废水好氧生物处理工艺课件.ppt

1、 氧化沟工艺氧化沟工艺 AB（吸附吸附生物降解）法工艺生物降解）法工艺 序批式间歇活性污泥法序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺工艺 膜生物反应器膜生物反应器(MBR)工艺工艺 曝气生物滤池曝气生物滤池(ABF)工艺工艺l又称氧化渠或循环曝气池，是活性污泥法的一又称氧化渠或循环曝气池，是活性污泥法的一种变形；种变形；l50年代，荷兰，年代，荷兰，Pasveer；l早期：适用于早期：适用于5000m3/d以下，城市污水；以下，城市污水；l目前：各种规模的城市生活污水或工业废水目前：各种规模的城市生活污水或工业废水 1、氧化沟的工艺流程、氧化沟的工艺流程 原废水原废水沉砂池沉砂池格栅格栅二沉池二沉池

2、氧氧 化化 沟沟出水出水回流污泥回流污泥隔墙隔墙曝气转刷曝气转刷l构造上的特征构造上的特征 池体狭长；池深较浅，一般在池体狭长；池深较浅，一般在25m左右；左右；曝气装置多用曝气装置多用表面机械曝气器表面机械曝气器，竖轴曝气器，如：低速曝气叶轮；竖轴曝气器，如：低速曝气叶轮；横轴曝气器，如：曝气转刷、曝气转盘；横轴曝气器，如：曝气转刷、曝气转盘；进、出水装置简单。进、出水装置简单。l工艺工艺上的特征上的特征 氧化沟内的流态呈氧化沟内的流态呈循环混合态循环混合态；l沟内混合液呈推流式快速流动（沟内混合液呈推流式快速流动（0.4 0.5m/s）；）；l进水流量与沟内流量相比很小，完全混合的；进水流

3、量与沟内流量相比很小，完全混合的；有机负荷很低有机负荷很低，相当于延时曝气法，出水水质好；，相当于延时曝气法，出水水质好；抗冲击负荷能力强抗冲击负荷能力强，对水温、水质、水量等的变动有适应性；对水温、水质、水量等的变动有适应性；污泥产率低污泥产率低，剩余污泥产量少；，剩余污泥产量少；污泥龄长污泥龄长，可达，可达15 30d；具有具有生物脱氮生物脱氮的功能。的功能。l Carrousel氧化沟氧化沟l Orbal氧化氧化沟沟l 交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟l 曝气曝气沉淀一体化氧化沟沉淀一体化氧化沟l平行多渠形氧化沟；平行多渠形氧化沟；l60年代末，荷兰年代末，荷兰DHV公司；公司；l采用采

4、用竖轴低速表面曝气器竖轴低速表面曝气器；l水深水深4 4.5m，沟内流速沟内流速0.3 0.4m/s；l混合液在沟内每混合液在沟内每5 20min循环一次；循环一次；l沟内混合液总量是进水量的沟内混合液总量是进水量的30 50倍；倍；lBOD5去除率可达去除率可达95%以上；以上；l总氮去除率可达总氮去除率可达90%；l总磷去除率可达总磷去除率可达50%；l应用广泛，最大规模为应用广泛，最大规模为650000m3/d；l昆明兰花沟污水处理厂昆明兰花沟污水处理厂l上海龙华肉联厂上海龙华肉联厂l桂林市东区废水厂等。桂林市东区废水厂等。l 圆形圆形或或椭圆形椭圆形的沟渠，能充分利用水流惯性，节省能耗

5、；的沟渠，能充分利用水流惯性，节省能耗；l多沟串联多沟串联可减少水流短路现象；可减少水流短路现象；容积为容积为60 70%，DO 约约0mg/l，反硝化和磷释放反硝化和磷释放容积为容积为20 30%，DO 约约1mg/l容积为容积为10%，DO 约约2mg/l进水进水工艺流程工艺流程曝气转碟曝气转碟l直径：直径：1400mm；比重：比重：0.95t/m3l单碟重量：单碟重量：10kgl单碟最大供氧能力：单碟最大供氧能力：1.45kgO2/hl最大动力效率：最大动力效率：2.11kgO2/kw.hl浸没水深：浸没水深：230530mm（500mm）l转速：转速：3060rpm（50rpm）防护罩

