《废水二级处理》PPT课件.ppt

第四节 废水的生物处理,（一）生物处理废水基础知识,1.生物处理中常见的微生物,微生物,植物藻类,动物,原生动物单细胞动物：肉足虫类、鞭毛虫类、纤毛虫类,后生动物多细胞动物：轮虫、线虫,菌类,细 菌,放线菌,酵母菌,霉 菌,病 毒,原核生物,真核生物（真菌）,一组活性污泥图片（细菌）,菌胶团,污泥细碎,菌胶团,菌胶团,肉足虫（变形虫）,游泳型纤毛虫,固着型纤毛虫（累枝虫）,一组活性污泥图片（原生动物）,游泳型纤毛虫（草履虫）,轮虫,轮虫,一组活性污泥图片（后生动物）,原生动物和后生动物可以作为指示微生物,2.细菌的新陈代谢,1）营养物及作用,2）营养类型,3）微生物的呼吸类型,异养型微生物：有机物为底物，终点产物是无机物C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+2817.3KJ自养型微生物：无机物为底物，终点产物是无机物H2S+2O2=H2SO4+能量NH4+2O2=NO3-+2H+H2O+能量,（1）好氧呼吸,（2）厌氧呼吸,发酵：供氢体和受氢体都是有机物C6H12O6=2CH3COCOOH+4H2CH3COCOOH=2CO2+2CH3CHO4H+2CH3CHO=2CH3CH2OH总反应式：C6H12O6=2CH3CH2OH+2CO2+92KJ无氧呼吸：受氢体是无机氧化物C6H12O6+6H2O=6CO2+24H24H+4NO3-=2N2+12H2O总反应式：C6H12O6+4NO3-=6CO2+6H2O+2N2+1755.6KJ,3.微生物的生长规律,（1）AB段：停滞期（2）BC段：对数期（3）CD段：静止期（4）DE段：衰老期,活细菌数对数,停滞期,对数期,静止期,衰老期,培养时间,微生物的生长曲线,D,B,C,A,0,E,4.微生物的生长环境,（1）微生物的营养：碳源、氮、磷营养，BOD:N:P=100:5:1。（2）温度：,微生物生长的温度范围 单位：0C,（3）pH值：,微生物生长的pH范围,（4）毒物：重金属、硫化物、氰氢酸、木材提取物等,废水生物处理的毒物容许浓度,5.废水的生物处理,5.1 废水的好氧生物处理,有机物氧微生物（）,原生质（微生物的增长）,CO2.H2O.NH3SO42-.PO43-,能,热,合成,分解,2/3,1/3,.,随水排出,好氧生物处理过程中有机物转化示意图,5.废水的生物处理,5.2 废水的厌氧生物处理,有机物微生物（）,原生质（微生物的增长）,有机酸、醇、CO2、NH3、H2S等,能,原生质（微生物的增长）,CH4、CO2、NH3、H2S,能,产气阶段,产酸阶段,厌氧生物处理过程中有机物转化示意图,合成,合成,分解,分解,好氧处理与厌氧处理的区别,5.3 厌氧与好氧比较之优点,(1)不需设置曝气装置这样既节省能量，又减少设备投资；厌氧废水处理技术在废水处理成本上比好氧处理便宜得多；(2)降解单位质量有机污染物，产生的生物固体量较少，仅相当于好氧处理法中的1/31/5；厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法少得多；(3)厌氧生物质中约有11N与20的P，生物质产量较少，厌氧方法对营养物的需求量小；(4)每降解1kg的COD，产CH4约为0.35m3；既消除污染，又回收了能源，一举两得；(5)厌氧方法的菌种（例如厌氧颗粒污泥）可以在中止供给废水和营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上；(6)厌氧法具有较强的耐有机物冲击负荷能力。可处理高浓度的有机废水，当废水浓度较高时，不需要大量稀释水。,5.4 厌氧与好氧比较之缺点,(1)相对每单位生物质的基质去除率较低，为同一基质好氧处理时的1/41/10；出水COD浓度高于好氧处理，原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准；(2)污泥增长慢，去除1kg的COD，产生0.040.08kg的悬浮固体。因此厌氧反应器初次启动缓慢，一般需要812周时间，而且在正常运行时，突然废水流量下降时，维持系统生物污泥量是十分重要的问题。(3)厌氧过程中会产生硫化氢、有机酸、醛类等化学物质，其中有的物质既有恶臭又有腐蚀性；(4)某些氧化性的物质对厌氧微生物有一定的毒性和抑制作用。