【正文】 3． BOD負(fù)荷和有機物性質(zhì) 一般認(rèn)為，較高的 BOD負(fù)荷可取得較好的除磷效果，有人提出BOD/TP＝ 20是正常進行生物除磷的低限。從完成這些過程的時段和空間不同，活性計泥脫氮系統(tǒng)的碳化、硝化、反硝化可在多池中進行，也可在單池中進行。同時分子態(tài)氧也會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性， 3． pH值 硝化反應(yīng)的最佳 pH值范圍為 ～ ,硝化菌對 pH值變化十分敏感，當(dāng) pH值低于 7時，硝化速率明顯降低．低于 6和高于 ，硝化反應(yīng)將停止進行。該方法就是將硝化過程控制在亞硝化階段而終止，隨后進行反硝化，在反硝化過程將亞硝酸根作為最終受氫體，故稱為短程 (或簡捷 )硝化 硝化。 （ 2）消耗廢水中的堿度： 1gNH3N完全硝化需堿度 （以CaCO3計），廢水中應(yīng)有足夠堿度，以維持 pH值不變。 (1) 生物固氮：豆科植物能通過共生的根瘤菌固定大氣中的氮，供植物吸收。負(fù)荷率高 (10~40kgCOD/m3?d， 反應(yīng)器內(nèi) VSS濃度可達 60g/L)，容積小，抗沖擊負(fù)荷能力強。負(fù)荷高時污泥會流失。 三種發(fā)酵狀態(tài) ? 當(dāng)有機物負(fù)荷率很高時，消化液顯酸性（ pH7），稱為酸性發(fā)酵狀態(tài)，它是一種低效而又不穩(wěn)定的發(fā)酵狀態(tài)，應(yīng)盡量避免。 引起發(fā)酵系統(tǒng)的氧化還原電位升高的原因：氧和其它一些氧化劑或氧化態(tài)物質(zhì)的存在 (如某些工業(yè)廢水中含有的 Fe3+、 Cr2O7 NO SO42以及酸性廢水中的 H+等 ) 高溫厭氧消化系統(tǒng)適宜的氧化還原電位為 500～ 600mV；中溫厭氧消化系統(tǒng)及浮動溫度厭氧消化系統(tǒng)要求的氧化還原電位應(yīng)低于 300～ 380mV。 若有機物的降解產(chǎn)物主要是有機酸，則此過程稱為不完全的厭氧消化，簡稱為酸發(fā)酵或酸化。d，高出活性污泥法一倍多。在國內(nèi)，塔式生物濾池已被較好地用于工業(yè)有機廢水的處理。缺點是占地面積大，易于堵塞（濾率在 1～ 2m／ d左右 ） ， 影響環(huán)境衛(wèi)生。如載體固定，稱為接觸氧化法；如載體流化則稱為生物流化床 生物膜法 潤壁型生物膜法 浸沒型生物膜法 生物濾池 生物轉(zhuǎn)盤 接觸氧化法 生物流化床 廢水處理設(shè)備 廢水處理設(shè)備 概述和基本原理 一、 生物膜的形成及特點 1. 掛膜 2. 好氧層和厭氧層 3. 生物膜的脫落和厚度 廢水處理設(shè)備 概述和基本原理 二、生物膜中的物質(zhì)遷移 有機物 供氧 三、生物膜凈化廢水的原理 廢水處理設(shè)備 一、生物濾池的構(gòu)造 生物濾池由濾床、布水設(shè)備和排水系統(tǒng)等三部分組成。 根據(jù)空氣補給的方式，又分為供氣式射流曝氣 (由鼓風(fēng)機提供壓力氣源 )和自吸式射流曝氣 (利用射流器直接抽吸外界空氣 )。 進水 污泥回 流 浮動 堰最高水 位最低水 位空氣1 2 3圖 1－ 7 CAST系統(tǒng)的反應(yīng)池構(gòu)造 l、選擇器； 厭氧區(qū)； 主反應(yīng)區(qū) 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 ，占地面積小，投資較低，沒有二沉池，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 二、階段曝氣活性污泥法 階段曝氣法也稱為多點進水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一個簡單的改進，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 ?廢水在曝氣池中的停留時間 (HRT)常采用 4— 8h，視廢水中有機物濃度而定。 SBR的運行周期中有一閑量期、污泥處于內(nèi)源呼吸階段，因此污泥產(chǎn)率比較低。 缺氧區(qū)好氧區(qū)進水處理水曝氣區(qū)轉(zhuǎn)碟圖 1－ 10 卡羅塞爾氧化溝示意圖 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 特點； ①運行負(fù)荷低，處理深度大 。 生物膜法的缺點：由于固著于固體表面的微生物量較難控制，因而在運轉(zhuǎn)操作上伸縮性差；濾料表面積小， BOD容積負(fù)荷有限，因而空間效果差；采用自然通風(fēng)供養(yǎng)，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。 廢水處理設(shè)備 一、生物濾池的構(gòu)造 排水系統(tǒng) 池底排水系統(tǒng)由池底、排水假底和集水溝組成。 塔式生物濾池一般是單級的，可以是多級進水。 廢水處理設(shè)備 生物轉(zhuǎn)盤 四、處理特點 轉(zhuǎn)盤上生長的微生物量很大，處理城市污水時，單位面積轉(zhuǎn)盤上的微生物量最高可達 5mg／ cm2，折算成氧化槽 (廢水槽 )混和液濃度大體為10000～ 20220mg／ L。 這些填料的缺點是：在局部平滑面上生物膜附著較慢，稍有沖擊即剝離，填料之間不具備通道，使水流單調(diào)。一般要求系統(tǒng)中堿度在 2022mg/L以上，氨氮濃度以介于 50～ 200mg/L為佳。