7-8 废水生物处理在线视频

大家好

这节课我们学习废水生物处理

自然界中栖息着巨量的微生物

这些微生物具有氧化分解有机物

并将其转化为稳定无机物的能力

污水的生物处理就是利用微生物的这一功能

并采用一定的人工措施

营造有利于微生物生长繁殖的环境

以提高微生物氧化分解有机物的能力

使废水中的有机污染物得以净化的方法

根据采用的微生物的呼吸特性

或者说对氧的需求程度

生物处理技术可分为

好氧生物处理和厌氧生物处理

根据微生物的生长状态

又可以分为悬浮生长型和附着生长型生物处理

好氧生物处理是污水中有分子氧存在的条件下

利用好氧微生物降解有机物

使其稳定无害化的处理方法

好氧处理法处理效率高

使用广泛

是废水生物处理的主要方法

好氧生物处理的工艺很多

比如活性污泥法

生物膜法

氧化塘等厌氧生物处理法

是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌

在无氧条件下降解有机污染物的技术

最终产物为甲烷二氧化碳等

多用于有机污泥

高浓度有机工业废水

也可以用于低浓度城市污水的处理

比如说化粪池厌氧生物滤池

厌氧流化床等等

再一个是天然或者说自然生物处理技术

它是利用在天然条件下生长繁殖的微生物

来处理废水的技术

主要特征是工艺简单

建设和运行费用低

但是净化功能易受到自然条件的制约

主要处理技术有生物塘土地处理法人工湿地等

天然生物处理既

包括好氧法

也包括厌氧法

它只是利用了天然条件

前面我们说到

根据微生物生长方式的不同

生物处理技术又分为悬浮生长法和附着生长法

悬浮生长法是指通过适当的混合方法

使微生物在生物处理构筑物中保持悬浮状态

并与污水中的有机物充分接触

完成对有机物的降解

附着生长法中微生物是附着在某种载体上生长

并形成生物膜

污水流经生物膜时

微生物与污水有机物接触

完成对污水的净化

悬浮生长法的典型代表是活性污泥法

而附着生长法则主要是指生物膜法

目前各种污水生物处理技术

都是围绕着这两类方法而展开的

我们也主要介绍这两种方法

活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法

能从污水中去除可生物降解的有机物

以及被活性污泥吸附的悬浮固体

和其他一些物质

无机盐类也能被部分去除

活性污泥法的起源可追溯到1880年

安古斯史密斯博士所做的工作

他是最早向污水中进行曝气试验的人

其后许多人研究过污水的曝气

1912年英国的Clark和Gage发现

对污水曝气时间长会产生污泥

同时水质得到明显的改善

后来阿尔敦和洛凯特对这一现象进行研究时

偶然发现实验结束时曝气试验瓶清洗不完善

瓶壁附着污泥时对污水处理效果反而更好

由于发现瓶壁留下污泥的重要性

后来特意在接触试验前平底留下一些污泥

大大缩短了污水的处理时间

这就是最早的活性污泥法

活性污泥是由细菌菌胶团原生动物后生动物等

微生物群体

以及吸附的污水中有机和无机物质组成的

有一定活力的

具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥

活性污泥法是以活性污泥为主体的

污水生物处理技术

污泥中细菌真菌原生动物后生动物等

组成特有的生态系统

以污水中有机物为食料

进行代谢和繁殖

来降解有机物

这是活性污泥中常见的微生物

活性污泥法处理流程

包括曝气池

沉淀池污泥回流以及剩余污泥排除系统

原污水从曝气池的前端进入池内

由二沉池回流的污泥也同时进入曝气池

那么污水和回流的污泥在曝气池进行混合

然后成推流的形式

至池的末端流出

池外进入二沉池

在这里污水和污泥实现分离

这个就是实际的污水处理厂

常见到的曝气池

这个是实际的二沉池

再一个我们看一下生物膜法

生物膜法是一大类生物处理法的统称

包括生物滤池生物转盘

生物接触氧化池生物流化床等工艺形式

其共同特点是微生物附着在介质滤料的表面

形成生物膜

污水同生物膜接触以后

溶解的有机污染物被微生物吸附

转换为二氧化碳水氨气和微生物的细胞物质

污水得到净化

生物膜法对水质水量变化的适应性比较强

污染物的去除效果好

它可以单独应用

也可以与其他污水处理工艺组合应用

生物膜是附着生长在固体状材料表面的

由多种微生物形成的膜状生物聚集体

它的形成过程是含有营养物质

和接种微生物的污水

在填料表面流动

经过一定时间后

污水中的微生物会在填料的表面

附着增殖和生长

形成一层薄的生物膜

这个是一个污水厂

用生物转盘进行生物处理的工艺流程

我们可以看到前面通过格栅去除粗大污染物

通过沉砂池去除比较粗粒的以及初沉池

后边经过生物处理

通过二沉池

后边经过消毒

达标以后进行排放

生物转盘是由一系列平行的旋转圆盘

转动中心轴

动力及减速装置

氧化槽等组成

生物转盘去除水中有机污染物的机理是

当圆盘沉没于污水中时

污染物被盘片上的生物膜吸附

当圆盘离开污水时

盘面表面形成薄薄的一层水膜

水膜进行一次吸附吸氧氧化分解的过程

圆盘不断的转动

污水得到净化

同时盘片上的生物膜不断的生长

增厚

老化的生物膜靠圆盘旋转时

产生的剪切力脱落下来

生物膜得到更新

再一个我们来看一下厌氧生物处理

