【正文】 溫菌生長(zhǎng)溫度范圍： 3040 度，最適宜 3538 度； 高溫菌生長(zhǎng)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(shí)處理非溶解性有機(jī)物比較困難 ，高溫有利纖維素等的降解和滅菌。 以甲烷發(fā)酵階段的要求作為控制條件。 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。 溫度的暫時(shí)性突然降低不會(huì)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(lái)水平時(shí)，處理效率和產(chǎn)氣量也隨之恢復(fù) pH 值〈見(jiàn)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(jìn)行，故為了維持平衡，避免過(guò)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(jī)酸的含量增加，會(huì)使 pH 值下降。 對(duì)無(wú)攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸的問(wèn)題。真空脫氣法。 被分離的消化氣從上部導(dǎo)出，被分離的污 泥則自動(dòng)滑落到懸浮污泥層 ,出水則從澄清區(qū)流出。 工作過(guò)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(zhǎng)，少部分以厭氧污泥的形式存在于濾料間隙。因此，懸浮物高的廢水不適用 對(duì)厭氧生物濾池采取如下改進(jìn)： （ a）出水回流； （ b）部分充填 載體； （ c）采用軟性填料。 特點(diǎn) : （ a）耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，避免了一步法不耐高有機(jī)酸濃度的缺陷； （ b）兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進(jìn)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(jī)廢水。 諸癥狀中最先顯示的是揮發(fā)性有機(jī)酸濃度的增高，故它是一項(xiàng)最有用的監(jiān)視參數(shù)，有助于盡早地察覺(jué)欠平衡狀態(tài)的出現(xiàn)。 A:膠體的穩(wěn)定性 水中的同種膠體微粒帶有同號(hào)電荷。無(wú)機(jī)鹽類混凝劑的水解是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí) 1. 混凝劑的水解速度慢，生成的絮凝體細(xì)而松，強(qiáng)度小，不易沉淀。 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。 特點(diǎn)： ? 設(shè)備簡(jiǎn)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(dāng)石灰成塊狀時(shí)需要破碎； ? 干法添加時(shí)工作條件不好，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 ? 優(yōu)點(diǎn) ——以廢治廢，投資省，運(yùn)行費(fèi)用低； ? 缺點(diǎn) ——出水中的硫化物、耗氧量和色度都會(huì)明顯增加，還需進(jìn)一步處理。 ? 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(guò)電解過(guò)程在陽(yáng) 陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無(wú)害物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)廢水凈化的方法。有機(jī)汞對(duì)人體危害嚴(yán)重， 知名的水俁病就是甲基汞中毒。濾料的分布狀態(tài)是由下 向上，粒徑逐漸減小。 酸堿廢水的中和處理方法 1）藥劑中和法 特點(diǎn)：藥劑中和法能處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水，對(duì)水質(zhì)和水量波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，中和 藥劑利用率高。 中和法 天然水的堿度是重碳酸鹽 (HCO3)，有一定的緩 沖作用。 粘土膠體一般帶負(fù)電。 污水的化學(xué)處理 化學(xué)混凝法 一、混凝原理 對(duì)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。 運(yùn)行中的欠平衡現(xiàn)象及其原因 厭氧消化過(guò)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。保持低的回流量，甚至免除回流就可實(shí)現(xiàn)床層流態(tài)化 分段厭氧處理法 將水解酸化過(guò)程和甲烷化過(guò)程分開(kāi)在兩個(gè) 反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，以使兩類微生物都能在各自的最適條件下生長(zhǎng)繁殖 第 Ⅰ 段的功能是： 水解和液化固態(tài)有機(jī)物 、 有機(jī)酸； 緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì)，并將截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。 缺點(diǎn)：濾料費(fèi)用較貴；濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚。 （ f）運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)水質(zhì)和負(fù)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。 