6、防护罩l主要实例：主要实例：1)抚顺石油二厂废水处理站抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)；2)燕山石化公司燕山石化公司新建废水处理厂新建废水处理厂(60000m3/d)；3)成都市天彭镇污水处理厂。成都市天彭镇污水处理厂。燕山石化公司燕山石化公司第四期废水处理厂第四期废水处理厂(60000m3/d)；l由丹麦由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；两种形式；l交替交替用做曝气池和沉淀池，无需二沉池和污泥用做曝气池和沉淀池，无需二沉池和污泥回流装置；回流装置；l曝气转刷的利用率曝气转刷的利用率较低，较低，D型二沟只有型二沟只有40%，三沟式

7、则提高到了三沟式则提高到了58%；VR型氧化沟型氧化沟D型氧化沟型氧化沟 三沟交替工作的氧化沟三沟交替工作的氧化沟 l两侧的两侧的A、C二沟交替作为曝二沟交替作为曝气池和沉淀池，而气池和沉淀池，而B沟则一直沟则一直作为曝气池；作为曝气池；l原废水交替地从原废水交替地从A沟和沟和C沟进沟进入，而出水则相应地从入，而出水则相应地从C沟及沟及A沟流出；沟流出；l曝气器的利用率较高曝气器的利用率较高(58%)；l交替运行的方式，为脱氮创交替运行的方式，为脱氮创造了条件，有良好的造了条件，有良好的BOD去去除效果和脱氮效果。除效果和脱氮效果。l主要实例：主要实例：1)邯郸邯郸市东污水处理厂市东污水处理厂

8、(100000m3/d)，三沟；三沟；2)苏州市河西污水处理厂苏州市河西污水处理厂(80000m3/d)，三沟；三沟；3)南通市污水处理厂南通市污水处理厂(25000m3/d)，五沟。五沟。将沉淀池与氧化沟合建，将沉淀池与氧化沟合建，上世纪上世纪80年代由美国公司开发，主要有三种型式：年代由美国公司开发，主要有三种型式：l侧沟型侧沟型 l沉淀池内置式氧化沟沉淀池内置式氧化沟 进水进水固固 液液 分分 离离 器器出水出水污泥悬浮层主沟混合液污泥出水沉淀区沉淀区主沟主沟水下推进器水下推进器水下推进器水下推进器厌氧区厌氧区l内置船型沉淀池的氧化沟内置船型沉淀池的氧化沟 当处理对象为城市废水时，各项当

9、处理对象为城市废水时，各项设计参数设计参数可参考如下：可参考如下：lMLSS(X)5000mg/l；MLVSS(Xv)2000 4000mg/l；l污泥龄污泥龄(c)1)当仅要求当仅要求BOD5去除，去除，c=5 8d；l 2)当要求硝化反应时，当要求硝化反应时，c=10 30d；lHRT(t)20、24、36、48h，根据对出水水质的要求而定；根据对出水水质的要求而定；l污泥负荷污泥负荷 0.03 0.07kgBOD/kgMLSS.d；l容积负荷容积负荷 0.1 0.2kgBOD/m3.d；l回流比回流比 R 50 150%lv(混合液的混合液的沟内流速沟内流速)0.4 0.5m/s；lv(

10、沟底流速沟底流速)0.3m/s。l要求反硝化时，应考虑反硝化所需的容积。要求反硝化时，应考虑反硝化所需的容积。l工艺流程图工艺流程图l兰花沟废水处理厂平面布置图兰花沟废水处理厂平面布置图 1)废水组成：废水组成：生活污水生活污水 50%以食品、化工为主的工业废水以食品、化工为主的工业废水 50%2)流量：流量：旱季为旱季为55000m3/d，雨季为雨季为165000m3/d；3)进出水水质：进出水水质：项目项目pHBOD5CODTNTPSSNH3-NTKN单位单位(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)原原废废水水旱季旱季6.5-9.0180350-

