1、废水处理技术第一节 概念 废水是指居民活动过程中排出的水及径流雨水的总称。它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水，一般指没有利用或没利用价值的水。其中污染最严重的是工业废水，工业废水按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、化工废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。按废水中所含污染物的主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。 废水处理方法分类：（1）根据水的化学性质是否改变: 分离处理：使污染物从水中分离。 转化处理：生化处理或化学处理，改变污染物的化学性质，使其分离或转化为无害。 稀释处理：稀释混合，降低污染物的
2、浓度，无分离和化学性质改变。（2）根据处理过程中发生的变化。 物理处理：物理作用分离水中悬浮物格栅，筛网，过滤，沉淀，气浮。 化学处理：化学反应处理水中溶解物和胶体中和、化学沉淀、氧化还原。化学物理方法吸附、离子交换、膜技术 生物处理：微生物作用，去除水中胶体和溶解的有机物活性污泥法、生物膜法、氧化塘。第二节第二节 物理处理法物理处理法一、过滤一、过滤1概述概述定义：用具有孔隙的定义：用具有孔隙的粒状滤料层粒状滤料层（石英砂）截留水中的不溶污染杂质。（石英砂）截留水中的不溶污染杂质。（沉淀池后）（沉淀池后）目的：目的：去除经生物絮凝和化学絮凝后不能沉降的颗粒和胶体物质；去除经生物絮凝和化学絮凝
3、后不能沉降的颗粒和胶体物质；增加对增加对SS、浊度、浊度、P、BOD、重金属、石棉、细菌、病毒以及其它一些、重金属、石棉、细菌、病毒以及其它一些污染物质的去除效果；污染物质的去除效果；去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用；去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用；克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出水水质稳克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性；定，提高处理厂的全面可靠性；保护后续装置。保护后续装置。2过滤过程：过滤、反洗交替进行过滤过程：过滤、反洗交替进行 （1）过滤：废水经过滤层变为清水，截留杂质。周期）过滤：废水经过滤层变为清水
4、，截留杂质。周期812h。当出水不合格时，就要停止过滤，进行反洗。当出水不合格时，就要停止过滤，进行反洗。过滤和反洗交替进行过滤和反洗交替进行 （2）反洗：清水反洗，冲去污物。周期）反洗：清水反洗，冲去污物。周期2030min （3）底部有配水系统：过滤和反洗均经过，使滤水出水）底部有配水系统：过滤和反洗均经过，使滤水出水均匀和反洗水均匀通过滤层。均匀和反洗水均匀通过滤层。3滤层滤层（如石英砂）（如石英砂）满足：满足： 机械强度。机械强度。 化学稳定性，耐蚀，无害。化学稳定性，耐蚀，无害。 一定的一定的颗粒级配颗粒级配不同直径的颗粒所占的重量比例。越不均匀，含污能力越小；不同直径的颗粒所占的重
5、量比例。越不均匀，含污能力越小；反洗时，易冲去细体反洗时，易冲去细体和和孔隙率孔隙率孔隙所占体积除以总体积。孔隙率越高孔隙所占体积除以总体积。孔隙率越高粒径越粗粒径越粗 比比表面积越小表面积越小（1）粒径与级配）粒径与级配粒径粒径：把滤料颗粒包围在内的一个假想球体直径。：把滤料颗粒包围在内的一个假想球体直径。 常用吸附剂常用吸附剂 废水处理中常用的吸附剂有活性炭，磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、焦炭等。 工程中使用较多的是活性炭，活性炭的比表面积可达5001700m2/g。2、气泡浮升法（又称气浮）、气泡浮升法（又称气浮）原理：使水中产生细微气泡，使乳化油或弱亲水性物质粘附在气泡上原理：使水中