人们有目的的利用厌氧生物处理法

已经有近百年的历史

过去很长一段时间

厌氧生物处理仅限于处理污泥和粪便

没有得到广泛的应用

在污水处理方面几乎都是采用好氧生物处理

近几十年来

世界上能源问题突出

随着生物学 生物化学等的学科的发展

和工程实践经验的积累

新工艺克服了传统工艺的缺点

使得厌氧生物处理技术有了很大的进步

在处理高浓度有机废水方面取得了良好的效果

最早的厌氧生物处理构筑物是化粪池

近年开发的有厌氧生物滤池厌氧接触法

厌氧流化床

上流式厌氧污泥床等等

我们来看一下化粪池

化粪池用于处理来自厕所的粪便污水

曾广泛用于不设污水处理厂的合流制排水系统

它的工作原理是

首先污水进入第一室水中悬浮的固体

或沉于池底或浮于池面

池水一般分为三层

上层是浮渣层

下层是污泥层

中间为水流

然后污水进入第二室

底泥和浮渣则被第一室截留

达到初步净化的目的

污水在池内的停留时间一般是12到24小时

污泥在池内进行厌氧消化

一般半年左右清除一次

再一个是厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是一个密封的水池

池内放置填料

污水从池底进入

从池顶排出

微生物附着生长在滤料上

平均停留时间大概可达一百天左右

滤料可采用石质滤料

比如说碎石卵石等等

也可以用塑料填料

再一个我们看一下厌氧接触法

对于悬浮固体较高的有机污水

可以采用厌氧接触法

污水先进入消化池

与回流的厌氧污泥相混合

然后经过真空脱气器

流入沉淀池

现在我们看一下天然生物处理技术

也叫自然生物处理技术

天然生物处理技术具有成本低

运行管理方便

可以同时去除BOD病原菌

重金属有毒有机物

氮磷营养物质的特点

那么它主要包括稳定塘和污水的土地处理技术

该技术在面源污染和村镇污水的治理方面

具有一定的优越性

我们先来看一下稳定塘

稳定糖又称为氧化塘

是一种天然的污水净化系统

污水在塘内经过较长时间的停留储存

通过微生物的代谢活动以及物理化学

和物理化学的过程

使污水中的有机污染物营养素和其他污染物质

进行多级转换

降解和去除

从而实现污水的无害化

资源化和再利用

按照塘水中微生物优势

群体类型和塘水的溶解氧的状况

可以分为好氧塘

厌氧塘兼性塘和曝气塘

按照用途可以分为深度处理塘和综合生物塘

等等

我们分别来看一下

首先我们来看好氧塘

好氧塘是在有氧状态下净化污水的稳定塘

完全依靠藻类的光合作用和塘表面风力搅动

自然富氧供氧

通常是一些很浅的池塘

厌氧塘是在无氧状态下净化污水的稳定塘

其有机负荷高

以厌氧反应为主

当稳定塘中有机物的需氧量

超过了光合作用的产氧量

和塘面复氧量时

该塘处于厌氧条件

厌氧菌大量生长并消耗有机物

厌氧塘常常是一些表面积比较小

深度比较大的池塘

再一个是兼性塘

它是指上层是有氧

下层无氧的条件下

净化污水的稳定糖

它是最常用的塘型

兼性塘上部是好氧层

下部是厌氧层

中层是兼性层

曝气塘是通过人工曝气设备

向塘中污水供氧的稳定塘

是人工强化和自然净化相结合的一种形式

这是稳定塘常用的工艺流程

它可以是单独使用

也可以是几种塘联合起来进行使用

再一个我们来看一下自然生物处理中的

污水土地处理

它是利用农田林地等土壤微生物植物组成的

生态系统

对废水中的污染物进行综合净化处理的

生态工程

它能在处理城镇污水和工业废水的同时

通过营养物质和水分的生物地球化学循环

促进绿色植物的生长

实现废水的资源化和无害化

污水土地处理系统常用的工艺有

快渗慢渗

地表漫流

湿地处理系统

地下渗滤处理系统

我们这里主要介绍一下用的比较多的

人工湿地系统

湿地被称作地球的肾

是地球上重要的自然资源

湿地包括多种类型

比如说滩涂红树林

湖泊河流河口

沼泽水稻田等

都属于湿地

它们的共同点是其表面常年

或者是经常覆盖着水

或者是充满了水

是介于陆地和水体之间的过渡带

广义上讲

湿地可以分为天然湿地和人工湿地

天然湿地具有复杂的功能

可以去除污水中的有机污染物重金属

氮磷和细菌等

但是天然湿地系统极其珍贵

所以人们创造了可以进行控制

能达到净化污水

改善水质目的的人工湿地系统

湿地系统对污水的净化机理

包括物理作用

化学作用

微生物作用等等

就是通过物理的沉降过滤化学的沉淀

吸附分解微生物的代谢以及植物的代谢

和吸收等等

起到净化的作用

按照水在系统中流动方式的不同

一般可以将人工湿地分为三种类型

表面流湿地

水平潜流湿地和垂直流湿地

表面流湿地是向湿地

表面布水

维持一定的厚度

水流呈推流式前进

湿地表面形成一层地表水流

流至终端出流

湿地纵向有坡度

底部不封底

土层不扰动

水平潜流湿地有土壤

植物和微生物组成

污水在基质层表面以下

从池体进水端流向出水端的人工湿地

污水以水平方式在基质空隙中流动

污染物在植物 基质和微生物的作用下

通过一系列物理化学生物作用去除

垂直流湿地是指污水垂直通过

池体中基质层的人工湿地

在垂直流湿地系统中

污水由表面纵向流至床底

污水依次经过不同的介质层

达到净化的目的

这个显示的是一些实际的人工湿地

好

这节课就到这里

谢谢大家