CH4 和 C02 攪動(dòng)和氣泡粘附污泥，在污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。 2。 厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 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。 ③ 甲烷細(xì)菌對(duì)溫度、 pH 值、有毒物質(zhì)等更為敏感。 4 三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。 （ 7） 污泥易貯存 厭氧活性污泥可以長(zhǎng)期貯存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)。d)，而厭氧法為 2lO kgCOD/(m3厭氧生化法不僅可用于處理有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水，也用于處理中、低濃度有機(jī)廢水，包括城市污水。 在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)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(jìn)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(jí)生物處理法，即采用沉砂池 一級(jí)曝氣池 中間沉淀池 二級(jí)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。 造成污泥絲狀膨脹的主要因素大致為： ① 污水水質(zhì)。 B 段的污泥齡較長(zhǎng)，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(shí)也可將 B 段設(shè)計(jì)成 A/O 工藝。 氧化溝 BOD 負(fù)荷低，同活性污泥法的延時(shí)曝氣系統(tǒng)類似，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性；污泥齡一般可達(dá) 15～ 30d。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，取得曝氣和攪拌兩個(gè)作用。 n ② 池液里各個(gè)部分的需氧率比較均勻 優(yōu)點(diǎn) ： 由于進(jìn)入曝氣池的污水很快即被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋和均化，原污水在水質(zhì)、水量方面的變化，對(duì)活性污泥產(chǎn)生的影響將降到 極小的程度，因此，這種工藝對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的有機(jī)廢水 缺點(diǎn)：在曝氣池混合液內(nèi)，各部位的有機(jī)物濃度相同，活性污泥微生物質(zhì)與量相同，在這種情況下，微生物對(duì)有機(jī)物降解的推動(dòng)力低，由于這個(gè)原因活性污泥易于產(chǎn)生污泥膨脹。 傳統(tǒng)活性污泥法又稱普通活性污泥法 工藝特征： ★ 有機(jī)物在曝氣池內(nèi)吸附、降解的兩個(gè)階段全部完成。 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)是由空氣凈化器，鼓風(fēng)機(jī)，空氣輸配管系統(tǒng)和浸沒(méi)于混合液中的擴(kuò)散器組成 空氣凈化器的目的是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防止擴(kuò)散器阻塞。 曝氣時(shí)間 t（或平均水力停留時(shí)間 HRT） t=V/Q 應(yīng)確定的主要參數(shù) Ns、 MLVSS、 MLSS、 SVI、 SV%、 Y、 Kd、污泥回 流比 勞倫斯 ——麥卡蒂 (Lawrence——Mc Carty)方程式 ρx 系統(tǒng)中微生物量的平衡式微生物流出量 = 流入量可以省略 +新生成的量 例題 處理水量為 216000m3/d,經(jīng)沉淀后的 BOD5為 250mg/L，處理后的出水 BOD5為 ，要求確定曝氣池的體積、排泥量和空氣量。污泥沉降比的測(cè)定方法簡(jiǎn)單易行 污泥容積指數(shù)（ sludge volume index）簡(jiǎn)寫(xiě)為 SVI 污泥指數(shù)。為安全計(jì)，一般認(rèn)為活性污泥處理廠能運(yùn)行的最高與最低的溫度值分別在 35℃ 和 10℃ 。 其他營(yíng)養(yǎng) 微生物還需要硫、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等元素作為營(yíng)養(yǎng)。分為單級(jí)單軸、單軸多級(jí)和多軸多級(jí)等 1 工作特點(diǎn) ，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低； ，技術(shù)要求不高； ，適應(yīng)能力強(qiáng)； 、不同水 質(zhì)的污水； ，易于沉淀脫水； 、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問(wèn)題； ； 、保溫 向生活污水注入空氣進(jìn)行曝氣，持續(xù)一段時(shí)間以后，污水中即生成一種褐色絮凝體。塔式生物濾池內(nèi)的生物膜能夠經(jīng)常保持較好的活性。生物膜法處理低濃度污水，能夠取得較好的處理效果，運(yùn)行正常時(shí)可處理進(jìn)水 BOD5 為 20～ 30mg/L 的污水，使其出水 BOD5 值降至 5～ 10mg/不適宜處理低濃度的污水，若原污水的 BOD5 值長(zhǎng)期低于 50～ 60mg/L，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長(zhǎng)，凈化功能降低，處理水水質(zhì)低下 易于運(yùn)行管理、節(jié)能，無(wú)污泥膨脹問(wèn)題。在這里，進(jìn)行的是有機(jī)物的厭氧代謝，終點(diǎn)產(chǎn)物是有機(jī)酸，乙醇、醛和 H2S 等。