处理废水生物处理.pptx
《处理废水生物处理.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《处理废水生物处理.pptx(63页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、14.1 工业废水的可生化性工业废水的可生化性(一)工业废水可生化性的评价方法(一)工业废水可生化性的评价方法:v水质标准法(水质标准法(BOD/CODBOD/COD)v微生物耗氧速率法微生物耗氧速率法v脱氢酶活性法脱氢酶活性法v有机化合物分子结构评价法有机化合物分子结构评价法(二)可生化性评价实验应注意的问题(二)可生化性评价实验应注意的问题:v生物处理方法;生物处理方法;v微生物来源及浓度;微生物来源及浓度;v有机物浓度、营养物质、有机物浓度、营养物质、pHpH值、水温、值、水温、共存物质。共存物质。14.2 工业废水的好氧生物处理工业废水的好氧生物处理(一)活性污泥法(一)活性污泥法(A
2、ctivated Sludge Process)v传统活性污泥法传统活性污泥法(Traditional Activated Sludge Process)v氧化沟氧化沟(Oxidation Ditch)vSBR(Sequencing Batched Reactor)(二)生物膜法(二)生物膜法(Bio-film Process)v接触氧化法接触氧化法(Contact Oxidation Process)v生物转盘生物转盘(Biological Rotating Contactor)v生物滤池生物滤池(Biological Filter)14.3 工业废水的生物处理工业废水的生物处理l废水厌氧生
3、物处理是环境工程与能源废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术工程中的一项重要技术l可用于处理有机污泥和高浓度有机废可用于处理有机污泥和高浓度有机废水,也用于处理中、低浓度有机废水水,也用于处理中、低浓度有机废水(一)厌氧生物处理(一)厌氧生物处理原理原理废水的厌氧生物处理废水的厌氧生物处理:指在无氧条件下,借助厌氧:指在无氧条件下,借助厌氧微生物的新陈代谢作用分解废水中的有机物质,微生物的新陈代谢作用分解废水中的有机物质,并使之转变为小分子的无机物质的处理过程。并使之转变为小分子的无机物质的处理过程。1979年出现了厌氧消化的三阶段理论年出现了厌氧消化的三阶段理论,主要包括:,主
4、要包括:第一阶段第一阶段水解发酵阶段水解发酵阶段,复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作,复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物;这些简单的有机物用下,首先被分解成简单的有机物;这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙酸和丁酸等脂肪酸和醇类等。酸和丁酸等脂肪酸和醇类等。第二阶段第二阶段产氢产乙酸阶段产氢产乙酸阶段,在产氢产乙酸菌的作用下,把第,在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类转化为乙一阶段的产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类转化为乙酸等物质。酸等物质。第三阶段第三阶段产甲烷阶
5、段产甲烷阶段,产甲烷细菌利用第一阶段和第二阶段,产甲烷细菌利用第一阶段和第二阶段产生的乙酸、二氧化碳和氢转化为甲烷。产生的乙酸、二氧化碳和氢转化为甲烷。(二)厌氧生物处理的特点(二)厌氧生物处理的特点与好氧生物处理法相比的优点:与好氧生物处理法相比的优点:应用范围广:应用范围广:适于处理中、高浓度废水适于处理中、高浓度废水;几;几百到上万吨规模;百到上万吨规模;能耗低,是好氧处理的能耗低,是好氧处理的1015%;且能够且能够产生大量能源产生大量能源;负荷高(负荷高(510kgBOD/m3.d,是好氧的,是好氧的10倍)倍),占地少,占地少;剩余污泥量少(剩余污泥量少(是好氧的是好氧的1/20)
6、,且其浓缩),且其浓缩性和脱水性能良好。性和脱水性能良好。对对氮、磷氮、磷营养物的需求量少营养物的需求量少(BOD:N:P=200400:5:1)厌氧处理过程有一定的杀菌作用;厌氧处理过程有一定的杀菌作用;厌氧活性污泥可以长期贮存(厌氧活性污泥可以长期贮存(可保留可保留一年以上),可间断或季节性运行一年以上),可间断或季节性运行。与好氧生物处理法相比的与好氧生物处理法相比的缺缺点:点:v处理后出水水质较差,难以直接达标,一般需要处理后出水水质较差,难以直接达标,一般需要进行后处理(一般在厌氧处理后串联好氧处理)。进行后处理(一般在厌氧处理后串联好氧处理)。v由于厌氧细菌增殖缓慢,厌氧反应器初次