6、产生细微气泡，使乳化油或弱亲水性物质粘附在气泡上一起浮升到水面加以清除。一起浮升到水面加以清除。目的：清除靠沉淀和浮上难以去除的悬浮物。目的：清除靠沉淀和浮上难以去除的悬浮物。 产生气泡方法：产生气泡方法： 散气法：多孔的扩散板曝气和叶轮搅拌产生气泡。直径较大：散气法：多孔的扩散板曝气和叶轮搅拌产生气泡。直径较大：d泡泡=1000m。 溶气法：溶气法：）加压溶气：加压将气压入含水的溶气灌，气在压力下）加压溶气：加压将气压入含水的溶气灌，气在压力下溶解饱和，然后减压送入气浮池中，细微气泡释放，溶解饱和，然后减压送入气浮池中，细微气泡释放， d泡泡=100m 气浮气浮2、气浮条件 去除比重近于1，
7、直径60m悬浮物(大于60m的可下沉)气粒吸附气粒吸附属物理吸附。吸附放热，低温吸附效果较好极性相同，吸附效果较好(气泡是疏水性物质，即非极性)物理性质相同，吸附效果较好。吸附对象吸附对象吸附疏水性物质疏水性物质难为水润湿的物质，可以直接吸附。亲水性物质容易被水润湿的物质，需要转为疏水性物质。常用的浮选剂常用的浮选剂1)浮选剂浮选剂Al2(SO4)3，FeCl3，Fe2(SO4)3，聚合氯化铝，可吸附水中固体使其凝聚，压缩双电层，相互聚合，生成一些大的絮凝体。三三 化学处理法及化学物理处理法化学处理法及化学物理处理法化学法化学法：处理废水中的：处理废水中的溶解态或胶态溶解态或胶态的污染物质。的
8、污染物质。（中和法、化学沉淀法、氧化还原法）（中和法、化学沉淀法、氧化还原法） 化学法比物理法净化程度高、用药剂，费用较高。化学法比物理法净化程度高、用药剂，费用较高。化学物理法化学物理法：分离废水中溶解的有害物质。（离：分离废水中溶解的有害物质。（离子交换、膜分离）子交换、膜分离）一中和法一中和法 利用药剂调整废水酸、碱性。利用药剂调整废水酸、碱性。1酸性废水中和处理酸性废水中和处理（1）投药中和法）投药中和法碱性药剂：石灰、石灰石，废碱，电石渣。碱性药剂：石灰、石灰石，废碱，电石渣。常用石灰常用石灰制成乳液投加制成乳液投加，与废水混合中和，劳动强度大，与废水混合中和，劳动强度大，污泥多，脱
9、水困难。污泥多，脱水困难。 （2）过滤中和法）过滤中和法：让酸性废水通过碱性药剂的滤层。：让酸性废水通过碱性药剂的滤层。 滤料（碱性药剂）：石灰石、大理石、白云石，酸性滤料（碱性药剂）：石灰石、大理石、白云石，酸性水通过滤层中和。水通过滤层中和。 硫酸废水：采用白云石作滤料，形成硫酸废水：采用白云石作滤料，形成CaSO4结垢，关键结垢，关键防止结垢。防止结垢。 升流式膨胀中和滤池：废水由下向上，产生升流式膨胀中和滤池：废水由下向上，产生CO2易排出。膨胀，略流易排出。膨胀，略流态化，不易结垢态化，不易结垢 滚筒式膨胀中和滤池：滤料在滚筒中与废水中和。滤料碰撞，不易滚筒式膨胀中和滤池：滤料在滚筒
10、中与废水中和。滤料碰撞，不易结垢。结垢。2碱性废水中和处理碱性废水中和处理用废酸，酸性废水或烟道气进行中和处理，工艺简单。用废酸，酸性废水或烟道气进行中和处理，工艺简单。二化学沉淀法二化学沉淀法 水中投加化学药剂，使之与溶解态杂质生成难溶于水的固体物质，沉淀清除。废水：有许多重金属离子（汞、镉、铅、锌）。 一般加苛性碱NaOH或石灰（CaO）。调节PH值，形成OH化物沉淀。或加入硫化纳（NaS），硫化氢（H2S），形成S化物沉淀。1、混凝沉淀1）混凝沉淀是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。 混凝的主要对象是废水中
