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生物膜法与活性污泥法相比较

生物膜法与活性污泥法相比较: 优点:生物膜上微生物的食物链较长,污泥产量少并且污泥沉降性能好,宜于固液分离; 能够存活世代时间较长的微生物,有利于硝化作用;对水质水量变动有较强适应性;易于维 护管理、节能;能处理低浓度污水。缺点:活性污泥法为人工强化三相传质,膜法趋向浓度 差扩散传质,传质效果较活性污泥差,处理效率较活性污泥差;适于工业废水处理站和小规 模生活污水厂 生物膜由好氧和厌氧两层组成, 有机物的降解主要是在好氧层内进行。 空气中的氧溶解于流 动水层中,从那里通过附着水层传送给生物膜,供微生物用于呼吸;污水中的有机污染物则 由流动水层传递给附着水层,然后进入生物膜,并通过细菌的代谢活动而被降解。微生物的 代谢产物如 H20 等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走;而 C02 及厌氧层分解产物 如 H2S、NH3 以及 CH4 等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。 生物膜法的工艺形式主要有:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等工艺。 生物滤池的构造:池体、滤料、布水装置、排水系统。 采用回流的目的:通过处理水回流,降低进水浓度,加大水力负荷,促进更新生物膜,解决 普通生物滤池占地大、易堵塞的问题; 回流的作用:均化与稳定进水水质;加大水力负荷,及时冲刷过厚及老化的生物膜,加速生 物膜更新,抑制厌氧层发育,使生物膜经常保持较高的活性;抑制滤池苍蝇的过度滋长;减 轻散发的臭味。 生物接触氧化技术的特征: 1)工艺方面的特征 本工艺使用填料,适于微生物存活增值;填料表面为生物膜所布满,形 成了生物膜的主体结构,能够有效地提高净化效果;有机负荷率高,有利于缩小池容,减少 占地面积。2)运行方面的特 对冲击负荷有较强的适应能力;操作简单,运行方便,易于维 护管理,勿需污泥回流;污泥生成量少,污泥颗粒较大,易于沉淀。3)功能方面的特征 具有多种净化功能,能有效地去除有机物外,还可以脱氮,可作为三级处理技术。生物接触 氧化技术对填料的要求:1)水力特性方面:比表面积较大,空隙率高,水流通畅,阻力小, 流速均一。2)物理方面:形状规则,尺寸均一,比重与水接近,不使水中构筑物承担过大 的荷载,表面粗糙度大;3)生物膜附着方面:生物膜生成、固着性能良好,表面电位较高, 表面亲水;4)化学及生物学的稳定性强,不溶出有毒有害物质,不造成二次污染;5)价格 适宜、供应充分,便于安装和运输。 生物接触氧化池的形式:按曝气装置的位置,分为:分流式、直流式;按水流循环方式,分 为:填料内循环、外循环式。 生物流化床提高处理效率的原因: 1.扩大微生物繁殖的表面积,提高生物膜量,同时相应的提高对污水的充氧能力;2.强化生 物膜与污水之间的接触,加快污水与生物膜的相对运动。 生物流化床构造:床体、载体、布水装置和脱膜装置组成。 生物流化床分类:按载体流化的动力来源,分为:液流动力流化床,气流动力流化床和机械 搅动流化床。 三相流化床特征: 高速去除有机污染物,处理水 BOD 值可保持在 20mg/L 以下;便于维护运行,对水质、水 量有一定的适应性;占地少,设备占地面积仅为活性污泥法的 1/5-1/8;脱落在处理水中的 生物膜,颗粒细小,用单纯的沉淀法很难全部去除。稳定塘:经过人工适当修整的土地,设 围堤和防渗层的污水池塘, 主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理 技术 。稳定塘中的生物:细菌、 藻类、 微型动物、 水生植物及其他水生动物。 稳定塘对污水的净化机理:稀释作用 、沉淀和絮凝作用、好氧微生物的代谢作用、厌氧微

