水污染控制工程 Wastewater Treatment
水质指标：物理指标化学指标生物指标
（）BOD5（5日生化需氧量）：指5天水中机污染物氧微生物分解时需氧量（mgL）
（二）水体净作：河流例指河水中污染物河水游流动中浓度然降低现象
（1）物理净化：指污染物稀释扩散沉淀等作河水污染物浓度降低程
（2）化学净化：指污染物氧化原分解等作河水污染物浓度降低程
（3）生物净化：水中生物活动尤水中微生物机物氧化分解作河水污染物浓度降低程
二污水物理处理
（）格栅（Screening）：水处理中格栅阻塞水泵机道阀门较粗悬浮物保证续处理设备正常运行种装置
Screening to remove large subjectssuch as stones or sticks that could plug lines or block tank inlets
(二)沉淀基础理
1沉淀法：利水中悬浮颗粒水密度差重力作产生沉作达固液分离种程
2沉淀法四种法：
1污水处理系统预处理 （沉砂池—预处理手段污水中易沉降机性颗粒物）
2污水初步处理（初沉池）（济效污水中悬浮固体呈悬浮状态机物）
3生物处理固液分离 （二次沉淀池简称二沉池）
4污泥处理阶段污泥浓缩 （污泥浓缩池）
3沉淀类型
（1）沉淀：悬浮颗粒物浓度高：沉淀程中悬浮固体间互干扰颗粒单独进行沉淀颗粒沉淀轨迹呈直线沉淀程中颗粒物理性质变发生沉砂池
（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒物浓度高：沉淀程中悬浮颗粒间互相絮凝作颗粒相互聚集增加快沉降沉淀轨迹呈曲线沉淀程中颗粒质量形状沉速变化化学絮凝沉淀属种类型
（3）区域沉淀（成层沉淀拥挤沉淀）：悬浮颗粒浓度较高（5000mgL）：颗粒沉降受周围颗粒影响颗粒间相位置保持变形成整体降澄清水间清晰泥水界面二次沉淀池污泥浓缩池中发生
（4）压缩沉淀：悬浮物颗粒浓度高：颗粒相互间已压成团状结构互相接触互相支撑层颗粒间水层颗粒重力作挤出污泥浓缩二沉池污泥斗中浓缩池中污泥浓缩程存压缩沉淀
联系区：沉淀絮凝沉淀区域沉淀成层沉淀压缩沉淀悬浮颗粒浓度次增颗粒间相互影响次增强
（三）沉砂池 Grit chamber slow down the flow to allow grit to fall out
1设置沉砂池目作：重力离心力分离基础进入沉砂池污水流速控制相密度机颗粒沉机悬浮颗粒水流带走污水中砂子煤渣等密度较机颗粒免杂质影响续处理构筑物正常运行
2曝气沉砂池工作原理流沉砂池工作原理较
流式沉砂池种传统沉砂池构造简单工作稳定进入沉砂池污水流速控制相密度机颗粒沉机悬浮颗粒水流带走污水中砂子煤渣等密度较机颗粒
曝气沉砂池工作原理：曝气水流螺旋旋转作污水中悬浮颗粒相互碰撞摩擦受气泡升时刷作粘附砂粒机污染物曝气沉淀池沉砂中含机物量低5池中设曝气设备预曝气脱臭防止污水厌氧分解泡加速污水中油类分类等作
3常沉砂池形式：流式沉砂池曝气沉砂池旋流沉砂池
4曝气沉砂池存问题：
（1）砂中含机物
（2）机物包覆砂粒截留效率高
5曝气作：
（1）机物处悬浮
（2）砂粒摩擦气体剪切力紊动条件附着机污染物
（四）沉淀池 Sedimentation tank
Settleable solids settle out and pumped awaywhile oils float to the top and are skimmed off
沉淀池分普通沉淀池浅层沉淀池
沉淀池工艺布置分初沉池二沉池
沉淀池常池水流方分流式竖流式辐流式
沉淀池组成：进水区出水区沉淀区贮泥区缓区
反应沉淀池效率参数—表面水力负荷（溢流率）单位时间通沉淀池单位表面积流量单位：m3(m2·h)
qQA
（五）隔油池
1废水中油存形态：
浮油（100um油水相密度差水中分离出）
细分散油（10—100um长时间静置形成浮油）
乳化油（粒径10um水中含表面活性剂呈乳化状态）
溶解油
2隔油池（然浮法）
3乳化油形成：
(1)生产工艺需制成乳化油
(2)洗涤剂清洗受油污染机械零件油槽车等产生乳化油废水
(3)含油（浮油）废水道中含乳化剂废水相混合受水流搅动形成
4破乳：乳化油油滴表面层乳化剂形成稳定薄膜阻碍油滴合果消乳化剂作乳化油转化浮油
5破乳原理：破坏油滴界面稳定薄膜油水分离
6破乳途径：
(1)投加换型乳化剂
(2)投加盐类酸类物质乳化剂失乳化作
(3)投加某种身成乳化剂表面活性剂
(4)通剧烈搅拌振荡转动乳化液滴猛烈相碰撞合
(5)粉末乳化剂乳状液滤法拦截固体粉末包围油滴
(6)改变乳状液温度（加热冷冻）破坏乳状液稳定
(六)气浮法
1气浮法种固—液分离液—液分离技术通某种方法产生量微细气泡废水中密度接水固体液体污染物微粒粘附形成密度水气浮体浮力作浮水面形成浮渣实现固—液液—液分离
2气浮法必须满足条件：
（1）必须水中提供足够量细微气泡
（2）必须废水中污染物质形成悬浮状态
（3）必须气泡悬浮物质产生粘附作
3产生微细气泡方法气浮法分：电解气浮法分散空气气浮法溶气空气气浮法
4加压溶气气浮法基原理
空气加压条件溶解水然通压力降常压饱溶解空气微细气泡形式释放出
加压溶气气浮法根加压溶气水源分：全加压溶气流程部分加压溶气流程部分回流加压溶气流程
基流程
特点
流程图
优点
缺点
全加压溶气流程
全部入流废水进行加压溶气减压释放装置进入气浮池进行固液分离
（a）溶气量增加油粒悬浮颗粒气泡接触机会
（b）处理水量相条件较部分回流溶气气浮法需气浮池减少基建投资
全部废水压力泵增加含油废水乳化程度需压力泵溶罐均较两种流程投资运转动力消耗较
部分加压溶气流程
部分入流废水进行加压溶气减压释放装置进入气浮池部分直接进入气浮池进行固液分离
