污水深度处理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 污水深度处理,脱氮、除磷工艺与微生物学原理,微污染水源水预处理中的微生物学问题,饮用水的消毒及其微生物学效应,1,污水一级处理：,除去废水中的砂砾及大的悬浮固体,污水二级处理生物处理：,去除废水中的可溶性有机物，,去除COD7090，去除BOD,5,90以上。同时产生,NH,3,-N,NO,3,-,N,PO,4,3-,SO,4,2-,其中25的氮和19左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除。,第一节 微生物脱氮除磷工艺、原理,2,A/O脱氮工艺,废水,好氧脱碳,缺氧反硝化,沉淀池,好氧硝化,沉淀池1,好氧活性污泥回流,缺氧活性污泥回流,出水,回流,？,一、微生物脱氮工艺,活性污泥法典型工艺A/O工艺（缺氧、好氧工艺）,3,硝化阶段,硝化细菌的世代时间普遍比异养菌的世代时间长，为了硝化作用彻底，保证有足够数量活性强的硝化细菌。,污泥龄,定义为每日新增污泥平均停留在曝气池中的天数，,也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间。,反映了活性污泥吸附有机物以后，进行稳定氧化的时间长短。,污泥龄越长，有机物氧化稳定得越彻底，处理效果越好，剩余污泥量越少。,但是污泥龄也不能太长，否则污泥会老化，影响沉淀效果。,污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间，否则曝气池中的污泥会都消失。,脱氮原理,4,脱氮原理,缺氧反硝化,细菌,：,反硝化细菌（兼性厌氧菌）,反应,：,NO,3,-,N,反硝化还原为,N,2,，溢出水面释放到大气,碳源,：,原水中,BOD,硝酸盐来源,：,回流出水中的硝化产物,5,好氧脱碳硝化,脱碳氧化去除BOD,脱碳菌好氧有机物呼吸的细菌,，以有机物为碳源,硝化菌好氧氨盐呼吸的细菌,，以碳酸盐为碳源,（NH,4,+,NO,2,-,NO,3,-,),提问：为什么先脱碳、后脱氮？,硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；,有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速,，,硝化菌氧利用不足，生长缓慢；,6,提问：硝化脱氮时有时需要补碱（NaHCO,3,或NaOH)?,硝化作用消耗碱（,NH,4,+,、CO,3,2-,），,水pH下降；补充碳源、升高pH,提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？,挂生物膜或投加悬浮填料,定期投菌,7,二、微生物除磷原理、工艺及其微生物,（BOD：N：P）100：5：1微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理。,1微生物除磷原理,依靠,聚磷菌,（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这些细菌。,8,好氧时,：,大量繁殖（,消耗好氧状态能源,聚-羟基丁二酸（PHB），,逆浓度梯度过量吸磷（贮备厌氧状态能源多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒) ）；,厌氧时,：,正相反,不繁殖,，,释放磷酸盐于体外（产生能量供其储备,消耗好氧状态能源,PHB）。,聚P,聚P,聚P,聚P,部分回流,做种,大部分,（P）去除,水中P,9,2工艺简介,常见的脱磷工艺如下图所示,进水,厌氧放磷,好氧聚磷,出水,部分污泥回流接种,剩余污泥处理,沉淀脱磷,10,四、用生物法处理废水对水质的要求,由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。,生物处理的水质要求表,有关污废水中的毒物种类及浓度限制可参阅课本127、128表6-11、表6-12内容。,11,第二节 微污染水源水预处理中的微生物学问题,我国目前水源水预处理的主要目标仍是有机物和氨氮，通过硝化作用只将氨氮转化为硝酸盐，没有根本上将氮从水中去掉，只是转化氮的形态，,总氮量没有减少,。因此需要用反硝化将硝酸盐还原为氮气溢出水中到大气。,12,水源水预处理的运行条件,微污染水源水是一个贫营养的生态环境，在其中生长的微生物群落与在污水生物处理中的微生物群落不同。需要一个由适应贫营养的微生物组成的生态系统。,生物膜法能截留微生物和有机物，保证处理系统中有足够的微生物群落，达到高效降解有机物和去除氨氮。,活性污泥法较难保持，所以预处理都用生物膜法。,13,第三节 饮用水的消毒及其微生物学效应,消毒方法,1.煮沸法,最原始的方法，简单有效。,机理：直接快速破坏病原菌的蛋白质，使其凝固,发生不可逆变性。,2.加氯消毒,我国水厂仍用氯消毒。,国外用二氧化氯或臭氧消毒。,机理：次氯酸可破坏细菌细胞质膜，进入菌体内的次氯酸与菌体蛋白、酶蛋白中的氨基和巯基反应而达到杀菌作用。,14,3.臭氧消毒,费用高于加氯消毒。,臭氧的杀菌能力在投加量超过某一数量后才显现。,？,臭氧先消耗于氧化还原有机物，而后消耗于杀菌。,杀菌速率高于氯气,优点：,没有异味,提高溶解氧,没有有害物质产生,有些不可降解的有机物，在臭氧氧化之后转化为可降解有机物，可用生物法去除。,15,4.过氧化氢消毒,不是对所有的微生物都起作用。,？,很多好氧菌和兼性厌氧菌都有过氧化氢酶。,可用于净化程度高的饮用水消毒。,5.紫外辐射消毒,费用高，水中物质产生干扰作用，只适用于优质水和纯水的消毒。,6.微电解消毒,微电解水产生活性氧，具有强氧化能力，可杀死细菌。,16,