按處理原理分： 物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法四、處理方法第1頁/共44頁 為保證后續(xù)處理單元或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的構(gòu)筑物稱為調(diào)節(jié)池。 調(diào)節(jié)池一般用于中小水量的工業(yè)廢水及小區(qū)生活污水處理中。調(diào)節(jié)池的作用或功能：1.水量調(diào)節(jié)池2.水質(zhì)調(diào)節(jié)池3.水量水質(zhì)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池的形式：一、調(diào)節(jié)池第2頁/共44頁 篩濾用于去除廢水中粒徑較大的懸浮物、漂浮物等雜物以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施（主要是保護(hù)水泵、管道閥門）能正常運(yùn)行的一種預(yù)處理方法。 由平行的金屬棒或條構(gòu)成的稱為格柵；由金屬絲織物或孔板構(gòu)成的稱為篩網(wǎng)。篩濾的作用或功能：二、篩濾第3頁/共44頁混凝：在廢水中預(yù)先投加化學(xué)藥劑以破壞膠體的穩(wěn)定性，使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體，再加以分離去除的過程?；炷幚淼膶?duì)象： 粒度在1nm100nm 間的部分懸浮液和膠體 溶液。二、混凝機(jī)理 壓縮雙電層機(jī)理、吸附電中和機(jī)理、吸附架橋機(jī)理、沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理，速度梯度（G）三、混凝劑及助凝劑一、膠體的穩(wěn)定性第4頁/共44頁四、影響混凝的因素五、混凝工藝 混凝工藝過程包括混凝劑的配制與投加、混合、反應(yīng)、澄清幾個(gè)過程。第5頁/共44頁作用原理 沉淀與上浮是利用水中懸浮顆粒與水的密度差進(jìn)行分離的一種水處理方法。處理的對(duì)象 無機(jī)及有機(jī)懸浮物，不溶于水的液體。 密度大于水：沉淀，沉砂池、沉淀池、污泥重力濃縮池 密度小于水：上浮，隔油池 密度接近水：氣浮，氣浮池。第6頁/共44頁懸浮物濃度不高且無絮凝性，顆粒在沉淀過程中互不干擾，形狀、大小、密度均不改變，沉淀速度恒定。自由沉淀絮凝沉淀懸浮物濃度不太高但有絮凝性，顆粒在沉淀過程中互相凝聚，粒徑及質(zhì)量增大，沉淀速度加快。成層沉淀懸浮物濃度較高，顆粒在沉淀過程中均受到其它顆粒的干擾，互相牽扯形成網(wǎng)狀的“絮毯”整體下沉，可以形成清晰的泥水分界面，沉淀速度就是界面的下移速度。一、沉淀的類型及特征壓縮沉淀懸浮物的濃度很高，顆?；ハ嘟佑|，互相支撐，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間的水被擠出，污泥層被壓縮。第7頁/共44頁二、表面負(fù)荷 單位表面積單位時(shí)間所處理的水量。q=u0=Q/A，單位為m3/m2.h，也稱為過流率。 三、沉砂池沉砂池的作用或功能 沉砂池的作用是通過重力沉淀的方法去除廢水中攜帶的泥砂，以保護(hù)對(duì)水泵等設(shè)備及管道的磨損。沉砂池的類型 平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池、鐘式沉砂池 第8頁/共44頁沉淀池的類型及沉淀池面積的計(jì)算四、沉淀池沉淀池的作用或功能 泥水分離，處理廢水中密度大于水可以沉淀分離的無機(jī)或有機(jī)懸浮物。 平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜板（管）沉淀池五、隔油池含油廢水的危害 排入水體的含油廢水： 形成油膜阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；乳化油及溶解油在被微生物分解過程中消耗水中的溶解氧，使水體缺氧。第9頁/共44頁 排入土壤的含油廢水： 土層對(duì)油污吸附和過濾，在土壤形成油膜，破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。 排入污水廠的含油廢水： 影響活性污泥及生物膜的正常代謝過程，影響排水設(shè)備及管道的正常工作，要求含油濃度不能大于3050mg/L。 