（a）较全流程溶气气浮法需压力泵动力消耗低
（b）压力泵造成乳化油量较全部溶气法低
（c）气浮池全部溶气法相较部分回流溶气法
部分回流加压溶气流程
部分清液进行回流加压入流水直接进入气浮池进行固液分离
（a）加压水量少动力消耗省
（b）气浮程中促进乳化
（c）矾花形成絮凝少
气浮池容积较前两种流程
5加压溶气气浮法基原理：
空气水中析出程分两步骤1气泡核形成程2气泡增长程
6黏附：微细气泡悬浮颗粒三种黏附方式：吸附顶托裹挟
7投加化学药剂提高气浮效果：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂
助凝剂作提高悬浮颗粒表面水密性提高颗粒浮性
8压力溶气气浮法系统三部分组成：压力容器系统空气释放系统气浮分离设备
空气释放装置功压力溶气水减压溶气水中气体微气泡形式释放出迅速均匀水中颗粒物质黏附减压释放装置产生微气泡直径20100um
9气固（a）：溶解空气量（A）原水中悬浮固体含量（S）值
aAS减压释放气体总量（g）原水中悬浮固体总量（g）
气固选涉原水水质出水求设备动力等素处理废水气浮实验确定气固实验资料般取值0005006废水中悬浮固体浓度高时取限悬浮固体较高时选限
10废水处理中气浮法沉淀法相较
沉淀法相较浮法具优点：
① 浮法表面负荷高高达12m3(m2·h)水池中中停留时间需10～20min池深需2m左右占面积较少节省基建投资
② 浮法具预曝气作出水浮渣含定量氧利续处理泥渣易腐化
③ 难沉淀法低浊含藻水浮法处理效率高甚原水中浮游生物出水水质
④ 浮渣含水率低般96沉淀池污泥体积少2～10倍污泥续处理利表面刮渣池底排泥方便
⑤ 回收利物质
⑥ 浮法需药剂量沉淀池节省
缺点：浮法电耗较处理吨废水沉淀法耗电约002～004kW·h目前溶气水减压释放器容易堵塞浮渣怕较风雨袭击
三污水生物处理基概念生化反应动力学基础
（）污水生物处理概念：利微生物新陈代谢废水中机物部分转化微生物细胞物质部分转化机物简单机物方法
1根参加代谢活动微生物溶解氧需求分：氧生物处理（存分子氧）缺氧生物处理（存化合态氧）厌氧生物处理（分子氧化合态氧存）
2氧生物处理法：活性污泥法（悬浮生长法）生物膜法（附着生长法）
（二）污水生物处理基原理
1生物处理机物：机物微生物摄取通代谢活动约13分解稳定提供生理活动需量约23转化合成新细胞物质进行微生物身生长繁殖
2生物处理机物：机物转化分3部分：部分转化回收利燃性气体甲烷部分分解二氧化碳水氨硫化氢等机物细胞合成提供量少量机物转化合成新细胞物质
污水中生物脱氮处理程中氮转化包括氨化（氧厌氧条件）硝化（氧）反硝化（缺氧）（+化作）
（三）脱氮磷基理
城镇污水生物脱氮程基步骤：微生物氨化反应分解机氮化合物生成氨亚硝酸盐菌硝化细菌作硝化反应生成（亚）硝酸盐反硝化反应（亚）硝酸盐原氮气进水氨氮浓度较低时化作成脱氮途径
（四）微生物生长规律生长环境
微生物四生长期：停滞期数期静止期衰老期
（五）微生物生长环境
①微生物营养：营养物质碳氮磷BOD5：N：P10051
②温度
③PH 6585
④溶解氧（低2mgL）
⑤毒物质
（六）米氏方程 VVmaxSKm+S
Km半速度常数V12Vmax时底物浓度
Monod方程 μμmaxSKs+S
umaxu限值增长底物（碳源）达饱浓度时值
四活性污泥法 Activates Sludge
The most common option uses microorganisms in the treatment process to break down organic material with aeration and agitationthen allows solids to settle outBacteriacontaining activated sludge is continually recirculated back to the aeration basin to increase the rate of oganic decomposition
（）基概念
1活性污泥种茶褐色絮绒状颗粒活性污泥处理系统核心栖息着量活跃微生物微生物作具机物转化机物活力
活性污泥体细菌数革兰氏阴性菌原生动物活性污泥中量存
2活性污泥法基原理：
（1）通充分曝气供氧量繁殖微生物群体悬浮水中利降解污水中机污染物（氧化分解机物力）
（2）停止曝气时悬浮微生物絮凝体易沉淀水分离污水净化澄清（良凝聚沉淀性）
3活性污泥法基流程——曝气池二沉池曝气系统污泥回流处理系统组成
4活性污泥组成：
a具代谢功活性微生物群体（Ma）
b微生物（细菌）源代谢身氧化残留物（Me）
c原污水挟入难细菌分解惰性机物质（Mi）
d污水挟入机物质（Mii）
5活性污泥法净化机理：
① 吸附阶段：絮状活性污泥表面积(约2000～10000m2m3)表面富集着量微生物外部覆盖着糖类黏液层污水中悬浮胶体物质絮凝吸附程够30min完成污水BOD率达70速率取决：a微生物活性程度b反应器水力扩散程度水动力学规律前者决定活性污泥微生物吸附凝聚性者决定活性污泥絮凝体机污染物接触程度
② 氧化阶段：摄入细胞体机污染物种胞酶脱氢酶氧化酶等催化作微生物进行代谢反应部分机物进行氧化分解终形成二氧化碳水等稳定机物质提供合成新细胞物质需量部分机污染物微生物合成新细胞
③ 絮凝体形成絮凝沉淀阶段：氧化阶段合成菌体机体絮凝形成絮凝体通重力沉淀水中分离出水净化
6活性污泥处理系统效运行基条件求：
（1）废水中含足够营养物质适C：N：P
（2）混合液中应含足够溶解氧
（3）活性污泥反应器呈悬浮状态够充分废水相接触
（4）避免微生物毒害作物质进入