11、的细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。2）用途：混凝沉淀法是废水处理中常采用的方法。（1）可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。（2）混凝沉淀法还能改善污泥的脱水性能。混凝的种类混凝的种类3. 混凝的种类混凝的种类(1)化学混凝化学混凝利用正电荷的电解质，压缩污水中负电粒子的双电层，当大量正电荷进入胶粒的双电层内，使双电层变薄，电位减小，胶粒不带电，可以相互聚和下沉。(2)生物混凝生物混凝 利用微生物的吸附絮凝作用，吸附胶体颗粒一同下沉，活性污泥回流污泥达到吸附絮凝作用。 回流污泥目的： a. 接种，使生物种类多样 b. 预絮凝
12、和生物混凝作用 通过混凝可去除污水的浊度、色度、各种高分子化合物，重金属离子等，常与其它方法一同使用。 混凝法只能去除胶体和悬浮物，不能去除溶解性物质，影响混凝的因素很多，混凝剂的种类，浓度等需要用试验确定。 混凝的应用：1 预处理 (SS可从2万降至5000) 2 深度处理 (已推广，由张杰院士提出，COD去除率为5060%) 废水废水混凝剂混凝剂L L混合混合L反应反应L沉降沉降L（澄清）（澄清）出水出水污泥污泥 混凝的工艺过程混合目的是使混凝剂尽混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要短时快与水混合，需要短时间高强度搅拌间高强度搅拌反应阶段的目的是使药剂与水中的反应阶段的目的是使药剂与水中的
13、细小颗粒或胶体物质作用生成尽可细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。需要低强度长时间搅拌。澄清的目的是使所澄清的目的是使所生成的絮体与水分生成的絮体与水分离，完成净化过程离，完成净化过程水处理对混凝剂的要求：水处理对混凝剂的要求： 混凝效果好，用量少，效率高；混凝效果好，用量少，效率高； 生成的絮体密实，沉淀快，容易与水分离。生成的絮体密实，沉淀快，容易与水分离。 价廉易得，使用方便；价廉易得，使用方便； 对人类健康无害；对人类健康无害； 目前常用的混凝剂按化学组成可分为目前常用的混凝剂按化学组成可分为无机盐类无机盐
14、类和和有机高分子有机高分子类类。1）.混凝剂类类 别别主主 要要 混混 凝凝 剂剂无机类无机类低分子低分子无机盐类无机盐类硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、铝酸钠、氯硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、铝酸钠、氯化铁、氯化铝、碳酸镁、膨润土化铁、氯化铝、碳酸镁、膨润土碱类碱类碳酸钠、氢氧化钠、氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠、氧化钙、金属电解产物金属电解产物氢氧化铝、氢氧化铁氢氧化铝、氢氧化铁高分子高分子阳离子型阳离子型聚合氯化铝、聚合硫酸铝聚合氯化铝、聚合硫酸铝阴离子型阴离子型活性硅酸活性硅酸有机类有机类表面活性剂表面活性剂阴离子型阴离子型月桂酸钠、硬脂酸钠、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、油酸钠、松香酸钠、烷
15、基三甲基氯化铵烷基三甲基氯化铵阳离子型阳离子型十二烷胺醋酸、十八烷胺醋酸、松香胺醋十二烷胺醋酸、十八烷胺醋酸、松香胺醋酸、烷基三甲基氯化铵酸、烷基三甲基氯化铵低聚合度高低聚合度高分子分子阴离子型阴离子型藻朊酸钠、羧甲基纤维素钠盐藻朊酸钠、羧甲基纤维素钠盐阳离子型阳离子型水溶性苯胺树脂盐酸盐、聚乙烯亚铵水溶性苯胺树脂盐酸盐、聚乙烯亚铵非离子型非离子型淀粉、水溶性尿醛树脂淀粉、水溶性尿醛树脂两性型两性型动物胶、蛋白质动物胶、蛋白质高聚合度高高聚合度高分子分子阴离子型阴离子型聚丙酸钠、水解聚丙烯酰胺聚丙酸钠、水解聚丙烯酰胺阳离子型阳离子型聚乙烯吡啶盐、乙烯吡啶聚合物聚乙烯吡啶盐、乙烯吡啶聚合物非离子