投配率有時也可用百分?jǐn)?shù)表示，例如，消化池中進行適當(dāng)攪拌，池內(nèi)呈完全混合。能耗低，不需攪拌。 2．缺點 ① 厭氧污泥增長很慢，故系統(tǒng)啟動時間較長； ② 對溫度的變化比較敏感，溫度的波動對去除效果影響很大； ③ 往往只能作為預(yù)處理工藝來使用，厭氧出水還需進一步處理； ④ 對負(fù)荷的變化也較敏感，尤其對可能存在的毒性物質(zhì)，運行中需特別小心。在生物處理過程中，有機氮很容易通過微生物的分解和水解轉(zhuǎn)化成氨氮，即氨化作用。 廢水處理設(shè)備 內(nèi)源反硝化 ? 微生物還可通過消耗自身的原生質(zhì)進行所謂的內(nèi)源反硝化 C5H7NO2+4NO3→5CO 2+NH3+2H2↑+4OH ? 內(nèi)源反硝化的結(jié)果是細(xì)胞物質(zhì)減少，并會有 NH3的生成。 廢水處理設(shè)備 2．溶解氧 硝化反應(yīng)必須在好氧條件下進行，一般應(yīng)維持混合液的溶解氧濃度為2～ 3mg/L，溶解氧濃度 ～ mg/L，是硝化菌可以忍受的極限。在應(yīng)用一般好氧異養(yǎng)菌文獻數(shù)據(jù)時，應(yīng)該考慮馴化的影響。一般污泥齡較短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，可以取得較高的脫磷效果。 廢水處理設(shè)備 4．溫度 溫度對除磷效果的影響不如對生物脫氮過程的影響明顯，因為在高溫、中溫、低溫條件下，不同的菌群都具有生物除磷的能力，在 5～30℃ 的范圍內(nèi)，都可以得到很好的除磷效果，但低溫運行時厭氧區(qū)的停留時間要低一些。該類微生物均屬異養(yǎng)型細(xì)菌。 廢水處理設(shè)備 4． C/N比 C/N比值是影響硝化速率和過程的重要因素。 廢水處理設(shè)備 （ 2）厭氧氨氧化 厭氧氨氧化是荷蘭 Delft大學(xué) 1990年提出的一種新型脫氮工藝。 廢水處理設(shè)備 反硝化 1 反硝化包括異化反消化和同化反消化，以異化反消化為主 ,反硝化菌在 DO濃度很低的環(huán)境中，利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，有機物作為碳源及電子供體而得到降解。氮肥化工，如合成氨等。 以附著生長為主 UASB反應(yīng)器 一般無載體，內(nèi)設(shè)氣液固三相分離器，上流式，顆粒污泥形成需要的時間較長， HRT較長。 廢水處理設(shè)備 厭氧法的工藝和設(shè)備 三、 厭氧生物濾池和厭氧生物轉(zhuǎn)盤 微生物固著生長在濾料表面。 ? 當(dāng)有機物負(fù)荷率偏小時，消化液中的有機酸殘存量很少， pH值偏高（大于 ）稱為堿性發(fā)酵狀態(tài)。 廢水處理設(shè)備 厭氧法的影響因素 四、負(fù)荷率 ? 容積負(fù)荷率：反應(yīng)器單位有效容積在單位時間內(nèi)接納的有機物量，單位為 kg/m3厭氧生物處理的方法和基本功能有二： （ 1）酸發(fā)酵的目的是為進一步進行生物處理提供生物降解的基質(zhì)； （ 2）甲烷發(fā)酵的目的是進一步降解有機物和生產(chǎn)氣體燃料。 生物轉(zhuǎn)盤對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)力也強。但生物濾池處理效率比活性污泥法略低，變化范圍略大些。d，凈化效率也較高。 對濾料的基本要求是：（ 1）單位體積濾料的表面積要大；（ 2）孔隙率要高；（ 3）材質(zhì)輕而強度高；（ 4）物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對微生物的增殖無危害作用；（ 5）價廉，取材方便。其優(yōu)點是溶解氧飽和值較高，氧傳遞速率快，生物處理的速度得以提高，因此曝氣時間短，僅為 — ，污泥濃度約 4000— 8000mgMLSS/L，處理效果好。 ，抗沖擊能力強，當(dāng)進行脫氮除磷時，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果。該工藝曝氣池中有機物濃度隨著向前推進不斷降低、污泥需氧量也不斷下降、曝氣量相應(yīng)減少 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 四、吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法系根據(jù)廢水凈化的機理，污泥對有機污染物的初期高速吸附作用，將普通活性污泥法作相應(yīng)改進發(fā)展而來。 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 有機污染物好氧微生物處理的一般途徑 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 廢水好氧生物處理過程中有機物的代謝及微生物的合成，可用下列基本圖式來表示： 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 1914年在英國建成第一座活性污泥污水處理試驗廠 是目前城市污水處理的主要方法。 2．控制靈活，可滿足各種處理要求 一個周期中各個階段的運行時間、總停留時間、供氣量等都可按照進水水質(zhì)和出水要求而加以調(diào)節(jié)。d)。 廢水處理設(shè)備 第一章 廢水生物處理基本原理 第二節(jié) 生物膜法