（5）活性污泥浓度应保持适
（6）适PH活性污泥微生物适PH介6585间
（7）适水温1530℃
（8）机负荷率
7活性污泥性质指标
（1）混合液悬浮固体浓度（mixed liquor suspended solidsMLSS）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体质量称污泥浓度MLVSS代表混合液悬浮固体中机物含量
（2）污泥沉降（settled volumeSV）：指曝气池混合液静止30min沉淀污泥体积分数通常采1L量筒测定污泥沉降
（3）污泥体积指数(sludge volume indexSVI)：指曝气池混合液沉淀30min单位质量干泥形成湿污泥体积常单位mlg
SVI沉淀污泥体积（mLL)MLSS(gL)
污泥指数较反映出活性污泥松散程度凝聚沉降性般城市污水正常运行条件SVI100～150间SVI值低说明泥粒细机质含量高缺乏活性高说明污泥沉降性已产生膨胀现象果SVI>200污泥难分离容易产生污泥膨胀
（4）污泥密度指数（SDI）：指曝气池混合液静置30min含100mL沉降污泥中活性污泥悬浮固体克数
（5）污泥龄（SRT）：称污泥均停留时间指日新增污泥均停留曝气池中天数曝气池全部活性污泥均更新次需时间工作着活性污泥总量日排放污泥量值单位d
7活性污泥法中污泥参数
(1)污泥产率系数：活性污泥降解1kgBOD5新生成活性污泥量（0407）
(2)污泥负荷率（FM）：称机底物(F)微生物量(M)值指曝气池单位质量活性污泥单位时间承受机物含量单位kgBOD5(kgMLSS·d)(0204)
(FM值影响污泥增长速率机物速率氧利速率污泥吸附凝聚性重素FM说明营养剩微生物繁殖快处数增长期率高污泥易凝聚沉降沉降性差FM说明营养少微生物缺乏营养进入源呼吸期代谢身细胞物质影响效率沉降性废水处理中应控制BOD负荷定范围：高负荷：15～20中负荷：02～05低负荷：003～005)
(3)污染物容积负荷：单位曝气池效容积单位时间流入污染物量kgBOD5(m3·d)表示
(4)水力停留时间：曝气池效容积污水流量值表示污水曝气池中均停留时间（610h）
8活性污泥法优缺点
活性污泥法具处理力强出水水质等优点世界范围应广泛种废水生物处理工艺存基建运行费较高耗较理较复杂易出现污泥膨胀污泥浮氮磷等营养物质效果限等问题
(二)活性污泥法发展
1常活性污泥法曝气池基形式
（1）推流式曝气池：污水回流污泥般池体端进入水流呈推流型底物浓度进口端高池长逐渐降低池出口端低
（2）完全混合式曝气池：污水进入曝气反应池曝气搅拌作立全池混合曝气池点底物浓度微生物浓度需氧速率完全致
（3）封闭环流式反应池：结合推流完全混合两种流态特点污水进入反应池曝气设备作快速均匀反应器中混合液进行混合混合水封闭沟渠中循环流动封闭环流式反应池短时间呈现推流式长时间呈现完全混合特征
（4）序批式反应池（SBR）：属注水反应排水类型反应器流态属完全混合机污染物着反应时间推移降解操作流程进水反应沉淀出水闲置五基程组成污水流入闲置结束构成周期处理程设曝气搅拌装置反应器次进行混合液始终留池中需外设置沉淀池
2活性污泥法运行方式
（1）传统推流式：污水回流污泥曝气池前端进入池呈推流式流动池末端充氧设备设置池长均匀布置会出现前半段供氧足半段供氧超需现象
（2）渐减曝气法：渐减曝气布置扩散器布气程递减总空气量减少样节省量提高处理效率
（3）分布曝气：采分点进水方式入流污水曝气池中分34点进入均衡曝气池机污染物负荷需氧量提高曝气池水质水量击负荷力
（4）完全混合法：进入曝气池污水快池已存混合液稀释匀化入流出现击负荷池液组成变化较该工艺击负荷具较强适应力污水曝气池分布均匀FM值均等部分机污染物降解工况相微生物群体组成数量致曝气池混合液需氧速率均衡
（5）浅层曝气法：特点气泡形成破裂瞬间氧传递速率水浅层处量空气进行曝气获较高氧传递速率
（6）深层曝气法：深井中利空气作动力促进液流循环深井曝气池气流紊流液膜更新快促KLa值增时气液接触时间延长溶解氧饱度深度增加增加
（7）高负荷曝气法：系统曝气池构造方面传统推流式活性污泥相曝气停留时间1530时曝气池活性污泥处生长旺盛期特点机容积负荷污泥负荷高处理效果低
（8）克劳斯法(Kraus)：厌氧消化清液加回流污泥中起曝气然进入曝气池克服高碳水化合物污泥膨胀问题消化池清液中富含氨氮提供量碳水化合物代谢需氮消化池清液夹带消化污泥相密度较改善混合液沉淀性功效
（9）延时曝气法：曝气时间长活性污泥时间空间部分处源呼吸状态剩余污泥少稳定需消化直接排放工艺具处理程稳定性高进水水质水量变化适应性强需初沉池等优点
（10）接触稳定法：混合液曝气完成吸附作回流污泥曝气完成稳定作工艺特点污水活性污泥吸附池吸附时间短吸附池容积较生池容积较外具定抗击负荷力
（11）氧化沟：氧化沟延时曝气法种特殊形式池体狭长池深较浅沟槽中设表面曝气装置曝气装置转动推动沟液体迅速流动具曝气搅拌两作
（12）纯氧曝气法：纯氧代空气提高生物处理速度密闭容器中溶解氧饱度提高氧溶解推动力着提高氧传递速率增加处理效果污泥沉淀性
（13）吸附生物降解工艺(AB法)：处理效果稳定具抗击负荷PH变化力该工艺根济实力进行分期建设
（14）序批式活性污泥法（SBR法）：
1工艺系统组成简单设二沉池曝气池兼具二沉池功污泥回流设备
2耐击负荷般情况需设置调节池
3反应推动力易优连续流系出水水质
4运行操作灵活通适调节单元操作状态达脱氮磷效果
5污泥沉淀性SVI值较低效防止丝状菌膨胀
6该工艺操作阶段项运行指标通计算机加控制便控运行易维护理
3氧化沟工艺特点：
（1）简化预处理氧化沟水力停留时间污泥龄般生物处理法长悬浮机物溶解性机物时较彻底排出剩余污泥已高度稳定氧化沟设初沉池污泥需进行厌氧消化
