【正文】 ? 污水的自然生物處理已有 300多年的歷史，但隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的水質(zhì)水量發(fā)生了很大的變化，“經(jīng)典式”生態(tài)系統(tǒng)的自然凈化能力承受不了越來越沉重的污染負(fù)荷。 2)供氧方式：通過大氣復(fù)氧和藻類的光合作用供氧，或人工曝氣（曝氣塘）。 ：綠藻、藍(lán)綠藻等。具體機(jī)理見 P263圖 61。 ：生物降解 (難降解有機(jī)物 )、吸附與吸收重金屬 (植物 )，鰲合與沉淀 (底泥 )。溫度每增高 10℃ 微生物的代謝速度將提高一倍。 G、污水的預(yù)處理：去除可沉 SS和油脂；調(diào)節(jié) pH值，去除有毒有害物質(zhì)。如與土壤中的鐵、鋁、鈣、磷、碳酸鹽等發(fā)生反應(yīng)，氨氮在堿性條件下?lián)]發(fā)等。 濕地處理系統(tǒng)：利用沼澤土壤的物理化學(xué)作用和微生物的生物化學(xué)作用、以及耐水植物（蘆葦、香蒲、燈心草等）的協(xié)同凈化作用使污水得到凈化的一種土地處理工藝。 三 、 濕地處理系統(tǒng) 思考題：人工濕地系 統(tǒng)建設(shè)和使用過程中 重點(diǎn)注意那些環(huán)節(jié) ？ 教學(xué)要求： 2. 初步掌握污水的脫氮除磷技術(shù) 教學(xué)時(shí)數(shù) :6h 第七章 污水的深度處理與回用 一、問題提出 ? 經(jīng)二級生物處理后，其出水一般含有： BOD30mg/L左右， COD60mg/L左右， NH31525mg/L， P38mg/L， SS30mg/L左右，以及細(xì)菌、重金屬等，必須經(jīng)過處理，否則易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，并對魚類，農(nóng)作物、淡水水質(zhì)及處理成本等帶來影響。投加量要通過實(shí)驗(yàn)確定 (為什么？ )，金屬鹽一般 20~100mg/L，聚合 Fe、 Al鹽一般小于 50mg/L，聚丙烯酰胺 5‰ 左右。 ? 接觸方式：多級串聯(lián)，依次吸附，依次穿透，依次再生。 溶解性性無機(jī)鹽的去除 ? 危害：具有腐蝕性，易結(jié)垢， SO42－ 還原產(chǎn)生 H2S，造成土地板結(jié)和鹽堿化。 ? 消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸鈉和紫外線，其優(yōu)缺點(diǎn)及適宜范圍見p304表 73。 3）次氯酸鈉消毒 ? 原理： Cl2＋ 2NaOH→NaOCl+NaCl+H 2O NaOCl+H2O→HOCl ＋ NaOH HOCl→OCl － +H+ ? 接觸時(shí)間：同臭氧法 4）紫外線消毒 ? 原理：紫外線穿透細(xì)胞壁并與細(xì)胞質(zhì)反應(yīng)而達(dá)到消毒目的。 氨的吹脫去除 1）原理： NH3+H2O→NH 4++OH－ 。 ? 思考題：吹脫氨氮會帶來那些環(huán)境問題？ 生物脫氮 1）污水中的含氮化合物有有機(jī)氮（蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、胺類化合物等）和氨態(tài)氮等。 ? pH：高硝化速度出現(xiàn)在 pH=，當(dāng) pH＜ 6或＞ 9時(shí)，硝化反應(yīng)將停止；生活污水 pH值穩(wěn)定，要維持 pH穩(wěn)定，必須要有足夠的堿度，每硝化 1gN，需堿度 。異化作用是 NO2和 NO3被還原成 N2。具體反應(yīng)如下： ? NO2＋ 3H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? NO3＋ 5H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? 反硝化過程中 NO2和 NO3的轉(zhuǎn)化是通過反硝化細(xì)菌的同化作用和異化作用完成的。 ? 碳氮比： C/N≤3 或 =（不是書中所提的 BOD20mg/L。對于城市生活污水和二級城市生活污水處理廠出水采用此法處理后， NH3濃度仍在數(shù) mg/L，冬季會超過 10mg/L，很不經(jīng)濟(jì)，工程上少采用。必需進(jìn)行污染防治。 2)O3消毒 ? 原理： O3→O 2＋ [O]，由于 O3溶解度低 (僅 10mg/L左右 )，工藝要求水深加達(dá) 5 ～ 6m，或接觸池密閉，以提高利用率。 污水的消毒處理 ? 原因：無論什么工藝，出水細(xì)菌均會超標(biāo)，從而帶來危害?；旌戏磻?yīng)器：擴(kuò)散板式、噴射式，機(jī)械攪拌（類似曝氣）。 ? 活性碳分類：粒狀活性碳和粉末活性碳。 ：壓縮雙電層 (高價(jià)聚合鹽 )、吸附 —— 電中和、吸附架橋、卷掃 — 網(wǎng)捕。 