【正文】 動柵組成。 其它濃縮池（自學） ? 氣浮式、離心濃縮和微孔濾機濃縮。對應的消化過程分成產酸階段和產甲烷階段。 ? 第二階段：產氫產乙酸階段，微生物為產氫產乙酸菌（為專性、兼性厭養(yǎng)菌），分解產物為乙酸、丙酸、甲酸、乙醇、丙醇和 CO H2等。其中 28％為氫氣轉化， 72%為乙酸轉化。在高溫區(qū)（ 50～ 53℃ ），利用高溫甲烷菌進行高溫厭養(yǎng)消化，負荷 ～ ，產氣 3～ 。消化效果與泥齡密切相關。 可見有機物的降解程度是污泥齡的函數，而不是進水濃度的函數。一般中溫消化的投配率為 5～ 8％，相應消化時間為 ～ 20d。具體見 p361圖 8－ 26。故傳統(tǒng)活性污泥法等設有初沉池的污泥較為適宜，而不設初沉池的延時曝氣工藝污泥不宜厭養(yǎng)消化處理。表 8— 15列舉了部分物質的閥值范圍。事實上，水解酸化反應速度快，要想維持反應器內的 pH穩(wěn)定，需要體系的堿度在 2020mg/L以上。由于消化產氣量的 80％在前 8d產生，其它 20％在后來 10余天時間產生。 5）二相厭養(yǎng)消化 ? 根據三階段理論和微生物特性設計，一相為前二段，二相為產甲烷階段。對較小污水處理廠，污泥量少，產氣量有限；對于延時曝氣工藝，污泥有機物含量低，已基本穩(wěn)定；因而不宜采用污泥消化工藝，而宜直接好氧消化。 2） 好氧消化池的構造與工藝設計（自學） a. 構造：類似完全混合式曝氣器 ：設計參數見 p375表 8－ 16。 五、沼氣的利用 概述 ? a、污泥的可消化程度、產沼氣量與污泥的性質、成分（工業(yè)廢水的污染物類型、人們的生活質量、膳食結構）有關，具體見 p376表 8－ 17。 ? 干法脫硫：工藝流程見圖 8－ 36，首先去除懸浮顆粒，后通過填裝氧化鐵的脫硫塔脫硫。 ? 預處理方法：化學調理法、熱處理、冷凍法。分類：硅藻土、鋸末、粉煤灰、石灰等。 脫水方法：真空吸濾法、壓濾法和離心法。 ? b、脫水機械：真空過濾機、板框式壓濾機和帶式壓濾機等。 1）農業(yè)利用： a、作農肥 污泥含有高濃度的有機質、氮磷鉀，可作為農業(yè)肥料，但污泥必須滿足衛(wèi)生學要求、重金屬含量必須符合污泥農用標準（ GB4284－ 84），且 TN含量不能太高。 ? 方法：污泥含水率高和細、粘，需補充膨脹劑，以增加空隙率、降低含水率和調節(jié) C/N比。 d、填海和投海 因有環(huán)境污染或潛在危害，目前基本禁止。 第九章 城市污水處理廠的設計 城市污水組成（ p412表 9－ 1）與水質特征（與城市社會經濟、地理位臵和工業(yè)廢水排放情況有關）。 正確處理工業(yè)廢水與城市污水處理廠的關系。 三、污水處理廠廠址選擇（見 p418） 四、工藝流程選擇 考慮因素：進水水量和水質（濃度、可生化性、 pH、有毒有害、色度）、處理程度、污水出路、接納水體的環(huán)境容量、農用和回用、當地的社會經濟情況、自然狀況（溫度、水文與水資源、地形地貌等）、人力資源及價格。 教學要求 ? 了解其自然生物處理的主要類型 ， 凈化機理 ， 生態(tài)系統(tǒng)特征 。污水的自然生物處理作為“替代技術”之一將受到重視。 1)工作原理：依靠自然生態(tài)系統(tǒng)的凈化作用使污水凈化。 按出水方式又可分連續(xù)出水塘、控制性水塘、貯存塘。 生物塘照片 凈化機理： 1）生態(tài)系統(tǒng)的組成 ：好氧菌、兼性菌、產酸菌、厭氧菌、硝化菌、光合細菌等。 沉水植物：馬來眼子菜、葉狀眼子菜等（需定期收割）。 藻類在光合作用放出氧，細菌則利用藻類提供的氧降解有機污染物，其它僅起輔助作用。 c、表層藻類放氧： 106CO2＋ 16NO3－ ＋ HPO42－ ＋ 122H2O＋ 18H＋ → C106H263O110N16P＋ 138O2↑ d、上層異氧菌降解： C11H29O7＋ 14O2＋ H＋ → 11CO2＋ 13H2O＋ NH4＋ e、底層厭氧水解：大分子 → 小分子 → 揮發(fā)酸 → 甲烷。 