【正文】 在反硝化過程中要有含碳有機(jī)物作為該過程中的電子供體，碳源既可以是污水或細(xì)胞體內(nèi)碳源，也可以外部投加。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)細(xì)菌參與，亞硝化單胞菌首先將氨氮 NH3N 氧化成亞硝酸鹽 NO2N，硝化桿菌再將 NO2N 氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽 NO3N。第二節(jié) 生物脫氮工藝廢水中的氮主要以氨氮和有機(jī)氮形式存在，通常不含或僅含有少量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。其主要機(jī)理是微生物代謝。4. 毛細(xì)管膜組件 毛細(xì)管膜組件的結(jié)構(gòu)類似于管式膜。板框式膜組件可用于反滲透、超濾和滲透汽化過程。陰離子交換膜能使陰離子透過，陽離子交換膜能使陽離子透過。4）滲析 滲析；也是透析，是溶質(zhì)自身濃度梯度作用下膜的上游傳下下游的過程。死端過濾是間隙式的，必須周期性地停下來清洗膜表面的污染層或更換膜。超濾裝置可單獨(dú)運(yùn)行，也可與其他處理設(shè)備結(jié)合應(yīng)用于各種分離過程中。一般情況下，超濾膜的性能指標(biāo)有滲透通量和截留率。在實(shí)際生產(chǎn)中對溶液的分離有不同的要求，必須選用合適的膜和組件形式，應(yīng)該通過計(jì)算確定組件的排列和操作條件。a. 反滲透原理當(dāng)用一個(gè)半透性膜分離兩種不同濃度的溶液時(shí)，膜僅允許溶劑分子通過。按幾何形狀分類，有平板式、管式、毛細(xì)管式和中空纖維式。膜可以是固態(tài)的， 也可以是液態(tài)的；膜的結(jié)構(gòu)可能是均質(zhì)的，也可能是非均質(zhì)的；膜可以是中性的，也可以是帶電的；膜傳遞過程可以是主動(dòng)傳遞過程，也可以是被動(dòng)傳遞過程。21 世紀(jì)膜分離的應(yīng)用將持續(xù)增長，尤其是微濾/超濾、微濾/ 反滲透、微濾/超濾/ 反滲透或鈉濾結(jié)合的膜處理過程。 在解決水資源缺乏的問題上，膜分離過程起到了非常重要的作用。由于酸的稀釋過程中大量放熱，而且在熱的條件下酸的腐蝕性大大增強(qiáng)，所以不能采用將酸直接加到管道中的做法，否則管道很快將被腐蝕。如濃度超過限值，宜采用石灰乳進(jìn)行中和。MgCO3→CaSO 4↓+MgSO4+2H2O+2CO2↑采用白云石為中和濾料時(shí)，由于 MgSO4 的溶解度很大，不致造成中和的困難，而產(chǎn)生的石膏量僅為石灰石反應(yīng)生成物的一半，因此進(jìn)水的硫酸允許濃度可以提高；不過白云石的缺點(diǎn)是反應(yīng)速度比石灰石慢。石灰來源廣泛，價(jià)格便宜，所以使用較廣。表 36 和表 37 中列出了常用的中和劑及消耗量參考數(shù)據(jù)。處理含酸廢水時(shí)通常以堿和堿性氧化物為中和劑，而處理堿性廢水則以酸或酸性氧化物作中和劑。其中某些廢水含堿濃度很高，最高可達(dá)百分之幾。（4）所有的混凝劑都不應(yīng)對處理出水產(chǎn)生二次污染。在絮凝階段，要求水流有適當(dāng)?shù)奈桑玻?/ 68流程度，為細(xì)小礬花提供相碰接觸和互相吸附的機(jī)會(huì)，并且隨著礬花的長大這種紊流應(yīng)該逐漸減弱下來。，無機(jī)鹽混凝劑的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí)不利于混凝劑水解。yH2O（1）適用于硫酸亞鐵與鋁鹽混凝劑，可縮短混凝沉淀時(shí)間，節(jié)省混凝劑用量（2）原水渾濁度低、懸浮物含量少及水溫較低（約在 14℃以下）時(shí)使用，效果更為顯著（3）可提高濾池濾速，必須注意加注點(diǎn)（4）要有適宜的酸化度和活化時(shí)間２３ / 68二、影響混凝效果的因素與混凝劑的選擇（一）影響混凝效果的主要因素影響混凝效果的因素比較復(fù)雜，其中主要由水質(zhì)本身的復(fù)雜變化引起，其次還要受到混凝過程中水力條件等因素的影響。18H2O（1）制造工藝較簡單（2）無水硫酸鋁含量各地產(chǎn)品不同，設(shè)計(jì)時(shí)一般可采用 20%~25%（3）價(jià)格比精制硫酸鋁便宜（4）用于廢水處理時(shí)，投加量一般為50~200mg/L（5）其他同精制硫酸鋁明礬Al2(SO4)3含各種金屬離子、油脂、乳酪、色度和有機(jī)物的廢水處理第四章 混凝和混凝劑混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合，長大至能自然沉淀的程度。