【正文】 1 %150 150V V V mV P V P V PV P V PPV? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?污泥中的水分與組成 ?污泥顆粒間的空隙水 （ 70％ ） ， 濃縮法； ?污泥顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的毛細(xì)水 （ 20％ ） ， 機(jī)械脫水； ?污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水 （ 10％ ） ， 干燥與焚燒 。 污泥的機(jī)械脫水 ?污泥預(yù)處理的主要方法： ?化學(xué)調(diào)節(jié)法：向污泥中投加混凝劑 ， 使污泥顆粒脫穩(wěn)凝聚 ， 提高脫水性能 。 ?常用的污泥焚燒設(shè)備有回轉(zhuǎn)焚燒爐 、 多段焚燒爐和流化床焚燒爐等 。 三階段厭氧消化過(guò)程示意圖 H2 + CO2 乙酸 復(fù)雜有機(jī)物 脂肪酸 (C2) 水解、發(fā)酵 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸 CH4 + CO2 產(chǎn)甲烷 產(chǎn)甲烷 三階段厭氧消化過(guò)程示意圖 H2 + CO2 乙酸 復(fù)雜有機(jī)物 脂肪酸 (C2) 水解、發(fā)酵 第一階段： 在水解與發(fā)酵細(xì)菌作用下，使碳水化合物、蛋白質(zhì)及脂肪經(jīng)水解與發(fā)酵轉(zhuǎn)化為單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、二氧化碳和氫等。 污泥的厭氧消化 ? 厭氧消化的影響因素： ? pH值 、 酸堿度和消化液的緩沖作用 ： 。 ? 污泥厭氧消化是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程 ， 多年來(lái) ， 厭氧消化被概括為兩階段過(guò)程 ， 即酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段 。 污泥經(jīng)焚燒處理后 ， 含水率可降至 0， 體積很小 ， 性質(zhì)穩(wěn)定 ，便于運(yùn)輸 ， 可進(jìn)行綜合利用或最終處置 。 ?加壓污泥使水分通過(guò)過(guò)濾介質(zhì) ， 如壓濾脫水機(jī) 。 ? 污泥比重的簡(jiǎn)化計(jì)算公式參考教材 P399 25 0 25 0 25 01. 2610 0 1. 5 10 0 1. 5 65 19 7. 525 00 0 25 00 025 0 ( 10 0 ) ( 10 0 1. 5 ) 25 0 95 ( 10 0 95 ) ( 10 0 1. 5 65 )25 00 0 25 00 0 25 00 01. 0123 75 0 5 19 7. 5 23 75 0 98 7. 5 24 73 7. 5svvPP P P??? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?污泥的含水率 式中： V1， V2——分別表示污泥濃縮前后的體積 ， m3 W1， W2——分別表示污泥濃縮前后的固體重量 ， kg C1， C2——分別表示污泥濃縮前后的固體濃度 ， g/m3 P1， P2——分別表示污泥濃縮前后的含水率 ， % ?含水率的定義：污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的百分?jǐn)?shù) （ P） 。 次氯酸鈉發(fā)生器和投配設(shè)備 設(shè)備管理復(fù)雜 中、小型 污水處理廠 紫外線 消毒效率高 安全方便 電能消耗大 管網(wǎng)中再污染問(wèn)題 小型 污水處理廠 生物脫氮原理 ? 