【正文】 約為 30min， 有利于增殖速度較快的微生物生長繁殖， A 段存活的只是抗沖擊負荷能力強的原核細菌，其他微生物不能存活。 B 段的污泥齡較長，氮在 A 段得到了部分的去除，BOD/N 比值有所降低，因此， B 段具有產(chǎn)生硝化反應(yīng)的條件，有時也可將 B 段設(shè)計成 A/O 工藝。 排水階段利用潷水器排水。 造成污泥絲狀膨脹的主要因素大致為： ① 污水水質(zhì)。完全混合的工藝方法比傳統(tǒng)的推流方式較易發(fā)生污泥膨脹，而間歇運行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹； （ 2）非絲狀菌性膨脹 非絲狀菌性膨脹污泥含有大量的表面附著水，細菌外面包有粘度極高的粘性物質(zhì)，這種粘性物質(zhì)是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠 李糖、脫氧核糖等形成的多糖類。 在設(shè)計時，對于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可以采取以下一些方法： ① 減小城市污水廠的初沉池或取消初沉池，增加進入曝氣池的污水中懸浮物，可使曝氣池中的污泥濃度明顯增加，污泥沉降性能改善； ② 兩級生物處理法，即采用沉砂池 一級曝氣池 中間沉淀池 二級曝氣池 二次沉 淀池的工藝，或是初次沉淀池 生物膜法處理 曝氣池 二次沉淀池等工藝。 原因：運行不當，微生物失活，曝氣過量、導(dǎo)致營養(yǎng)失衡，污水中混有有毒物質(zhì)。厭氧生化法不僅可用于處理有機污泥和高濃度有機廢水，也用于處理中、低濃度有機廢水，包括城市污水。研究表明，當原水 BOD5 達到1500mg/L 時，采用厭氧處理即有能量剩余。d)，而厭氧法為 2lO kgCOD/(m3 同時，消化污泥在衛(wèi)生學(xué)上和化學(xué)上都是穩(wěn)定的。 （ 7） 污泥易貯存 厭氧活性污泥可以長期貯存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)。 d、 厭氧過程會產(chǎn)生氣味對空氣有污染。 4 三大主要類群的細菌，即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。 ① 甲烷化階段是決定污染處理程度的關(guān)鍵。 ③ 甲烷細菌對溫度、 pH 值、有毒物質(zhì)等更為敏感。 經(jīng)驗和研究表明： PH 值和溫度是 影響甲烷細菌生長那個的兩個重要環(huán)境因素。 據(jù)產(chǎn)甲烷菌適宜溫度條件的不同，厭氧法可分為常溫消化、中溫消化和高溫消化三種類型。 厭氧生物濾池屬于厭氧生物膜法。 厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個池內(nèi)實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較簡單。 特點 : （ a）消化池內(nèi)污泥成懸浮狀態(tài)，濃度較高，一般為 1015g/L，回流量為進水量 23 倍，耐沖擊能力強； （ b）可以直接處理懸浮固體含量較高的有機廢水，懸浮顆粒成為微生物的載體，很容易在沉淀池中沉淀 ； （ c）消化池的容積負荷較普通消化池高。 2。熱交換器急冷法。 CH4 和 C02 攪動和氣泡粘附污泥，在污泥層之上形成一個污泥懸浮層。 一般平均污泥濃度為 3040g/L，其中底部污泥床污泥濃度 6080g/L，污泥懸浮層污泥濃度57g/L； 污泥床中的污泥由活性生物量占 7080％的高度發(fā)展的顆粒污泥組成，顆粒的直徑一般在 之間，顆粒污泥是 UASB 反應(yīng)器的一個重要特征。 （ f）運行啟動時間長，對水質(zhì)和負荷突然變化比較敏感 厭氧生物濾池 又稱厭氧固定膜反應(yīng)器 升流式厭氧濾池。 優(yōu)點： 生物總量比降流式高，效率高。 缺點：濾料費用較貴；濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚。d，水力停留時間短，具有較強的耐沖擊負荷能力，運行穩(wěn)定； （ b）載體處于流化狀態(tài)，無床層堵塞現(xiàn)象，對高、中、低濃度廢水均表現(xiàn)出較好的效能； （ c）載體流化時，廢水與微生物之間接觸面大，同時兩者相對運動速度快，強化了傳質(zhì)過程，從而具有較高的有機物凈化速度； （ d）床內(nèi)生物膜停留時間較長， 剩余污泥量少；（ e）結(jié)構(gòu)緊湊、占地少以及基建投資省等。保持低的回流量，甚至免除回流就可實現(xiàn)床層流態(tài)化 分段厭氧處理法 將水解酸化過程和甲烷化過程分開在兩個 反應(yīng)器內(nèi)進行，以使兩類微生物都能在各自的最適條件下生長繁殖 第 Ⅰ 段的功能是： 水解和液化固態(tài)有機物 、 有機酸； 緩沖和稀釋負荷沖擊與有害物質(zhì)，并將截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。 厭氧設(shè)備的運行管理 厭氧設(shè)備的啟動 ? 厭氧處理工藝的缺點之一是微生物增殖緩慢，設(shè)備啟動時間長，若能取得大量的厭氧活性污泥就可縮短投產(chǎn)期。 