【正文】 具體生化反應(yīng)過程見 p310圖 7－ 14。 4)反硝化作用 (脫氮反應(yīng) ) ? 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(xì)菌還原成氮?dú)獾倪^程。 ? 水溫（ t）：適應(yīng)溫度 3035℃ ，當(dāng) t10℃ 以下（準(zhǔn)確應(yīng)是 8℃ 以下時），硝化作用迅速降低。 3）硝化反應(yīng)的條件與工藝參數(shù)： ? 微生物：硝化菌、亞硝化菌、光合細(xì)菌。在初沉池前，其形態(tài)以前者為主（為什么？）；經(jīng)初沉池水解后以 NH4＋ 為主（為什么？） 。 ? 適宜范圍：中高濃度的含 NH3廢水。 ? 根據(jù) p307圖 712，當(dāng) 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。 三、脫氮技術(shù) 問題提出：污水中氮一般是過量的，經(jīng)二級生物處理后的出水氨氮或總氮往往超標(biāo) ,帶來較大危害：①導(dǎo)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(dāng)農(nóng)灌時， TN超過 1mg/L，作物因過量吸收氨氮而瘋長，不結(jié)果； ③硝態(tài)氮會演變?yōu)橹掳┪铩? ? 方法：浸水式和水面式（高壓石英水銀燈）。 ? 要求余氯： ≥ （為什么？）。 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。 c. 離子交換：帶離子水經(jīng)過交換樹脂、沸石等時，無機(jī)鹽通過交換吸附反應(yīng)而被去除。因而出水回用和農(nóng)用前要求脫鹽。 ? 動力學(xué)要求：進(jìn)行混合反應(yīng)，加速 O3與水的混合，改善傳質(zhì)、提高或強(qiáng)化氣液接觸。 ? 接觸時間： 1530min。 溶解性有機(jī)物去除 1）活性碳吸附：活性碳具有區(qū)大的表面積和細(xì)小的孔隙，能吸附有機(jī)物，重金屬離子等。 ： G值和 GT值，一般多級串聯(lián) G值逐步減少， 90－ 70－ 50S1（考慮混凝與絮凝）。 2）混凝沉淀（ coagulationsedimentation） ：通過投加混凝劑，并經(jīng)快速攪拌混凝，慢速攪拌絮凝，使微小顆粒和膠體物質(zhì)脫穩(wěn)而凝聚，成為較大顆粒絮體而沉淀去除。而與此同時，很多地方（如淮河以北地區(qū)）水資源缺乏，城市綠化等市政用水成本高，迫切需要水的回用與污水資源化。 e、設(shè)計運(yùn)行： 對天然濕地，水深一般 ，不超過 1m。 a、分類：天然濕地，人工濕地和人工潛流濕地系統(tǒng) (見附圖 )。 b、快速滲濾處理系統(tǒng)：在專門的處理地上間歇處理 (利用土壤微生物進(jìn)行交替厭氧與好氧 )，下設(shè)專門回收處理水系統(tǒng)。 微生物代謝：通過各種微生物的相互依存、協(xié)同作用，降解各種有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)。 物理過濾：土壤顆?？紫兜慕亓?。 好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氧塘、深度處理塘，控制出水塘（見補(bǔ)充材料）。 D、營養(yǎng)比例： C、 N、 P、 K、 Fe、 S等。生物塘表面水溫高，但晝夜溫差大；底層溫度低，但較穩(wěn)定。 e、浮游生物：光合作用與降解作用。 3）凈化作用： a、稀釋作用：在風(fēng)力、水流與濃度差的作用下，與塘內(nèi)污水混合。 氮的轉(zhuǎn)化：有機(jī)氮 → 氨氮（少部分揮發(fā)和被生物同化） → 亞硝酸氮 →硝酸氮 → 氮?dú)狻? a、生態(tài)系統(tǒng)：由細(xì)菌、藻類、原生動物、后生動物、水生植物、高等水生動物組成，但懸浮生物總量不高。 ：魚、鴨、鵝等。 ：不同類型穩(wěn)定塘數(shù)量變化較大，不宜作為指示生物。 5)優(yōu)缺點(diǎn)：工程簡單，建設(shè)投資少，能耗少，成本低廉，利于農(nóng)業(yè)灌溉，能實(shí)現(xiàn)污水資源化。 3)分類：按 DO濃度高低分好氧穩(wěn)定塘 ,兼性塘 ,厭氧塘 ,曝氣塘。目前，我國還在人工濕地方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。為了解決日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染問題，出現(xiàn)了以普通活性污泥法、生物膜法等高效的人工凈化技術(shù)。 五、平面布臵和高程布臵 平面布臵的基本原則：見 p421～ 425。 一、概述 二、設(shè)計步驟 設(shè)計的前期工作：預(yù)可行性研究和可行性研究。 設(shè)計最大流量：作水泵組合工作設(shè)計最大流量以及構(gòu)筑物、管渠的設(shè)計最大流量。 。由于污泥含水率高，一般不單獨(dú)堆肥，而是與垃圾等混合堆肥。 