生物脫氮過(guò)程： 含氮 化合物 硝化反應(yīng)過(guò)程 氧 NO3 N2 硝化細(xì)菌 碳 反硝化細(xì)菌 反硝化反應(yīng)過(guò)程 影響硝化反硝化反應(yīng)過(guò)程的主要因素 硝化反應(yīng) 反硝化反應(yīng) 細(xì)菌特征 硝化菌是化能自養(yǎng)菌，生理活動(dòng)不需要有機(jī)性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 反硝化菌是異養(yǎng)兼性厭氧菌，在 無(wú)氧條件下進(jìn)行生命代謝活動(dòng) 反應(yīng)機(jī)理 從 CO2獲取碳源，從無(wú)機(jī)物的 氧化中獲取能量 以硝酸氮為電子受體，以有機(jī)碳 為電子供體，使硝酸鹽還原 碳源要求 混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò) 高， BOD＜ 20mg/L 混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò)低，BOD/TN ≮ 3 － 5，當(dāng)碳源不足時(shí)，應(yīng)考慮外加碳源（甲醇） 溶解氧要求 氧是硝化反應(yīng)的電子受體， DO≮1 mg/L 反應(yīng)器內(nèi)溶解氧較高時(shí)，反硝化菌將利用氧進(jìn)行呼吸，阻礙硝酸氮的還原， DO ≯ pH要求 硝化菌對(duì) pH值變化敏感，最佳 pH值： － 反硝化菌對(duì) pH值變化敏感，最佳pH值： － ，當(dāng) pH值高于 8或低于 6時(shí)，反硝化速率降低 溫度要求 適宜溫度： 20－ 30℃ ，低于5℃ 時(shí)，硝化反應(yīng)停止 適宜溫度： 20－ 40℃ ，低于 15℃時(shí)，反硝化速率降低 污泥齡 增殖緩慢，污泥齡 30d以上 污泥齡無(wú)特殊要求 A/O前置生物脫氮工藝 N2 污泥回流 剩余污泥 原污水 曝氣池 空氣 沉淀池 處理水 脫氮池 內(nèi)回流 A/O前置生物脫氮工藝的主要特點(diǎn) ? 流程簡(jiǎn)單，裝置少，勿需外加碳源，適用于現(xiàn)有推流式曝氣池的改造，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均較低。 ?氣 、 液 、 固三相混合接觸 ， 加之填料的分割作用 ， 水流狀態(tài)好 ， 氧利用率高 。 ?由于生物載體是人為提供的 ， 所以載體的形狀 、 性質(zhì) 、 填充方式等也可根據(jù)需要人為地進(jìn)行選定 ， 這就使得生物膜法單元設(shè)施比活性污泥法更具有靈活性 、 多樣性和創(chuàng)造性 。（ a=,b=,f=) dkgXVbSQaXvr/5 8 04 2 01 0 0 0 0 0 1 0 0 0)202 2 0(1 0 0 0 ??????????????????活性污泥法設(shè)計(jì)計(jì)算例題 ? 一完全混合曝氣池的混合液濃度為 2022mg/L，污泥沉降比為 20 %，求 SVI， XR和 R（ r = ）。 曝氣沉砂池構(gòu)造原理示意圖 空氣管 曝氣頭 集砂槽 I= 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1. 按最大設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)，池?cái)?shù)和分格數(shù)應(yīng)不少于 2； 2. 選定沉砂池水力停留時(shí)間 (1~3min)，計(jì)算總有效容積； 3. 選定沉砂池設(shè)計(jì)水平流速 ()，計(jì)算總有效斷面積； 4. 選定沉砂池有效水深 (2~3m)，計(jì)算池長(zhǎng)和總寬度； 5. 根據(jù)寬深比要求 (1~)，確定池?cái)?shù)或分格數(shù)； 6. 計(jì)算沉砂量 ()，校核沉砂斗容積，選擇排砂設(shè)備； 7. 選定氣水比 (~)或曝氣強(qiáng)度，計(jì)算曝氣量； 8. 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水系統(tǒng)，空氣管路系統(tǒng)，選擇鼓風(fēng)機(jī)和曝氣裝置。 ? 顆粒沉淀分離效果取決于沉淀區(qū)面積，與沉淀時(shí)間和沉淀高度無(wú)關(guān) ——淺池理論 。 33335 0 0 0 0 / 0 .2 /202202 .5 / 0 .2 / .asasQSNXVQS m d k g mVmX N k g m k g k g d?????? ? ??