【導讀】，理解固體通量法。,以及污泥的最終處理途徑。污泥處理過程中要產生大量污泥(約占總水量的％，含水率按97％計）。含大量有毒有害物質：如寄生蟲卵、病原微生物、細菌、難降解有機物、重金屬離子、氮磷鉀等，必須妥善處理。使污水處理廠能夠正常運行，確保污水處理效果。使有毒有害物質得到妥善處理。使有用物質得到綜合利用（比如用于綠化、改善灘涂、沙。漠化等），即實現(xiàn)污泥減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。農用—農田、森林、草地、沙漠作肥料或改良計。填地、投海（已禁止），作能源或建材（已少用），填埋、通稱生污泥或新鮮污泥。時的污泥體積、重量與固體物濃度。者為無機物含量即灼燒殘渣。劑，但要慎用，以防作物瘋長。但脫水污泥不行，其一般用卡車和駁船輸送。二沉池的底流量,包括剩余污泥量和回流污泥量；A二沉池斷面面積；速率迅速下降，曲線趨向逐步接近零通量。影區(qū)，二沉池的運行是正常的)。反之，必然加大底流速度，降低底流排泥

　　

【正文】 思考題：混凝過程如何攪拌？為什么？ 3）過濾技術：通過濾料和濾膜截留、過濾。 ：直接截留，并逐步形成濾泥層，截留更小的粒子（ ≤ 20um顆粒）。 ：隨著表面截污層變厚，過濾阻力加大，過濾水量減少，此時需反沖洗（最好是氣液反沖洗，為什么？）。 溶解性有機物去除 1）活性碳吸附：活性碳具有區(qū)大的表面積和細小的孔隙，能吸附有機物，重金屬離子等。 ? 活性碳分類：粒狀活性碳和粉末活性碳。 ? 吸附量：在溫度一定條件下，發(fā)生等溫吸附（具有一定的吸附容量）。 ? 接觸方式：多級串聯(lián)，依次吸附，依次穿透，依次再生。 ? 接觸時間： 1530min。 ? 生物活性炭 2） O3氧化處理 ? 目的任務：對二級處理水進行以回用為目的的處理，力求去除污水中存在的有機物、色度和殺菌、消毒。 ? 工藝要求：最好砂濾（前處理） +臭氧。其效果好，減少 O3使用量，提高 O3效率。 ? 動力學要求：進行混合反應，加速 O3與水的混合，改善傳質、提高或強化氣液接觸?；旌戏磻鳎簲U散板式、噴射式，機械攪拌（類似曝氣）。 3）雙氧水作用類似 O3氧化。 溶解性性無機鹽的去除 ? 危害：具有腐蝕性，易結垢， SO42－ 還原產生 H2S，造成土地板結和鹽堿化。因而出水回用和農用前要求脫鹽。 ? 脫鹽技術：反滲透、電滲析、離子交換。 （ reverse osmosis） ：利用半滲透膜，當對高濃度一側施加高于滲透壓的壓力時，水分子通過滲透膜，從而使水得到凈化。 ：在電流作用下，陽、陰離子分別通過陽、陰離子交換膜而在局部富集，使水得到凈化，從而脫鹽。 c. 離子交換：帶離子水經過交換樹脂、沸石等時，無機鹽通過交換吸附反應而被去除。 污水的消毒處理 ? 原因：無論什么工藝，出水細菌均會超標，從而帶來危害。 ? 使用場合：污水農灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。 ? 消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸鈉和紫外線，其優(yōu)缺點及適宜范圍見p304表 73。 1）液氯消毒 ? 原理： Cl2＋ H2O→HOCl ＋ HCl ? 工藝參數(shù)： ? 投加量：一級 20～ 30mg/L、一級半處理 10 ～ 15mg/L、二級處理 5 ～ 10mg/L。 ? 混合反應：機械攪拌 515S，鼓風混合 。 ? 水力混合： V≥。 ? 接觸時間： 30min。 ? 要求余氯： ≥ （為什么？）。 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 5 ～ 6m，或接觸池密閉，以提高利用率。 ? 接觸時間： 15min，但由于 O3有腐蝕性，出水必須進行消除處理。 3）次氯酸鈉消毒 ? 原理： Cl2＋ 2NaOH→NaOCl+NaCl+H 2O NaOCl+H2O→HOCl ＋ NaOH HOCl→OCl － +H+ ? 接觸時間：同臭氧法 4）紫外線消毒 ? 原理：紫外線穿透細胞壁并與細胞質反應而達到消毒目的。 ? 方法：浸水式和水面式（高壓石英水銀燈）。 ? 照射強度： ～ 。 ? 污水深度： ～ 。 ? 缺點：不能解決消毒后管網的再污染問題，電耗大，水中懸浮雜質和色度對紫外線透射有影響。 三、脫氮技術 問題提出：污水中氮一般是過量的，經二級生物處理后的出水氨氮或總氮往往超標 ,帶來較大危害：①導致水體營養(yǎng)化，降低水體 DO濃度，使水有異味，增加水處理成本； ②當農灌時， TN超過 1mg/L，作物因過量吸收氨氮而瘋長，不結果； ③硝態(tài)氮會演變?yōu)橹掳┪?。