16、型非离子型聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯 影响混凝的因素1 1）废水水质的影响）废水水质的影响（1）浊度）浊度 浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同，所需的混凝剂用量也浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同，所需的混凝剂用量也不同。不同。（2）pH值值 在混凝过程中，都有一个相对最佳在混凝过程中，都有一个相对最佳pHpH值存在，使混凝反应速度最值存在，使混凝反应速度最快，絮体溶解度最小快，絮体溶解度最小。不同混凝剂最佳不同混凝剂最佳pHpH值要通过试验确定。值要通过试验确定。（3）水温）水温 水温会影响无机盐类的水解，水温低，水解反应慢。另外水温低，水的水温会影响无机盐类的水解，水
17、温低，水解反应慢。另外水温低，水的粘度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降。粘度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降。（4）共存杂质）共存杂质 有些杂质的存在能促进混凝过程。有些杂质的存在能促进混凝过程。 如：除硫磷以外的其他各种无机金属盐，均能压缩胶体粒子的扩如：除硫磷以外的其他各种无机金属盐，均能压缩胶体粒子的扩散层厚度；散层厚度； 而有些物质则不利于混凝的进行。而有些物质则不利于混凝的进行。 如磷酸根、亚硫酸根、表面活性剂等会阻碍高分子絮凝作用。如磷酸根、亚硫酸根、表面活性剂等会阻碍高分子絮凝作用。混凝池混凝池 混凝方法的优缺点混凝方法的优缺点优点：优点： 设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好
18、，间歇或设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可以。连续运行均可以。缺点：缺点： 由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。量大，且脱水较困难。三氧化还原法三氧化还原法1氧化法氧化法 利用氧化剂氧化分解污染物，净化废水利用氧化剂氧化分解污染物，净化废水。几乎可以处理各种。几乎可以处理各种工业废水，特别工业废水，特别适用于处理废水中难以生物降介有机物适用于处理废水中难以生物降介有机物。 （1）空气氧化：利用空气中的）空气氧化：利用空气中的O2来氧化废水中有机物质和还来氧化废水中有机物质和还原性物质。空气为氧化
19、剂。原性物质。空气为氧化剂。 地下水除铁地下水除铁：将：将Fe2+氧化成氧化成Fe3+， 再在水中碱度的作用下形成再在水中碱度的作用下形成Fe(OH)3。 炼油厂硫废水炼油厂硫废水：向废水注空气和蒸气。硫化物氧化成硫酸盐：向废水注空气和蒸气。硫化物氧化成硫酸盐。（2）臭氧氧化）臭氧氧化 O3是一种很强氧化剂。氧化能力在天然元素中仅次于氟（是一种很强氧化剂。氧化能力在天然元素中仅次于氟（F）。）。 作用作用：消毒杀菌；：消毒杀菌；去除酚、氰；铁、锰等金属离子；除臭和消除去除酚、氰；铁、锰等金属离子；除臭和消除异味以及降低异味以及降低COD，BOD。 不会产生二次污染不会产生二次污染因剩余的因剩余
20、的O3很容易分解为很容易分解为O2，还能增加水中的，还能增加水中的溶解度溶解度，但制取（用干燥空气，氧气无声放电）耗电量大，电能，但制取（用干燥空气，氧气无声放电）耗电量大，电能利用率和臭氧利用率较低。利用率和臭氧利用率较低。（3）氯化处理）氯化处理 Cl2 ：可作为消毒剂可作为消毒剂：杀灭水中的细菌和有害微生物，：杀灭水中的细菌和有害微生物， 也是氧化剂也是氧化剂：氧化废水中某些有机物和还原性的有毒：氧化废水中某些有机物和还原性的有毒物质物质氰化物，硫化物，酚类氰化物，硫化物，酚类。 Cl2的作用：吸附电子形成酸根，负离子失去电子后，有的作用：吸附电子形成酸根，负离子失去电子后，有助于形成稳