,好氧生物处理技术及其设备,活性污泥法,生物膜法,普通活性污泥法阶段曝气法渐减曝气法吸附再生活性污泥法完全混合活性污泥法序批式活性污泥法,生物滤池生物转盘生物接触氧化生物流化床,好氧生物处理技术,生物膜法与活性污泥法均属于好氧生物处理技术。共同特点：是在有氧的条件下，利用好氧微生物来氧化分解污水中可生物降解的有机物。不同之处：微生物在处理构筑物中的生存方式有所不同。,微生物生存方式：,活性污泥法：曝气池中微生物以絮状体形式，悬浮于曝气池混合液中不断生长繁殖（悬浮生长）。生物膜法：反应器中微生物附着在载体的表面上形成一种生物膜，当废水流经其表面时，生物膜、水和空气相互接触，发生生物化学反应（附着生长）。固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性；和活性污泥法相比，管理较方便；由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度较慢的微生物也能生息，从而构成了稳定的生态系。,(二)生物膜法,1 生物膜法基本原理,依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物（附着生长反应器）,碎石卵石焦炭塑料材料,1.1 生物膜法的净化原理,膜的表面吸取营养和溶解氧容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成的好氧层（12mm）。内部营养和溶解氧的供应条件差，生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生活，形成了厌氧微生物和兼性微生物组成的厌氧层。,1.2 生物膜法的流程,1.3 生物膜法的特点,1）微生物固着于固体表面，对废水水质、水量的变化有较强的适应性；2）管理较方便；3）由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生息，从而构成稳定的生态系。高营养级的微生物越多，污泥量自然就越少。,生物膜法分为以下三类：1）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；2）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；3）流动床型生物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。,2 生物滤池,生物滤池于1889年在劳伦斯实验厂首先开始研究，1910年后期在美国开始了大规模的应用，20世纪70年代逐步被好氧法代替，随着新型滤料的不断诞生，生物滤池又得到了的改进，应用范围不断扩大。,典型的生物滤池的构造,自然通风,不设曝气系统.,2.1 生物滤池的构造,建设中的生物滤池,滤 床,滤床由池体和滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备下述特性：单位体积滤料的表面积要大；能为微生物附着提供大量的表面积：使污水以液膜状态流过生物膜；有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池；物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用不被微生物分解，也不抑制微生物生长；有一定机械强度，不易变形和破碎；价格低廉。,几种常见滤料,比表面积在98340m2/m3，孔隙率为9395,比表面积在81195m2/m3，孔隙率为9395,比表面积65100m2/m3，孔隙率4550,塑料滤料 比重小，孔隙率高，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采用多层的“塔式”结构，高度在10m以上。,石质拳状滤料 滤床高度：12.5m。孔隙率低，滤床过高会影响通风；太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。,滤床高度同滤料种类的关系,布水设备,为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上布水设备有固定式和移动式两种。