除油的方法： 浮油及重油重力分離法（隔油沉淀法） 分散油及乳化油氣浮法、混凝沉淀或氣浮法 溶解油生物處理法等六、氣浮氣浮法：氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去黏附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮到水面實(shí)現(xiàn)固液或液液分離的過程。第10頁/共44頁氣浮過程： 產(chǎn)生微氣泡、形成氣浮體、上浮分離三個(gè)連續(xù)過程。實(shí)現(xiàn)氣浮分離的兩個(gè)必要條件： （1）足夠數(shù)量的微氣泡（氣泡直徑15-30微米）， （2）被處理的污染物具有疏水性質(zhì)。加壓溶氣氣?。喝軞鈿飧?部分溶氣氣浮 回流加壓溶氣氣浮第11頁/共44頁 含懸浮物的水流過具有一定空隙率的過濾介質(zhì)，水中的懸浮物被截留在介質(zhì)表面或內(nèi)部而除去。作用原理處理的對(duì)象 濃度比較低的懸濁液中微小顆粒（懸浮物）。濾池的類型（1）慢濾池（4m/h）（2）快濾池（4-10m/h）（3）高速濾池（10-60m/h）第12頁/共44頁一、快濾池的構(gòu)造 普通快濾池由濾料層、墊（料）層（承托層）、配水系統(tǒng)、排水槽、池外管廊及管道 組成。濾料有效粒徑與不均勻系數(shù)的意義，對(duì)處理效果的影響配水系統(tǒng)大阻力配水系統(tǒng)、小阻力配水系統(tǒng)的特點(diǎn)及適用性二、過濾機(jī)理 包括遷移機(jī)理、附著機(jī)理和脫落機(jī)理。 過濾效率的影響因素三、快濾池的運(yùn)行 過濾周期、反沖洗強(qiáng)度、膨脹率的基本概念。四、濾池面積的計(jì)算第13頁/共44頁 固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)與固體表面接觸時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，物質(zhì)的濃度自動(dòng)發(fā)生累計(jì)或濃集的現(xiàn)象就是吸附。吸附吸附劑及吸附質(zhì) 吸附劑：具有吸附能力的多孔性固體物質(zhì)； 吸附質(zhì)：水中被吸附的物質(zhì)。處理的對(duì)象： 脫除水中微量污染物。在廢水處理方面；在自來水處理方面；在廢水處理回用方面。 第14頁/共44頁一、吸附機(jī)理及分類 溶質(zhì)從水中移向固體顆粒表面，發(fā)生吸附，是水、溶質(zhì)和固體顆粒三者相互作用的結(jié)果。引起吸附的主要原因在于溶質(zhì)對(duì)水的疏水特性和溶質(zhì)對(duì)固體顆粒的高度親和力。 根據(jù)吸附作用過程及吸附力的不同，可以將吸附分為三類： （1）交換吸附 （2）物理吸附 （3）化學(xué)吸附 二、吸附平衡及平衡吸附量 吸附過程中，固、液兩相經(jīng)過充分接觸后，最終將達(dá)到吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡，即為吸附平衡；達(dá)到平衡時(shí)，單位吸附劑所吸附的物質(zhì)的數(shù)量稱為平衡吸附量，單位為mg/g。三、影響吸附的因素 吸附劑結(jié)構(gòu)，吸附質(zhì)的性質(zhì)，操作條件。第15頁/共44頁四、吸附過程 吸附過程可以分為三個(gè)連續(xù)階段，第一階段為吸附質(zhì)擴(kuò)散通過水膜而到達(dá)吸附劑表面（膜擴(kuò)散）；第二階段為吸附質(zhì)在空隙內(nèi)擴(kuò)散；第三階段為溶質(zhì)在吸附劑內(nèi)表面上發(fā)生吸附。通常吸附階段反應(yīng)非?？欤偟倪^程速度由第一、二階段速度所控制。五、穿透曲線第16頁/共44頁離子交換法 離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)而除去水中有害離子的方法。應(yīng)用 工業(yè)用水處理：制取軟水或純水； 工業(yè)廢水處理：含重金屬離子的廢水、放射性廢水及部分有機(jī) 廢水處理。第17頁/共44頁膜分離法 膜分離法是利用特殊的薄膜對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱。溶劑透過膜的過程稱為滲透，溶質(zhì)透過膜的過程稱為滲析。 滲析、電滲析、反滲透、超濾的作用原理及應(yīng)用。 水垢的形成及控制，腐蝕及控制，微生物及控制。