21、定的分子助于形成稳定的分子N2、CO2、H2O、CNO-1、OH-1 常用的氯化处理药剂：液氯、漂白粉、次氯酸钠、二常用的氯化处理药剂：液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等。氧化氯等。2还原法还原法应用较多的是处理废水中应用较多的是处理废水中 Cr+6和和 Hg2等重金属离子。等重金属离子。还原剂：还原剂：Fe、Zn、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等。、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等。（1）处理含铬废水：用亚硫酸氢钠，硫酸亚铁）处理含铬废水：用亚硫酸氢钠，硫酸亚铁+石灰法，铁屑法等，石灰法，铁屑法等， 将将Cr+6还原成还原成Cr+3，再形成，再形成 Cr（OH）3。（2）处理含汞废水：用比汞活泼的金属及硼氢化钠
22、等来还原）处理含汞废水：用比汞活泼的金属及硼氢化钠等来还原Hg2+让废水通过金属屑滤床，置换反应：让废水通过金属屑滤床，置换反应：FeHg2Fe2Hg非金属还原剂，硼氢化纳（非金属还原剂，硼氢化纳（NaBH4）与汞反应形成汞和偏硼酸，释放）与汞反应形成汞和偏硼酸，释放H2： Hg2BH42OHHgBO23 H2 。四离子交换法四离子交换法固体离子交换剂中的某些离子与水中同性离子进行置固体离子交换剂中的某些离子与水中同性离子进行置换反应（可逆）换反应（可逆）,除去水中有害离子的方法除去水中有害离子的方法。1交换剂交换剂无机：天然或合成沸石无机：天然或合成沸石铝代硅酸盐铝代硅酸盐，磺化煤。（能，磺
23、化煤。（能力低、机械强度弱）。力低、机械强度弱）。有机：树脂。有机：树脂。 树脂：阳离子、阴离子交换树脂。（分别为酸性和碱性）。树脂：阳离子、阴离子交换树脂。（分别为酸性和碱性）。离子交换剂上的可交换离子，先和交换势大的离子交换。离子交换剂上的可交换离子，先和交换势大的离子交换。n 常温，低浓度时：离子价数越高，同价离子原子序数越高，其交换势就越常温，低浓度时：离子价数越高，同价离子原子序数越高，其交换势就越大。如：大。如： Fe3Cr3Ca2Mg2KNaHn 高温、高浓度时：次序可以改变，处于顺序后的离子可以取代位于顺序前高温、高浓度时：次序可以改变，处于顺序后的离子可以取代位于顺序前的离子
24、，这就是再生的依据：（交换和再生交替进行）的离子，这就是再生的依据：（交换和再生交替进行）六膜分离法六膜分离法 利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术。1扩散渗析：利用一种扩散渗析：利用一种渗透膜渗透膜（阴、阳离子交换膜只允许阴离子或阳离子透过）（阴、阳离子交换膜只允许阴离子或阳离子透过）将浓度不将浓度不同的溶液隔开，溶质即从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一同的溶液隔开，溶质即从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一侧，浓度达到平衡时，停止。侧，浓度达到平衡时，停止。 在浓度差作用下在浓度差作用下，离子透过膜，分离离子态溶质，用于回收
25、酸碱。，离子透过膜，分离离子态溶质，用于回收酸碱。如：机件酸洗后废硫酸的回收如：机件酸洗后废硫酸的回收,原液：阴离子原液：阴离子 SO42-渗过膜渗过膜+H+，形成，形成H2SO4 。水：阴离子水：阴离子OH 渗过膜渗过膜 +H+，形成，形成H2O 。回收回收H2SO4 ，但不能将它们浓缩。，但不能将它们浓缩。不耗电，运行费用省，但投资大。不耗电，运行费用省，但投资大。2电渗析电渗析 在直流电场力作用下在直流电场力作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性（阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子透子的选择透过性（阳膜只允许阳离子通过，阴膜只