固定式布水装置由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成，喷水是间隙的，所以布水不均匀，配水的水头要高，配水池也较高（配水面高0.92.1m），故目前应用较少。,移动式布水器组成及重要参数：水竖管和可旋转的布水横管组成，横管可以是多根，布水小孔的直径1015mm，布水横管距滤料表面的高度0.150.25m，喷水旋转所需的水头0.61.5m，布水器在水压反推动力下旋转。旋转布水器的特点：布水比较均匀，淋水周期短，水力冲刷作用强；缺点时喷水孔易堵，低温时要采用防冻措施，仅适用于圆形池。,排水系统,排水系统的作用：收集滤床流出的污水与生物膜；保证通风；支撑滤料 排水系统组成：池子底面及开设于其上的沟渠。重要参数：池子底面坡度(0.010.03)；排水沟坡度0.0050.02。排水总渠坡度0.0030.005。重要提示：要保证不积淤流速(通常采用0.6ms)，排水渠穿过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧，但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。,2.2 生物滤池的工艺类型,生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式生物滤池）。,优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。缺点：占地面积大，易于堵塞，影响环境卫生。,普通生物滤池,第一代工艺滤料粒径较小(2570mm)，滤料层高度通常只有23m左右，多不采用回流措施；,高负荷生物滤池,第二代工艺,处理水回流：（1）可以均化与稳定进水水质；（2）加大水力负荷及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜保持较高的活性；（3）抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。,通过限制进水BOD5和采取处理水回流等技术措施，大幅度地提高了滤池的负荷率,塔式生物滤池,工艺特点：（1）内部形成较强的拔风状态，通风良好，污水、空气、滤料接触充分，充氧效果良好，传质速度快；（2）高负荷率，水力负荷为高负荷生物滤池210倍，生物膜活性高，净化效率也较高；（3）滤层内部的分层，能够承受较高的有机污染物的冲击负荷。,第三代生物滤池高度达20m之多，常采用回流措施。采用塑料滤料。,塔式生物滤池,2.3 工艺流程,初次沉淀池,生物滤池,二次沉淀池,初次沉淀池,生物滤池,二次沉淀池,初次沉淀池,一级滤池,二级滤池,二次沉淀池,初次沉淀池,一级滤池,二级滤池,二次沉淀池,A 增加生物膜的量,B 稀释进水,C,D,2.4 影响生物滤池功能的主要因素,滤床的比表面积和孔隙率：越大越好。滤床的高度：有机物的去除率随高度的增加而提高，但不能太高。负荷：有机负荷和水力负荷回流：提高滤率；改善水质，提供营养元素和降低毒物浓度；调节和稳定进水作用等供氧：自然通风供氧。影响因素主要有池内温度和气温之差，滤池高度，滤料孔隙率，风力等。,2.5 生物滤池的特点,生物滤池的滤料是固定的，废水自上而下流过滤料层。上层以细菌为主，中下层细菌量逐渐减少，原生动物和微型后生动物逐渐增多。生物链较长，污泥量少，运行简易。依靠自然通风供氧，运行费用低。,生物转盘是在生物滤池的基础上发展起来的。净化效率相同，但构造却不同。广泛应用于生活污水及有机工业废水中小型水量和中低浓度的处理。,3.生物转盘,3.1 生物转盘的构造,3.2 生物转盘法的净化原理,去除废水中有机物的机理和生物滤池基本相同。,节能：不需曝气；转盘转动搅拌水流，悬浮物不沉淀，不需要回流污泥，运行动力费用低生物量多，净化率高，适应性强。食物链长，污泥产量少。维护管理简单，功能稳定可靠，没有噪声。占地面积大，建设投资高，寒冷地区需作保温处理。,3.3 生物转盘的特点,空气驱动的生物转盘与沉淀池共建的生物转盘与曝气池相组合的生物转盘,3.4 生物转盘的新进展,4.生物接触氧化法,也称作浸没式生物滤池，它是指在反应池中设置惰性填料，已经预先充氧曝气的污水浸没并流经全部填料，污水中的有机物与填料上的生物膜广泛接触，在微生物的新陈代谢作用下污染物得到去除。