污水二级处理-课件

v 城市污水二级处理工艺城市污水二级处理工艺污水二级处理城市污水处理系统构成城市污水处理系统构成出水进水污泥消化池污泥消化池浓缩池浓缩池二沉池二沉池生物池生物池初沉池初沉池沉砂池沉砂池格栅格栅脱水车间脱水车间处置污泥回流剩余污泥鼓风机鼓风机内回流沼气利用一级处理一级处理二级处理二级处理（物理处理）（物理处理）（生物处理）（生物处理）污水二级处理二级处理？二级处理？二级处理二级处理(secondary)一般去除污水中呈胶体和溶解状一般去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（态的有机污染物质（BOD）物质，多）物质，多采用采用生物化学法处理生物化学法处理单元，去除率可单元，去除率可达到达到90%以上，一般能达到排放标准。以上，一般能达到排放标准。污水二级处理特点：特点：通过微生物的新陈代谢作用通过微生物的新陈代谢作用,将废水中有机物的一将废水中有机物的一部分转化为微生物的细胞物质部分转化为微生物的细胞物质,另一部分转化为比较稳定另一部分转化为比较稳定的化学物质的化学物质(无机物或简单有机物无机物或简单有机物)的方法。的方法。实质实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。物也参与该过程，但作用较小。操作单元：操作单元：好氧生物处理好氧生物处理(Aerobic Biological(Aerobic Biological Treatment)Treatment)、厌氧生物处理厌氧生物处理(Anaerobic Biological(Anaerobic Biological Treatment).Treatment).二级处理二级处理(secondary)污水二级处理生物处理的三大要素 作用者：微生物作用者：微生物细菌；细菌；作用对象：有机物、无机物等；作用对象：有机物、无机物等；条件条件：最基本的条件是供氧情况，即氧：最基本的条件是供氧情况，即氧的传递速率。的传递速率。污水二级处理传统活性污泥法处理系统基本流程 活性污泥法的实质是以存在于污水中的有机物活性污泥法的实质是以存在于污水中的有机物作为培养基（底物），在有氧的条件下，对各种微作为培养基（底物），在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，通过凝聚、吸附、氧生物群体进行混合连续培养，通过凝聚、吸附、氧化分解、沉淀等过程主除有机物的一种方法。化分解、沉淀等过程主除有机物的一种方法。1、好氧活性污泥法污水二级处理物理性能颜色：褐色、（土）黄色、铁红色絮状体 气味：泥土味（城市污水）比重：略大于1，（1.0021.006）粒径：0.020.2 mmmm活性污泥的含水率：99.299.8%活性污泥的基本性质固体物质的组成：有机物7585%生化性能污水二级处理活性污泥微生物组成活性污泥微生物组成原生动物：细菌的捕食者，同时可氧化分解有机物细菌：真菌：形如灰白色棉花丝，黏着在沟渠或水池的内壁 后生动物：较少 游离细菌：较强的氧化分解有机物的能力菌胶团：活性污泥絮状体的基本成分丝状菌：污泥骨架，大量能引起污泥膨胀污水二级处理净化过程与机理（1 1）初期去除与吸附作用）初期去除与吸附作用 由于污泥表面积很大，且表面具有多糖类粘由于污泥表面积很大，且表面具有多糖类粘质层，因此，污水中悬浮的和胶体的物质是被絮质层，因此，污水中悬浮的和胶体的物质是被絮凝和吸附去除的凝和吸附去除的.（2）微生物的代谢作用）微生物的代谢作用 活性污泥微生物从污水中去除有机物的代谢活性污泥微生物从污水中去除有机物的代谢过程，主要是由微生物细胞物质的合成（活性污过程，主要是由微生物细胞物质的合成（活性污泥增长），有机物（包括一部分细胞物质）的氧泥增长），有机物（包括一部分细胞物质）的氧化分解和氧的消耗所组成。化分解和氧的消耗所组成。污水二级处理（3）絮凝体的形成与凝聚沉淀）絮凝体的形成与凝聚沉淀 菌体一般略大于胶体颗粒，仍能以稳定的悬浮状态菌体一般略大于胶体颗粒，仍能以稳定的悬浮状态分散于水中，难以沉淀分离。只有在其变成絮凝体以分散于水中，难以沉淀分离。只有在其变成絮凝体以后，进行有效的分离才有可能。活性污泥中的菌胶团后，进行有效的分离才有可能。活性污泥中的菌胶团以及常见的产碱杆菌、无色杆菌、黄杆菌、假单胞菌以及常见的产碱杆菌、无色杆菌、黄杆菌、假单胞菌等，都是易于形成絮凝体的等，都是易于形成絮凝体的。污水二级处理活性污泥性能指标污泥浓度（污泥浓度（MLSSMLSS、MLVSSMLVSS）混合液悬浮固体是指曝气池中污水和活性污泥混混合液悬浮固体是指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬浮固体或挥发性固体数量，单位为合后的混合悬浮固体或挥发性固体数量，单位为mg/L.mg/L.污泥沉降比（污泥沉降比（SVSV）污泥沉降比是指曝气池混合液在污泥沉降比是指曝气池混合液在100mL100mL量筒中，量筒中，静置沉淀静置沉淀30min30min后，沉淀污泥与混合液之体积比后，沉淀污泥与混合液之体积比（）（）.污水二级处理污泥指教（污泥指教（SVISVI）污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池出口污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液经处混合液经30min30min静沉后，静沉后，1g 1g干活泥所占的容积以干活泥所占的容积以mlml计。