第18頁/共44頁 廢水生化處理是利用生物的新陳代謝作用，對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定、使之無害化的處理方法。對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定的主體是微生物。生化處理處理的對(duì)象生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水中的有機(jī)物。一、微生物的新陳代謝 微生物在生命活動(dòng)過程中，不斷從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì)，并通過復(fù)雜的酶催化反應(yīng)將其加以利用，提供能量并合成新的生物體，同時(shí)又不斷向外界環(huán)境排泄廢物。這種為了維持生命活動(dòng)過程與繁殖下代而進(jìn)行的各種化學(xué)變化稱為微生物的新陳代謝，簡稱代謝。根據(jù)能量的釋放和吸取，可將代謝分為分解代謝和合成代謝。 第19頁/共44頁二、影響微生物生長的因素1.微生物的營養(yǎng)： 好氧：BOD5：N：P=100：5：1， 厭氧：BOD5：N：P=100：2：0.32.反應(yīng)溫度：3.pH值：4.溶解氧：好氧：24mg/L，缺氧：00.5mg/L，厭氧：0 5.有毒物質(zhì)：第20頁/共44頁三、微生物的生長規(guī)律（1）適應(yīng)期：能適應(yīng)的微生物則能夠生存，不能適應(yīng)的微生物則被淘汰，此時(shí)微生物的數(shù)量有可能減少。（2）對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)增長期：適應(yīng)了新的培養(yǎng)環(huán)境后，在營養(yǎng)物質(zhì)較豐富的條件下，微生物的生長繁殖不受底物的限制，微生物的生長速度達(dá)到最大，菌體數(shù)量以幾何級(jí)數(shù)的速度增加，菌體數(shù)量的對(duì)數(shù)值與培養(yǎng)時(shí)間成直線關(guān)系，亦稱對(duì)數(shù)期為等速生長期。（3）平衡期減速增長期：在微生物經(jīng)過對(duì)數(shù)期大量繁殖后，使培養(yǎng)液中的底物逐漸被消耗，再加上代謝產(chǎn)物的不斷積累，從而造成了不利于微生物生長繁殖的食物條件和環(huán)境條件，致使微生物的增長速度逐漸減慢，死亡速度逐漸加快，微生物數(shù)量趨于穩(wěn)定。 （4）衰老期內(nèi)源呼吸期：在平衡期后，培養(yǎng)液中的底物近乎被耗盡，微生物只能利用菌體內(nèi)貯存的物質(zhì)或以死菌體作為養(yǎng)料，進(jìn)行內(nèi)源呼吸，維持生命。在此時(shí)期，由內(nèi)源代謝造成的菌體細(xì)胞死亡速率超過新細(xì)胞的增長速率，使微生物數(shù)量急劇減少，生長曲線顯著下降，故衰老期也稱為內(nèi)源代謝期。 第21頁/共44頁第22頁/共44頁四、廢水的可生化性 所謂廢水可生化性的實(shí)質(zhì)是指廢水中所含的污染物通過微生物的生命活動(dòng)來改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。 在一般情況下，BOD5/CODcr比值愈大，說明廢水可生物處理性愈好。第23頁/共44頁活性污泥法： 活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)廢水一類好氧生物的處理方法。處理的對(duì)象：生物可以降解的有機(jī)物。活性污泥： 活性污泥由好氣性微生物（包括細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物）及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無機(jī)物組成，具有降解廢水中有機(jī)污染物（也有些可部分利用無機(jī)物）的能力，顯示生物化學(xué)活性。 活性污泥法凈化過程： 由吸附，微生物的代謝，凝聚與沉淀三個(gè)過程組成。第24頁/共44頁一、活性污泥法的基本流程1.曝氣池：系統(tǒng)中的主體構(gòu)筑物，廢水中的有機(jī)物在此被活性污泥中的微生物降解。2.曝氣系統(tǒng)：使活性污泥處于懸浮狀態(tài)；使廢水與污泥充分接觸；通過曝氣，向活性污泥供氧，保證微生物的生長與繁殖。