,接触氧化池构造示例,4.1生物接触氧化池的构造,酚醛树脂蜂窝填料,4.2常用填料的类型,聚乙烯蜂窝填料,软性填料,半软性填料,4.3生物接触氧化法的特点,(1)填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物固体量较高，具有较高的容积负荷；(2)一部分微生物附着生长在填料表面，不需污泥回流，没有污泥膨胀的问题，运行管理简便；(3)生物固体量多，水流完全混合，具有较强的耐冲击负荷能力；(4)生物膜具有丰富的生物相，污泥产量低。,缺点：填料易堵塞和更换，运行费用较高。,三种处理工艺主要运行参数的比较,生物膜法处理造纸废水,废水,沉砂池,出水,格栅,一沉池,氧化池,二沉池,鼓风机,营养盐,加药,泥浆泵,泥浆泵,浓缩池,污泥池,混合池,污泥池,带式脱水机,离心脱水机,泥饼,泥饼,加药,流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，其质变轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。,5.1 工作原理,5 生物流化床,5.2 流化床的类型,根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构的不同，好氧生物流化床主要有两种类型：,（1）两相生物流化床,（2）三相生物流化床,三相流化床设备较简单，操作亦较容易，此外，能耗也较二相流化床低。,三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间剧烈摩擦而脱落。,三相生物流化床的设计应注意防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率。,5.3 生物流化床的特点,生物固体浓度高，水力停留时间可缩短，容积负荷相应提高，基建费用相应减小不存在活性污泥发中常发生的污泥膨胀和其它生物膜法中存在的污泥堵塞现象适应不同浓度范围的废水，适应较大冲击负荷由于容积负荷和床体高度大，占地面积小,（三）活性污泥法（Activated Sludge Process）,活性污泥：废水的好氧处理过程中，因微生物的大量繁殖和吸附作用而形成的含有大量微生物的絮状体，是由多种微生物与废水中的悬浮物构成的。活性污泥法：有氧存在的条件下，活性污泥吸附吸收氧化降解废水中的有机污染物，一部分转化为无机物并提供微生物生长所需的能源，另一部分转化为微生物自身，通过沉降分离，使有机污染负荷高的废水得到净化。,1、基本流程,活性污泥系统组成,曝气池,剩余污泥排放系统,污泥回流系统,二沉池,曝气系统,生物反应器,泥水分离,供氧，搅拌,保持曝气池微生物浓度,排放增殖污泥，保持系统稳定,曝气池,曝气池出水堰,活性污泥混合液,活性污泥的形态,2.活性污泥中的微生物,细菌、真菌、原生动物、后生动物等。,3 活性污泥的净化原理,（1）絮凝、吸附作用生物聚合物是带有电荷的电解质。具有生物、物理、化学吸附作用和凝聚沉淀作用。污水与活性污泥接触1540min，污水中大部分有机物(70%以上的BOD，75%以上COD)迅速被去除。此时的去除并非降解，而是被污泥吸附，粘着在生物絮体的表面。,（2）微生物的代谢 被吸附的有机物粘附在絮体表面，与微生物细胞接触，在渗透膜的作用下，进入细胞体内，并在酶的作用下要不被降解，要不被同化成细胞本身。,（3）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩污泥浓度（mixed liquor suspended solids,MLSS）：1L混合液内所含的悬浮固体的质量，单位g/L或mg/L。间接反映废水中所含微生物的浓度。污泥沉降比(setting velocity，SV)：一定量的曝气池混合液静置30min后，沉淀污泥与废水的体积比，以表示。反映了污泥的沉淀和凝聚性能的好坏。一般可达1530。污泥容积指数(sludge volume index，SVI)：一定量的曝气池混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占沉淀污泥容积的体积，也称污泥指数，单位mL/g。反映活性污泥的松散程度。一般控制在50150 mL/g。,曝气方式1.