨界虧氧點或氧垂點;
當耗氧速率 < 複氧速率時,溶解氧曲線呈上升趨勢
氧垂曲線方程的工程意義:(1)用于分析受有機物污染的河水中溶解氧的變化動态,推求河流的自淨過程以及其環境容量,進而确定可排入河流的有機物的最大限量。(2)推算确定最大缺氧點即氧垂點位置以及到達時間,以此制定河流水體防護措施。
水處理技術的分類:
一級處理:主要去除污水中懸浮狀态固體污染物質,物理處理法大部分能完成一級處理要求。BOD一般可以去除30%左右。(格栅,沉砂池,初沉池)
二級處理:主要去除污水中呈膠體狀态和溶解狀态的有機污染物質(即BOD、COD物質),去除率達90%以上,使有機污染物達到排放标準。(生化處理)
三級處理:在一級二級處理後,進一步處理難降解有機物、磷和氮等可溶性無機物。
幾種沉澱池的比較:
1平流式沉澱池:體積大,水流均勻分布,對水質水量的變化有較好的适應性,适用于有足夠空間的處理廠,也可作二次沉澱池;
2輻流式沉澱池:輻流式沉澱池的過水管設在池中心,流出槽設在池子四周,。因中心導流筒内的流速較大,可達到100mm/s,當作為二次沉澱池用時,活性污泥在中心導流筒内難以絮凝,并且這股水流向下流動時的動能較大,易沖擊池底沉泥,池的容積利用系數也較小(約48%)。
3向心輻流式沉澱池:流入區設在池周邊,流出槽設在沉澱池中心部位或設在沉澱池的周邊,由于進、出水的這—改進,在一定程度上克服了普通輻流式沉澱他的缺點。沉澱區,向心輻流式沉澱池的表面負荷可高于普通輻流式的2倍,則其體積要比普通輻流沉澱池小得多。
4豎流式沉澱池:池徑較小,一般采用4~7m,不大于10m,比較平流與輻流式池,去除率少 ,但若顆粒具有絮凝性能,則由于水流向上,帶着微顆粒在上升的過程中,互相碰撞,促進絮凝,顆粒變大,沉速随之增大,又有被去除的可能,故豎流式沉澱池作為二次沉澱池是可行的。豎流式沉澱池的池深較深.故适用于中小型污水處理廠
5斜闆(管)沉澱池:具有去除率高,停留時間短,占地面積小等優點,放常用于①已有的污水處理廠挖潛或擴大處理能力時采用; ②當受到污水處理廠占地面積的限制時,作為初次沉澱池用。
6斜闆(管)沉澱池不宜于作為二次沉澱池,原因是:活性污泥的粘度較大,容易粘附在斜闆(管)上,影響沉澱效果甚至可能堵塞斜闆(管)。同時,在厭氧的情況下,經厭氧消化産生的氣體上升時會幹擾污泥的沉澱,并把從闆(管)上脫落下來的污泥帶至水面結成污泥層。
活性污泥法的基本原理:
1活性污泥:污水通氣一段時間後,形成一種由大量微生物群體構成的易于沉澱的絮凝體。是由多種好氧微生物、某些兼性或厭氧微生物以及廢水中的固體物質、膠體等交織在一起的呈黃褐色絮體。
2基本流程:污水→格栅→泵站→沉砂池→初沉池→活性污泥曝氣池→二沉池→消毒
(1)曝氣池:微生物降解有機物的反應場所。(2)二沉池:泥水分離。(3)污泥回流:确保曝氣池内生物量穩定。(4)曝氣:為微生物提供溶解氧,同時起到攪拌混合作用。
試述活性污泥淨化反應過程:
反應或淨化:指有機污染物作為營養物質被微生物攝取、代謝與利用的過程,是物理、化學、生物化學作用的綜合,其機理如下:(1)初期吸附:活性污泥有着很大的表面積,午睡中呈懸浮和膠體狀态的有機污染物即被活性污泥所凝聚和吸附而得到去除。這一過程進行較快,能夠在30min内完成,污水BOD的去除率可達70%,一般處于饑餓狀态的内源呼吸期的微生物,其“活性最強”,吸附能力也強。被吸附在微生物細胞表面的有機物,在經過數小時的曝氣後,才能後相繼地攝入微生物體内,因此,被初期吸附去除的有機物的數量是有一定限度的。(2)微生物的代謝:存活在曝氣池内的活性污泥微生物,不斷地從其周圍環境中攝取污水中的有機污染物作為營養加以攝取吸收。污水中的有機污染物,首先被吸附在有大量微生物氣息的活性污泥表面,并與微生物細胞表面接觸,微生物透膜酶的催化作用下,透過細胞壁進入生物體細胞内,小分子的有機物能夠直接透過細胞壁進入微生物體内,而如澱粉、蛋白質的大分子有機物,則必須在細胞外酶——水解酶的作用下,被水解為小分子後再為微生物攝入細胞内。攝入細胞内的物質一部分被氧化成無機物質并為自身合成作用提供能量,另一部分被微生物用于合成新細胞,即合成代謝,合成的自身物質在内源呼吸期一部分被分解還有一部分作為内源呼吸期殘留物。
4 各種活性污泥處理系統的工藝特點和不足
1、傳統活性污泥法 a、經曆了起端的吸附和不斷的代謝過程。b、微生物經曆了由對數期至内源呼吸期。c、有機物,迅速降低,但之後變化不大,總去除率90%左右。d、需氧量 由大逐步越少。
存在不足:曝氣池首端有機負荷大,需氧量大,而實際供氧難于滿足此要求。使首端供氧不足,末端供氧出現富裕,需采用漸減試供氧。
2、階段曝氣活性污泥法 a、污水均勻分散地進入,使負荷及需氧趨于均衡,利于生物講解,降低能耗。B、混合液中污泥濃度逐步降低,減輕二次沉澱池負荷,利于固廢分離。C、污水均勻分散地進入,增強了系統對水質、水量沖擊負荷的适應能力。
3再生曝氣活性污泥法 a、提高污泥活性,使其充分代謝。B、再生池不另行設置,而是講曝氣池的一部分再生池。C、處理效果與傳統活性污泥法相近,BOD去除率90%以上。
4 吸附-再生活性污泥法 a、将吸附與代謝過程分2個池或2段 b、由于再生池隻對活性污泥曝氣,減少了池容 c、由于吸附段池容較小,泥水接觸時間短,出水BOD去除率一般小于90%。
5 延時曝氣活性污泥法 工藝特點:負荷低 曝氣時間長 活性污泥處于内源呼吸期,剩餘污泥少且穩定,污泥不需要消化處理,工藝也不需要設初沉池。 不足:池容大 負荷小 曝氣量大 投資與運行費用高。
6 高負荷活性污泥法工藝特點:構築物與普通活性污泥法以及吸附再生工藝相同,但其停留時間短,BOD負荷高 曝氣時間短。不足:BOD去除率不高 出水水質不達标。
7 完全混合活性污泥法:a、污泥進入曝氣池後迅速被稀釋混勻,水質水量變化對系統影響小。B、由于水質在各處相同,因而各處微生物群體與組成相同,講解工況相同。C、需氧速度均衡,動力消耗略省。不足:池内未有污染物濃度、微生物濃度與種群的梯度或鍊群,導緻微生物的有機物降解動力低下,易出現污泥膨脹
8.多級活性污泥法:當進水有機污染物濃度很高時采用此工藝。優點:a污水處理單元串聯,b負荷高,且抗沖擊負荷,二級負荷低。C各種污泥Qc不同,微生物種群各異。不足:投資運行費用高,管理麻煩