计。污泥龄（污泥龄（tsts）污泥龄是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值，单位是日.污水二级处理BOD污泥负荷：即单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量 NsQSa/XV=F/M BOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内降解到预定程度的有机物量。NvQSa/V BOD污泥负荷和BOD容积负荷的关系式：NvNsX活性污泥法运行参数污水二级处理回流比（回流比（R R）污水流量与回流污泥流量之比 污水二级处理活性污泥法运行方式普通活性污泥法工艺特征工艺特征：a a经历了起端的吸附和不断的代谢过程经历了起端的吸附和不断的代谢过程 b.b.微生物经历了由对数期至内源呼吸期微生物经历了由对数期至内源呼吸期 c.c.有机物，迅速降低，但之后变化不大，有机物，迅速降低，但之后变化不大，总去除率总去除率9090左右左右 d.d.需氧量由大逐步越少需氧量由大逐步越少污水二级处理阶段曝气法工艺特点：工艺特点：a a污水均匀分散地进入，使负荷及需氧趋于均衡，利于污水均匀分散地进入，使负荷及需氧趋于均衡，利于生物降解，降低能耗生物降解，降低能耗b b混合液中污泥浓度逐步降低，减轻二次池负荷，利于混合液中污泥浓度逐步降低，减轻二次池负荷，利于固液分离固液分离c c增强了系统对水质、水量冲击负荷的适应能力增强了系统对水质、水量冲击负荷的适应能力污水二级处理吸附再生法 工艺特点工艺特点：a.a.将吸附与代谢过程分二个池或二段将吸附与代谢过程分二个池或二段 b.b.由于再生池只对活性污泥曝气，减小了池容。由于再生池只对活性污泥曝气，减小了池容。c.c.回流污泥量大，且大量污泥集中在再生池，吸附回流污泥量大，且大量污泥集中在再生池，吸附池内污泥一旦遭到破坏，可迅速由再生池的污泥代替，池内污泥一旦遭到破坏，可迅速由再生池的污泥代替，具有一定承受冲击负荷的能力。具有一定承受冲击负荷的能力。d.“d.“空曝空曝”使丝状细菌的繁殖受到抑制，防止了污使丝状细菌的繁殖受到抑制，防止了污泥膨胀泥膨胀 污水二级处理完全混合法完全混合法 主要缺点：连续进出水，可能产生短流，出水水质不及传统法理 想，易发生污泥膨胀等。污水二级处理延时曝气活性污泥法适宜对出水水质要求高的场合。如氧化沟、A/O法和A2/O工艺等。工艺特点：负荷低，曝气时间长（24h以上），活性污泥处于内源呼吸期，剩余污泥少且稳定，污泥不需要消化处理，工艺也不需要设初沉池。不足：池容大、负荷小、曝气量大、投资与运行费用高。污水二级处理n工艺特点：构筑物与普通活性污泥法以及工艺特点：构筑物与普通活性污泥法以及吸附再生工艺相同，但其停留时间短，吸附再生工艺相同，但其停留时间短，BOD负荷高、曝气时间短。负荷高、曝气时间短。n不足：不足：BOD去除率不高（去除率不高（7075%），出），出水水质不达标水水质不达标高负荷活性污泥法（短时曝气活性高负荷活性污泥法（短时曝气活性污泥法）污泥法）污水二级处理SBRSBR工艺工艺原废水初次沉淀池曝气池间歇曝气处理水 间歇式活性污泥法工艺 无需设置二沉池，其曝气池兼具二沉池的功能；无需设置污泥回流 设备；在处理某些工业废水时，一般无需设置调节池，曝气池可以兼作调节池；活性污泥的SVI值较低，易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象；易于维护管理，如运行管理得当，处理出水水质将优于连续式；通过对运行方式的适当调节，在单一的曝气池内可完成脱氮和除磷的效果；易于实现自动化控制。污水二级处理处理水 排水工序 污水流入工序污水 排泥待机工序剩余污泥 沉淀工序 曝气反应工序SBR工艺的典型运行工序在在SBRSBR工艺中，主要的反应器只有一个曝工艺中，主要的反应器只有一个曝气池，在该曝气池中循序完成进水、曝气池，在该曝气池中循序完成进水、曝气、沉淀、排水等功能气、沉淀、排水等功能.污水二级处理氧化沟工艺 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在般在2 2米左右；米左右；曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以；以；进、出水装置简单；进、出水装置简单；构造上的特征构造上的特征污水二级处理污水二级处理n 氧化沟呈完全混合氧化沟呈完全混合推流式；沟内的混合液呈推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（推流式快速流动（0.40.5m/s），由于流速高，），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的；又是完全混合的；n BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好；法，处理出水水质良好；n 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；n 污泥产率低，剩余污泥产量少；污泥产率低，剩余污泥产量少；污泥龄长。污泥龄长。