進(jìn)水中的污染物總量曝氣池內(nèi)污泥總量活性污泥法設(shè)計(jì)計(jì)算例題 ? 一曝氣池設(shè)計(jì)水量為 30,000 m3/d,進(jìn)水 BOD5 = 200 mg/L,污泥負(fù)荷為 kgBOD5/,混合液污泥濃度為 2g/L, 若 BOD5去除率為 90%,求曝氣池容積。4 2 0 0 0 0) 0 0(2 0 024)(23???????????????????????活性污泥法常用運(yùn)行方式 1 傳統(tǒng)活性污泥法處理系統(tǒng)（普通曝氣） 2 階段曝氣活性污泥法處理系統(tǒng) 3 吸附－再生活性污泥法處理系統(tǒng) 4 延時(shí)曝氣活性污泥法處理系統(tǒng) 5 完全混合活性污泥法處理系統(tǒng) 6 深井曝氣活性污泥法處理系統(tǒng) 7 純氧曝氣活性污泥法處理系統(tǒng) 活性污泥法常用運(yùn)行方式的主要工藝特征 類(lèi) 別 主要工藝特征 普通曝氣 推流式，長(zhǎng)方折流廊道形， 污泥增長(zhǎng)曲線上某一段 ，曝氣池與二沉池分建，鼓風(fēng)曝氣 階段曝氣 推流式，長(zhǎng)方折流廊道形， 多點(diǎn)進(jìn)水或漸減曝氣 ，改善傳統(tǒng)活性污泥法存在的負(fù)荷不均和需氧 供氧失調(diào)的弊端 吸附再生 推流式，長(zhǎng)方折流廊道形， 進(jìn)水口在曝氣池中部某一點(diǎn) ，充分利用活性污泥的初期吸附能力，提高效率，減少體積 延時(shí)曝氣 推流式，長(zhǎng)方折流廊道形， 污泥增長(zhǎng)曲線末端 ，污泥負(fù)荷低，停留時(shí)間長(zhǎng)，出水水質(zhì)好，剩余污泥量少且穩(wěn)定 完全混合 完全混合，圓或方形， 污泥增長(zhǎng)曲線上某一點(diǎn) ，曝氣池與二沉池合建，表面曝氣 深井曝氣 圓形深井構(gòu)造 ，曝氣提升循環(huán)流動(dòng)，氧利用率高，高效高負(fù)荷 純氧曝氣 多室串聯(lián)， 密閉純氧曝氣 ，氣體循環(huán)，氧利用率高，混合液濃度高，容積負(fù)荷高，污泥沉降性能好，剩余污泥量少 活性污泥增長(zhǎng)曲線與運(yùn)行方式 對(duì)數(shù)增殖期 減速增殖期 內(nèi)源呼吸期 S(BOD) O2 X(污泥 ) X0 量 時(shí)間 0 延時(shí)曝氣 完全混合 普通曝氣 氧化溝處理系統(tǒng)的基本流程 回流污泥 剩余污泥 預(yù)處理后的污水 污泥 處理水 污泥泵房 二沉池 氧化溝 轉(zhuǎn)刷 氧化溝處理系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 常用工藝類(lèi)型：（三溝式， Carrousel,Orbal) ? 構(gòu)造方面： ? 環(huán)狀溝渠型，池長(zhǎng)可達(dá)百米以上，水深 2～ 6m； ? 多溝并行或交替工作時(shí)，設(shè)自動(dòng)控制配水裝置； ? 出水采用可升降溢流堰調(diào)節(jié)水位或控制水流方向。 ?運(yùn)行方式與曝氣池相似 ， 只是在池內(nèi)人為提供微生物棲息生長(zhǎng)的填料 ， 所以又稱(chēng)為 “ 接觸曝氣法 ” 。 污水深度處理的對(duì)象、 目標(biāo)與技術(shù) 處理目的 處理對(duì)象 水質(zhì)指標(biāo) 主要處理技術(shù) 排放水體 再生回用 有機(jī)物 懸浮狀態(tài) SS 混凝沉淀、過(guò)濾 溶解狀態(tài) BOD COD TOC 膜生物反應(yīng)器 活性炭吸附 臭氧氧化 防止富營(yíng)養(yǎng)化 植物性營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi) 氮 T－ N NH3－ N 吹脫、折點(diǎn)氯化 生物脫氮 磷 PO4－ P T－ P 混凝沉淀 生物除磷 再生回用 微量成分 溶解性無(wú)機(jī)物 無(wú)機(jī)鹽類(lèi) 電導(dǎo)率 Mg、 Ca、 Cl離子 反滲透、電滲析 離子交換 微生物 細(xì)菌、病毒 氧化、消毒 懸浮物的去除 ?混凝沉淀 ?