論述完全混合式曝氣池與推流式曝氣池相比有哪些優缺點。
1 完全混合式曝氣池工藝有較強的抗沖擊負荷能力,因為曝氣池的污水很快被池内存在的混合液所稀釋、均化,使原污水對活性污泥産生的影響降到最小程度。
2完全混合時曝氣池負荷率高于高于推流式曝氣池。因為前者污水在曝氣池内均勻分布,F/M值在池内各個部分相等,各個部分有機物降解狀況相同。所以通過對F/M值得調整,将整個曝氣池的工況控制在最佳條件是活性污泥的淨化性能得到良好發揮。
3由于混合液需氧速度均衡,完全混合式曝氣池動力消耗小于推流式曝氣池
4完全混合式曝氣池内有機污染物的含量不存在梯度,微生物對有機污染物降解動力低,活性污泥易膨脹。而推流曝氣池中,後一段面上的有機物濃度,微生物的量均高于前一段面,存在降解動力,污泥不易發生膨脹。
5完全混合式處理水質低于推流式
氧化溝有哪些特點
在構造方面的特征:①環形溝渠狀,平面多為橢圓形或圓形;②進水裝置簡單。
在水流混合方面的特征:流态上介于完全混合和推流之間,有利于活性污泥的生物聚凝作用,将其分為富氧區和缺氧區,可以進行硝化反硝化,取得脫氮效應。
在工藝方面的特征:①可考慮不設初沉池,有機性懸浮物在氧化溝内能達到較好的好氧穩定程度;②可考慮使氧化溝與二沉池合建,省去回流裝置;③BOD負荷低,對水溫水質水量有較強的适應能力,污泥齡高,污泥産率低
闡述SBR工藝的運行工序與功能及工藝特點
此工藝又流入、反應、沉澱、排放和待機五個工序組成。功能分别是:1流入工序起到調節池作用,是反應器水質水量變化有一定的适應性。2反應工序進行曝氣,是反應器連續進行BOD去除,硝化,反硝化。3沉澱工序 停止曝氣,相當于活性污泥法的二沉池,靜止沉澱使泥水分離,沉澱效果良好。4排放工序 排放處理後的上清液,殘留一部分活性污泥 作為種泥。5待機工序 反應器處于停滞狀态,等待下一個操作周期。
工藝特點:工藝簡單,反應推動力大,效率高,沉澱效果好,污泥 不膨脹,可以在單一反應器内實現脫氮除磷,易于實現自動化,應用于中小型企業水廠
8活性污泥系統處理運行狀況中的異常情況
1污泥膨脹:活性污泥系統中,污泥沉降性發生變化,不易沉降的現象。污泥變質時,不易沉澱,污泥結構松散,體積膨脹
危害:a污泥不易沉降,污泥流失,反應器中處理的污泥濃度不夠。b污泥的濃度不足,處理效率下降。c排入水體造成生物污染。
分類 a絲狀菌膨脹 b結合水膨脹
原因 絲狀菌膨脹:a、C/N過高,缺少營養物質b、DO不足c、 水溫高 d、pH過低
結合水膨脹:排泥不通暢,高負荷運轉
2污泥解體:出現的絮凝體細小,沉澱水渾濁等污泥絮凝體解體現象
原因:曝氣過量。紊動過分劇烈,使絮狀體破裂。中毒:微生物活性抑制或死亡
3污泥腐化:二沉池污泥長期滞留而産生厭氧發酵産生H2S CH4 等氣體而上升。
4 污泥上浮:缺氧狀态下,污泥反消化産生的氣體促使污泥上浮。
5泡沫:表面活性物質造成,處理方法有消泡劑、消泡水管。
9.論述活性污泥微生物增長點四個階段,及各階段污泥的除污染效率和聚集特征。