（2）占面积流程中省略出次沉淀池污泥消化池时省略二次沉淀池污泥回流装置污水处理厂总占面积仅没增相反缩
（3）具推流式流态特征氧化沟具推流特性溶解氧浓度池长方形成浓度梯度形成氧缺氧厌氧条件通系统合理设计控制取更磷脱氮效果
（三）气体传递原理曝气设备
1氧吸收率：指混合液供1kg氧时水中获氧量评价鼓风曝气
2动力效率：指单位动力单位时间转移氧量评价机械曝气
3液相中溶解氧浓度变化率dcdtKLAV(csc)
KL—液膜中氧分子传质系数
A—气液接触界面面积m3
Cs—界面氧分压应溶液饱溶解氧值
C—溶液中溶解氧浓度
4影响KLa值素：
（1）溶解水中憎水性机物影响KLa值
（2）水体温度时影响KLa值Cs值
5曝气作：
1废水中供氧
2起搅拌混合作活性污泥处悬浮状态达污泥污染物溶解氧充分接触
6曝气设备：鼓风曝气机械曝气
鼓风机供应定风量满足生化反应需氧量保持混合液悬浮固体呈悬浮状态风压满足克服道系统扩散器摩擦损耗扩散器部静水压空气净化器目改善整曝气系统运行状态防治扩散器阻塞
7曝气设备性指标：1氧转移率2充氧力3氧利率
计算 氧速度基质BOD关系
R0a＇QSr+b＇Vx
Q废水处理量
a’均转化1kgBOD需氧量
b’微生物身氧化需氧量
X污泥浓度
V污泥体积
（四）活性污泥法设计计算
污泥龄污水处理系统设计运行理中作
污泥泥龄生物固体停留时间定义处理系统（曝气池）中微生物均停留时间工程指反应系统微生物总量日排出剩余微生物量值活性污泥泥龄活性污泥处理系统设计运行重参数曝气池设计中活性污泥法出水水质曝气池混合液污泥浓度污泥回流等污泥泥龄存定数学关系活性污泥泥龄计算出曝气池容积剩余污泥计算中根污泥泥龄直接计算天剩余污泥活性污泥处理系统运行理程中活性污泥泥龄会影响污泥絮凝效果外污泥泥龄助进步解活性污泥法某机理助说明活性污泥中微生物组成
曝气池容积 VYQ(S0Se)θcX(1+Kdθc)
Y—活性污泥产率系数gVSSgBOD
Q—预曝气时间相均进水流量m3d
S0—曝气池进水均BOD5值
Se—曝气池出水均BOD5值
X—曝气池混合液污泥浓度MLVSS
Kd—源代谢系数d1
（五）活性污泥法运行理
1活性污泥培养驯化
培养：活性污泥微生物提供定生长繁殖条件段时间会活性污泥形成数量逐渐增加达处理废水需污泥浓度
驯化：混合微生物群进行淘汰诱导适应环境条件处理废水特性微生物抑制具分解废水机物活性微生物发育诱导出利废水机物酶体系
2污泥膨胀：指污泥体积增密度降污泥凝聚性沉降性恶化致处理水浑浊现象
3污泥特征
（1）结构松散质量变轻沉淀压缩性差
（2）SV值增时达90SVI达300量污泥流失出水浑浊
（3）二次沉淀池难固液分离回流污泥浓度低法维持曝气池正常工作*
4致丝状菌量繁殖原：
（1）DO（溶解氧）菌胶团求DO少05mgL丝状菌DO低01mgL环境中较生长甚厌氧条件残存受影响般说曝气池中溶解氧应保持2mgL
（2）击负荷 负荷超正常负荷污泥膨胀程度提供絮凝体增絮体部DO消耗提高致絮体部缺氧抑制菌胶团生长提供丝状菌生长低氧条件丝状菌生长超菌胶团生长导致污泥膨胀
（3）营养条件变化 般细菌营养BOD5：N：P100：51条件生长果NP缺乏CN升高碳水化合物相剩适宜丝状菌生长
（4）硫化物 验表明含硫化合物高废水易发生硫细菌引起丝状菌膨胀
（5）毒重金属击负荷 然重金属丝状细菌菌胶团抑制作丝状细菌消失时絮体呈针点状出水悬浮物浓度提高
（6）PH值 丝状菌生长PH4565菌胶团生长PH6—8
（7）温度 丝状菌适宜高温生长高温环境易发生污泥膨胀菌胶团适宜中温
5常见问题：污泥浮 泡沫问题
（六）二次沉淀池
1二次沉淀池功时满足澄清（固液分离）污泥浓缩（回流污泥含水率降低回流污泥体积减少）两方面求
2二次沉淀池构造采流式竖流式辐流式沉淀池应注意特点：
（1）二次沉淀池进水部分仔细考虑应布水均匀造成利絮凝条件泥花结
（2）二沉池中污泥絮体较轻容易出水挟走限制出流堰流速
（3）污泥斗容积考虑污泥浓缩求
五生物膜法 Trickling Filters
These are beds of coarse media(often stones or plastic) 310 ft deepWastewater is sprayed into the air(aeration)and the allow to trickle through the mediabreak down material in the wastewaterTrickling fliters drain at the bottomthe wastewater is collected and then undergoes sedimentation
（）概述
1生物膜法污水土处理工强化法固着固体介质表面微生物废水中溶解性机污染物种广泛采生物处理方法
2生物膜形成程：含机分子水→生物膜附着生长载体表面→改良载体表面→浮游微生物细胞变成解吸细胞→摄取消耗水中底物营养物质→产生胞外聚物生物膜紧紧结合起→进入水中）
3生物膜法特征（活性污泥法相）
（1）生物相特征
①生物样化 够形成复杂稳定复合生态系统
②食物链长 形成细菌—真菌—原生动物—生动物—微型动物长食物链生物膜够栖息高水生物污泥量低活性污泥法
③存活世代时间较长微生物 呈固着态生物固体均停留时间长生物膜够生长世代时间较长增值速度较慢微生物
④生物膜法分段进行利培养优势菌种
（2）工艺特征
①水质水量变动具较强适应性耐击负荷够处理低浓度污水生物膜反应器受水质水量变化引起机负荷水力负荷波动影响较段时间中断进水工艺遭破坏反应器性受致命影响恢复起较快
