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1、第十章 工業(yè)廢水的生物處理 10 1 工業(yè)廢水的可生化性 10 2 工業(yè)廢水的好氧生物處理 10 3 工業(yè)廢水的厭氧生物處理 10 1 工業(yè)廢水的可生化性 一、工業(yè)廢水的可生化性的評(píng)價(jià)方法 二、可生化性評(píng)價(jià)試驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題 一、工業(yè)廢水的可生化性的評(píng)價(jià)方法 1、從廢水生物處理角度對(duì)有機(jī)物分類： 易降解有機(jī)物，且無(wú)毒害或抑制作用 可降解有機(jī)物，但有毒害或抑制作用 難降解有機(jī)物，但無(wú)毒害或抑制作用 難降解有機(jī)物，并有毒害或抑制作用 2、評(píng)價(jià)廢水中有機(jī)物的生物降解 性和毒害或抑制性的方法 （ 1）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法 BOD5 /COD 0.3 可采用生化法處理 BOD5 /COD 0.5采用生化法處理比較優(yōu)

2、越 BOD5 /COD 0.3 可生化性差，可看馴化后 是否可以采用生化法。 （ 2）微生物耗氧速度法 耗氧曲線：微生物累積耗氧量隨時(shí)間的變 化曲線 內(nèi)源呼吸耗氧曲線（呼吸線） 處于內(nèi)源呼吸期的活性污泥的耗氧曲線 有機(jī)物（底物）耗氧曲線（生化線） 投加有機(jī)物后的耗氧曲線 呼吸線 累 積 耗 氧 量 時(shí)間 生化線 1 5d 生化線 2 生化線與呼吸線 差值越大，生化 性能越好。 生化線低于呼吸 線，表明廢水對(duì) m有抑制。 （ 3）脫氫酶活性法 微生物產(chǎn)生的各種酶，可催化有機(jī) 物的氧化還原反應(yīng)，脫氫酶能使被氧化 的有機(jī)物的氫原子活化并傳遞給特定的 受氫體，單位時(shí)間內(nèi)脫氫酶活化氫的能 力表現(xiàn)為它的活

3、性。 可以通過(guò)測(cè)定微生物的脫氫酶活性 來(lái)評(píng)價(jià)廢水中有機(jī)物的可生化性。 (4)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)法 有機(jī)物的生物降解性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān) 含有羧基、酯類或羥基的非毒性脂肪族化合物 最易生物降解 含羰基或雙鍵的化合物屬中等程度可生物降解 的化合物，且需很長(zhǎng)的馴化時(shí)間 含有按季或羥基化合物的生物降解性取決于與 基團(tuán)連接的碳原子飽和程度。 鹵代化合物的生物降解性隨鹵素取代程度的提 高而下降。 二、可生化性評(píng)價(jià)試驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題 1.生物處理方法 有機(jī)物對(duì)于不同菌種來(lái)說(shuō)，降解能力不同； 不同的處理方法，對(duì)有機(jī)物的處理程度不同。 2.微生物來(lái)源與濃度 應(yīng)說(shuō)明微生物是否經(jīng)過(guò)馴化以及馴化程度。 微生物濃度盡可

4、能與實(shí)際濃度相同。 有機(jī)物濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、 pH值、水溫、共存物質(zhì) 有機(jī)物濃度等對(duì)可生化性都有影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定廢 水的可生化性。 10-3 工業(yè)廢水的好氧生物處理 一、活性污泥法 二、生物膜法 一、活性污泥法 1、營(yíng)養(yǎng)和混合液溫度對(duì)工藝的影響 （ 1）營(yíng)養(yǎng) 氮、磷、微量元素 易被 m利用的氮源形式為 NH4+和 NO3-；廢水中的磷必 須以正磷酸鹽的形式才能被 m利用。 （ 2）溫度 工業(yè)廢水的 K值（反應(yīng)速度常數(shù)）受溫度變化影響較大 溫度過(guò)高，污泥解體；溫度過(guò)低，出水 SS濃度可能 2、活性污泥法的選擇 推流式活性污泥法 適用于 處理易生物降解的工業(yè)廢水和生活污水 完全混合式活性污泥法 適