适應期,又稱為延遲期或調整期,這是微生物培養的最初階段,是微生物細胞内各種酶系統對新培養基環境的适應過程,在本階段初期微生物不裂殖,數量不增加,但在質的方面卻開始出現變化,如個體增大,酶系統逐漸适應新的環境。
對數增殖期,又稱增值旺盛期。本期内一項必備的條件是營養物質非常充分,不成為微生物增值的控制因素。微生物以最高速度攝取營養物質,也以最高速度增殖。微生物細胞數量按照幾何級數增加。
減速增殖期,又稱穩定期和平衡期。經對數增殖期,微生物大量繁衍,增殖,污水中的營養物質也被大量耗用,營養物質逐步成為微生物增值的控制因素,微生物增值速度減慢,微生物活體數量達到最高水平,趨于穩定。
内源呼吸期,又稱衰亡期。污水中的營養物質繼續下降,并達到近乎耗盡的程度。由于微生物得不到充足的營養物質,開始利用自身體内儲存的物質或者衰死菌體,進行内源代謝以營生理活動。大部分細菌逐步衰亡,隻有少數繼續裂殖。活體數量大大下降,往往産生芽孢。
1.生物膜法的淨化機理
1.生物膜由好氧和厭氧兩層組成,有機物的降解主要發生在好氧層内進行。2.空氣中的氧溶解于流動水層中,從哪裡通過附着水層傳遞給生物膜,供微生物用于呼吸,污水中的有機物則由流動水層傳遞給附着水層,然後進入生物膜,并通過細菌的代謝活動而被降解,使污水在其流動過程中逐步得到淨化,微生物的代謝産物如水等則通過附着水層進入流動水層,并随其排走而二氧化碳及厭氧層分解産物如H2S,NH3,以及CH4等氣态代謝産物則從水層逸出進入空氣中。3.當厭氧層還不厚時,它與好氧層保持着一定的平衡與穩定關系,好氧層能夠維持正常的淨化功能,但厭氧層逐漸加厚,并達到一定程度後,代謝産物逐漸增多,在其外逸的過程中使好氧層的生态系統的穩定狀态遭到破壞,減弱淨化功能。
2.生物膜處理法的主要特征
1.微生物相方面的特征:(1)參與淨化反應微生物多樣化(2)生物的食物鍊長 (3)能夠存活世代時間較長的微生物 (4)分段運行于優占種屬
2.處理工藝方面:(1)對水質,水量變動有較強的适應性 (2)污泥沉降性能良好,宜于固液分離 (3)能夠處理低濃度的污水 (4)易于維護運行,節能。
3曝氣池生物濾池流程和特點
流程:池内底部設有承托層,上部是作為濾料的填料,在承托層設置曝氣用的空氣管及空氣擴散裝置,處理水集水管兼作反沖洗水管也設置在承托層内。被處理的原污水,從池上部進入池體,并通過由填料層組成的濾層,在填料表面形成由微生物栖息形成的生物膜。在污水濾過濾層多的同時,由池下部通過空氣管向濾層進行曝氣,空氣由填料的間隙上升,與下流的污水相接觸,空氣中的氧轉移到污水中,向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物,在微生物的新陳代謝作用下,有機污染物被降解,污水得到處理。
特點;(1)氣液固三相接觸,有機物容積負荷高,水力停留時間短、基建投資少、O2的轉移效率高,動力抵銷低(2)可截留SS,脫落的生物膜,勿需沉澱池,占地少(3)濾料3-5mm,比表面積大,微生物吸着能力強(4)抗沖擊能力強(5)勿需污泥回流,無污泥膨脹,如反沖洗全部自動化,則維護管理也方便。(6)池内生物量大,再由于截留作用,污水處理效果良好。
4什麼是生物膜法?與活性污泥法相比它有什麼優點?
