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M.亨齐(Mogens Henze),丹麦技术大学环境科学与工程系系主任,国际水质协会(IAWQ)丹麦委员会主席,IAWQ活性污泥数学模型专家组主席,IAWQ编委会主席。著有《污水处理——生物与化学工艺》、《中欧与东欧污水处理工艺的发展——与生物化学处理相关的分步发展战略》等。
第1章 污水的水量水质特性;
第2章 污水与污泥特性;
第3章 污水生物处理的基本工艺过程;
第4章 活性污泥法处理系统;
第5章 生物滤池处理系统;
第6章 硝化处理系统;
7章 反硝化处理系统;
第8章 污水生物除磷处理系统;
第9章 污水厌氧处理系统;
第10章 污水除磷处理系统。2100433B
《污水生物与化学处理技术》包括好氧处理技术和厌氧处理技术好氧处理包括:稳定塘(氧化塘),土地处理,生物滤池,生物转盘,氧化沟工艺,活性污泥工艺等。厌氧处理包括:UASB、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床,废水生物处理法biological treatment of wastewater利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法,亦称废水生物化学处理法,简称废水生化法,分需氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。 需氧生物处理法 利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。 生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示:微生物细胞 COHNS O2─→ 较多的细胞 CO2 H2O NH3
这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。 许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。 在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。 在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。 厌氧生物处理法 主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。 城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:一些有机酸或醇的气化过程举例如下: 乙酸:CH3COOH─→CO2 CH4 丙酸:4CH3CH2COOH 2H2O─→5CO2 7CH4 甲醇:4CH3OH─→CO2 3CH4 2H2O 乙醇:2CH3CH2OH CO2─→2CH3COOH CH4 为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。 生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。 近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。 利用生物法处理废水的具体方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地处理系统〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗
膜生物流化床工艺以生物流化床为基础,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,简称PAC)为载体,结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的...
RPIR快速生化污水处理技术是深圳清华大学研究院历经10年开发的高水平技术成果,是一种在功能上可以和MBR技术媲美,在投资成本及运行维护方面又远远优于MBR工艺的新技术。其主要特点有:1. 利用气升动...
不知道你大专学的什么。如果不是水处理的话,建议从基础学起。不一定要参加初级班,结交一个中级班的老师,向他探寻参加中级班所需要具备的知识。自学同时参加中级班水处理不难,但各种各样的技术太多,学的时候一定...
冲厕污水生物处理技术研究
主要研究了复合生物技术对冲厕污水有机污染物和NH4+-N的去除效果。结果表明,在进水COD和NH4+-N负荷分别为1.2~1.4 kg COD/(m3.d)和0.10~0.11 kg NH4+-N/(m3.d)时,出水COD和NH4+-N稳定维持在15 mg/L和5 mg/L,达到国家中水回用相关标准,满足了循环冲洗水水质要求,根本上实现了冲厕污水源头治理和资源化。
城市污水生物脱氮除磷技术
城市污水生物脱氮除磷技术
《污水电化学处理技术》系统地介绍了几种废水电化学处理技术的基本原理、工艺流程、设计计算、操作管理等。全书共分6章,内容包括绪论、电絮凝、电化学氧化、电渗析、电容去离子、微生物电化学水处理等技术体系。
本书可供水污染治理和水环境管理者、环境工程专业学生及工作者参考。
【学员问题】生物膜的处理技术在市政污水处理中应用?