5、用于 難降解有機(jī)廢水的處理 生物選擇器 完全混合式活性污泥法 適用于 易生物降解有機(jī)廢水的處理 3、出水懸浮物的控制 出水懸浮物高的原因： 廢水總?cè)芙夤腆w（ TDS）濃度高，導(dǎo)致污泥絮 體分散，使出水懸浮物 ； 曝氣池混合液溫度變化，會(huì)造成絮體分散； 污泥負(fù)荷過(guò)高或過(guò)低； 廢水含有機(jī)分散劑過(guò)高； 表曝裝置劇烈攪拌； 二沉池設(shè)計(jì)不合理 主要措施 ：投加混凝劑 4、應(yīng)用實(shí)例 推流式活性污泥法處理煉油及石油化工 廢水 完全混合式活性污泥法處理聚酯和三綸 廢水 二、生物膜法 1、生物接觸氧化法 （ 1）特點(diǎn) ： 具有較高的處理效率； 污泥不回流，不發(fā)生污泥膨脹； 耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)； 掛膜培菌簡(jiǎn)單 （

6、2）生物接觸氧化的設(shè)計(jì)（ p585） 流程的選擇 ： 根據(jù)廢水類型、處理程度、管理水平、基 建投資和地方條件來(lái)確定 填料的選擇 ： 首先考慮價(jià)格；再考慮技術(shù)上的高性能 接觸停留時(shí)間的選擇： 根據(jù)水質(zhì)、處理程度要求、 填料的種類，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或類比調(diào)查來(lái)定； 氣水比的選擇 ：留有適當(dāng)余地，增加運(yùn)行的靈活性 防止填料堵塞的措施： 所選填料同水質(zhì)相適應(yīng)；定 期反沖；填料分層設(shè)置 （ 3）應(yīng)用舉例（ p586） 啤酒廢水處理 2、生物轉(zhuǎn)盤(pán) （ 1）影響處理性能的主要參數(shù)： 轉(zhuǎn)速、廢水停留時(shí)間、反應(yīng)槽的級(jí)數(shù)、 盤(pán)浸沒(méi)深度和溫度等。 （ 2）應(yīng)用舉例 草漿造紙中段廢水處理 3、生物濾池 塑料填料； 多數(shù)情況下

7、，不適于處理溶解性工業(yè)廢 水，經(jīng)濟(jì)上不可行。 可用于高濃度廢水的預(yù)處理 10 3 工業(yè)廢水的厭氧生物處理 一、概述 二、厭氧生物處理設(shè)備 一、概述（ p589） 1.厭氧生物處理的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）有機(jī)負(fù)荷高 （ 2）污泥產(chǎn)量低 （ 3）能耗低（回收甲烷） （ 4）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要量少 （ 5）應(yīng)用范圍廣 （ 6）對(duì)水溫的適宜范圍較廣 2.厭氧生物處理的缺點(diǎn) (1)厭氧處理設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) (2)處理后出水水質(zhì)差 一般在厭氧后串聯(lián)好氧生物處理。 二、厭氧生物處理設(shè)備 1.厭氧接觸法 消化池 脫氣器 沉淀池 出水 進(jìn)水 剩余污泥 回流污泥 2.厭氧生物濾池 (p592) 去除機(jī)理 ：裝填填料的厭氧反應(yīng)器

8、。厭氧微生 物以生物膜的形態(tài)生長(zhǎng)在濾料表面，廢水淹沒(méi) 地通過(guò)濾料，在生物膜的呼吸作用和微生物的 代謝作用以及濾料的截留作用下，廢水中的有 機(jī)物被去除。 分類 ：分為升流式和降流式兩種生物濾池。 適用 ：適宜于溶解性有機(jī)廢水的處理。 3.UASB的基本原理及其特點(diǎn) （ 1） UASB的基本原理 廢水自下而上地通過(guò)厭 氧污泥床，床體底部是一層 絮凝和沉淀性能良好的污泥 層，中部是一層懸浮層，上 部是澄清區(qū)。澄清區(qū)設(shè)有三 相分離器，用以完成氣、液、 固三相分離。被分離出的消 化氣由上部導(dǎo)出，被分離的 污泥自動(dòng)回流到下部反應(yīng)區(qū)， 出水溢流到后續(xù)構(gòu)筑物。 （ 2） UASB的特點(diǎn) UASB反應(yīng)器屬于高效

9、厭氧反應(yīng)器，床體 污泥濃度可以維持在相當(dāng)高的水平，折 合濃度可達(dá) 20-30g/L。 對(duì)于一般的高濃度有機(jī)廢水，在中溫條 件下，容積負(fù)荷一般可達(dá) 10kgCODCr/(m3d) 左右，因而停留時(shí)間較短、所需池容大 大縮小。 UASB的特點(diǎn) 良好的污泥床?？尚纬梢粋€(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的 生物相，所形成的顆粒污泥或絮狀污泥 有良好的沉淀性能，對(duì)負(fù)荷沖擊、溫度 和 pH值的變化有一定的適應(yīng)性。 設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，不需設(shè)沉淀池和 污泥回流裝置，不需充填填料。 UASB正常運(yùn)行后產(chǎn)生剩余的顆粒污泥， 可以在常溫下保存很長(zhǎng)時(shí)間而不損失活 性，可用于新建的 UASB反應(yīng)器接種，使 啟動(dòng)時(shí)間大大縮短。 生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，