答:生物膜法就是利用有細菌和菌類一類的微生物和原生生物、後生動物一類的微型動物附着在濾料或某些載體上生長繁育而在其上形成膜狀生物污泥(生物膜)來處理污水的一種生物處理技術。
優點:由于生物膜上微生物種類較多,形成的生态系統比活性污泥系統穩定。生物膜上的食物鍊要長于活性污泥,污泥量少于活性污泥系統,減少了污泥後續處理的費用。由于污泥齡較長,生物膜上能夠存活像硝化細菌和亞硝化菌之類世代時間長的微生物,從而具有一定的消化功能。他對水質、水量變動有較強的适應性,即使一段時間中斷進水,對生物膜也不會有緻命影響,通水後易恢複,而活性污泥則需要較長時間才能恢複。由于生物膜的無機成分高,比重較大,他的污泥沉澱性良好。易于固液分離。生物膜法能夠處理低濃度廢水,而活性污泥則不适合處理低濃度的污水,若BOD長期低于50-60mg/L,會影響污泥絮體的形成。相比活性污泥法,生物膜易于維護運動,節能,動力費用低。若運行得當,生物膜法還可以實現同步硝化反硝化反應。
1穩定塘特點及優缺點。
特點:(1)一般不人工強化(2)與水體自淨過程相似(3)停留時間長(4)通過微生物 水生生物的多種生物的綜合作用,使有機物降解,進而淨化污水(5)淨化過程包括——好氧,兼氧,厭氧三種狀态(6)DO來源于光合作用(7)适用各種污水(8)适用于各種氣候條件(9)可以實現從一級到二級到深度處理技術的全過程,一般相當于二級
優點:(1)投資省,工程簡單(2)能夠污水資源化,農業灌溉(3)能耗低
缺點:(1)占地面積大(2)淨化效果受自然因素控制(3)對地下水的影響(4)衛生狀
态差。
3.穩定塘對污水的淨化作用:
(1)稀釋作用:風力、水流及污染物擴散的作用__物理過程(2)沉澱和絮凝作用:SS自然沉降,小SS,微生物絮凝作用(3)好氧微生物的代謝作用:異養型好氧菌和兼性菌(4)厭氧微生物的代謝作用:兼性塘的塘底 厭氧塘内 DO=0 水解階段、産氫産乙酸、産甲烷階段(5)浮遊生物的作用:藻類的主要作用。。。。供氧;浮遊生物的主要功能。。。。吞食遊離細菌,使水澄清。分泌産生生物絮凝的粘液;底栖生物------搖蚊攝取污泥層的藻類或細菌。使污泥層數量減少;魚類------捕食微型水生動物及污物。(6)水中維管束植物的作用;a吸收N、P。b 富集重金屬;c 向塘水供氧;d、根莖為細胞提供了生長介質。
6、塘水的PH值有變化穩定塘對污水的淨化作用;CO2 H2O----H2CO3------HCO3- H
CO3- H2O-------------HCO3- OH- 白天光和作用強烈,CO2被消耗,一式平衡左移,二式平衡右移,所以PH上升,夜晚光和作用停止,CO2右行積累,一式右移二式左移 PH降低。
7、土地處理系統的淨化作用機理:
1、物理過濾---土壤顆粒間的孔隙具有截留 濾除水中的SS的功能。2、物理吸附與物理化學吸附範德華力金屬離子(分交換、吸附和螯合作用)3、化學反應與化學沉澱------金屬離子與土壤中的某些組分4、微生物的代謝作用
1 生物脫氮除磷的原理和工藝