7、启动过由于厌氧细菌增殖缓慢,厌氧反应器初次启动过程需时较长,一般需要程需时较长,一般需要812周时间才能完成。周时间才能完成。v厌氧微生物对有毒物质和环境条件较为敏感,操厌氧微生物对有毒物质和环境条件较为敏感,操作控制因素比较复杂,操作不当可能导致反应器作控制因素比较复杂,操作不当可能导致反应器运行条件的恶化(产生臭味和腐蚀性的气体)。运行条件的恶化(产生臭味和腐蚀性的气体)。(三)厌氧生物处理的主要影响因素(三)厌氧生物处理的主要影响因素温度温度:产甲烷菌的温度范围是:产甲烷菌的温度范围是560,在,在35和和53上下可以分别获得较高的消化效率,温度上下可以分别获得较高的消化效率,温度为为4
8、045时,厌氧消化效率较低。各种产甲时,厌氧消化效率较低。各种产甲烷菌的适宜范围不一致,且最适的温度范围较小烷菌的适宜范围不一致,且最适的温度范围较小pH值值:产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感,产酸:产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感,产酸细菌适宜的细菌适宜的pH值值4.58.0;产甲烷菌最适的;产甲烷菌最适的pH值值7.07.2,适宜的,适宜的pH值值6.67.4有机负荷有机负荷:在一定范围内,随着有机负荷的提高,:在一定范围内,随着有机负荷的提高,产气率趋向下降,而消化器的容积产气量则增产气率趋向下降,而消化器的容积产气量则增多。有机负荷过高,会使消化系统中污泥的流多。有机负荷过高,会使消化
9、系统中污泥的流失速率大于增长速率而降低消化效率;有机负失速率大于增长速率而降低消化效率;有机负荷过低,物料产气率虽然可以提高,但容积产荷过低,物料产气率虽然可以提高,但容积产生率降低,反应器容积将增大,使消化设备的生率降低,反应器容积将增大,使消化设备的利用效率降低,而增加投资和运行费用。利用效率降低,而增加投资和运行费用。厌氧活性污泥厌氧活性污泥:厌氧活性污泥的浓度和性状与消化:厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。在一定的范围内,活性的效能有密切的关系。在一定的范围内,活性污泥浓度愈高,厌氧消化的效率也愈高,但到污泥浓度愈高,厌氧消化的效率也愈高,但到了一定程度后,效率的提高不
10、再明显。了一定程度后,效率的提高不再明显。有毒物质有毒物质:厌氧系统中的有毒物质会不同程度地对:厌氧系统中的有毒物质会不同程度地对过程产生抑制作用,通常包括有毒有机物、重过程产生抑制作用,通常包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子等金属离子和一些阴离子等氧化还原电位氧化还原电位:产甲烷菌初始繁殖的环境条件是氧:产甲烷菌初始繁殖的环境条件是氧化还原电位不能高于化还原电位不能高于-0.3V。在厌氧消化全过。在厌氧消化全过程中,不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成,氧程中,不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成,氧化还原电位为化还原电位为0.1-0.1V,而在产甲烷阶段,而在产甲烷阶段,氧化还原电位须控制为氧化还
11、原电位须控制为-0.3-0.35V(中温消(中温消化)与化)与-0.56-0.6V(高温消化)(高温消化)搅拌和混合搅拌和混合:搅拌可消除池内的梯度,增加食料与:搅拌可消除池内的梯度,增加食料与微生物之间的接触,避免产生分层,促进沼气微生物之间的接触,避免产生分层,促进沼气分离,显著地提高消化的效率分离,显著地提高消化的效率第一代厌氧反应工艺第一代厌氧反应工艺:1880s1950s开发的,开发的,HRT长,效率低。长,效率低。第二代厌氧反应工艺第二代厌氧反应工艺:1960s开始,以提高厌氧开始,以提高厌氧微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目标。为目标
12、。第三代厌氧反应工艺第三代厌氧反应工艺:1990s后,微生物以颗粒后,微生物以颗粒污泥固定化方式存在于反应器中,反应器单污泥固定化方式存在于反应器中,反应器单位容积的生物量更高,能承受更高的水力负位容积的生物量更高,能承受更高的水力负荷,并具有较高的有机污染物净化效能。荷,并具有较高的有机污染物净化效能。(五)厌氧生物反应器(五)厌氧生物反应器第一代厌氧反应工艺第一代厌氧反应工艺:1950s以前开发的,典型代表:以前开发的,典型代表:城市污水:城市污水:1881年法国年法国Mouras的自动净化器:的自动净化器:1891年英国年英国Moncriff的装有填料的升流式反的装有填料的升流式反应器:
13、应器:1895年,英国设计的化粪池(年,英国设计的化粪池(Septic Tank););1905年,德国的年,德国的Imhoff池(双层沉池(双层沉淀池);淀池);剩余污泥:各种厌氧消化池等。剩余污泥:各种厌氧消化池等。特点:特点:处理废水的同时,也处理沉淀下来的污泥处理废水的同时,也处理沉淀下来的污泥HRT长长(污泥处理时(污泥处理时:长达长达90天,目前天,目前WWTP污泥污泥处理处理2030天);天);处理效率低,处理效果不好处理效率低,处理效果不好;(由于废水与污;(由于废水与污泥不分隔而影响出水水质;双层沉淀池则有了很大泥不分隔而影响出水水质;双层沉淀池则有了很大改进,有上层沉淀池和
14、下层消化池)改进,有上层沉淀池和下层消化池)具有浓臭的气味(具有浓臭的气味(原污泥中含有的有机氮或硫酸原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢)盐等在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢)第二代厌氧反应工艺第二代厌氧反应工艺:1960s开始,以提高厌氧微开始,以提高厌氧微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目标,标,SRT与与HRT分离。分离。典型代表:厌氧接触池、厌氧滤池(典型代表:厌氧接触池、厌氧滤池(AF)、升流)、升流式厌氧污泥床(式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床()、厌氧流化床(AFB)、)、厌氧附着膜膨胀床(厌氧附着
15、膜膨胀床(AAFEB)等。)等。与第一代厌氧工艺相比,第二代工艺更加注重对系与第一代厌氧工艺相比,第二代工艺更加注重对系统环境条件的控制,反应器中通常增加了温控统环境条件的控制,反应器中通常增加了温控设施和搅拌装置,通过不同的运行方式在反应设施和搅拌装置,通过不同的运行方式在反应器内保持很高浓度的生物量。器内保持很高浓度的生物量。特点特点:SRT长,厌氧微生物浓度高;长,厌氧微生物浓度高;SRT与与HRT分离,分离,HRT短;短;效率高。效率高。第三代厌氧反应工艺第三代厌氧反应工艺:1990s后,微生物以后,微生物以颗粒污泥颗粒污泥固固定化方式存在于反应器中,反应器单位容积的生物定化方式存在于
16、反应器中,反应器单位容积的生物量更高,能承受更高的水力负荷,并具有较高的有量更高,能承受更高的水力负荷,并具有较高的有机污染物净化效能,具有较大的高径比,占地面积机污染物净化效能,具有较大的高径比,占地面积小等。小等。典型工艺有:厌氧膨胀颗粒污泥床(典型工艺有:厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、厌氧内)、厌氧内循环反应器循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器等。、升流式厌氧污泥床过滤器等。EGSB反应器:利用外加的出水循环使反应器内部形成反应器:利用外加的出水循环使反应器内部形成很高的上升流速,提高反应器内的基质与微生物之间很高的上升流速,提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应,可以在较
17、低温度下处理较低浓度的有的接触和反应,可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水,如城市废水等;机废水,如城市废水等;IC反应器:主要应用于处理高浓度有机废水,依靠厌反应器:主要应用于处理高浓度有机废水,依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合,可以达到更高的有机负荷充分循环与混合,可以达到更高的有机负荷。厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术厌氧接触法厌氧接触法(Anaerobic Contact Process)厌氧生物滤池厌氧生物滤池(Anaerobic Filter,AF)升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床(Up-flow A
18、naerobic Sludge Blanket,UASB)厌氧膨胀床厌氧膨胀床(Anaerobic Expanded Bed,AEB)和和 厌氧流化床厌氧流化床(Anaerobic Fluidized Bed,AFB)厌氧生物转盘厌氧生物转盘(Anaerobic Rotating Biological Contactor)厌氧膨胀颗粒污泥床厌氧膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Blanket,EGSB)厌氧内循环反应器厌氧内循环反应器(Internal Circulation,IC)两相厌氧消化工艺两相厌氧消化工艺(Anaerobic Digester)1.厌氧