11、400302-4200-雨季雨季-120250-30020-150-处理出水处理出水7.0-8.01550101.0151.030d；污泥回流比污泥回流比 100%。DO值：值：厌氧池厌氧池 0 mg/l 回流污泥中磷的释放；回流污泥中磷的释放；氧化沟氧化沟I 0.51.0mg/l 降解降解BOD、硝化反应；硝化反应；氧化沟氧化沟II 00.5mg/l 硝化、反硝化反应；硝化、反硝化反应；富氧池富氧池 2.0mg/l 磷的吸收。磷的吸收。l吸附吸附生物生物降解（降解（Adsorption-Biodegradation）工艺，工艺，l德国亚琛大学，德国亚琛大学，Bohnke教授，教授，70年代中

12、期。年代中期。1、工艺流程、工艺流程吸附池吸附池曝气池曝气池沉砂池沉砂池格栅格栅废水废水回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥出水出水中间沉淀池中间沉淀池二次沉淀池二次沉淀池A段段B段段 未设初沉池未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；段为一级处理系统；B段由曝气池和二沉池组成；段由曝气池和二沉池组成；A、B两段各自拥有两段各自拥有独立的污泥回流独立的污泥回流系统，两系统，两段完全分开，各自有独特的微生物群体，有利段完全分开，各自有独特的微生物群体，有利于功能稳定。于功能稳定。l不设初沉池，原废水中的微生物全部进入吸附池

13、不设初沉池，原废水中的微生物全部进入吸附池，A段是一个开放性的生物反应器；段是一个开放性的生物反应器；l负荷很高，有利于增殖速度快、适应能力强的微生物负荷很高，有利于增殖速度快、适应能力强的微生物生长；生长；lBOD去除率为去除率为40 70%，出水可生化性有所提高，有，出水可生化性有所提高，有利于利于B段的继续降解；段的继续降解；l污泥产率较高，吸附能力强；污泥产率较高，吸附能力强；l对有机物的去除，吸附作用为主，生物降解占对有机物的去除，吸附作用为主，生物降解占1/3左右。左右。l来水来水为为A段出水，水质、水量较稳定；段出水，水质、水量较稳定；l负荷率为总负荷率的负荷率为总负荷率的30

14、60%；l污泥龄较长，有利于硝化反应。污泥龄较长，有利于硝化反应。1）A段：段：污泥负荷率污泥负荷率 2.0 6.0kgBOD/kgMLSS.d；水力停留时间（水力停留时间（HRT）30min；污泥龄（污泥龄（c）0.3 0.5d；溶解氧（溶解氧（DO）0.2 0.7mg/l。2）B段：段：污泥负荷率污泥负荷率 0.15 0.3kgBOD/kgMLSS.d；水力停留时间（水力停留时间（HRT）2.0 3.0h；污泥龄（污泥龄（c）15 20d；溶解氧（溶解氧（DO）1.0 2.0mg/l。青岛海泊河废水处理厂青岛海泊河废水处理厂1、原废水状况：、原废水状况：设计规模为设计规模为812万万m3/

15、d，其中工业废水约占其中工业废水约占2/3，主要是纺，主要是纺织、机械、轻工等工业废水，其汇水面积为织、机械、轻工等工业废水，其汇水面积为24km2，服务人服务人口口53万人，污水量占全市的万人，污水量占全市的40%，工程总投资，工程总投资1.39亿元。亿元。原废水中有机物浓度很高，是一般城市废水的原废水中有机物浓度很高，是一般城市废水的3 4倍，且其倍，且其BOD5中的约中的约50%为悬浮固体，适于采用为悬浮固体，适于采用AB法。法。2、工艺流程、工艺流程 3、原废水与处理出水水质（、原废水与处理出水水质（mg/l）BOD5CODNH3-NTPSS原废水原废水800150010081100处