在未經處理的新鮮污水中,含氮化合物存在的主要形式是有機氮和铵态氮,一般以有機氮為主,氨化反應是有機氮化合物在氨化菌的作用下,分解轉換為氨态氮的過程。反應時為:RCHNH2COOH O2--------------RCOOH CO2 NH3 硝化反應是在硝化菌的作用下。氨态氮進一步氧化,形成硝酸氮的過程,反應式為 NH4 2O2------NO3- H2O 2H -△F(△F=351kj)硝化時應保持好氧條件,混合液有機物不應過高。反硝化反應時硝化氨和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下,被還原為氣态氮的過程。在反硝化過程中,硝酸氮通過反硝化菌的代謝活動,可能有兩種轉化途徑,即同化反硝化,最終形成有機氮化物,成為菌體的組成部分,另一為異化反硝化,最終産物是氣态氮。
工藝:活性污泥法脫氮傳統工藝:污水進圖第一級曝氣池去除BOD,COD,使有機氮轉化形成NH3 NH4 ,完成氨化過程。經過沉澱後,污水進入第二級硝化曝氣池,進行硝化反應,使NO3- -----N,硝化需要消耗堿度,所以要投堿,以防PH下降。第三極為反硝化反應器,這裡在缺氧條件下,NO3- --------N 還原為氣态N2,并逸往大氣,在這一級應采取厭氧----缺氧交替的運行方式,碳源即可投加甲醇也可引入原污水充作碳源。
2 缺氧-----好氧活性污泥脫氮除磷系統:硝化反應器内的已進行充分反應的消化液的一部分回流反硝化反應器,而反硝化反應器内的脫氮菌以污水中的有機物作為碳源,以回流液中硝酸鹽的氧作為受電體,進行呼吸和生命活動,将硝态氮還原為氣态氮,不需要外加碳源。
生物除磷的原理和工藝 生物除磷就是利用除磷菌一類的微生物,能夠過量的,在數量上超過其生理需要,從外都攝取磷,并将磷以聚合形式貯藏在菌體内,形成高磷污泥,排除系統外,道道從廢水中除磷的效果。
生物除磷的基本過程是1 聚磷菌對磷的過剩攝取,在好氧條件下,聚磷菌有氧呼吸,不斷氧化分解其體内的有機物和攝取外界有機物,由于氧化分解,又不斷放出熱量,即ADP H3PO4 能量——ATP H2O H3PO4除了一小部分是細菌分解體内聚磷酸鹽二取得外,大部分是利用能量在偷膜酶的催化下,通過主動運輸的方式從外部環境攝入體内,攝入的磷酸一部分合成ATP,另一部分用于合成聚磷酸鹽,這種現象是磷的過剩攝取。2 聚磷菌的放磷:厭氧條件下(DO=0,NO3=O),ATP H2O——ADP H3PO4 能量
工藝:1 福斯特利普除磷工藝:1)含磷廢水進入曝氣池同步進入的還有聚磷菌污泥,聚磷菌過量的攝取磷,去除有機物,還能出現硝化作用;2)從曝氣池流出的混合液,進入沉澱池,在這裡進行泥水分離,含磷污泥沉澱,上清液排放;3)含磷污泥進入除磷池,在厭氧狀态下釋放磷,并投加沖洗水,使磷充分釋放,以釋放的污泥沉于池底,回流曝氣池,再次利用,4)含磷上清液進入混合池,銅價石灰,形成磷酸鈣,化學除磷;5)二級沉澱池為絮凝沉澱池,經過混凝反應形成磷酸鈣固體物質與上清液分離,上清液回流曝氣池,磷酸鈣污泥排出。
2 厭氧—好氧除磷工藝:先厭氧條件釋放磷,再通過曝氣池去出BOD,好氧吸收磷,然後在沉澱池内沉澱,部分污泥回流,上清液排出。
3 AAO 法同步脫氮除磷
1)厭氧反應器,原污水和含磷回流污泥同步進入,在反應器内釋放磷,同時部分有機物進行氨化。2)污水進入缺氧反應器脫氮3)混合液進入好氧反應器,去除BOD,硝化和吸收磷4)在沉澱池内泥水分離,污泥一部分回流厭氧反應器,上清液作為處理水排掉。
1厭氧消化機理