污水二级处理市政管网排水沉淀曝气沉淀吸附沉沙格栅出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥A段B段A-B工艺A A段对有机物以絮凝吸附作用为主，而生物降解为辅，段对有机物以絮凝吸附作用为主，而生物降解为辅，BODBOD5 5=40=4070%70%；B B段对有机物以生物降解为主段对有机物以生物降解为主污水二级处理曝 气 曝气方法鼓风曝气机械曝气鼓风机械曝气曝气转刷曝气池推流式曝气池循环混合式曝气池完全混合式曝气池奥贝尔氧化沟污水二级处理活性污泥法运行中的异常情况 污泥膨胀污泥膨胀 正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99左右。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少（但较清澈），颜色也有异变，这就是污泥膨胀。污泥膨胀的原因主要是丝状菌大量繁殖所引起，也有由于污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。丝状菌污水二级处理污泥腐化污泥腐化在二次沉淀池有可能由于污泥长期滞留而进行厌气发酵生在二次沉淀池有可能由于污泥长期滞留而进行厌气发酵生成气体（成气体（H H2 2S S、CHCH4 4等），从而使大块污泥上浮的现象。它与等），从而使大块污泥上浮的现象。它与污泥脱氮上浮不同，污泥腐化变黑，产生恶臭污泥脱氮上浮不同，污泥腐化变黑，产生恶臭 。污泥上浮（反硝化污泥上浮（反硝化为防止这一异常现象发生，应增加污泥回流量或及时排除剩余为防止这一异常现象发生，应增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前即将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩污泥，在脱氮之前即将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。短污泥龄和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。污水二级处理 泡沫泡沫曝气池中产生泡沫，主要原因是污水中存在曝气池中产生泡沫，主要原因是污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。大量合成洗涤剂或其他起泡物质。污泥解体污泥解体处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等则是污泥解体现象。导致这种异常规象的原因有等则是污泥解体现象。导致这种异常规象的原因有运行中的问题，也有由于污水中混入了有毒物质。运行中的问题，也有由于污水中混入了有毒物质。运行不当，如曝气过量。运行不当，如曝气过量。污水二级处理 2、好 氧 生 物 膜 法生物转盘生物滤池污水二级处理 与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。生物滤池的工作原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解，使得废水得以净化；主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用.污水二级处理生物膜法与活性污泥法的比较项目项目生物膜法生物膜法活性污泥法活性污泥法基建费基建费低低较低较低运行费运行费低低较高较高气候的影气候的影响响较大较大较小较小技术控制技术控制较易控制较易控制要求较高要求较高灰蝇和臭灰蝇和臭味味蝇多、味大蝇多、味大无无最后出水最后出水 负荷低时负荷低时,硝化程度较高硝化程度较高,但但悬浮物较高悬浮物较高悬浮物较少悬浮物较少,但硝化但硝化程度不高程度不高剩余污泥剩余污泥量量少少大大泡沫问题泡沫问题很少很少较多较多污水二级处理1、生物滤池、生物滤池污水二级处理通气道排水渗水装置配水虹吸配水干管及支管滤料 池壁多由砖石筑造，具有围护滤料的作用，应能够承受滤料压力。一些池壁上由许多孔洞，用以促进滤层的内部通风。在平面上多是方形、矩形或圆形。池底的作用是支撑滤料和排除处理后的出水。池底底部四周设通风口，其总面积不小于滤池表面积的1%。池体污水二级处理配水短管布水横管滤料进水竖管在横管的同一侧开有一系列间距不等的孔口，中心较疏，周边较密，须经计算确定。污水从孔口喷出，产生反作用力，从而使横管按与喷水相反的方向旋转。高负荷生物滤池多使用旋转布水器。旋转布水器有多种结构形式，右图所示为其中应用较为广泛且构造简单的一种。污水以一定的压力流入位于池中央处的固定竖管再流入布水横管，横管绕竖管旋转。污水二级处理2、生物接触氧化法 生物接触氧化法的基本流程生物接触氧化法的基本流程污水二级处理生物接触氧化池的构造及形式 池体填料支架 曝气装置 进出水装置 如图所示格棚支架排泥进水装置进气装置出水池体填料出水渠稳定水层空气进水污水二级处理n 生物接触氧化池内的生物固体浓度（生物接触氧化池内的生物固体浓度（1020g/）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达积负荷（可达3.06.0kgBOD5/m3.d）；）；n 不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单；简单；n 对水量水质的波动有较强的适应能力；对水量水质的波动有较强的适应能力；n 污泥产量略低于活性污泥法。污泥产量略低于活性污泥法。污水二级处理填料层原污水流入溢流堰曝气用空气管反冲用空气管反冲洗水进水管处理水排水管承托层中间排水管反冲洗水排水管曝气生物滤池构造示意图3、曝气 生物 滤池污水二级处理