當(dāng)施于草地、林場時需控制施用量，既要防止水土流失，還有防止地下水污染以及草地畜牧業(yè)的食用情況，防止通過食物鏈將污染轉(zhuǎn)嫁人類。 九、污泥的干燥（自學(xué)） 十、污泥的焚燒（自學(xué)） ? 注意連續(xù)燃燒和燃燒溫度，最后對煙氣進(jìn)行二次燃燒，以減少二惡英的產(chǎn)生。通過試驗(yàn)求出 b以及通過稱重求得 w，即可計算出比阻。 機(jī)械脫水的基本原理與比阻 ? a、基本原理：以過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)，形成濾液，而固體被截留，并在介質(zhì)表面形成泥餅。 ? 混凝劑：無機(jī)混凝劑及其高分子聚合電解質(zhì)（鋁鹽和鐵鹽）；有機(jī)高分子聚合電解質(zhì)（陰陽離子、非離子和兩性型離子）和微生物混凝劑（細(xì)胞、細(xì)胞提取物和微生物的代謝產(chǎn)物）。 ? 原因：機(jī)械脫水的對象是毛細(xì)水。 ? C、我國城市污水處理廠污泥屬低脂肪和低蛋白質(zhì)、高碳水化合物型，產(chǎn)甲烷低，其甲烷和二氧化碳含量幾乎各占 50％。 供氣按供氧和空氣攪拌氣量大的一種取值。 1）好氧消化機(jī)理： C5H7NO3＋ 6O2→5CO 2＋ 3H2O＋ H＋＋ NO2－ ? 氧化 1kg細(xì)胞質(zhì)需氧 2kg（理論需氧量），實(shí)際要大一些（受傳質(zhì)和利用率的影響）。設(shè)計：一相投配率 100％，水力停留時間 1d，二相投配率 15～ 17％，水力停留時間 6d左右，一相產(chǎn)氣少，二相設(shè)加熱、攪拌和集氣裝臵。由于不攪拌和不加熱，污泥濃縮效果好，節(jié)省能源。為解決反應(yīng)器的酸化問題，擬采用二相厭養(yǎng)工藝，將水解酸化和產(chǎn)甲烷二個過程分二個階段完成，二段間設(shè)吹脫硫化氫和堿度調(diào)節(jié)，改善產(chǎn)甲烷段的厭養(yǎng)環(huán)境。 6）酸堿度 ? 水解和發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對 pH的適宜范圍為 5～ 6.5，而甲烷菌的范圍為 ～ 。 5）有毒有害物質(zhì) ? 任何物質(zhì)對甲烷菌的作用都是雙方的 — 促進(jìn)生長和抑制生長。若 C/N過高，則氮素不夠，微生物增殖速度慢， pH低，而產(chǎn)氣速度下降；反之， C/N過高，氨鹽容易積累， pH上升，抑制消化過程。 3）攪拌與混合 由于微生物與底物之間存在傳質(zhì)問題，必須攪拌和充分混合，改善傳質(zhì)，較少底物的濃度梯度，提高產(chǎn)氣速率和利于氣體的釋放。 ? 消化池的有效容積： V＝ Sv/S 式中： Sv為新鮮污泥中揮發(fā)性有機(jī)物重量， kg/d； S為揮發(fā)性有機(jī)物的負(fù)荷， kgBOD/。 式中： Mr為消化池內(nèi)生物總量 。 ? 消化時間：指產(chǎn)氣量達(dá)到總產(chǎn)氣量 90％的時間，一般中溫消化為 20～ 30d，高溫 10～ 15d。 1）溫度：不同的溫度對應(yīng)于不同的微生物，其負(fù)荷和消化速度各異。其中一組把氫和 CO2轉(zhuǎn)化為甲烷和水；另一組使乙酸脫羧產(chǎn)生甲烷和 CO2。 ? 1979年， Bryant等又在此基礎(chǔ)上提出了三階段理論，即水解和發(fā)酵階段、產(chǎn)酸產(chǎn)氫階段和產(chǎn)甲烷階段。這些細(xì)菌分為四個類群：水解和發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌、同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌，其中產(chǎn)甲烷細(xì)菌又分氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷細(xì)菌和乙酸產(chǎn)甲烷細(xì)菌。 間歇式重力濃縮池 ? 設(shè)計原理同連續(xù)式。 2） 重力式連續(xù)流濃縮池深度設(shè)計 ? 運(yùn)行工況與池深：見 p339圖 8－ 6，池高由壓縮區(qū)高度 HS、阻滯區(qū)高度和上清液高度 HW、池底坡以及超高四個部分組成 ? 壓縮區(qū)高度 HS計算見 p345式 8－ 36。與超負(fù)荷相反，二沉池長期低負(fù)荷運(yùn)行時即圖 4直線 2（陰影區(qū)），其底流污泥濃度低于臨界固體濃度，污泥沉降不受影響，可直接沉到二沉池的底部形成小的污泥層，進(jìn)而造成底流污泥濃度變稀，污泥濃縮效果差，二沉池的濃縮作用未能發(fā)揮出來。 ? 從圖中可以看出，高的總固體通量與較低的污泥底流濃度對應(yīng)或較高的污泥底流濃度與較低的總固體通量相對應(yīng)。根據(jù)圖 1和圖2可作出總固體通量與固體濃度關(guān)系曲線（圖 3）。 ? Gu是與二沉池的運(yùn)行和污泥回流有關(guān)的底流固體通量，當(dāng)排放剩余污泥量和回流污泥量為 Q