②污泥沉降性良易固液分离剩余污泥产量少降低污泥处理处置费
③生物量高处理力净化功显著提高
④易运行理节减少污泥膨胀问题
缺点：
（1）需较填料支撑结构少情况基建投资超活性污泥法
（2）出水常常携带较脱落生物膜片量非活性细悬浮物分散水中处理水澄清度降低
3生物膜法分类：
接触方式：填充式浸渍式
填充式（固定表面流接触）：生物滤池 生物转盘
浸渍式（完全浸没鼓风曝气）：接触氧化法 生物流化床
4生物膜法基原理：生物膜法处理污水污水生物膜接触进行固液相物质交换利膜微生物机物氧化废水获净化时生物膜微生物断生长繁殖
5氧生物膜培养三种方法：然挂膜法（带然菌种污水）活性污泥挂膜法（活性污泥污水混合）优势菌种挂膜法
（二）生物滤池
1生物滤池构造：滤床布水设备排水系统三部分
2理想滤料应具特征：
（1）微生物附着提供量表面积
（2）污水液膜状态流生物膜
（3）足够空隙率保证通风（保证氧供）脱落生物膜水流出滤池
（4）微生物降解抑制微生物生长较化学稳定性
（5）定机械强度
（6）价格低廉
3设置布水设备目污水均匀分布滤床表面
4排水系统作
（1）收集滤床流出污水生物膜（2）保证通风（3）支撑滤料
5生物滤池形式适条件
低负荷生物滤池：仅污水量区较偏僻石料贵场合尚
高负荷生物滤池：适部分污水处理程水力负荷机负荷较高
6影响生物滤池性素
（1）滤池高度：着滤池深度增加微生物低级趋高级种类逐渐增生物膜量少层生物膜微生物相处理污水功速率
（2）负荷率（机负荷N水力负荷qFqV）低负荷条件着滤率提高污水中机物传质速率加快生物膜量增滤床特表面容易堵塞高负荷条件着滤率提高污水生物滤床中停留时间缩短出水水质相应降
（3）回流（利污水厂出水生物滤池出水稀释进水做法称回流回流水量进水量回流）i提高生物滤池滤率
ii提高滤率利防止产生灰蝇减少恶臭
iii进水缺氧腐化缺少营养元素含害物质时回流改善进水腐化情况提供营养元素降低毒物浓度
iv进水质量波动时回流稳定调节进水作
（4）供氧 微生物氧性厌氧性兼氧性微生物氧需求氧气量制约微生物活性进影响微生物分解机物反应速率影响处理效果
（三）生物接触氧化法
生物接触氧化法种具活性污泥法生物膜法该法生物接触氧化池（曝气池）中充填种填料部分微生物生物膜形式附着生长填料表面部分微生物悬浮生长水体中生物膜作废水净化
（四）生物转盘
生物转盘组成部分转动轴转盘废水处理槽驱动装置等
（五）生物流化床
1生物流化床处理技术助流体（液体气体）表面生长着微生物固体颗粒（生物颗粒）呈流态化时进行降解机污染物生物膜法处理技术
2生物流化床类型：两相三相流化床
3三相流化床：指反应器气液固三相存生物流化床特点流化床直接充氧代外部充氧装置气体通入具混合效果生物颗粒间剧烈摩擦易生物膜表层行脱落免体外脱膜装置
4生物流化床优点
（1）生物固体浓度高（1020gL）水力停留时间缩容积负荷相应提高78kgCOD(m3·d)基建费相应减
（2）存活性污泥法中常发生污泥膨胀问题生物膜法中存污泥堵塞现象
（3）适应浓度范围较击负荷
（4）容积负荷床体高度占面积缩
六稳定塘污水土处理 Lagoons
These are slowcheap and relatively inefficientbut can be used for various types of wastewaterThey rely on the interaction of sunlightalgaemicroganismsand oxygen(sometimes aerated)
（）稳定塘
1稳定塘：稳定塘名氧化塘生物塘污水净化程然水体净程相似种利天然净化力处理污水生物处理设施
2稳定塘分类：塘微生物类型供养方式功等分：氧塘兼氧塘厌氧塘曝气塘深度处理塘
3氧塘净化机理：氧塘存着细菌藻类原生生物生系统阳光射时塘藻类进行光合作释放出氧时风力搅动塘表面存然负氧二者水塘呈氧状态塘氧型异氧细菌利水中氧通氧代谢氧化分解机污染物合成身细胞质（细胞增殖）代谢产物CO2藻类光合作碳源
4氧塘生物种群细菌藻类原生动物生动物水蚤
（二）污水土处理
1污水土处理工调控利土壤微生物植物组成生态系统污水中污染物净化处理方法污染物净化时水中营养物质水分循环利土处理污水资源化害化稳定化处理利系统
2土处理技术五种类型：慢速渗滤快速渗滤表漫流湿渗滤系统
土处理系统净化机理：污水土处理系统中净化综合净化程包括物理滤物理吸附物理沉积物理化学吸附化学反应化学沉淀微生物机物降解等程
3污染物途径：
（1）BOD
部分土壤表层土中土壤中量样行微生物滤截留土壤颗粒空隙间悬浮机物溶解机物进行生物降解合成微生物细胞
（2）磷氮
土处理中磷通植物吸收化学反应沉淀（土壤中钙铝铁等离子形成难溶磷酸盐）物理吸附沉积（土壤中粘土矿物磷酸盐吸附沉积）物理化学吸附（离子交换络合吸附）等方式效果受土壤结构阳离子交换容量铁铝氧化物植物磷吸收等素影响
氮通植物吸收微生物脱氮（氨化硝化反硝化）挥发渗出（氨碱性条件逸出硝酸盐渗出）等方式率受作物类型生长期氮吸收力土处理系统工艺等素影响
（3）悬浮物质
污水中悬浮物质作物土壤颗粒间空隙截留滤
（4）病原体
污水土壤滤水中部分病菌病毒率达92—97
（5）重金属
重金属吃通物理化学吸附化学反应沉淀等途径
七污水厌氧生物处理
1废水厌氧生物处理指分子氧条件通厌氧微生物（包括兼氧微生物）作废水中种复杂机物分解转化甲烷二氧化碳等物质程称厌氧消化
2厌氧发酵通常分三阶段：
第阶段水解发酵阶段：复杂机物厌氧菌胞外酶作首先分解简单机酸继简单机酸产酸菌作厌氧发酵氧化转化成乙酸丙酸丁酸等
第二阶段产酸产气阶段：产氢产乙酸菌第阶段中产生中间产物转化乙酸氢二氧化碳生成
第三阶段产甲烷阶段：产甲烷菌第阶段第二阶段产生乙酸氢气二氧化碳等转化甲烷