19、接触法厌氧接触法 l机械、水力或压缩沼气的搅拌:完全混合状态机械、水力或压缩沼气的搅拌:完全混合状态l真空脱气装置:脱气,提高沉淀池中混合液的真空脱气装置:脱气,提高沉淀池中混合液的固液分离效果固液分离效果l沉淀池、沉淀污泥回流至消化池:沉淀池、沉淀污泥回流至消化池:SRT与与HRT的分离,保持污泥浓度,降低的分离,保持污泥浓度,降低HRT1.厌氧接触法厌氧接触法 厌氧细菌生长缓慢,基本可以作到不从系统中排厌氧细菌生长缓慢,基本可以作到不从系统中排放剩余污泥,则放剩余污泥,则Qw=0:1.厌氧接触法厌氧接触法 普通厌氧消化池:因普通厌氧消化池:因Xe=X,故,故 c=HRT。中温条件下,为满足
20、产甲烷菌的生长繁殖,中温条件下,为满足产甲烷菌的生长繁殖,SRT要求要求2030d,因此厌氧消化池的,因此厌氧消化池的HRT为为2030d。厌氧接触法:由厌氧接触法:由X Xe,故,故HRTSRT;而且而且X越大,越大,Xe越小,则越小,则HRT可以越短。可以越短。1.厌氧接触法厌氧接触法 厌氧接触法具有如下特点:厌氧接触法具有如下特点:耐冲击能力强耐冲击能力强(污泥浓度(污泥浓度510gMLVSS/L)消化池的容积负荷较普通消化池大大提高消化池的容积负荷较普通消化池大大提高 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液;料液;出水的水质好,但需增加沉淀
21、池、污泥回流和出水的水质好,但需增加沉淀池、污泥回流和脱气设备;脱气设备;混合液难于在沉淀池中进行固液分离,污泥中混合液难于在沉淀池中进行固液分离,污泥中脱气不彻底,沉淀池中存在厌氧生化反应脱气不彻底,沉淀池中存在厌氧生化反应 1.厌氧接触法厌氧接触法 n存在问题:厌氧污泥上附着小的气泡,影存在问题:厌氧污泥上附着小的气泡,影响污泥的沉淀;且污泥在二沉池中还具有响污泥的沉淀;且污泥在二沉池中还具有活性,还会继续产生沼气,有可能导致已活性,还会继续产生沼气,有可能导致已下沉的污泥上浮。下沉的污泥上浮。n改进措施:改进措施:真空脱气设备(真空度为真空脱气设备(真空度为500mmH2O););增加热
22、交换器,使污增加热交换器,使污泥骤冷,暂时抑制厌氧污泥的活性。泥骤冷,暂时抑制厌氧污泥的活性。2.厌氧生物滤池厌氧生物滤池 l厌厌氧氧生生物物滤滤池池的的构构造造类类似似于于一一般般的的生生物物滤滤池池,但但池池顶顶密密封封,产生的沼气聚焦在池顶部罩内,并从顶部引出。产生的沼气聚焦在池顶部罩内,并从顶部引出。l处理水所挟带的生物膜,在滤后沉淀池分离。处理水所挟带的生物膜,在滤后沉淀池分离。l按按水水流流方方向向,厌厌氧氧生生物物滤滤池池可可分分为为:升升流流式式、降降流流式式和和升升流式混合型。流式混合型。2.厌氧滤池厌氧滤池 l厌氧滤池(厌氧滤池(Anaerobic Filter,简称,简称
23、AF)是世界上)是世界上最早使用的污水生物处理构筑物之一。最早使用的污水生物处理构筑物之一。l1891年,年,Scott-Moncrieff在英格兰建成了第一座在英格兰建成了第一座使用石质载体的池子,池子上部是滤层,污水自下使用石质载体的池子,池子上部是滤层,污水自下而上通过滤层,使污水得到净化。虽然这座池子只而上通过滤层,使污水得到净化。虽然这座池子只供处理供处理10人生活污水,也未冠以厌氧生物滤池之名,人生活污水,也未冠以厌氧生物滤池之名,但实质上可以称作厌氧生物滤池的首次应用实例。但实质上可以称作厌氧生物滤池的首次应用实例。l到到20世纪世纪60年代,美国的年代,美国的McCarty等人
24、将厌氧生等人将厌氧生物滤池发展成为第一个高速厌氧反应器,容积负荷物滤池发展成为第一个高速厌氧反应器,容积负荷可达可达10-15kgCOD/m3.d。2.厌氧滤池厌氧滤池 厌氧生物滤池的主要优点是:厌氧生物滤池的主要优点是:l微微生生物物浓浓度度较较高高,能能承承受受较较高高的的有有机机负负荷荷及冲击负荷;及冲击负荷;l泥龄长,泥龄长,HRT较短,反应器的体积小;较短,反应器的体积小;l启动时间短,短时间停运后再启动容易;启动时间短,短时间停运后再启动容易;l不不需需搅搅拌拌和和回回流流污污泥泥,设设备备简简单单,操操作作方方便,能耗低。便,能耗低。2.厌氧滤池厌氧滤池 AF工艺计算与设计的主要
25、内容:工艺计算与设计的主要内容:滤料的选择;滤料的选择;滤料体积的计算;滤料体积的计算;布水系统的设计;布水系统的设计;沼气系统的设计。沼气系统的设计。但目前尚无定型的设计计算程序。但目前尚无定型的设计计算程序。厌氧生物滤池的设计厌氧生物滤池的设计2.厌氧滤池厌氧滤池 1)滤料体积的计算:滤料体积的计算:V=Q(Si Se)/LvCOD2)常用设计参数:常用设计参数:n有机容积去除负荷可达有机容积去除负荷可达0.512 kgCOD/m3.d;n有机物去除率可达有机物去除率可达6095%;n滤料层的高度为滤料层的高度为25m;n相邻进水孔口距离相邻进水孔口距离12m(不大于(不大于2m););n
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 处理 废水 生物
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。