二、分類氣浮法按照產(chǎn)氣方式不同分為：溶氣氣浮、充氣氣浮和電解氣浮等主要?dú)飧》ū容^見表 33。每種沉淀池均包括五個(gè)區(qū)，即進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。通常，在池壁內(nèi)把出水堰建成兩側(cè)有堰的１５ / 68排水槽。由于大多數(shù)沉淀池的池深為 3m 左右，雖然停留時(shí)間通常作為設(shè)計(jì)時(shí)的指標(biāo)，但表面負(fù)荷也是一個(gè)有用的標(biāo)志。１４ / 68圖 39 線外設(shè)置均化池（四）間歇式均化池（均量、均質(zhì)）當(dāng)水量規(guī)模較小時(shí)，可以設(shè)間歇貯水、間歇運(yùn)行的均化池，池可分二或三格，交替使用。圖 35 方形平面布置均質(zhì)池 圖 36 均質(zhì)沉淀結(jié)合式5. 回流式將均質(zhì)池部分出水，用適當(dāng)?shù)蛽P(yáng)程提升機(jī)械提升[圖 37（a）]，或用池后泵抽部１３ / 68分壓力水[當(dāng)泵的能力較大，有富余能力時(shí)，見圖 37(b)]回流至均質(zhì)池端，重新沿程分配進(jìn)水，可使均質(zhì)效果提高。2. 矩形平面布置方式見圖 34。與沉淀池主要不同之處在于沉淀池水流每一質(zhì)點(diǎn)流程都相同；而均質(zhì)池中水流每一質(zhì)點(diǎn)的流程則由短到長，都不相同，再結(jié)合進(jìn)出水槽的配合布置，使前后時(shí)程的水得以相互混合，取得隨機(jī)均質(zhì)的效果。（一）均量池常用的均量池實(shí)際是一座變水位的貯水池，來水為重力流出水由泵抽。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排出的高溫廢水也可通過調(diào)節(jié)以平衡水溫。????????????????????????廢 水 土 地 處 理 系 統(tǒng)厭 氧 塘兼 性 塘好 氧 穩(wěn) 定 塘穩(wěn) 定 塘術(shù)技理處化凈然自水廢 水 解 酸 化 法厭 氧 流 化 床升 流 式 厭 氧 污 泥 床厭 氧 生 物 濾 池厭 氧 接 觸 法普 通 消 化 池術(shù)技理處氧厭 生 物 流 化 床生 物 接 觸 氧 化 法生 物 轉(zhuǎn) 盤生 物 濾 池生 物 膜 法 序 批 式 活 性 污 泥 法氧 化 溝 工 藝 活 性 污 泥 法純 氧 曝 氣 活 性 污 泥 法深 井 曝 氣 活 性 污 泥 法延 時(shí) 曝 氣 活 性 污 泥 法再 生 活 性 污 泥 法吸 附分 段 曝 氣 活 性 污 泥 法完 全 混 合 活 性 污 泥 法推 流 式 活 性 污 泥 法活 性 污 泥 法術(shù)技理處氧好術(shù)技理處化生 UASB９ / 68第二篇 廢水處理單元技術(shù)第一章 篩 除篩除設(shè)備通常是指由金屬柵條構(gòu)成的格柵和金屬篩（網(wǎng)）設(shè)備，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質(zhì)和固體顆料物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。三級處理：除去難降解的有機(jī)物和較高程度的除去可溶性 N 和 P 等無機(jī)物。化學(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。人類改造自然的活動(dòng)打亂原有的平衡，必然會(huì)引起一定的后果，雖然環(huán)境對一定的刺激有調(diào)節(jié)作用和緩沖能力，可以經(jīng)過一系列的連鎖反應(yīng)，建立起新的動(dòng)態(tài)平衡，但若超過了環(huán)境本身的緩沖能力，就會(huì)由量變而引起質(zhì)變，從而改變了環(huán)境的性質(zhì)和質(zhì)量，導(dǎo)致人類的生活質(zhì)量和生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)環(huán)境污染可分為兩大：一類是工業(yè)生產(chǎn)、交通、運(yùn)輸和生活所排放的有毒有害物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力而引起的環(huán)境污染。