鼓风曝气系统2.机械曝气装置3.鼓风+机械曝气系统,曝气作用1.充氧2.搅拌、混合,4 曝气设备,鼓风曝气（扩散曝气）：将空气分散成空气泡，增大空气和混合液的接触界面，把空气中的氧溶解于水。机械曝气（表面曝气）：把大量的混合液水滴和膜状水抛向空气中，然后挟带空气形成水气混合物回到曝气池中，由于气水接触界面大，使空气中的氧很快溶入水中。,（1).鼓风曝气,空气净化器的目的是改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散器阻塞。,鼓风曝气,三叶式罗茨鼓风机,常用鼓风机形式,多极离心风机,多级风机,鼓风曝气,空气净化器,鼓 风 机,扩 散 器,空气输配管系统,鼓风曝气,空气净化器,鼓 风 机,扩 散 器,空气输配管系统,（1）小气泡扩散装置：微孔材料制成的扩散板和扩散管等，其特点是气泡小（直径在1.5mm以下），氧利用率15%-20%，但阻力大，易阻塞；（2）中气泡扩散装置：常用穿孔管，孔直径为23mm，孔眼气体流速不小于10m/s,以防堵塞，其特点是氧利用率8%-12%，但空气压力损失较小；（3）大气泡扩散装置：常用曝气竖管，直径为15mm左右，底口敞开，其特点是气泡大（直径3mm以上），分布不匀，氧利用率4%-6%，不易堵塞；竖管，气泡直径15mm。（4）微气泡扩散装置：气泡直径100um左右，与混合液充分接触混合，促进氧的传递，氧利用率20%-30%，气压损失较大，易堵塞。,扩 散 器,微孔曝气盘,微孔曝气管,ZDB型振动曝气器,膜片式微孔曝气器,KBB型可变微孔曝气器,微孔曝气设备安装,穿孔曝气管,机械曝气,(2)机械曝气,表曝机的转动轴和水面垂直，装有叶轮。,曝气机的转动轴与水面平行,主要用于氧化沟。,充氧原理：(1)曝气设备的提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动,从而不断更新气液接触面,不断吸氧；(2)曝气设备旋转时在周围形成水跃，并把液体抛向空中，剧烈搅动而卷进空气；(3)曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区而吸入空气。,竖式表面曝气机,沉水曝气机,表面曝气机,倒伞形机械曝气器,平板形机械曝气器,卧式曝气刷,充氧原理：在垂直于转动轴的方向装有不锈钢丝（转刷）或板条，转动时，钢丝或板条把大量液滴抛向空中，并使液面剧烈波动，促进氧的溶解；同时推动混合液在池内回流，促进溶解氧的扩散。,曝气转刷,曝气转碟,曝气池的类型,（1）根据混合液流动形态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种；（2）根据采用曝气方法，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械鼓风曝气池；（3）根据平面形状，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种；（4）根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即曝气沉淀池）和分建式两种。,5.活性污泥系统的主要运行方式,(1)推流式曝气池,推流式曝气池的长宽比一般为510；进水方式不限；出水用溢流堰。,a 平面布置,b 横断面布置,推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为12。,推流式曝气池,推流式曝气池,池 形,根据和沉淀池的关系,(2)完全混合曝气池,鼓风曝气完全混合曝气池,特征：池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境基本相同；入流出现冲击负荷，池液组成变化小；池液中各个部分的需氧率比较均匀。