由于 C、 N、 P的轉化以及日晝光合作用與否，導致水體 pH變化，日間升高、夜間降低；硝化作用時降低、反硝化時升高，并引起磷酸鹽 (日間易于沉淀、夜間溶解 )、重金屬等沉淀和溶解。 c、好氧微生物的代謝：主要是細菌，但隨負荷降低細菌作用降低。 思考題：生物塘的污染降解作用與活性污泥法、生物膜法有何區(qū)別？其對污染控制工程有何影響？ 4）影響因素 A、溫度：穩(wěn)定塘運行的主要影響因素之一。 B、光照：提供能量，使藻、植物進行光合作用，對有機物的降解和藻類供氧有重要影響。 F、蒸發(fā)量與降雨量：降雨－稀釋、蒸發(fā) — 濃縮。 ：利用土壤 — 微生物 — 植物生態(tài)系統(tǒng) ,進行物理、化學、物化和生化作用過程，使污水得到凈化。 物理化學吸附：重金屬離子與土壤膠體、腐植酸等的鰲合作用 . 化學反應和化學沉淀：與土壤中的某些組分形成難溶性化合物或因 pH、Eh改變而沉淀、揮發(fā)。 組成：預處理設備，調節(jié)與貯存設備，污水輸送、配水控制系統(tǒng)，土地凈化田、凈化水的收集、利用系統(tǒng)。 思考題 :土地處理與已學的生物處理方法的降解機理何區(qū)別。 c、供氧：植物光合作用在植物根際周圍形成“含氧區(qū)”，為好氧微生物供氧 (見附圖）。 對人工潛流 (蘆葦 — 石料 /或水草 — 蘆葦系統(tǒng) )，在滲濾和毛細管作用下通過過濾、沉淀、吸附和微生物作用降解污染物。 ? 思考題：為什么對二級生物處理出水進行深度處理？ 二、部分深度處理工藝概述 懸浮物的去除 1）顆粒粒徑：二級出水 SS是以 1um~1mm的生物絮凝體和未被絮凝的膠體物質。 ： Fe、 Al鹽、聚合 Fe、 Al鹽，聚丙烯酰胺等。 ：直接截留，并逐步形成濾泥層，截留更小的粒子（ ≤ 20um顆粒）。 ? 吸附量：在溫度一定條件下，發(fā)生等溫吸附（具有一定的吸附容量）。 ? 工藝要求：最好砂濾（前處理） +臭氧。 3）雙氧水作用類似 O3氧化。 （ reverse osmosis） ：利用半滲透膜，當對高濃度一側施加高于滲透壓的壓力時，水分子通過滲透膜，從而使水得到凈化。 ? 使用場合：污水農灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。 ? 水力混合： V≥。 ? 接觸時間： 15min，但由于 O3有腐蝕性，出水必須進行消除處理。 ? 污水深度： ～ 。 措施或對策：物理化學脫氮和生物脫氮。采用 NaOH或石灰預處理調節(jié) pH至 ；后進入脫除塔，水從上方噴淋，氣從塔底進入，氣液逆向接觸，風扇排氣。因而一般用于含高氨氮的工業(yè)廢水處理。具體反應如下： NH4＋ ＋ 3/2O2→ NO 2＋ H2O＋ 2H＋ NO2＋ 1/2 O2→ NO 3 ? 若考慮硝化細菌新細胞的合成，則反應式為： 55NH4＋ ＋ 76O2＋ 109HCO3－ → C5H7NO2＋ 54 NO2＋ 57H2O＋ 104H2CO3 400NO2＋ NH4＋ ＋ 4H2CO3＋ HCO3－ ＋ 195O2→ C5H7NO2＋ 3H2O＋ 400NO3 ? 將兩式合并，得： NH4＋ ＋ ＋ － → ＋ ＋ ＋ ? 硝化反應過程中氮元素的轉化過程如下： NH4＋ → NH2OH→ NOH→ (NO 2. NHOH) → NO 2→ NO 3 NH4＋ 氧化為 NO2經歷了 3個步驟 6個電子變化，這說明亞硝酸菌的酶系統(tǒng)十分復雜，而硝酸反應只經歷了 1步和 2個電子變化，相對簡單些。） ? DO：根據反應方程式摩爾氮變成 NO3－ ，需 2mol分子氧，即需要(硝化需氧量 )，在曝氣池中 DO須維持在 － 。 ? 回流比 (R)： R100~200%,否則能耗大，效果提高也不明顯。同化作用是 NO2和 NO3被還原成 NH3－ N，用于新細胞