過(guò)濾 砂濾 微濾 反滲透 1A 10A 100A 1000A 1181。 ? 再生廢水的城市回用 ? 城市景觀 ? 城市綠化 ? 市政雜用水 ? 再生廢水的工業(yè)回用 ? 工業(yè)冷卻水 ? 鍋爐補(bǔ)給水 ? 工藝用水 ? 再生廢水的農(nóng)業(yè)回用 ? 農(nóng)業(yè)灌溉 ? 漁牧用水 污水再生回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ? 《 城 市 污 水 再 生 利 用 景觀環(huán)境用水水質(zhì) 》 (GB/T189212022) ? 《 城 市 污 水 再 生 利 用 城 市 雜 用 水 水 質(zhì) 》 (GB/T189202022) ? 《 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 》 (GB508492) 污水再生回用處理技術(shù) ?以二級(jí)處理出水為原水的傳統(tǒng)處理工藝 : 二級(jí)處理出水 消毒劑 沉淀池 混凝劑 回用水 混凝池 污泥 清水池 濾池 污水再生回用處理技術(shù) ?以二級(jí)處理出水為原水的 CMF處理工藝 : 二級(jí)處理出水 消毒劑 沉淀池 混凝劑 回用水 混凝池 污泥 清水池 連續(xù)微濾裝置 污水再生回用處理技術(shù) ?直接處理污水的 MBR處理工藝 : 空氣 MBR生物池 污水 消毒劑 回用水 清水池 調(diào)節(jié)池 Membrane BioReactor 第 9章 污泥的處理 ? 污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥量大 （ 城市二級(jí)污水處理廠產(chǎn)生的污泥量約占處理水量的 %－ %， 按含水率 97％ 計(jì) ） 、濃度高 （ 含水率 99－ 95%） 、 成分復(fù)雜 （ 有機(jī)物 、 無(wú)機(jī)物 、 細(xì)菌 、 病原微生物 、 重金屬 ） 、 危害大 （ 腐化發(fā)臭 ， 二次污染 ） ， 必須及時(shí)有效地進(jìn)行處理和處置 。 ?污泥自然干化法簡(jiǎn)便易行 ， 投資少 ， 運(yùn)行管理費(fèi)用低 。 對(duì)預(yù)處理要求高 ， 必須使用高分子絮凝劑 。 ? 對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求量少 （ BOD:N:P=300:5:1） ? 厭氧污泥生物活性可保留一年以上 ， 可間斷或季節(jié)性運(yùn)行 厭氧生物處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) ? 主要缺點(diǎn)： ? 與好氧生物處理法相比 ， 處理后出水水質(zhì)較差 ， 難以直接達(dá)標(biāo) ， 一般需要進(jìn)行后處理 。 當(dāng)波動(dòng)范圍超過(guò) 177。 厭氧消化的允許溫度波動(dòng)范圍為 177。 厭氧生物處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) ? 主要優(yōu)點(diǎn)： ? 與好氧生物處理法相比 ， 廢水處理成本低 。 附屬設(shè)備多 ， 工序復(fù)雜 ， 濾布易堵塞 。 ?濃縮池高度：一般采用 4m。 ? 內(nèi)循環(huán)比（ R）：內(nèi)循環(huán)回流比不僅影響脫氮效果，而且影響動(dòng)力消耗，是一項(xiàng)非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。 ?無(wú)需污泥回流 ， 也無(wú)污泥膨脹之慮 ， 維護(hù)管理方便 。 ?增大水力負(fù)荷 ， 強(qiáng)化水力沖刷作用 ， 防止填料堵塞 ， 加速生物膜更新 ， 抑制厭氧層發(fā)育 ， 使生物膜經(jīng)常保持較高的活性 。擬采用完全混合曝氣池處理。 活性污泥法的主要設(shè)計(jì)參數(shù) ? BOD負(fù)荷與污泥齡的關(guān)系 低負(fù)荷 一般負(fù)荷 高負(fù)荷 污泥負(fù)荷 ~ 污泥齡 20～ 30 5～ 15 ～ )