16、理水处理水40150 340 4、主要设计参数、主要设计参数A段曝气池：水力停留时间（段曝气池：水力停留时间（t）0.8h 污泥负荷污泥负荷 4.0kgBOD5/kgMLSS.d DO 0.5mg/l 平均耗氧率平均耗氧率 0.38kgO2/kgBOD5中间沉淀池：表面水力负荷中间沉淀池：表面水力负荷 2.0m3/m2.d 停留时间停留时间 1.3h B段曝气池：水力停留时间（段曝气池：水力停留时间（t）4.2h 污泥负荷污泥负荷 0.37kgBOD5/kgMLSS.d DO 1.5mg/l 平均耗氧率平均耗氧率 0.93kgO2/kgBOD5二次沉淀池：表面水力负荷二次沉淀池：表面水力负荷

17、1.1m3/m2.d 停留时间停留时间 3.9h吸附池吸附池中间沉淀池中间沉淀池曝气池曝气池二次沉淀池二次沉淀池污泥浓缩池污泥浓缩池污泥消化池污泥消化池沼气池沼气池A级级B级级l序批式间歇反应器序批式间歇反应器lSequence Batch ReactorSBRSBR的主要反应器只有一个曝气池，同时完成曝气沉淀的主要反应器只有一个曝气池，同时完成曝气沉淀等的功能，其运行可以分为五个工序：等的功能，其运行可以分为五个工序：进水进水曝气曝气反应反应沉淀沉淀排水排水等待等待进水进水出水出水停止进水停止进水曝气反应曝气反应静止沉淀静止沉淀进水进水出水出水排泥排泥滗水器滗水器浮筒浮筒堰口堰口伸缩杆伸缩杆

18、出水管出水管1、工艺流程、工艺流程 原废水原废水格栅格栅沉砂池沉砂池初沉池初沉池SBR池池出水出水1）主要特征：）主要特征：l从时间角度来看，是一种较理想的推流式曝气池；从时间角度来看，是一种较理想的推流式曝气池；l不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；l不设污泥回流设备；不设污泥回流设备；l在多数情况下，无需设置调节池；在多数情况下，无需设置调节池；lSVI值较低，污泥易沉淀，污泥膨胀现象较少；值较低，污泥易沉淀，污泥膨胀现象较少；l易于维护管理，出水水质优于连续式；易于维护管理，出水水质优于连续式；l通过调节，可在单一曝气池内完成脱氮和除磷；通过调节，可在

19、单一曝气池内完成脱氮和除磷；l易于实现自动化控制。易于实现自动化控制。l膜生物反应器是由膜分离技术与生物反应器相结合的生化膜生物反应器是由膜分离技术与生物反应器相结合的生化反应系统；反应系统；l 最早出现在酶制剂工业中（最早出现在酶制剂工业中（60年代）；年代）；l在水处理中应用膜生物反应器技术开始于在水处理中应用膜生物反应器技术开始于70年代初期；年代初期；l80年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。原废水生物反应器 膜分离组件出水l生物反应器有不同的类型：好氧、厌氧；生物反应器有不同的类型：好氧、厌氧；l膜有不同的类型：超滤膜（膜有

20、不同的类型：超滤膜（UF，0.01 0.04 m）、）、微微滤膜（滤膜（MF，0.1 0.2 m）、）、萃取膜（具有选择性）；萃取膜（具有选择性）；l膜材料各不相同：陶瓷、醋酸纤维（膜材料各不相同：陶瓷、醋酸纤维（CA）、）、聚砜聚砜（PS）、）、聚丙烯晴等；聚丙烯晴等；l膜结构也各不相同：中空纤维、管式、平板式等；膜结构也各不相同：中空纤维、管式、平板式等；l按生物反应器与膜单元结合方式：按生物反应器与膜单元结合方式：一体式、分离式、一体式、分离式、隔离式隔离式等。等。一体式系统一体式系统一体式系统l膜组件浸没在生物反应器中；膜组件浸没在生物反应器中；l出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；出水

21、通过负压抽吸经过膜单元后排出；l优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不易堵塞等；易堵塞等；l缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。分离式系统分离式系统l生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜单元相对独立；l生物反应器与膜分离装置相互干扰小。生物反应器与膜分离装置相互干扰小。隔离式系统隔离式系统l选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；l膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；l有毒有害物质不能进入生物反应器。