厌氧生物处理中温（35℃—38℃）进行（中温消化）高温（52℃—55℃）进行（称高温消化）厌氧生物处理程中需考虑项素产甲烷菌影响产甲烷菌两温度段时活性高处理效果
3厌氧生物处理优缺点：
优点：（1）厌氧废水处理技术成低济性
（2）厌氧处理耗少产生量源
（3）厌氧废水处理负荷高占少反应器体积
（4）厌氧方法处理高浓度机废水
（5）厌氧方法产泥量少剩余污泥脱水性耗
（6）厌氧方法营养物需求量少BOD：N：P（350500）：51
（7）厌氧方法菌种（厌氧污泥颗粒）沉降性生物活性保存期长
（8）厌氧处理系统规模灵活设备简单易操作
缺点：（1）厌氧方法然负荷高进水浓度高机物性绝量高出水COD浓度高氧处理般达标排放
（2）厌氧反应器初次启动程缓慢般需8—12周时间原厌氧细菌增殖缓慢
（3）厌氧程常常会产生异味包括CH4H2S挥发性机物等控制易周围环境带污染危害
（4）厌氧微生物毒性物质较敏捷毒废水性质解足操作严重时导致反应器运行条件恶化
4影响厌氧生物处理素：pH温度生物固体停留时间（污泥龄）搅拌混合营养CN毒物质等
5提高厌氧生物处理效考虑：
（1）pH维持68—72间
（2）温度维持中温（3538℃）高温（52—55℃）
（3）保持较长生物固体停留时间
（4）系统避免进行连续剧烈搅拌
（5）碳：氮：磷控制20030051宜
（6）需控制毒物质浓度防止毒物质影响微生物生存效果降低
6硫化氢毒害作：脱硫弧菌（属硫酸盐原菌）乳酸丙酮酸乙醇转化H2CO2乙酸含硫机物（SO42SO32）存时优先原SO42SO32产生H2S形成产甲烷菌机制竞争厌氧处理系统中SO42SO32浓度高时产甲烷程会受抑制
解决方案：采两段式工艺
7流式厌氧污泥床反应器（UASB）
污水通厌氧污泥床反应器反应器底部高浓度高活性污泥层部分机物里转化成CH4CO2气态产物（消化气）搅动气泡黏附污泥污泥层形成污泥悬浮层反应器部设三相分离器完成气液固三相分离分离消化气部导出分离污泥动滑落悬浮污泥层出水澄清区流出反应器培养出量厌氧颗粒污泥反应器负荷般高浓度机废水水温30℃左右时负荷率达10～20kg CODm3•d
八污水化学物理化学处理 Tertiary treatment
An increasing number of wastewater facilities also employ tertiary treatment may include processes to remove nutrients such as nitrogen and phosphorusand carbon adsorption to remove chemicalsThe process can be physicalbiologicalor chemical
1污水化学处理利化学反应作水中杂质
2常化学处理方法：化学混凝法中法化学沉淀法氧化原法
3化学处理象水中机机（难生物降解）溶解物质胶体物质
4生物处理相：成高运行理较容易占较污泥较难脱水处理
化学处理产生污泥
生物处理产生污泥
数量
较
较少
质量
种机机物质
微生物NP等
体积
较
较
处理处置
较麻烦处理流程：存储—浓缩—调理—脱水—终处置
较简单处理流程：储存—调理—脱水浓缩—终处置
（）化学混凝法
1混凝：废水中预先投加化学药剂破坏胶体稳定性废水中胶体细悬浮物聚集成具分离性凝聚体加分离程
2混凝原理胶体稳定性：
（1）胶体微粒直径103—108mm粒径质量
（2）颗粒受水分子热运动碰撞作规布朗运动
（3）胶体微粒身带电类胶体微粒带性电荷彼间存静电排斥力
（4）许水分子吸引胶体微粒周围形成水化膜阻止胶体微粒带相反电荷离子中
3化学混凝法原理适条件：
原理：混凝通废水中投加混凝剂（coagulant）破坏胶体稳定性通压缩双电层作吸附架桥作网捕作细悬浮颗粒胶体微粒聚集成较粗颗粒沉降水分离废水净化
适条件：废水中细悬浮颗粒胶体颗粒颗粒然沉降法难水中分离出
脱稳：胶粒ζ电位降低消致失稳定性程
凝聚：脱稳胶粒相互凝结
絮凝：高分子物质吸附架桥作微粒相互粘结程
凝聚絮凝总称混凝
4混凝剂：机盐类混凝剂（铝盐铁盐）
高分子混凝剂（聚合氯化铝（PAC）聚丙烯酰胺）
助凝剂：调节改善混凝条件改善絮凝体结构利高分子助凝剂强烈吸附架桥作细絮凝体变粗紧密
5影响混凝效果素
（1）水温
水温低时水解困难粘度利脱稳胶粒相互絮凝影响絮凝体结进影响续沉淀处理效果 改善办法投加高分子助凝剂气浮法代沉淀法作续处理
（2）pH值
水pH值混凝影响程度视混凝剂品种异高分子混凝剂尤机高分子混凝剂混凝效果受pH值影响较
（3）水中杂质成分性质浓度
天然水中含黏土类杂质需投加混凝剂量较少污水中含量机物时需投加较混凝剂效果投量达10～103mgL生产实混凝试验选择合适混凝剂品种佳投量
（4）水力条件
混合阶段求药剂迅速均匀扩散全部水中创造良水解聚合条件胶体脱稳颗粒布朗运动紊动水流进行凝聚 求形成絮凝体混合求快速剧烈搅拌秒钟分钟完成
6化学混凝剂投加时必须立处理水充分混合剧烈搅拌
废水混凝剂助凝剂进行充分混合进行反应混凝沉淀前提立处理水充分混合剧烈搅拌创造良水解聚合条件胶体脱稳颗粒布朗运动紊动水流进行凝聚
（二）化学沉淀法
化学沉淀法
化学混凝法
原理
废水中投加化学物质废水中离子发生反应生成难溶沉淀物水中析出已达降低水中溶解污染物目
混凝法通混凝剂颗粒胶体聚集成颗粒沉降定化学反应发生
药剂
投加氢氧根硫化物钡盐等废水中离子反应生成沉淀物化学物质
混凝效果类健康害价廉易方便机盐类机高分子类混凝剂助凝剂
（三）氧化原法
1高级氧化技术：羟基（·OH）作氧化剂高级氧化工艺
2电镀废水含CN加氯氧化N2CO2（氧化法）
