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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價方法 二、可生化性評價試驗應注意的問題 一、工業(yè)廢水的可生化性的評價方法 1、從廢水生物處理角度對有機物分類： 易降解有機物，且無毒害或抑制作用 可降解有機物，但有毒害或抑制作用 難降解有機物，但無毒害或抑制作用 難降解有機物，并有毒害或抑制作用 2、評價廢水中有機物的生物降解 性和毒害或抑制性的方法 （ 1）水質標準法 BOD5 /COD 0.3 可采用生化法處理
2、 BOD5 /COD 0.5采用生化法處理比較優(yōu)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間的變 化曲線 內源呼吸耗氧曲線（呼吸線） 處于內源呼吸期的活性污泥的耗氧曲線 有機物（底物）耗氧曲線（生化線） 投加有機物后的耗氧曲線 呼吸線 累 積 耗 氧 量 時間 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 m有抑制。 （ 3）脫氫酶活性法 微生物產生的各種酶，可催化有機 物的氧化
3、還原反應，脫氫酶能使被氧化 的有機物的氫原子活化并傳遞給特定的 受氫體，單位時間內脫氫酶活化氫的能 力表現為它的活性。 可以通過測定微生物的脫氫酶活性 來評價廢水中有機物的可生化性。 (4)有機化合物分子結構評價法 有機物的生物降解性與其分子結構有關 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，且需很長的馴化時間 含有按季或羥基化合物的生物降解性取決于與 基團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、可生化性評價試驗應注意的問題 1.生物處理方法 有
4、機物對于不同菌種來說，降解能力不同； 不同的處理方法，對有機物的處理程度不同。 2.微生物來源與濃度 應說明微生物是否經過馴化以及馴化程度。 微生物濃度盡可能與實際濃度相同。 有機物濃度、營養(yǎng)物質、 pH值、水溫、共存物質 有機物濃度等對可生化性都有影響。通過實驗確定廢 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、營養(yǎng)和混合液溫度對工藝的影響 （ 1）營養(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。 （
5、2）溫度 工業(yè)廢水的 K值（反應速度常數）受溫度變化影響較大 溫度過高，污泥解體；溫度過低，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 適用于 難降解有機廢水的處理 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： 廢水總溶解固體（ TDS）濃度高，導致污泥絮 體分散，使出水懸浮物 ； 曝氣池混合液溫度變化，會造成絮體分散； 污泥負荷過高或過低； 廢水含有機分散劑過高； 表曝裝置劇烈攪拌； 二沉
6、池設計不合理 主要措施 ：投加混凝劑 4、應用實例 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 ： 具有較高的處理效率； 污泥不回流，不發(fā)生污泥膨脹； 耐負荷沖擊能力強； 掛膜培菌簡單 （ 2）生物接觸氧化的設計（ p585） 流程的選擇 ： 根據廢水類型、處理程度、管理水平、基 建投資和地方條件來確定 填料的選擇 ： 首先考慮價格；再考慮技術上的高性能 接觸停留時間的選擇： 根據水質、處理程度要求、 填料的種類，通過實驗或類比調查來定； 氣水比的選擇 ：
7、留有適當余地，增加運行的靈活性 防止填料堵塞的措施： 所選填料同水質相適應；定 期反沖；填料分層設置 （ 3）應用舉例（ p586） 啤酒廢水處理 2、生物轉盤 （ 1）影響處理性能的主要參數： 轉速、廢水停留時間、反應槽的級數、 盤浸沒深度和溫度等。 （ 2）應用舉例 草漿造紙中段廢水處理 3、生物濾池 塑料填料； 多數情況下，不適于處理溶解性工業(yè)廢 水，經濟上不可行。 可用于高濃度廢水的預處理 10 3 工業(yè)廢水的厭氧生物處理 一、概述 二、厭氧生物處理設備 一、概述（ p589） 1.厭氧生物處理的優(yōu)點： （ 1）有機負荷高 （