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細(xì)菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進(jìn)入水體，隨水流動(dòng)而傳播、傳染。懸浮物質(zhì)影響水質(zhì)外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。我國渤海和天津海于 1975 年和 1977 年也曾分別發(fā)生過紅潮現(xiàn)象。這些水體內(nèi)往往會(huì)因磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。有毒重金屬在自然界中一般不會(huì)消失，也可能通過食物鏈而富集、積累。（1）無機(jī)污染物質(zhì)：污染水體的無機(jī)物質(zhì)主要為酸、堿和一些無機(jī)鹽類。造成自然污染的有害物質(zhì)含量一般稱為自然本底值或背景水平。主要有：（1）生活和飲用給水，（2）工業(yè)用水（包括冷卻用水），（3）農(nóng)業(yè)用水（包括灌溉用水），（4）漁業(yè)用水，（5）水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娛樂、旅游和水上運(yùn)動(dòng)，（7）水能利用（8）航運(yùn)。因此，治理水污染，保護(hù)水資源已是迫在眉睫的問題。根據(jù)統(tǒng)計(jì)我國人均年淡水資源占有量為 2720 立方米，只相當(dāng)于世界人均占有量的百分之一，排到世界第 84 位左右。人體中含量最多的一種物質(zhì)是水，它約占體重的三分之二。如果地球上沒有水，就會(huì)和月球一樣，成為一個(gè)沒有生命的死寂球體。各種工業(yè)，無論是發(fā)電、冶金、化工、石油，還是紡織、印染、食品、造紙等等，可以說，幾乎沒有一種工業(yè)完全不需要水。水污染促使水資源短缺進(jìn)一步加劇，形成惡性循環(huán)，危害生態(tài)環(huán)境，影響人民生活和身體健康，制約工業(yè)發(fā)展，據(jù)專家推測我國每年由于水污染造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約 150 億元，在 19852022 年間，水污染造成的損失達(dá)２ / 682735 億元。通常稱為水的自凈能力。水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當(dāng)前，對水體造成較大危害的不是自然污染，而是人為污染。礦山排水和一些工業(yè)廢水中還常含有不少無機(jī)鹽類。它們之中有些是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的，如有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等都是自然界中本來沒有而人工合成的物質(zhì)，極難被生物所分解。施用磷肥和氮肥的農(nóng)田排水中也會(huì)有殘留的磷和氮。如此惡性循環(huán)的結(jié)果，使水體外觀呈紅色和其它色澤，通氣不良，溶解氧下降，引起水質(zhì)惡化，魚類大量死亡。煉油和石油化工工業(yè)、海底石油開采、油輪壓艙洗艙以及大氣石油烴的沉降等都可５ / 68使水體遭到嚴(yán)重的油污染，尤其海洋采油污染為最甚，影響水質(zhì)、破壞海灘、危害水生生物，已受到各國關(guān)注。（3）放射性污染：大多數(shù)水體（特別是海洋）中在自然狀態(tài)下都含有極微量的天然放射性物質(zhì)，如鉀 銣 8鈾 238 以及鐳、氡等。第二章 常用環(huán)保術(shù)語一、環(huán)境“環(huán)境” 這個(gè)詞是相對人類的存在而言的，是給環(huán)境于人類周圍的所在物理因素。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機(jī)物分解和向無機(jī)物轉(zhuǎn)化，達(dá)到凈化水質(zhì)，消除其對環(huán)境污染和危害的目的。７ / 68第三章 水處理技術(shù)概述廢水處理的目的，就是利用各種方法將污水中所含的污染物質(zhì)分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。