般采间歇式分批处理处理时分两步进行先加碱调整pH10时质量浓度计算量（CN：Cl2127）加氯搅拌混合数分钟然调整pH85量计算量（CN：Cl2141）110第二次加氯搅拌1h完成反应反应式：
第步：CN+2OH+Cl2→CNO+2Cl+H2O
第二步：2CNO+4OH+3Cl2→2CO2↑+N2↑+6Cl+2H2O
3高级氧化技术特点：
（1）高氧化性：·OH种极强化学氧化剂氧化原电位普通氧化剂氯气氧化氢高
（2）反应速率快：反应速率常数达108—1010L(mol·s
（3）提高生物降解性减少三卤甲烷（THMs）溴酸盐生成：避免减少氯气氧化产生三卤甲烷臭氧氧化产生溴酸盐等害化合物
4种代表性高级氧化工艺：
1Fenton试剂（亚铁盐氧化氢组成）
2H2O2UV工艺
3湿式氧化（WO）催化湿式氧化（CWO）工艺
利物理化学原理化工单元操作污水中杂质处理象污水中机机（难生物降解）溶解物质胶体物质尤适处理杂质浓度高污水（回收利方法）低废水（作污水深度处理）
（四）吸附法
1吸附等温式：表明吸附物量浓度间关系式
FreundlichLangmuir吸附等温式
2影响吸附素：
（1）溶质（吸附质）性质
溶质溶剂间作力溶质分子电离极性
（2）吸附剂性质
吸附量少着吸附剂表面积增增加
（3）溶液性质
pH值温度存物质
3吸附层穿透：吸附剂活性中心吸附质吸附逐渐达饱出水水质达标
4吸附剂生：吸附剂身结构基发生变化情况某种方法吸附质吸附剂微孔中恢复吸附性
5活性炭高温加热生法：
（a）干燥吸附饱活性炭加热100~150℃目吸附细孔中水分（含水率约40％~50％）蒸发出时部分低沸点机物着挥发出
（b）炭化水分蒸发继续加温700℃时低沸点机物全部挥发脱附高沸点机物热分解部分成低沸点机物挥发脱附部分炭化残留活性炭微孔中
（c）活化炭化留活性炭微孔中残留炭通入活化气体（水蒸汽二氧化碳氧）进行气化达重新造孔目活化温度般700~1000 ℃
(五)离子交换法
1常离子交换剂磺化煤离子交换树脂
2离子交换树脂工合成高分子聚合物树脂体活性基团两部分组成活性基团固定离子活性离子组成固定离子固定树脂网状骨架活性离子（交换离子）静电引力固定离子结合起两者电性相反电荷相等
特点：交换容量高球形颗粒水流阻力交换速度快机械强度化学稳定性成较高
3离子交换树脂分类：活性基团分：含酸性基团阳离子交换树脂含碱性基团阴离子交换树脂含胺羧基团螯合树脂含氧化原基团氧化原树脂两性树脂
4离子交换树脂性指标：
离子交换容量树脂交换力标准重量法容积法两种方法表示重量法指单位重量干树脂中离子交换基团数量mmolgmolg表示容积法指单位体积湿树脂中离子交换基团数量mmolLmolm3树脂表示
全交换容量指树脂中活性基团总数
工作交换容量指定工作条件实际发挥交换容量实际应中受种素影响般工作交换容量总交换容量60％~70％
效交换容量指出水达定指标时交换树脂交换容量
5离子交换运行操作步骤
（1）交换
交换程树脂层高度水流速度原水浓度树脂性生程度等素关出水中离子浓度达限值时应进行生
（2）反洗
目松动树脂层便步生时注入生液分布均匀时时清积存树脂层杂质碎粒气泡反洗原水（净水净水污染）
（3）生
生程交换反应逆程助具较高浓度生液流树脂层先前吸附离子置换出交换力恢复
（4）清洗
清洗水交换处理净水清洗时树脂层残留生废液清洗掉直出水水质符合求止
6电镀含铬废水处理
采阳离子交换剂732强酸性树脂阴离子交换剂710孔型弱碱树脂
铬镀槽洗涤水杂质铬酸洗涤水中铬酸铬酸根阴离子交换柱行保证回收铬酸纯度漂洗槽流水需先阳离子交换柱然流阴离子交换柱保证出水水质工作期阴离子交换柱流出水流阴离子交换柱阴离子交换剂铬酸根饱氢氧化钠溶液生洗脱树枝铬酸根恢复氢氧型阴离子交换剂生排出氢氧化钠铬酸钠混合溶液流阳离子交换柱转化纯铬酸溶液
（六）萃取法
萃取设备分三类：罐式（萃取器）塔式（萃取塔）离心式（离心萃取机）
（七）膜析法
膜析法利薄膜分离水溶液中某种物质方法通称
超滤存三种作
（1）溶质膜表面微孔孔壁发生吸附
（2）溶质粒径膜孔径相仿溶质嵌空中引起阻塞
（3）溶质粒径膜孔径溶质膜表面机械截留实现筛分
九城市污水深度处理
1硝化反应亚硝酸菌硝酸菌完成
2反硝化菌属异养型兼性厌氧菌氧存时会O2微电子受体进行氧呼吸氧NO3NO2存时NO3NO2电子受体机碳电子供体营养源进行反硝化反应
反硝化反应碳源源分三类：外加碳源原水中含机碳院呼吸碳源—细菌体原生物质贮存机物
3生物法磷（聚磷菌）
4生物脱氮磷影响素
（1）环境素：温度pH溶解氧
（2）工艺素：污泥龄反应区水力停留时间
（3）污水成分：BOD5NP值
十污泥处理处置
Settled solids(sludge) from primary and secondary treatment settling tanks are given further treatment and undergoe several options for disposal
（）污泥源性质数量
1表征污泥性质参数项目：含水率含固率挥发性固体毒害物含量脱水性等
2通常含水率85时污泥呈流态6585时呈塑态低60时呈固态
3污泥中水分存形式：游离水毛细水部水
（二）污泥处理处置
1污泥处理工艺：储存—浓缩—稳定—调理—脱水—干化—终处理
2常污泥处置方法：
（1）农业利
污泥中氮磷钾农作物生长必须养分熟污泥中腐殖质良土壤改良剂施前采堆肥厌氧消化等措施消中病原体寄生虫重金属达关卫生标准农业求
（2）填埋
污泥单独填埋垃圾填埋常终处理方法污泥填埋前稳定处理选择填埋场时研究该处水文质条件土壤条件避免水受污染填埋场渗滤液应收集做适处理
（3）焚烧
污泥灰量约含水率75污泥110焚烧灰烬填埋利焚烧时尾气必须进行处理