3.二次沉淀池： 進(jìn)行固液分離；為曝氣池提供回流污泥。4.回流污泥系統(tǒng)：使曝氣池內(nèi)保持足夠數(shù)量的活性污泥。 5.剩余污泥排除系統(tǒng)：凈增殖的細(xì)胞物質(zhì)作為剩余污泥排入污泥處理系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)中的污泥濃度穩(wěn)定。第25頁/共44頁二、評(píng)價(jià)活性污泥數(shù)量和沉降性能的指標(biāo) 指一定量的曝氣池混合液靜置30min后，沉淀污泥與原混合液的體積比（用百分?jǐn)?shù)表示）。1.污泥沉降比（SV）2.污泥濃度 指l升混合液內(nèi)所含的懸浮固體（常表示為MLSS）或揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）的重量，單位為g/L或mg/L。3.污泥指數(shù)（SVI） 指曝氣池混合液經(jīng)30min沉淀后，l克干污泥所占有沉淀污泥容積的毫升數(shù)，單位為mL/g，但一般不標(biāo)注。第26頁/共44頁三、活性污泥法參數(shù) 有機(jī)底物與活性污泥的重量比值（F/M），也即單位重量活性污泥（kgMLSS）在單位時(shí)間（d）內(nèi)所承受的有機(jī)物量（kgBOD），稱為污泥負(fù)荷，單位為kgBOD5/（kgMLSS.d）或kgBOD5/(kgMLVSS.d)。 1.污泥負(fù)荷： 式中Q、S0和V分別代表廢水流量、BOD濃度和曝氣池容積。 污泥負(fù)荷越小，出水水質(zhì)越好，反之則差。第27頁/共44頁2.污泥增長量：式中：x-每天污泥增加量，kg/d； a-污泥合成系數(shù)，即每去除1kgBOD5形成的活性污泥 的kg數(shù)； b-污泥自身氧化系數(shù)，d-1。 x=aQ(S0-Se)-bVx3.需氧量： O2=aQ(S0-Se)+bVx式中：O2-每天系統(tǒng)的需氧量，kg/d； a-有機(jī)物代謝的需氧系數(shù)，即每去除1kgBOD5需要氧 的kg數(shù)； b-污泥自身氧化需氧系數(shù)，d-1（或kg/kgMLSS.d）。第28頁/共44頁4.細(xì)胞平均停留時(shí)間： c=Vx/x 細(xì)胞平均停留時(shí)間也稱為污泥齡或泥齡，是指微生物在曝氣池內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是曝氣池內(nèi)活性污泥更新一遍所需的時(shí)間。 四、曝氣： 使活性污泥處于懸浮狀態(tài)；使廢水與污泥充分接觸；通過曝氣，向活性污泥供氧，保證微生物的生長與繁殖。1.曝氣的目的：2.評(píng)價(jià)曝氣充氧設(shè)備性能的指標(biāo)： 氧吸收效率（氧利用率），動(dòng)力效率。第29頁/共44頁五、曝氣池及設(shè)計(jì)計(jì)算： 推流式曝氣池及完全混合式曝氣池的特點(diǎn)。曝氣池容積的計(jì)算：式中：Q-廢水流量（m3/d或m3/h），一般用最大日流量； S0-廢水的BOD5進(jìn)水濃度（mg/L）； L-污泥負(fù)荷kgBOD5/（kgMLSS.d）； x-曝氣池內(nèi)污泥濃度（mg/L）。六、曝氣池的運(yùn)行方式及特點(diǎn)： 階段曝氣活性污泥法 、吸附再生活性污泥法 、間歇式活性污泥法 （SBR工藝）的特點(diǎn)。七、活性污泥法的異常情況 污泥膨脹，污泥解體，污泥腐化，污泥上浮，泡沫問題第30頁/共44頁活性污泥法： 微生物以菌膠團(tuán)的形式懸浮生長生物膜法： 微生物附著在載體表面生長一、生物膜的形成及特點(diǎn) 生物膜由厭氧膜與好氧膜構(gòu)成，厚度為23mm ,有機(jī)物的傳遞,氧氣的傳遞,代謝產(chǎn)物的傳遞,生物膜的形成與脫落 二、生物膜法的類型及特點(diǎn)第31頁/共44頁一、厭氧生化法的特點(diǎn)厭氧生物處理：是指在無分子氧條件下，通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程。也稱為厭氧消化。 處理的對(duì)象：高濃度有機(jī)廢水；污泥處理；生物難降解有機(jī)廢水的處理；生物脫氮、除磷 二、厭氧生化法的作用機(jī)理（1）水解酸化階段：復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物先在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物，然后滲人細(xì)胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。