,完全混合活性污泥法的应用,进水,一沉池,曝气池,二沉池,出水,污泥填埋,压缩空气,气浮池,N.P,浓缩池,脱水机,混凝剂,溶气水,废水水质指标：BOD5300400mg/l，COD12001600mg/l，SS=600800mg/L，pH为8；排水水质指标：BOD5100mg/l，COD300mg/l，SS100mg/L,pH为67；,运行工艺条件,生化处理：污泥浓度（MLSS）：25g/l挥发性污泥浓度（MLVSS）：23 g/l营养加入量：BOD5:N:P=100:4:0.5曝气池混合液溶解氧：12mg/l曝气池混合液温度：10360C单位质量MLSS的污泥BOD5负荷：0.20.3kg/(kg.d)化学混凝气浮法处理溶气水压力：0.3MPa溶气水量：30处理水量Al2(SO4)3投加量（对于COD）：1.01.4kg/kg污泥脱水：絮凝剂PAM投加量（对于干泥）：34kg/t,处理效果,运行特点,良好的搅拌作用使微生物保持均匀悬浮状态，池内各点微生物所处状态均匀一致；由于具有良好的搅拌作用，进入曝气池的废水与池中有机物浓度较低的大量混合液充分混合，使废水得到了很好的稀释；压缩空气从搅拌叶轮下方进入后，粗大气泡迅速被剪切为细小气泡扩散到整个曝气池中，快速溶解氧，溶解氧均匀分布，氧的利用率高。,构造特征：池体狭长，环形沟渠状，平面多椭圆或圆形。池深较浅，设有表面曝气装置。,曝气装置作用：1、充氧 2、搅拌 3、推动水流,流态特征：介于推流式和完全混合式之间。,（3）氧 化 沟（oxidation ditch）,氧化沟种类,氧化沟种类,氧化沟处理厂俯视图,采用曝气转刷的氧化沟,采用曝气转碟的氧化沟,采用表曝机的氧化沟,氧化沟处理中段废水工艺流程,中段废水,机械细格栅,集水池,高位斜筛,一沉池,Carrousel氧化沟,二沉池,混合反应池,调节均质池,污泥回流池,浓缩池,机械脱水,出水,干泥焚烧或外运,回流污泥,剩余污泥,处理效果,运行工艺条件,活性污泥浓度：46g/l污泥沉降体积：7090污泥体积指数：150200ml/g溶解氧：04mg/l混合液温度：10360C营养盐：BOD5:N:P=100:（12）:（0.20.4）污泥回流比：75以上水力停留时间：24h污泥龄：2530d,处理工艺和运行情况总结,Carrousel氧化沟具有较强的耐冲击负荷能力Carrousel氧化沟具有性状优良的活性污泥系统Carrousel氧化沟处理效果优良且稳定，COD去除率较常规的好氧生物处理工艺要高Carrousel氧化沟对AOX有较好的去除作用,（4）吸附生物降解工艺（AB法）,Adsorption-Biodegration,A，B段各拥有自己的回流系统，有各自的微生物群体,A段：无初沉池，开放性生物系统；A段以高负荷或超高负荷运行，停留时间短，3060minA段主要依靠微生物吸附作用；BOD去除4070，可生化性改善。,AB法特点,B段：水质、水量稳定，净化功能充分发挥；以低负荷运行，停留时间24h。,处理效果稳定，具有抗冲击负荷和pH变化的能力。可以分期建设，条件成熟时候建设二级处理设备。,（5）深井曝气活性污泥法,特点：气液紊流大，液膜更新快，气液接触时间长，溶解氧的饱和浓度也由深度的增加而增加。,（6）间歇式活性污泥法（SBR）,间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)简称SBR法,废水,格栅,沉砂池,初沉池,间歇式曝气池,处理水,SBR工艺流程图,SBR池,SBR工艺的操作过程,间歇式活性污泥法的优点,(1)工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，SBR用于工业废水处理，不需设置调节池。所以基建费用与运行费用都比较低；(2)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(3)污泥沉淀性能好，SVI值较低，一般不会产生污泥膨胀；(4)反应推动力大，出水水质优于连续式活性污泥法；(5)SBR的运行操作、参数控制实施自动化后，可实现最佳运行状态。,活性污泥法发展方向,提高氧利用率减少占地面积减少运行费用提高运行管理自动化深度净化功能（脱N除P）,悬浮生长型与附着生长物法的比较,传统污水处理工艺,可持续发展的工艺,可持续发展的污水处理技术,（四）废水的厌氧生物处理,以前通常能不用厌氧法处理的就不用，不得已时结合厌氧处理与好氧处理先后处理，现在厌氧反应器发展迅速逐渐成为水处理的新的主力设备。,1、厌氧生物处理的原理,复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发酵阶段（又称酸化阶段）、产乙酸阶段、产甲烷阶段水解阶段在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物发酵阶段 梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等,产乙酸阶段上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。