8、2）污泥產量低 （ 3）能耗低（回收甲烷） （ 4）營養(yǎng)物質需要量少 （ 5）應用范圍廣 （ 6）對水溫的適宜范圍較廣 2.厭氧生物處理的缺點 (1)厭氧處理設備啟動時間長 (2)處理后出水水質差 一般在厭氧后串聯好氧生物處理。 二、厭氧生物處理設備 1.厭氧接觸法 消化池 脫氣器 沉淀池 出水 進水 剩余污泥 回流污泥 2.厭氧生物濾池 (p592) 去除機理 ：裝填填料的厭氧反應器。厭氧微生 物以生物膜的形態(tài)生長在濾料表面，廢水淹沒 地通過濾料，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 機物被去除。 分類 ：分為升流式和
9、降流式兩種生物濾池。 適用 ：適宜于溶解性有機廢水的處理。 3.UASB的基本原理及其特點 （ 1） UASB的基本原理 廢水自下而上地通過厭 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 化氣由上部導出，被分離的 污泥自動回流到下部反應區(qū)， 出水溢流到后續(xù)構筑物。 （ 2） UASB的特點 UASB反應器屬于高效厭氧反應器，床體 污泥濃度可以維持在相當高的水平，折 合濃度可達 20-30g/L。 對于一般的高濃度有機廢水，在中溫條 件下，容積負荷
10、一般可達 10kgCODCr/(m3d) 左右，因而停留時間較短、所需池容大 大縮小。 UASB的特點 良好的污泥床?？尚纬梢粋€相當穩(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，對負荷沖擊、溫度 和 pH值的變化有一定的適應性。 設備簡單，運行方便，不需設沉淀池和 污泥回流裝置，不需充填填料。 UASB正常運行后產生剩余的顆粒污泥， 可以在常溫下保存很長時間而不損失活 性，可用于新建的 UASB反應器接種，使 啟動時間大大縮短。 生產實際當中， UASB對于布水系統(tǒng)要求 比較高，另外三相分離器的設計極為關 鍵。 UASB的脫氮除磷性能較差，而且有臭味， 因
11、此尚需進行深度凈化，使出水達到要 求 。 4.厭氧膨脹床和厭氧流化床 床內充填細小的固體顆粒填料，廢水從 底部進入，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 床中作無規(guī)則自由運動。 厭氧膨脹床和厭氧流化床優(yōu)點 細顆粒填料為微生物附著生長提供比較大的比 表面積，故床內微生物濃度高， 30gVSS/L，因 此有機物容積負荷較高，水力停留時間短，耐 沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定。 防止堵塞 床內生物固體停留時間較長，運行穩(wěn)定，剩余 污泥量少。 可用于高濃度有機廢水的厭氧處
12、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 載體流化耗能較大 系統(tǒng)的設計要求高 5、厭氧生物轉盤 構造與好氧生物轉盤相似，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。 廢水處理依靠盤片表面生物膜和懸浮在 反應槽中的厭氧活性污泥共同來完成 6、厭氧擋板式反應器 結構 ：在反應器內垂直于水流方向設多 塊擋板來保持反應器內較高的污泥濃度 以減少水力停留時間。 特點 反應器啟動時間短；避免堵塞；避 免污泥流失；不需混合攪拌裝置；不需 載體。 7.復合厭氧反應器 在一個設備內由幾種厭氧反應器復合而成的一種 厭
13、氧處理法。目前多為升流式厭氧污泥床和厭氧 生物濾池復合而成的升流式厭氧污泥床過濾器。 分類 無三相分離器的升流式厭氧污泥床過濾器（ UBF） 有三相分離器的升流式厭氧污泥床過濾器 （ UASB+AF） 8.兩相厭氧法 產酸相 產甲烷相 出水 進水 （ 1） 兩相厭氧法的特點 能夠向產酸菌、乙酸菌、產甲烷菌 分別提供各自最佳的生長繁殖條件， 在各自反應器內能夠得到最高的反應 速度； 進水負荷有較大變動時，酸化反應器， 有一定的緩沖作用，對后續(xù)的產甲烷相 反應器影響小。 負荷率高，反應器容積小，酸化反應器 反應進程快，水力停留時間短， COD濃度 可去除 20 25%左右，可減少產甲烷反應 器的負荷。 反應器容積小，基建費用低。 （ 2）兩相厭氧法在工業(yè)廢水處理中的 應用 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
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