22、有毒有害物质不能进入生物反应器。膜组件膜组件混合液循环混合液循环萃取膜萃取膜进水进水 萃取膜生物反应器的示意图萃取膜生物反应器的示意图生物反应器生物反应器出水出水循环泵循环泵DODO纯氧进水出水膜组件生物反应器 无泡曝气膜生物反应器示意图SRT与与HRT完全分开，在维持较短完全分开，在维持较短HRT的同时，的同时，又可保持极长的又可保持极长的SRT；膜截流的高效性可使世代时间长的硝化菌等在生物膜截流的高效性可使世代时间长的硝化菌等在生物反应器内生长，因此脱氮效果较好；反应器内生长，因此脱氮效果较好；可维持很高的可维持很高的MLSS；膜分离可使大分子颗粒状难降解物质在反应器内停膜分离可使大分子颗

23、粒状难降解物质在反应器内停留较长时间，最终得以去除；留较长时间，最终得以去除；可溶性大分子化合物也可被截留下来，不会影响出可溶性大分子化合物也可被截留下来，不会影响出水水质，最终也可被降解；水水质，最终也可被降解；膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。曝气系统曝气系统空气反冲空气反冲水反冲水反冲原废水原废水粒状填料粒状填料处理水处理水反反冲冲水水池池曝气生物滤池示意图曝气生物滤池示意图大连马栏河污水处理厂（模型）大连马栏河污水处理厂（模型）粗细格栅粗细格栅 沉砂沉砂 气浮气浮 斜管沉淀斜管沉淀粗细格栅粗细格栅 沉砂沉砂 气浮气浮 斜管沉淀斜管沉淀5、请

24、简述、请简述Orbal氧化沟的基本概念。氧化沟的基本概念。21、吸附再生法中的吸附池与、吸附再生法中的吸附池与A-B法中的法中的A段都是利用微生物的吸附功能，段都是利用微生物的吸附功能，试分析比较其异同之处。试分析比较其异同之处。1、以葡萄糖为碳源和能源，氨氮为氮源，计算在、以葡萄糖为碳源和能源，氨氮为氮源，计算在厌氧条件厌氧条件下每去除下每去除1kgCOD能产生多少标准状态下的甲烷气体？会产生多少能产生多少标准状态下的甲烷气体？会产生多少kg细胞物质？细胞物质？如果假设在厌氧产甲烷过程中无细胞物质的合成，所有葡萄糖都被用于如果假设在厌氧产甲烷过程中无细胞物质的合成，所有葡萄糖都被用于产生甲烷

25、，请计算此时每去除产生甲烷，请计算此时每去除1kgCOD能产生多少标准状态下的甲烷气能产生多少标准状态下的甲烷气体？体？2、有一从大豆中提取蛋白后的工业废水，、有一从大豆中提取蛋白后的工业废水，COD浓度为浓度为5000mg/l左右，氨左右，氨氮浓度约为氮浓度约为50mg/l，但限于测试条件，未能对原废水中的总氮浓度进行，但限于测试条件，未能对原废水中的总氮浓度进行测定；处理工艺流程为测定；处理工艺流程为“厌氧好氧厌氧好氧”串联工艺。串联工艺。运行过程中发现，在厌氧工艺中，废水的运行过程中发现，在厌氧工艺中，废水的COD浓度有大幅度下降，去除浓度有大幅度下降，去除率高达率高达95%，已接近排放标准（，已接近排放标准（150mg/l）；）；但其出水进入好氧工艺后，却出现了有些但其出水进入好氧工艺后，却出现了有些“奇怪奇怪”的现象：废水的现象：废水COD浓浓度不但没有下降，反而还有上升，且在度不但没有下降，反而还有上升，且在一定范围内一定范围内增加曝气或提高污泥增加曝气或提高污泥浓度后，浓度后，COD浓度升高的现象更严重，最高时能接近浓度升高的现象更严重，最高时能接近400mg/l。请合理分析上述现象发生的原因，并给出合适的解决策略。请合理分析上述现象发生的原因，并给出合适的解决策略。