運行中的欠平衡現(xiàn)象及其原因 厭氧消化過程易于出現(xiàn)酸化，即產(chǎn)酸量與用酸量不協(xié)調(diào)，這種現(xiàn)象稱為欠平衡。 ? 沼氣中的甲烷比空氣輕、非常易燃，空氣中甲烷含量為 5％ 15％時，遇明火即發(fā)生爆炸。 污水的化學(xué)處理 化學(xué)混凝法 一、混凝原理 對象：水和廢水中常常不能用自然沉降法除去的懸浮微粒和膠體污染物。 原因： （ 1）膠體在水中作布朗運動 在水分子熱運動的撞擊下作不規(guī)則運動，即布朗運動。 粘土膠體一般帶負電。 克服水溫低效果差的措施： 為后續(xù)處理 （如活化硅酸）或粘土以增加絨體重量和強度，提高沉速。 中和法 天然水的堿度是重碳酸鹽 (HCO3)，有一定的緩 沖作用。這時 應(yīng)采用中和處理，以減少對水生生物的影響； b）工（業(yè)廢水排入城市下水道系統(tǒng)前，為避免對管道系統(tǒng)造成腐蝕； c）廢水在排入前進行中和，要比與其它廢水混合后的大量廢水進行中和經(jīng)濟的多。 酸堿廢水的中和處理方法 1）藥劑中和法 特點：藥劑中和法能處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水，對水質(zhì)和水量波動適應(yīng)性強，中和 藥劑利用率高。 中和劑能制成溶液或漿料時，可用投加法 石灰一般要制備成石灰乳添加 實際中常采用分步中和法： 2）過濾中和 中和劑為粒料或塊料時，可用過濾法 。濾料的分布狀態(tài)是由下 向上，粒徑逐漸減小。 ? 常用的沉淀劑有石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫化氫、碳酸鋇等。有機汞對人體危害嚴重， 知名的水俁病就是甲基汞中毒。 ? 適用于含油、氰、酚、重金屬離子等廢水及廢水的脫色處理等。 ? 電解處理法 ——是指應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中有害物質(zhì)通過電解過程在陽 陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)，以實現(xiàn)廢水凈化的方法。加氯法、電解法、和置換法 ? 電鍍廢水處理中去除鉻酸根和氰根可用氧化還原法。 ? 優(yōu)點 ——以廢治廢，投資省，運行費用低； ? 缺點 ——出水中的硫化物、耗氧量和色度都會明顯增加，還需進一步處理。 L 適用范圍： ? 適用于含酸濃度不大于 2–3g/L，并生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。 特點： ? 設(shè)備簡單； ? 但反應(yīng)較慢，而且不易徹底，投藥量大 (需為理論量的 倍 )； ? 當石灰成塊狀時需要破碎； ? 干法添加時工作條件不好，勞動強度大。對生物處理而言，需將處理系統(tǒng)的 pH 維持在 － 范圍內(nèi)，以確保最佳的生物活力。 中和法適用的濃度范圍 :: 酸含量小于 3％ – 5％或堿含量小于 l％ – 3％的低濃度酸性廢水與堿性廢水常采用中和法處理 ? 酸含量大于 3％ –5％的高濃度含酸廢水，常稱為廢酸液； ? 堿含量大于 1％ – 3％的高濃度含堿廢水，常稱為廢堿液。顆粒濃度過低往往不利于混凝，人工投加粘土或其它混凝劑可提高混凝效果。無機鹽類混凝劑的水解是吸熱反應(yīng)，水溫低時 1. 混凝劑的水解速度慢，生成的絮凝體細而松，強度小，不易沉淀。 （ 2）運動中的 膠體帶電荷 電泳現(xiàn)象可以說明膠體微粒是帶電的。 A:膠體的穩(wěn)定性 水中的同種膠體微粒帶有同號電荷。 ? 凡需因出料或檢修進入消化池之前，務(wù)必以新鮮空氣徹底置換池內(nèi)的消化氣體，以確保安全。 諸癥狀中最先顯示的是揮發(fā)性有機酸濃度的增高，故它是一項最有用的監(jiān)視參數(shù)，有助于盡早地察覺欠平衡狀態(tài)的出現(xiàn)。如果采用一般的未經(jīng)消化的有機污泥自行培養(yǎng)，所需時間更長。 特點 : （ a）耐沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定，避免了一步法不耐高有機酸濃度的缺陷； （ b）兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進行，互相影響小 ，可更好地控制工藝條件； （ c）消化效率高，尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機廢水。 降低動力消耗和防止床層堵塞，可采取如下措施： （ a）間歇性流化床工藝，即以固定床與流化床間歇 **替操作。因此，懸浮物高的廢水不適用 對厭氧生物濾池采取如下改進： （ a）出水回流； （ b）部分充填 載體； （ c）采用軟性填料。 特點是： （ a）處理能力較高；濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度； 由于填料為微生物附著生長提供了較大的表面積，濾池中的微生物量較高，又因生物膜停留時間長，平均停留時間長達 100 天左右，因而可承受的有 機容積負荷高， COD 容積負荷為 216 kgCOD/(m3 工作過程： 厭氧微生物大部分以生物膜形式附著于填料的表面生長，少部分以厭氧污泥的形式存在于濾料間隙。