26、允许阴离子透过）而使溶液中的电解质与水分离以达到脱盐目的一种物理化学过）而使溶液中的电解质与水分离以达到脱盐目的一种物理化学过程。过程。3反渗透和超滤反渗透和超滤 均是在压力差作用下，使均是在压力差作用下，使水分子透过膜水分子透过膜。 渗透：将纯水和某种溶液用渗透：将纯水和某种溶液用半透膜半透膜隔开，隔开，H2O自动向溶液渗透，自动向溶液渗透，h纯纯、 h溶溶，平衡时，有渗透压，平衡时，有渗透压 H h溶溶 h纯纯（两侧液面差）（两侧液面差）（1）反渗透：）反渗透： 使溶液侧使溶液侧p，H2O由溶液向淡水侧透过，溶质被截留。分离小分由溶液向淡水侧透过，溶质被截留。分离小分子溶质，用于制取淡水和
27、去除与回收重金属离子、去除盐、有机子溶质，用于制取淡水和去除与回收重金属离子、去除盐、有机物、放射性元素等。物、放射性元素等。（2）超滤：）超滤： 与反渗透相似，与反渗透相似，用超滤膜用超滤膜，滤孔较大。采用较小的压力（几百，滤孔较大。采用较小的压力（几百kPa），即有较大通水量。），即有较大通水量。 可分离大分子可分离大分子（大于（大于500）溶质及粘土，纤维质，油漆，微生物溶质及粘土，纤维质，油漆，微生物因为因为膜对溶质的拒斥性，取决于它们分子的大小，形状与性质。大分子更不易透过膜对溶质的拒斥性，取决于它们分子的大小，形状与性质。大分子更不易透过 。第四节第四节 生物处理法生物处理法 作用
28、作用：去除废水中溶介的和胶体的可生化降解的有机物。：去除废水中溶介的和胶体的可生化降解的有机物。 利用微生物（细菌）分解有机物的功能，人工繁殖微生物。利用微生物（细菌）分解有机物的功能，人工繁殖微生物。 有机物为微生物的营养基质，通过新陈代谢，将一部分转化为有机物为微生物的营养基质，通过新陈代谢，将一部分转化为微生物的细胞，另一部分转化为较稳定的化学物质（无机物，微生物的细胞，另一部分转化为较稳定的化学物质（无机物，简单有机物）。简单有机物）。分类分类：好氧生物处理法：依靠好氧菌和兼性菌的生化作用完成处理过好氧生物处理法：依靠好氧菌和兼性菌的生化作用完成处理过程。程。厌氧生物处理法：依靠厌氧菌
29、和兼性菌的生化作用完成处理过厌氧生物处理法：依靠厌氧菌和兼性菌的生化作用完成处理过程。程。一好氧生物处理一好氧生物处理好氧生物处理好氧生物处理：依靠好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过：依靠好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的方法，该法需要有氧的供应。程的方法，该法需要有氧的供应。好氧生物处理：好氧生物处理：天然生物处理（生物塘、土地处理）天然生物处理（生物塘、土地处理）人工生物处理（活性污泥法、生物膜法）人工生物处理（活性污泥法、生物膜法）1活性污泥法活性污泥法（1）活性污泥：在含有机污染物的废水中不断通入空气，）活性污泥：在含有机污染物的废水中不断通入空气，促使微生物繁殖，一定
30、时间后，就会出现絮花状的泥促使微生物繁殖，一定时间后，就会出现絮花状的泥粒，即粒，即活性污泥活性污泥. 它是有机物、微生物及其代谢产物所组成的聚集体。它是有机物、微生物及其代谢产物所组成的聚集体。具有很强的分解有机物的能力。具有很强的分解有机物的能力。性能指标性能指标： 对活性污泥的要求：易吸附有机物（污泥颗粒松散，对活性污泥的要求：易吸附有机物（污泥颗粒松散，表面积大）、表面积大）、 良好的凝聚沉降性能，便于泥水分离。良好的凝聚沉降性能，便于泥水分离。 环境因素的影响：环境因素的影响：溶解氧溶解氧是一个十分重要的因素，是活性污泥法高效运是一个十分重要的因素，是活性污泥法高效运作的重要条件，只
31、有作的重要条件，只有O2存在，微生物才能进行同化合存在，微生物才能进行同化合成或异化分解。成或异化分解。一般要求一般要求O22mg/L。微生物代谢需要一定的营养质。微生物代谢需要一定的营养质。BOD5表示碳源表示碳源因为生化过因为生化过程中，有机物程中，有机物BOD ，还要还要N、P。 BOD5:N:P100:5:1。PH6.59.0；水温；水温2030；要控制有毒物质在容许；要控制有毒物质在容许浓度下浓度下重金属离子和一些非金属化生物等重金属离子和一些非金属化生物等 。（2）处理方法：）处理方法：处理方法处理方法：向富含有机污染质和细菌的废水中通空气，促使微生：向富含有机污染质和细菌的废水中