分兩個階段,第一階段為酸性發酵階段,有機物在産酸細菌的作用下分解成脂肪酸和其他産物,并合成新細胞;第二階段是甲烷發酵階段,脂肪酸在産甲烷菌的作用下轉化成CO2和CH4,現在公認理論模式為三階段1 碳水化合物在水解發酵菌的作用下,轉化為糖類和脂肪酸,氨基酸水和二氧化碳;2 脂肪酸在産氫産乙酸菌作用下,把第一階段的産物轉化為H2,CO2,乙酸;3 兩組生理不同的的産甲烷菌作用,把産物轉化為甲烷。
2厭氧消化的影響因素
1溫度 2 生物固體停留時間(污泥齡)與負荷3 攪拌與混合 4 營養物與C,N比,C/N高,細胞的氮不足,緩沖能力下降,PH下降;C/N低,氮量上升,铵鹽積累,抑制消化5 氮的守恒與轉化6 有毒物質 7 酸堿度,pH值對消化液的緩沖作用
4.兩級厭氧硝化
若把硝化池設計成兩級,第一級硝化有加溫攪拌設備,并有集氣罩收集沼氣,然後把排出的污泥送入第二級硝化池。第二級硝化池沒有加溫攪拌設備,依靠餘熱繼續硝化,硝化溫度20~26°C,産氣量在20%。由于不攪拌,所以有濃縮功能。
工業廢水
污水中乳化油粗粒化附聚法
自然上浮隻能去除可浮油,而仍有許多乳化油也要去除,需用其他方法。
乳化油的産生
油水強烈攪拌産生機械剪切力,油珠變小,粘附一些親水物質,形成雙電層穩定态。
乳化油性質(1)微小性,乳化油粒徑微小,具有布朗運動,靜電斥力,微粒表面水化作用。(2)親水性,乳化油屬于疏水物質,但表面粘附親水物質而呈現親水性,穩定存在于污水中。(3)帶電性,乳化油直徑1~10微米,電位40~100毫伏,帶負電,可以長期保持穩定,在靜電斥力作用下不會聚合,穩定存在污水.
乳化油的去除方法
隔油池。2)粗粒化法附聚法——使污水流經濾床,乳化油被粘附在濾料表面并逐漸形成大油珠上浮。粗粒化法材料:以石英砂為例,石英砂在銳角處,分子間力較強,先吸附小油珠,小油珠持續吸附,逐漸形成一層油膜,不滿石英砂表面,形成大油珠上浮。3)氣浮。
氣浮處理的理由基礎:将空氣通入水中,并以微小氣泡析出,使水中固體雜質粘附氣泡一同上浮至水面分離。
1. 氣浮流程:氣 污水—氣粒吸附—泡沫—分解
含油污水中的油可以通過1 隔油池2粗粒化3氣浮來去除
2. 氣浮條件:去除比重近于1,直徑<=60u懸浮物
1) 氣粒吸附---屬于物理吸附。吸附放熱,低溫吸附效果較好,極性相同,吸附效果較好(氣泡是疏水性物質,即非極性)物理性質相同,吸附效果較好。2)吸附對象---吸附疏水性物質:疏水性物質---難為水潤濕的物質,可以直接吸附。親水性物質---容易被水潤濕的物質,需要轉為疏水性物質。3)表面活性劑---可以疏水---親水相互轉移。表面活性劑由極性-非極性分子組成,分子一端呈親水性,另一端呈疏水性,也叫二親分子。
a. 表面活性劑對于親水性物質有利,親水性物質轉為疏水性。b.表面活性劑對于疏水性物質不利,疏水性物質轉為親水性。
三、氣浮的方法
将産生氣泡的方法分成三類:布氣氣浮法,溶氣氣浮,電氣浮
1布氣氣浮—利用機械剪切力,将混于于水中的空氣粉碎成細小的氣泡。(1)水泵吸水管吸入氣浮:設備簡單,但會破壞水泵工作特性。吸入空氣不能過多,不大于吸水量的10%。(2)射流氣浮:采采用細水帶氣的射流器,向污水中吸入空氣進行氣浮。(3)擴散闆氣浮:壓縮空氣通過具有細微空隙的擴散闆,使空隙以細小氣泡形式逸出,進行氣浮。(4)葉輪氣浮:電動機帶孔葉輪高速旋轉,空氣将進水中被葉輪打碎成小氣泡。