d）； （ c）反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相 分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū)，一般無污泥回流設(shè)備； （ d）無混合攪拌設(shè)備。 被分離的消化氣從上部導(dǎo)出，被分離的污 泥則自動滑落到懸浮污泥層 ,出水則從澄清區(qū)流出。 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 污泥床反應(yīng)器內(nèi)沒有載體，是一種懸浮生長型的消化器。真空脫氣法。d，水力停留時間比普通消化池大大縮短，如常溫下，普通消化池為 1530 天，而接觸法小于 10 天； （ d）混合液經(jīng)沉降后，出水水質(zhì)好， （ e）但需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設(shè)備 （ f）厭氧接觸法存在混合液難于在沉淀池中進行固液分離的缺點 存在的問題 1。 對無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴重，微生物不能與料液均勻接觸的問題。常用攪拌方式有三種： (a)池內(nèi)機械攪拌； (b)沼氣攪拌； (c)循環(huán)消化液攪拌 高溫厭氧消化需要加溫，常用加熱方式有三種 : (a)廢水在消化池外先經(jīng)熱交換器預(yù)熱到規(guī)定溫度再進入消化池 (b)熱蒸汽直接在消化器內(nèi)加熱； (c)在消化池內(nèi)部安裝熱交換管。 溫度的暫時性突然降低不會使厭氧消化系統(tǒng)遭受根本性的破壞，溫度一經(jīng)恢復(fù)到原來水平時，處理效率和產(chǎn)氣量也隨之恢復(fù) pH 值〈見上 厭氧法處理廢水的應(yīng)用中，由于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷大多在同一構(gòu)筑物內(nèi)進行，故為了維持平衡，避免過多的酸積累，常保持反應(yīng)器內(nèi)的 pH 值在 (最好在 )的范圍內(nèi) 產(chǎn)酸作用產(chǎn)物使有機酸的含量增加，會使 pH 值下降。 溫度條件 產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為 560℃ 。 產(chǎn)甲烷菌要求環(huán)境介質(zhì) pH 值在中性附近，最適宜 pH 值為 ， 較為適宜。 ② 產(chǎn)甲烷菌世代時間長，增殖速度慢 。 以甲烷發(fā)酵階段的要求作為控制條件。 2 與好氧過程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體〈電子受體〉，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等作為受氫體。 厭氧法 ——產(chǎn)甲烷菌最適宜生存條件分 3 類： 低溫菌生長溫度范圍： 1030 度，最適宜 20 度左右； 中溫菌生長溫度范圍： 3040 度，最適宜 3538 度； 高溫菌生長溫度范圍： 5060 度，最適宜 5255 度； 大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌屬中溫菌，盡量不采用加熱措施，常溫時處理非溶解性有機物比較困難 ，高溫有利纖維素等的降解和滅菌。 （ 5）氮、磷營養(yǎng)需要量較少 好氧法一般要求 BOD:N 為 l00:5:1，而厭氧法的 BOD:N:P 為 l00::，對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。d)。 一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的 1/10。 有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等 （ 2）能耗低 好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源。 措施：增加回流量或及時排泥。這樣，既降低了曝氣池的污泥負荷，又改變了進入后面部分曝氣池的水質(zhì)，可以有效地克服活性污泥膨脹； ④ 用氣浮法代替二次沉淀池。 ，細菌吸取了大量營養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)。 ② 運行條件。 ★ 工藝流程簡單，基建與運行費用低； ★ 生化反應(yīng)推動力大，速率快、效率高，出水水質(zhì)好； ★ 通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷； ★ 耐沖擊負荷能力較強，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強； ★ 不易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，是防止污泥膨脹的最好工藝 活性污泥法系統(tǒng)運行中的一些重要