它包括向廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水或難溶于水的化合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學(xué)沉淀法；利用中和過程處理酸性或堿性廢水的中和法；利用液氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑氧化分解廢水污染物的化學(xué)氧化法；利用電解的原理，在陰陽兩極分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，使水體達(dá)到以凈化的電解法等。這種變化對污水處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。調(diào)節(jié)池的形式和容量的大小，隨廢水排放的類型、特征和后續(xù)污水處理系統(tǒng)對調(diào)節(jié)、均和要求的不同而異。這種作法適用于例如工廠兩班生產(chǎn)而污水處理廠 24h 運(yùn)行的情況。故均質(zhì)池的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于從構(gòu)造上使周期內(nèi)先后到達(dá)的廢水，有機(jī)會(huì)充分混合。在這種池中，均質(zhì)作用主要靠池沿的沿程進(jìn)水，使同時(shí)進(jìn)池的污水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，達(dá)到與不同時(shí)序的污水混合的目的。池內(nèi)在流程線內(nèi)，見圖 38。一、沉淀池沉淀池按在廢水處理流程中的位置，主要分為初次沉淀池和二次沉淀池。近年來，應(yīng)用較多的是輻流式沉淀池。d)為標(biāo)準(zhǔn)（6 ）長方形池，最大水平流速為 7mm/s（7 ）污泥區(qū)容積，靜水壓排泥時(shí)，≤2d 污泥量；機(jī)械排泥時(shí)，考慮 4h 排泥量（8 ）排泥靜水壓≥二次沉對污水中以微生物為主體的、密度小的、因（1 ）考慮沉淀污泥發(fā)生腐敗，設(shè)置刮、排泥設(shè)備，迅速排除污泥（2 ）考慮污泥上浮，設(shè)置浮渣去除設(shè)備（3 ）表面負(fù)荷以 25～30m 3/（m 2：從污水中分離油類?？扇〈o水和廢水處理中的沉淀和澄清；可用于廢水深度處理的預(yù)處理及污泥濃縮礦物浮選、生活污水、工業(yè)廢水處理。一、混凝劑與助凝劑（一）常用的無機(jī)鹽類混凝劑常用的無機(jī)鹽類混凝劑見表 43。表 44 常用有機(jī)合成高分子混凝劑及天然絮凝劑名 稱分子式或代號(hào)一 般 介 紹聚丙烯酰胺 代號(hào) PAM（1）目前被認(rèn)為是最有效的高分子之一，在廢水處理中常被用作助凝劑，與鋁鹽或鐵鹽配合使用（2）與常用混凝劑配合使用時(shí)，應(yīng)按一定的順序先后投加，以發(fā)揮兩種藥劑的最大效果（3）聚丙烯酰胺固體產(chǎn)品不易溶解，宜在有機(jī)械攪拌的溶解槽內(nèi)配制成 %~%的溶液再進(jìn)行投加，稀釋后的溶液保存期不宜超過 1~2周（4）聚丙烯酰胺有極微弱的毒性，用于生活飲用水凈化時(shí)，應(yīng)注意控制投加量（5）是合成有機(jī)高分子絮凝劑，為非離子型；通過水解構(gòu)成陰離子型，也可通過引入基團(tuán)制成陽離子型；目前市場上已有陽離子型聚丙烯酰胺產(chǎn)品出售脫色絮凝劑代號(hào)脫色 I號(hào)（1）屬于聚胺類高度陽離子化的有機(jī)高分子混凝劑，液體產(chǎn)品固含量 70%，無色或淺黃色透明粘稠液體（2）貯存溫度 5~45℃，使用 pH 值 7~9，按1：50~1：100 稀釋后投加，投加量一般為20~100mg/L，也可與其他混凝劑配合使用（3）對于印染廠、染料廠、油墨廠等工業(yè)廢水處理具有其他混凝劑不能達(dá)到的脫色效果２２ / 68天然植物改性高分子絮凝劑（1）由 691 化學(xué)改性制得，取材于野生植物，制備方便，成本較低（2）宜溶于水，適用水質(zhì)范圍廣，沉降速度快，處理水澄清度好（3）性能穩(wěn)定，不易降解變質(zhì)（4）安全無毒F691 刨花木、白膠粉天然絮凝劑F703 絨稿（灌木類、皮、根、葉亦可）（三）常用的助凝劑常用的助凝劑見表 45。 值pH 值也是影響混凝的一個(gè)主要因素?；旌献饔靡话憧克驒C(jī)