生物的代谢作用、浮游生物的作用、水中维管束植物的作用。 稳定塘的工艺形式:好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘、控制出水塘。 污水土地处理:在人工调控下利用土壤-微生物-植物组成的生态系统使污水中的污染物净化 的处理方法。 污水土地处理系统对污水的净化机理:物理过滤、物理吸附与物理化学吸附、化学反应与化 学沉淀、微生物代谢作用。 土地处理系统工艺:慢速渗滤系统;快速渗滤系统;地表漫流系统;湿地处理系统;地下渗 滤系统 废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物)的作用,将废 水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。 厌氧法与好氧法相比较:优点:应用范围广、能耗低、氮、磷营养需要量较少、有杀菌作用、 污泥产量低、易贮存、 有机物负荷高、 对水温的适应范围较广。 缺点: 厌氧微生物增殖缓慢, 因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长; 出水往往达不到排放标准, 需要进一步处 理,故一般在厌氧处理后串联好氧处理;厌氧处理系统操作控制因素较为复杂;厌氧过程会 产生气味对空气有污染。 碳水化合物、脂肪、蛋白质在水解、发酵菌作用下→糖类、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳; 2.脂肪酸在产氢产乙酸菌作用下→H2、CO2、乙 酸; 3.两组生理不同的产甲烷菌, 有共同的产物 4H2+CO2→CH4+2H2O CO2 还原 2CH3COOH→2CH4+2CO2 乙酸脱羧 影响因素: 温度、 值: pH 6.5-7.5、 氧化还原电位: -350mV 或更低、 负荷率、 污泥浓度: 10~30gVSS/L、 搅拌和混合、营养与 C/N 比、有毒物质、氨氮: 50~150mg/L。高速率厌氧处理系统必须 满足的原则:① 能够保持大量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄;② 保持废水和污泥之间 的充分接触。 厌氧工艺形式:普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)、厌氧接触膜膨胀床反应器和厌氧流化床(FB)等。 升流式厌氧污泥床反应器是集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器。 构造:进水配水系统、反应区、三相分离器、集气室、处理水排出系统。 特点: 反应器内污泥浓度高;有机负荷高;水力停留时间短;反应器内设三相分离器,被沉淀区分 离的污泥能自动回流到反应区, 一般无污泥回流设备; 简化了工艺, 节约了投资和运行费用; 无混合搅拌设备;污泥床内不填载体,提高了容积利用率,节省造价及避免堵塞问题。 污水深度处理的目的: 1. 去除水中残存的悬浮物(包括活性污泥颗粒);脱色、除臭,使水得到进一步澄清;2. 进 一步降低 BOD5 、CODCr 、TOC 等指标,使水进一步稳定;3. 脱氮、除磷,消除能导致 水体富营养化的因素;4. 消毒杀菌,去除水中有毒有害物质 深度处理水的去向: 1. 排放包括具有较高经济价值水体及缓流水体在内的任何水体,补充地面水源。2. 回用 于农田灌溉、市政杂用,如灌溉城市绿地、冲洗街道、车辆、景观用水等。3. 居民小区中 水回用于冲洗厕所;4. 作为冷却水和工艺水的补充用水,回用于工业企业;5. 用于防止 地面下沉或海水入侵,回灌地下。 氨的吹脱去除原理:氨化反应 硝化反应 反硝化反应 生物脱氮法的影响因素:硝化反应:溶解氧、碱度、 pH、温度、有机物、污泥龄、重金属 及有害物质。反硝化反应:碳源、 pH 值、溶解氧 、温度。化学除磷原理:通过形成磷酸 盐沉淀的形式,除去污水中的磷。金属盐混凝沉淀 Al3++PO43-(正磷酸离子) AlPO

(难溶)石灰混凝除磷 5Ca2++4OH-+3HPO42Ca5(OH)(PO4)3+3H2O 生物除磷原理 (1)好氧吸收(聚磷菌对磷的过量吸收) ADP+H3PO4+能量 ATP+H2O (2)厌氧释放 厌氧条件下(DO=0,NO3-=0) , ATP+H2O ADP+H3PO4+能量 生物除磷影响因素: 溶解氧、温度、 pH 值、 BOD 负荷和有机物性质、污泥龄、厌氧池 NOX-。 分类:按成分不同分为污泥和沉渣、按来源不同分为初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、消化 污泥和化学污泥。 污泥中所含水分:颗粒间的空隙水(70%,浓缩) 、毛细水(20%,自然干化和机械脱水) 、 吸附水和内部水(10%,干燥和焚烧) 。浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 固体通量:单位时间内,通过单位面积的固体重量 kg/m?.h。 溶气比:溶气水经减压释放出的空气量与需浓缩的固体量之质量比。 两级消化:根据消化过程沼气产生的规律来设计的。消化的前 8 天。产生的沼气量为总气量 的 80%,把消化池设计成两级,第一级加热(33~35℃) 、搅拌,有集气罩;第二级不加热 (20~26℃) 、不搅拌。 好氧消化:在不投加底物的条件下,对污泥进行较长时间的曝气,使污泥中的微生物处于内 源呼吸阶段,自由产酸。 机械脱水原理:利用过滤介质两面的压力差为推动力,使污泥水分被强制通过过滤介质,形 成滤液,而固体颗粒被截留在介质上形成滤饼;方法:真空吸滤法、压滤法和离心法等。 比阻:单位过滤面积上,单位干重滤饼所具有的阻力,m/kg。 污泥最终处置与利用途径: 农肥利用与土地处理、 污泥堆肥、 污泥制造建筑材料、 污泥裂解、 污泥填地与填海造地及投海等。


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