2溶氣氣浮法 空氣在一定壓力下,溶解于水中,并達到過飽和狀态,然後突然減壓,溶解于水中的空氣以微小形狀從水中折出,進行氣浮。(1)加壓溶氣氣浮①工作特征:污水有水泵加壓3—4壓力,在壓力管上進入壓縮空氣,水氣混合體在容器罐内停留一定時間進行溶氣,然後經減壓閥進入氣浮池氣浮②工藝流程:常用的加壓容器有:全加壓溶氣,部分加壓溶氣和部分會回流加壓溶氣(2)溶氣真空氣浮:氣浮池在負壓下工作,空氣在常壓下和加壓下溶于水,溶于水的空氣在負壓下過飽和,大量空氣會析出形成氣泡上浮。
吸附:在相界面上,物質的濃度自動發生累計或濃集的現象稱為吸附。
産生吸附的原因:1物理吸附:吸附質和吸附劑分子間通過分子力産生的吸附稱為物理吸附。物理吸附可形成單分子層禍端分子吸附層。被吸附的物質由于熱運動還會離開吸附劑表面,這種現象稱為解析,它是吸附的逆過程。
2化學吸附是吸附劑和吸附質之間由于化學鍵引起的化學作用,一種吸附劑隻能對某幾種吸附質發生化學吸附,因此化學吸附具有選擇性,不可逆性。
3離子吸附:互相交換離子吸附,依靠靜電力牢固吸附。
影響吸附的因素:1、吸附劑的性質;一般是極性分子吸附劑易吸附極性分子吸附質,非極性分子吸附劑易吸附非極性吸附質;2、吸附質的性質,吸附質的溶解度,表面自由能,極性,吸附質分子的大小,吸附質的濃度有關;3、廢水的pH值,廢水的ph值影響吸附劑與吸附質的性質;4、共存物質,物理吸附式吸附劑可吸附多種吸附質,一般共存多種吸附質時吸附劑對某種吸附質的吸附能力比隻含該種吸附質時的吸附能力差;5、溫度,因為物理吸附過程是放熱過程,溫度升高吸附量減少,反之吸附量增加;6、接觸時間,在進行吸附時,應保證吸附質與吸附劑有一定的接觸時間,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。
工業廢水厭氧處理 概述:厭氧生物處理最早用于處理城市污水處理廠的沉澱污泥,後來用于處理高濃度有機廢水。常用的新型厭氧生物處理有豔陽接觸法,厭氧生物濾池,升流式厭氧污泥床,厭氧膨脹床和厭氧流化床,厭氧生物轉盤,厭氧當班時反應器等。工業廢水厭氧生物處理後面常常要接好氧生物處理。
升流式厭氧污泥床(UASB);升流式厭氧污泥床及生物反應與沉澱一體的厭氧反應器1、進水配水系統,将進入反應器的廢水均勻的分配到反應器的整個橫斷面,起到水力攪拌并均勻上升。2、反應區,反應區内存留大量具有良好凝聚和沉澱性能的污泥,在池底部形成顆粒污泥層,在顆粒污泥層上部。由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較小的懸浮污泥層。3、三相分離器,氣功能是将氣體、固體和液體三項進行分離。4、集氣室,其功能是收集産生的沼氣,并将其導出氣室送往沼氣櫃。5、處理水排除系統,均勻收集處理水并将其排出反應器。
厭氧膨脹床和厭氧流化床 厭氧膨脹床和厭氧流化床内充填細小的固體顆粒填料,如石英砂、無煙煤、活性炭、陶粒和沸粒等,填料粒徑一般為0.2~1mm。廢水從床底部流入,為使填料層膨脹,需将部分出水用循環泵進行回流,提高床内水流的上升速度。一般膨脹率為10%~20%稱膨脹床,顆粒呈膨脹狀态,擔仍保持相互接觸;膨脹率為20%~70%時,稱流化床,顆粒在床中做無規則運動。
特點1)細顆粒的填料為微生物生長提供較大的比表面積,使床内具有很高的微生物度,水力停留時間短,耐沖擊負荷能力強,運行穩定。2)載體處于膨脹狀态,能防止載體堵塞。3)生物固體停留時間長,運行穩定,剩餘污泥量少
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