對人工濕地：有機(jī)負(fù)荷 — ,Nq150200m3/。 c、地表漫流處理系統(tǒng)：利用緩坡草地緩慢流動（要求土地滲透性差），并以地表徑流匯集、排放和利用處理水。 物理吸附：黏土等硅酸鹽類物質(zhì)具有離子交換和吸附作用。 E、進(jìn)出水水質(zhì)與有機(jī)負(fù)荷：濃度高和難降解有機(jī)物多（或高負(fù)荷），采用厭氧或兼氧塘；水質(zhì)濃度低、出水水質(zhì)要求高或低負(fù)荷，采用深度處理等。 f、水生植物：吸收與產(chǎn)氧作用。 磷的轉(zhuǎn)化：進(jìn)水中的磷有有機(jī)磷、聚磷酸鹽和正磷酸鹽 (預(yù)處理沉淀約 10％的不溶解性磷 )→ 正磷酸鹽、偏磷酸鹽 → 生物和化學(xué)沉淀。 思考題：生物塘的生態(tài)系統(tǒng)與活性污泥法、生物膜法有什么異同？是否什么植物均可用于生物塘？ 2）生態(tài)系統(tǒng) —— 菌藻共生體系及其作用。但占地面積大，凈化效果受季節(jié) (含光照、氣溫 )影響 ,易造成地下水污染 ,周邊環(huán)境條件較差。 一、穩(wěn)定塘（生物塘） 概述 穩(wěn)定塘：又叫生物穩(wěn)定塘 (biological stabilization pond)俗稱氧化塘（ oxidation pond）。 高程布臵：計(jì)算見 p425～ 432，圖見 p430，其中泵后至出水口反向計(jì)算。但當(dāng)曝氣池的水力停留時(shí)間達(dá) 6h時(shí)，可采用平均流量作為設(shè)計(jì)流量。 c、填地和造山 注意地表徑流和地下滲漏。 十一、污泥的最終處臵與利用 ? 途徑 :農(nóng)業(yè)利用、作建筑材料、填地和填海、造山與綠化。 ? 推動力：靜壓力（污泥自身）、負(fù)亞（抽真空）、擠壓以及離心力等。污泥主要成分是微生物，微生物具親水性和荷點(diǎn)性，比阻大（表 8－ 20），脫水困難。 對不同污泥，其需氣量不同 (為什么？ ) 污泥顆粒大小和粘性。 6）消化池的運(yùn)行與管理（自學(xué)） 四、污泥的好氧消化 ? 厭養(yǎng)消化要求管理水平高，水力停留時(shí)間長，消化池池容大、個(gè)數(shù)多。 3）厭養(yǎng)消化池的池形、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)（自學(xué)） 4）二級厭養(yǎng)消化 ? 二級厭養(yǎng)消化是按照沼氣的產(chǎn)生規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)的。但產(chǎn)甲烷菌對有毒有害物質(zhì)非常敏感，因此需要控制它們的濃度。常見的攪拌方法有水射器攪拌、消化氣循環(huán)攪拌、氣液混合攪拌等。Фe為消化池每日排除生物量。在中溫區(qū)（ 30～ 36℃ ），利用中溫甲烷菌進(jìn)行中溫厭養(yǎng)消化，負(fù)荷 ～ ，產(chǎn)氣 1～。 ? 第一階段：水解酸化階段，微生物為水解和發(fā)酵細(xì)菌，包括纖維素分解菌、碳水化合物分解菌、蛋白質(zhì)分解菌，為專性、兼性厭養(yǎng)菌，分解產(chǎn)物為簡單小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及 CO H2等。運(yùn)行時(shí)先排放上清液，后進(jìn)泥，所以需在濃縮池不同高度設(shè)上清液排放管。 ? 總之，二沉池運(yùn)行的邊界條件制約了二沉池濃縮與澄清間的相互關(guān)系。對于達(dá)到臨界負(fù)荷的二沉池而言，底流污泥濃度達(dá)到最大，此時(shí)通過總固體通量曲線的最低點(diǎn)，作一條平行于橫坐標(biāo)的切線，切線的截距，即極限固體通量 GL。此時(shí)任一斷面 dx的固體通量由二部分組成：二沉池污泥回流和排放剩余污泥引起的向下流動；污泥自身重力產(chǎn)生的沉降。 二、污泥濃縮（ sludge thickening） ? 目的：降低污泥含水率（ water content sludge）或提高含固率，使之減容或縮小體積，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件，并降低攪拌、加熱、輸送、脫水能耗 ,少投加藥劑量與基建投資。 ? 輸送設(shè)備見 p334－ p336。 公式： V1/V2=W1/W2=(100－ P2)/(100－ P1)＝ C1/C2 式中 P V W C1指污泥含水率為 P1時(shí)的污泥體積、 重量與固體物濃度； P V W C2指污泥含水率為 P2時(shí)的污泥體積、重量與固體物濃度。 ? 其它：少用。 第八章 污泥的處置 一、污泥的分類、性質(zhì)與排除 ? 污泥處理過程中要產(chǎn)生大量污泥 (約占總水量的 ％，含水率按 97％計(jì)）。 ? 使有毒有害物質(zhì)得到妥