产甲烷阶段乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质。经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。,甲烷八叠球菌属,复杂有机物,1水解 2发酵,脂肪酸,乙酸,H2+CO2,3产乙酸,CH4+CO2,H2S+CO2,硫酸盐还原,硫酸盐还原,2、厌氧生物处理的影响因素,pH值：6.87.2温度：中温（36一38）、高温（52一58）COD:N:P=800:5:1有毒物质：无机硫化物、氧化物、挥发有机酸、重金属离子、木材提取物、木素磺酸盐,3、厌氧处理工艺的主要运行方式,（1）第一代厌氧处理反应器厌氧消化池（2）第二代厌氧处理反应器升流式厌氧污泥床（UASB,Lettinga,1979）厌氧滤池（AF,Young和McCarty,1972）厌氧附着膜膨胀床（AAFEB,J ewell,1980）下行式固定膜反应器（DSFF）厌氧流化床（AFB）（3）第三代厌氧处理反应器厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）内循环反应器（IC）升流式厌氧污泥床过滤器（UBF）,升流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanked,UASB）,工作原理：废水从反应器底部进入，与污泥床层的高浓度颗粒污泥接触，污染物被分解产生沼气。污水、污泥和沼气一起向上流动，进入反应器的上部的三相分离器，完成气、液、固三相的分离。被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。出水则从澄清区流出。,UASB的特点,厌氧颗粒污泥实现了污泥龄与水力停留时间的分离UASB对各类废水有很大的适应性三相分离器，对颗粒污泥避免了附设沉淀分离装置、辅助脱气装置和回流污泥设备，简化工艺，节约了投资和运行费用能耗低，产泥量少,UASB反应器的组成,(1)进水配水系统 将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，并有水力搅拌功能。(2)反应区 其中包括污泥床区和污泥悬浮层区，有机物主要在这里被厌氧菌所分解。(3)三相分离器 由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开。,(4)出水系统 其作用是把沉淀区表层处理过的水均匀地 加以收集，排出反应器。(5)气室 也称集气罩，其作用是收集沼气。(6)浮渣清除系统 其功能是清除沉淀区液面和气室表面的浮渣，根据需要设置。(7)排泥系统 其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。,全世界有几千座UASB反应器，占所有厌氧反应器（第二代以上）总数的64%，应用广泛,64,第三代厌氧反应器,共同特点：微生物均以颗粒污泥固定化方式存在与反应器之中，反应器单位容积的生物量更高；能承受更高的水力负荷，并具有较高的有机污染物净化效能；具有较大的高径比，一般在510以上；占地面积小；动力消耗小。,厌氧膨胀颗粒污泥床（expanded granular sludge blanket,EGSB）,主要特点上升流速大，有机负荷率高；反应器高径比大，污泥床处于膨胀状态；反应器设有出水回流系统，更适合处理含悬浮性固体和有毒物质的废水颗粒污泥活性高，沉降性能好，粒径较大，强度较好污泥和废水充分混合、接触，适合处理低浓度有机废水,IC反应器（internal circulation reactor,IC）,IC反应器的优点,平面布置占地面积小处理高纤维含量制浆废水不堵塞，不沉积抗冲击负荷能力强项目建设快，生物启动快碱的消耗少，运行成本更低维修成本少，使用寿命长颗粒污泥抗毒性强,例1：厌氧-好氧与活性污泥法相结合的废水处理工艺流程,福建南纸目前的废水状况,例2：厌氧-A/O-物化法处理APMP废水,