10、 UASB對(duì)于布水系統(tǒng)要求 比較高，另外三相分離器的設(shè)計(jì)極為關(guān) 鍵。 UASB的脫氮除磷性能較差，而且有臭味， 因此尚需進(jìn)行深度凈化，使出水達(dá)到要 求 。 4.厭氧膨脹床和厭氧流化床 床內(nèi)充填細(xì)小的固體顆粒填料，廢水從 底部進(jìn)入，使填料層膨脹。 厭氧膨脹床：膨脹率 10% 20% ， 顆粒略 呈膨脹狀態(tài)，但仍保持互相接觸。 厭氧流化床：膨脹率 20% 70% ，顆粒在 床中作無(wú)規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)。 厭氧膨脹床和厭氧流化床優(yōu)點(diǎn) 細(xì)顆粒填料為微生物附著生長(zhǎng)提供比較大的比 表面積，故床內(nèi)微生物濃度高， 30gVSS/L，因 此有機(jī)物容積負(fù)荷較高，水力停留時(shí)間短，耐 沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。 防止堵塞 床

11、內(nèi)生物固體停留時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余 污泥量少。 可用于高濃度有機(jī)廢水的厭氧處理，也可用于 低濃度的城市污水處理。 厭氧膨脹床和厭氧流化床缺點(diǎn) 載體流化耗能較大 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求高 5、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán) 構(gòu)造與好氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)相似，不同之處在 于上部加蓋密封，可收集沼氣和防止液 面上的空間有氧存在。 廢水處理依靠盤(pán)片表面生物膜和懸浮在 反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同來(lái)完成 6、厭氧擋板式反應(yīng)器 結(jié)構(gòu) ：在反應(yīng)器內(nèi)垂直于水流方向設(shè)多 塊擋板來(lái)保持反應(yīng)器內(nèi)較高的污泥濃度 以減少水力停留時(shí)間。 特點(diǎn) 反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間短；避免堵塞；避 免污泥流失；不需混合攪拌裝置；不需 載體。 7.復(fù)合厭氧反應(yīng)器 在一個(gè)設(shè)備內(nèi)由幾

12、種厭氧反應(yīng)器復(fù)合而成的一種 厭氧處理法。目前多為升流式厭氧污泥床和厭氧 生物濾池復(fù)合而成的升流式厭氧污泥床過(guò)濾器。 分類 無(wú)三相分離器的升流式厭氧污泥床過(guò)濾器（ UBF） 有三相分離器的升流式厭氧污泥床過(guò)濾器 （ UASB+AF） 8.兩相厭氧法 產(chǎn)酸相 產(chǎn)甲烷相 出水 進(jìn)水 （ 1） 兩相厭氧法的特點(diǎn) 能夠向產(chǎn)酸菌、乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌 分別提供各自最佳的生長(zhǎng)繁殖條件， 在各自反應(yīng)器內(nèi)能夠得到最高的反應(yīng) 速度； 進(jìn)水負(fù)荷有較大變動(dòng)時(shí)，酸化反應(yīng)器， 有一定的緩沖作用，對(duì)后續(xù)的產(chǎn)甲烷相 反應(yīng)器影響小。 負(fù)荷率高，反應(yīng)器容積小，酸化反應(yīng)器 反應(yīng)進(jìn)程快，水力停留時(shí)間短， COD濃度 可去除 20 25%左右，可減少產(chǎn)甲烷反應(yīng) 器的負(fù)荷。 反應(yīng)器容積小，基建費(fèi)用低。 （ 2）兩相厭氧法在工業(yè)廢水處理中的 應(yīng)用 適用于： 含有大量 SS，特別是含纖維素的廢水； 含 COD濃度高，懸浮物濃度低的工業(yè)廢水， 如：亞麻廠、淀粉廠、葡萄糖廠等工業(yè) 廢水 含有毒化合物的復(fù)雜可溶性廢水，如 : 含有較高濃度的硝酸鹽、硫酸鹽、亞硫 酸鹽、氮等的工業(yè)廢水