【解答】废水的生物处理法自19世纪末发展至今,已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段,新技术、新工艺得到快速发展。处理方法可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类,而好氧生物处理作为主要处理方法在废水处理领域中一直占据主要的地位。
根据曝气池内微生物生长环境、集结形态等的不同来分类,好氧生物处理方法基本可以分为两大类。第一类方法可以称为悬浮污泥法,主要包括传统活性污泥法和其变种,如阶段曝气法、渐减曝气法、完全混合活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)、生物吸附氧化法(AB法)、延时曝气法、氧化沟等。该方法中微生物与悬浮物质、胶体物质等混杂在一起形成具有较强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。第二类方法为生物膜法(或称附着污泥法),如生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、接触氧化法等。该方法生物或固定生长,或附着生长于固体填料(或称载体)表面。其中接触氧化法因具有BOD负荷高、处理时间短、耐负荷冲击等有点近年来有了很多工程应用。
流动床生物膜(内循环生物流化床)处理方法是活性污泥法和生物膜法的结合,在生物流化床中,空气-污水-带生物膜的载体在流化床中进行生物反应,可以有很高的BOD负荷。近年来,关于生物流化床国内做了很多实验研究,证明该方法确实是效率很高的一种处理方法,但因氧利用率低、载体流失等问题而很少推广到工程应用当中。
2.流动床生物膜处理技术的原理
流动床生物膜处理方法属于三相生物流化床处理方法,其技术核心为利用独特载体的具有独特构筑结构的生物反应池,便于载体和污泥中微生物循环。载体的循环有效防止了气泡在反应池内的合并,提高了氧利用率,并且反应池的独特构造能有效防止载体流失。
生物反应池体积的10-20%被直径为5—10mm的载体颗粒填充,该载体的有效比表面积比国内常规载体的比表面积要大得多,超过4500㎡/m3,并具有很好的弹性、耐磨损和化学稳定性,由于其密度较小,所以流化床能耗较小。
在生物反应池内,混合液中的微生物(MLSS中的微生物或活性污泥)和生物膜微生物共同分解污染物质,MLSS中为短生长期的微生物,生物膜表面为长生长期的微生物。微生物对有机物的分解可以分为如下几种形式:
易降解有机物-MLSS中的生物(活性污泥);
不易降解有机物-生物膜中的生物;
磷的去除-MLSS中的生物(活性污泥);
硝化-生物膜中的生物;
反硝化-MLSS和生物膜中的生物。
图1为生物流化床反应器的结构。
3.流动床生物膜处理工艺流程
流动床生物膜处理工艺流程如图2所示。
4.流动床生物膜处理工艺的特点
独特的生物载体
载体由废轮胎粉和粘合剂等加工而成,具有高耐磨性、高弹性和很好的化学稳定性,使用寿命长,只需一次添加。
表面经过处理,易于挂膜。
有效比表面积>4500㎡/m3.
孔隙率高(视密度0.45),密度小,流化床能耗小。
生物反应器内设有导流装置和防止填料流失的装置,载体、污泥和污水在池内循环流动,老化的生物膜得以脱落,保持生物膜的高活性。另外流化状态使氧的利用率得以提高。
水力停留时间短,占地面积小:由于在生物反应池内,混合液中的微生物污泥和载体表面的生物膜一般可达20000mg/L以上,使BOD处理量达到4.0—20kg/(m3·d),是活性污泥法处理量的10倍以上。由于处理效率高,结构紧凑,使生物反应设备的占地面积仅为传统活性污泥法的1/4~1/8,从而也节省了基建投资。
基本不需要预处理:进水悬浮固体浓度可以达到5000mg/L,油浓度可以达到50mg/L.
生物反应池内好氧、厌氧和兼氧微生物共同存在分解有机物,使处理效率更高,并且耐负荷冲击的性能特别好。
在某县城区污水处理中型实验中,当CODCr在200mg/L到600mg/L之间变化时,出水CODCr=30mg/L~45mg/L,均满足出水≤60mg/L的要求。
电厂生活污水同市政污水相比,一般CODCr的浓度都不超过100mg/L,有些厂生活污水与厂前区废水混排,CODCr的浓度低于50mg/L,可生化性较差。另外水质和水量的波动都非常大。有些电厂采用活性污泥法系统进行处理,系统无法运转。采用该系统后,出水CODCr的浓度一直低于15mg/L.
污泥泥龄长,剩余污泥排放量小,减小了污泥处理系统的投资和占地面积。
硝化反应能在短时间内完成,NH3-N的去除率>95%.
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
序
前言
第1章绪论
第2章试验材料与方法
第3章水驱含油污水的生物处理技术研究
第4章含聚污水的生物处理技术研究
第5章三元复合驱含油污水生物处理技术研究
第6章水驱含油污水回注生物处理典型工程
第7章含聚污水回注生物处理典型工程
参考文献
彩图