處理效果好的活性污泥法構(gòu)筑物中，污泥處于靜止期 衰老期：特點(diǎn)：處于衰老期的污泥松散，沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，但有細(xì)小泥花，以濾紙過(guò)濾時(shí)，濾速快 區(qū)別：活性污泥法中的微生物在曝氣池內(nèi)以活性污泥的形式呈懸浮狀態(tài)，屬于懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng) 生物膜法中的微生物附著生長(zhǎng)在填料或載體上，形成膜狀的活性污泥，屬于附著生長(zhǎng)系統(tǒng)或固定膜工藝。此外，它還具有剩余污泥量少，可回收能量（ CH4）等優(yōu)點(diǎn)。 復(fù)氧速率 與虧氧量成正比 兩種作用的結(jié)果 形成氧垂曲線 ：沉淀法、篩濾法、上浮法、氣浮法、過(guò)濾法、和反滲 透法； ：中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換、和電滲析等； ： 主要通過(guò)微生物，分解溶解、或膠體狀態(tài)的有機(jī)物。與此同時(shí)合成新細(xì)胞 (自養(yǎng)型 )。所以氨的繼續(xù)氧化不在考慮之內(nèi)，即不考慮第二階段生物氧化。 BOD 去除率在 30%左右 方法： 篩濾法、沉淀法、上浮法 理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì) BOD 去除率在 90%左右 ：是在一級(jí)、二級(jí)處理后進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、磷和氮等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。對(duì)于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5≥2022mg/L）可采用厭氧生物 好氧生物處理是在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。 比較理想的情況是：減緩生 物膜的老化進(jìn)程，不使厭氧層過(guò)分增長(zhǎng)，加快好氧膜的更新，并且盡量使生物膜不集中脫落 選擇生物膜載體的基本原則 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗強(qiáng)烈的水流剪切力的作用； 優(yōu)良的穩(wěn)定性，主要包括生物穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性； 親疏水性及良好的表面帶電特性，通常廢水 pH 在 7 左右時(shí)，微生物表面帶負(fù)電荷，而載體為帶正電荷的材料時(shí)，有利于生物體與載體之間的結(jié)合程度； 無(wú)毒性或抑制性； 優(yōu)越的物理性狀，如載體的形態(tài)、相對(duì)密度、孔隙率和比表面積等； 就地取材、價(jià)格合理 生物的食物鏈長(zhǎng) 在生物膜上形成的食物鏈要長(zhǎng)于活性污 泥上的食物鏈。另外，在活性污泥法中，因污泥膨脹問(wèn)題而導(dǎo) 致的固液分離困難和處理效果降低一直困擾著操作管理者，而生物膜反應(yīng)器由于微生物附著生長(zhǎng)，即使絲狀菌大量繁殖，也不會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，相反還可以利用絲狀菌較強(qiáng)的分解氧化能力，提高處理效果 生物膜法的不足 （ 1）需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu)，在不少情況下基建投資超過(guò)活性污泥法； （ 2）出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細(xì)小懸浮物分散在水中使處理水的澄清度降低； （ 3）活性生物量較難控制，在運(yùn)行方面靈活性差； （ 4）載體材料的比表面積小， BOD 容積負(fù)荷有限； （ 5）采用自然通風(fēng)供氧，在生物膜內(nèi)層往往形成厭氧層， 從而縮小了具有凈化功能的有效容積 生物濾池中同時(shí)發(fā)生著： 1 有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程； 2 有機(jī)物的好氧和厭氧代謝過(guò)程； 3 氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程 4 生物膜的生長(zhǎng)和脫落過(guò)程 影響這些過(guò)程的主要因素為 濾池高度 供氧 負(fù)荷 回流 回流多用于高負(fù)荷生物濾池的運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)其性能有明顯的影響 可稀釋污水，降低其有機(jī)負(fù)荷，并借以均化、穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì) 一般認(rèn)為下述情況時(shí)考慮出水回流： 進(jìn)水有機(jī)物濃度較高；水量很小，無(wú)法維持水力負(fù)荷在最小經(jīng)驗(yàn)值以上時(shí)；廢水中某種有機(jī)污染物在高濃度 時(shí)有可能抑制微生物生長(zhǎng) 影響濾池自然通風(fēng)的主要因素是自然拔風(fēng)和風(fēng)力 適用范圍與優(yōu)缺點(diǎn) 普通生物濾池一般適用于處理每日污水量不高于 1000m3 的小城鎮(zhèn)污水或有機(jī)性工業(yè)廢水 優(yōu)點(diǎn)：易于管理、節(jié)省能源、運(yùn)行穩(wěn)定、剩余污泥少且易于沉降分離等 缺點(diǎn)：占地面積大、不適合處理水量大的污水；濾料易于堵塞；濾池表面生物膜積累過(guò)多，易于產(chǎn)生濾池蠅，惡化環(huán)境衛(wèi)生；噴嘴噴灑污水，散發(fā)臭味。塔濾能夠承受較高的有機(jī)污染物的沖擊 負(fù)荷常用于作為高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理的第一級(jí)工藝，較大幅度地去除有機(jī)污染物，以保證第二級(jí)處理技術(shù)保持良好的凈化效果。被 ―初期吸附去除 ‖的有機(jī)物的數(shù)量是有一定限度的