32、通空气，促使微生物繁殖。形成活性污泥。依靠其物繁殖。形成活性污泥。依靠其凝聚、吸附、氧化分解凝聚、吸附、氧化分解等作用，等作用，去除有机物。去除有机物。可见，活性污泥法并非单单依靠好氧分解来净化污水。可见，活性污泥法并非单单依靠好氧分解来净化污水。活性污泥的作用活性污泥的作用：或净化过程或净化过程）吸附作用：表面积大；微生物分泌糖类粘液，强吸附有机物，）吸附作用：表面积大；微生物分泌糖类粘液，强吸附有机物，同时吸收和氧化有机物。同时吸收和氧化有机物。）分介代谢作用：对吸收和吸附的有机质进行分介代谢，转变）分介代谢作用：对吸收和吸附的有机质进行分介代谢，转变为无机物和新细胞。无机质沉淀，废水净化
33、。为无机物和新细胞。无机质沉淀，废水净化。2生物膜法（固定生长法）生物膜法（固定生长法）定义定义：生物膜法是使微生物群体附着于其它物体表面上呈膜状，并：生物膜法是使微生物群体附着于其它物体表面上呈膜状，并让它与废水接触而使之净化。让它与废水接触而使之净化。类型类型： ）润壁型生物膜法：废水和空气沿固定或转动的生物膜流过，）润壁型生物膜法：废水和空气沿固定或转动的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘。如生物滤池和生物转盘。 ）浸没型生物膜法：接触滤料上的生物膜完全浸没在水中，采）浸没型生物膜法：接触滤料上的生物膜完全浸没在水中，采用鼓风曝气。用鼓风曝气。 ）流动床型生物膜法：附有生物膜的活性炭、砂粒
34、等接触介质）流动床型生物膜法：附有生物膜的活性炭、砂粒等接触介质悬浮在水中。悬浮在水中。二厌氧生物处理二厌氧生物处理好氧处理好氧处理：效率高，应用广，城市污水的主要处理方：效率高，应用广，城市污水的主要处理方法。法。 但能耗高，污泥余量多。不易处理高浓度有机废水和但能耗高，污泥余量多。不易处理高浓度有机废水和污泥。污泥。厌氧处理厌氧处理：节约能源，甚至可以实现能源化的废水处：节约能源，甚至可以实现能源化的废水处理方法。理方法。 1原理原理无氧条件下，通过厌氧菌和兼性菌的代谢作用，无氧条件下，通过厌氧菌和兼性菌的代谢作用，对有机物进行生化降解对有机物进行生化降解（厌氧消化）。（厌氧消化）。： 水
35、解水解 酸化酸化 气化气化2工艺条件工艺条件 无氧，无氧，PH6.87.8，温度（中温菌，温度（中温菌3035，高温菌，高温菌5055），一定的），一定的N， P营养。营养。3工艺设备工艺设备 用于处理屠宰场，酒精工业，动物油脂，制糖，制药业的废水。用于处理屠宰场，酒精工业，动物油脂，制糖，制药业的废水。（1）升流式厌氧污泥床（有图）升流式厌氧污泥床（有图） 废水废水高浓度污泥层高浓度污泥层产生生物搅拌作用形成悬浮污泥层产生生物搅拌作用形成悬浮污泥层三相分离器三相分离器澄清出水，气体导出，污泥回流。澄清出水，气体导出，污泥回流。 因为，有厌氧污泥，负荷高。因为，有厌氧污泥，负荷高。 有机负荷率
36、有机负荷率1025kg(COD)m3.d。图图8-37 厌氧接触法工艺流程厌氧接触法工艺流程第五节第五节. 工业污水处理系统工业污水处理系统 典型流程为三级水处理系统典型流程为三级水处理系统：处理：处理较大悬浮物较大悬浮物，用格栅、沉砂池、沉淀池。其出，用格栅、沉砂池、沉淀池。其出水在条件许可时，可用于农田灌溉或可排入于水体中。水在条件许可时，可用于农田灌溉或可排入于水体中。胶态和溶解态的有机物胶态和溶解态的有机物，用，用和二次和二次沉淀池。出水可用于灌溉等。沉淀池。出水可用于灌溉等。残留污染物或营养物质（残留污染物或营养物质（N. P）及其它溶解物质）及其它溶解物质，其目的不是有了排放，而是为了直接回用其目的不是有了排放，而是为了直接回用。（。（做工业用水）。做工业用水）。采用的方法：采用的方法：等方法。等方法。