必需進行污染防治。 措施或對策：物理化學脫氮和生物脫氮。 氨的吹脫去除 1）原理： NH3+H2O→NH 4++OH－ 。 ? 根據 p307圖 712，當 pH≥11 時，以 NH3的形式存在，以曝氣形式使 NH3從水中逸出，從而脫氮。 ? 裝臵：脫除塔。采用 NaOH或石灰預處理調節(jié) pH至 ；后進入脫除塔，水從上方噴淋，氣從塔底進入，氣液逆向接觸，風扇排氣。 ? 設計參數(shù)： pH≥ ；水力負荷 ≤ 180m3/；氣液比 ≤ 22002300；氣速 1600m/min。 ? 適宜范圍：中高濃度的含 NH3廢水。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，很不經濟，工程上少采用。因而一般用于含高氨氮的工業(yè)廢水處理。 ? 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氮（蛋白質、氨基酸、尿素、胺類化合物等）和氨態(tài)氮等。在初沉池前，其形態(tài)以前者為主（為什么？）；經初沉池水解后以 NH4＋ 為主（為什么？） 。具體反應如下： ? 氨化反應：以氨基酸為例， RCHNH2COOH＋ O2→RCOOH ＋ CO2＋ NH3 2）當初沉池出水進入曝氣池后，由于 C/N比高，微生物以異氧菌為主，對有機物進行降解，此時對氨氮的降解以同化代謝為主；當 BOD5/N＜ 3時開始進行硝化反應（為什么？），第一步由亞硝酸菌將氨氮 (NH4＋ 和 NH3)轉化成亞硝酸鹽 (NO2N)；第二步再由硝酸菌將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽（ NO3— N）。具體反應如下： NH4＋ ＋ 3/2O2→ NO 2＋ H2O＋ 2H＋ NO2＋ 1/2 O2→ NO 3 ? 若考慮硝化細菌新細胞的合成，則反應式為： 55NH4＋ ＋ 76O2＋ 109HCO3－ → C5H7NO2＋ 54 NO2＋ 57H2O＋ 104H2CO3 400NO2＋ NH4＋ ＋ 4H2CO3＋ HCO3－ ＋ 195O2→ C5H7NO2＋ 3H2O＋ 400NO3 ? 將兩式合并，得： NH4＋ ＋ ＋ － → ＋ ＋ ＋ ? 硝化反應過程中氮元素的轉化過程如下： NH4＋ → NH2OH→ NOH→ (NO 2. NHOH) → NO 2→ NO 3 NH4＋ 氧化為 NO2經歷了 3個步驟 6個電子變化，這說明亞硝酸菌的酶系統(tǒng)十分復雜，而硝酸反應只經歷了 1步和 2個電子變化，相對簡單些。 ? 影響生物硝化的因素有：溫度、溶解氧、 pH、有毒物質和 C/N比。 3）硝化反應的條件與工藝參數(shù)： ? 微生物：硝化菌、亞硝化菌、光合細菌。 ? 碳氮比： C/N≤3 或 =（不是書中所提的 BOD20mg/L。） ? DO：根據反應方程式摩爾氮變成 NO3－ ，需 2mol分子氧，即需要(硝化需氧量 )，在曝氣池中 DO須維持在 － 。 ? pH：高硝化速度出現(xiàn)在 pH=，當 pH＜ 6或＞ 9時，硝化反應將停止；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 。 ? 水溫（ t）：適應溫度 3035℃ ，當 t10℃ 以下（準確應是 8℃ 以下時），硝化作用迅速降低。 ? 泥齡（ Qc）： Qc＞ 15d，最好 2036d（若溫度達 40℃ 左右，減少泥齡， 1015d左右可實現(xiàn)短程反硝化）。 ? 回流比 (R)： R100~200%,否則能耗大，效果提高也不明顯。 ? 水力停留時間（ HRT）： ~6h。 4)反硝化作用 (脫氮反應 ) ? 原理：生物反硝化是指污水中的硝態(tài)氮 NO3－ N和亞硝態(tài)氮 NO2－ N，在無氧或低氧條件下被反硝化細菌還原成氮氣的過程。具體反應如下： ? NO2＋ 3H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? NO3＋ 5H→ 1/2N 2＋ H2O＋ OH－ ? 反硝化過程中 NO2和 NO3的轉化是通過反硝化細菌的同化作用和異化作用完成的。同化作用是 NO2和 NO3被還原成 NH3－ N，用于新細胞的合成。異化作用是 NO2和 NO3被還原成 N2。具體生化反應過程見 p310圖 7－ 14。