（2）產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化成乙酸和H2。（3）產(chǎn)甲烷階段：產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉(zhuǎn)化為甲烷。第32頁/共44頁三、厭氧生化法的影響因素 溫度、 pH值 、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷、厭氧活性污泥、廢水營養(yǎng)比、有毒物質(zhì)四、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的特點(diǎn)第33頁/共44頁一、氮、磷的危害富營養(yǎng)化 污水中的氮以有機(jī)氮及無機(jī)氮的形式存在，生物脫氮由三個(gè)過程組成：有機(jī)氮在有氧的條件下，被好氧微生物轉(zhuǎn)化為NH3或NH4+；NH3或NH4+在有氧的條件下，被亞硝化菌及硝化菌轉(zhuǎn)化為NO2-、NO3-；NO2-、NO3-在無氧或缺氧的條件下，被反硝化菌轉(zhuǎn)化為N2從水中逸出而達(dá)到脫氮的目的。即： 氨化過程：有機(jī)氮 NH3或NH4+ 硝化過程： NH3或NH4+ NO2-， NO2- NO3- 反硝化過程： NO2-或NO3- N2 二、生物脫氮的原理第34頁/共44頁第35頁/共44頁缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A/O）工藝： 第36頁/共44頁 三、生物除磷原理 污水中的磷通常以磷酸鹽、聚磷酸鹽及有機(jī)磷的形式存在，廢水的除磷的原理是利用活性污泥中的聚磷菌在厭氧條件下釋放磷，在好氧條件下過量吸收磷，然后通過排泥從而達(dá)到除磷的目的。即：微生物在厭氧時(shí)釋放磷，在好氧時(shí)過量吸收磷，然后排泥除磷。第37頁/共44頁第38頁/共44頁四、生物同步脫氮除磷工藝 第39頁/共44頁一、穩(wěn)定塘類型 根據(jù)塘水中微生物優(yōu)勢(shì)群體類型和塘水的溶解氧工況劃分：好氧穩(wěn)定、兼性穩(wěn)定塘、厭氧穩(wěn)定塘、曝氣穩(wěn)定塘。二、好氧穩(wěn)定塘及特點(diǎn)好氧穩(wěn)定塘的主要特點(diǎn)：水深較淺（一般小于0.5m），陽光可射入塘底，全塘均處于好氧狀態(tài)。菌藻共生系統(tǒng)，由于細(xì)菌與藻類的作用，塘內(nèi)溶解氧：白天升高，夜間降低，凌晨最低；塘內(nèi)pH值：白天升高，夜間降低，凌晨最低。第40頁/共44頁三、污水的土地處理 污水土地處理系統(tǒng)就是在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，利用土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)使污水得到凈化的處理方法。 污水土地處理的凈化過程主要包括：物理過濾，物理吸附與沉淀，物理化學(xué)吸附，化學(xué)反應(yīng)與沉淀，微生物代謝等過程。第41頁/共44頁水體自凈： 污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化。 水體所具備的這種能力稱為水體自凈能力或自凈容量。 （1）物理凈化：水體中的污染物通過稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用，使污染物濃度降低； 水體自凈過程或作用機(jī)理： （2）化學(xué)凈化：水體中的污染物通過氧化、還原、分解等作用，使污染物存在的形態(tài)發(fā)生變化或濃度降低； （3）生物凈化：水體中的污染物通過微生物及水生生物的代謝作用，使污染物存在的形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低。 第42頁/共44頁氧垂曲線： 河流接受有機(jī)廢水后溶解氧的變化過程。 當(dāng)有機(jī)廢水排入水體后，由于有機(jī)物的耗氧及大氣的溶氧（大氣復(fù)氧）的作用，造成溶解氧的變化及有機(jī)物的變化。 第43頁/共44頁感謝您的觀看！第44頁/共44頁