（4）投放海洋
避免海岸线海污染求污泥投入远洋
3污泥浓缩降低污泥含水率减少污泥体积效方法减缩污泥间隙水（游离水）
4污泥浓缩方法：沉降法气浮法离心法
5浓缩池固体通量：单位时间通浓缩池断面干固体量kgm2·h
6气浮浓缩法设计参数：
气固指溶气水减压释放出空气量需浓缩固体量重量
回流加压溶气水量需浓缩污泥量体积
7污泥稳定常方法消化法（厌氧生物处理法）
污泥中挥发性固体量降低40左右认定已达污泥稳定
8消化池构造：集气罩池盖池体锥体组成
9蛋形消化池特点池体采佳流体力学形状需完全混合量池中存死角容积利率高外池顶液面暴露面积通单独设置搅拌机达理想破渣效果
缺点构造较复杂投资费高
10沼气（消化池）收集利：估算公斤挥发固体全部消化07511m3消化气(般含甲烷5060)
11污泥调理：调理破坏污泥胶态结构减少泥水间亲力改善污泥脱水性
12污泥脱水性评价指标：
（1）阻抗值r
滤阻抗r物理意义单位干重滤饼阻力
（2）毛细吸水时间（CSTCapillary Suction Time）：值等污泥滤纸接触时毛细作水分滤纸渗透1cm长度时间秒计
13污泥脱水作污泥中毛细水表面附着水
14污泥然干化污泥干化床污泥塘两种类型
15污泥干化床脱水效果影响素气候条件污泥性质
⑴ 气候条件
降雨量蒸发量相湿度风速年冰冻期等干化床效果影响
研究表明水分污泥中蒸发数量清水中蒸发量75％左右降雨量57％左右会污泥吸收
⑵ 污泥性质
⑶ 污泥调理
采化学调理提高污泥干化床效率投加机高分子絮凝剂显著提高渗滤脱水速率投加硫酸铝时絮凝作外硫酸铝溶解污泥中碳酸盐作产生量二氧化碳气体污泥颗粒浮表面24h见混凝脱水效果干化时间致减少半
16污泥干燥焚化
17污泥道输送
污水回称生利指污水处理达回水水质求回工业农业城市杂景观娱乐补充表水水等
补充：生物脱氮新技术
短程硝化反硝化
1生物脱氨氮硝化反硝化两程：反硝化反应NO3电子受体时生物脱氮程NO3途径反硝化反应NO2电子受体时生物脱氮程NO2程前者称全程硝化反硝化者称短程硝化反硝化
2短程硝化反硝化基原理硝化程控制亚硝酸盐阶段阻止NO2进步硝化然直接进行反硝化
3全程硝化反硝化相短程硝化反硝化具优点：
（1）硝化阶段减少25左右需氧量降低耗
（2）反硝化阶段减少40左右机碳源降低理费
（3）反应时间缩短反应器容积减少3040左右
（4）具较高反硝化速率NO2反硝化速度通常NO3高63左右
（5）污泥产量降低硝化程少产生污泥3335左右反硝化程少产污泥55左右
（6）减少投碱量等
二时硝化反硝化（SND）
1年氧反硝化异养硝化菌发现氧反硝化异养硝化养反硝化等研究进展奠定SND生物脱氮理基础
2SND优越性：（1）节省反应器体积（2）缩短反应时间（3）需酸碱中
3技术关键硝化反硝化反应动力学衡控制
4微环境理认：氧扩散限制微生物絮体产生DO梯度导致微环境SND微生物絮体外表面DO浓度较高氧硝化菌深入絮体部氧传递受阻外部氧量消耗产生缺氧区反硝化菌占优势微生物絮体缺氧环境形成SND原缺氧环境形成赖水中DO浓度高低微生物絮体结构控制DO浓度微生物絮体结构否进行SND关重
三厌氧氨氧化（ANAMMOX）
厌氧氨氧化指厌氧条件微生物直接NH4+电子供体NO3NO2电子受体NH4+NO3NO2转变成N2生物氧化程
ANAMMOX工艺荷兰Delft技术学开发采流化床反应器ANAMMOX工艺厌氧条件直接利NH4+作电子供体需供氧需外加机碳维持反硝化需额外投加酸碱中试剂降低耗节约运行费时避免投加中试剂造成二次污染问题
— END —
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水质指标：物理指标化学指标生物指标
（）BOD5（5日生化需氧量）：指5天水中机污染物氧微生物分解时需氧量（mgL）
（二）水体净作：河流例指河水中污染物河水游流动中浓度然降低现象
（1）物理净化：指污染物稀释扩散沉淀等作河水污染物浓度降低程
（2）化学净化：指污染物氧化原分解等作河水污染物浓度降低程
（3）生物净化：水中生物活动尤水中微生物机物氧化分解作河水污染物浓度降低程
二污水物理处理
（）格栅（Screening）：水处理中格栅阻塞水泵机道阀门较粗悬浮物保证续处理设备正常运行种装置
Screening to remove large subjectssuch as stones or sticks that could plug lines or block tank inlets
(二)沉淀基础理
1沉淀法：利水中悬浮颗粒水密度差重力作产生沉作达固液分离种程
2沉淀法四种法：
1污水处理系统预处理 （沉砂池—预处理手段污水中易沉降机性颗粒物）
2污水初步处理（初沉池）（济效污水中悬浮固体呈悬浮状态机物）
3生物处理固液分离 （二次沉淀池简称二沉池）
4污泥处理阶段污泥浓缩 （污泥浓缩池）
3沉淀类型
（1）沉淀：悬浮颗粒物浓度高：沉淀程中悬浮固体间互干扰颗粒单独进行沉淀颗粒沉淀轨迹呈直线沉淀程中颗粒物理性质变发生沉砂池
（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒物浓度高：沉淀程中悬浮颗粒间互相絮凝作颗粒相互聚集增加快沉降沉淀轨迹呈曲线沉淀程中颗粒质量形状沉速变化化学絮凝沉淀属种类型
（3）区域沉淀（成层沉淀拥挤沉淀）：悬浮颗粒浓度较高（5000mgL）：颗粒沉降受周围颗粒影响颗粒间相位置保持变形成整体降澄清水间清晰泥水界面二次沉淀池污泥浓缩池中发生
（4）压缩沉淀：悬浮物颗粒浓度高：颗粒相互间已压成团状结构互相接触互相支撑层颗粒间水层颗粒重力作挤出污泥浓缩二沉池污泥斗中浓缩池中污泥浓缩程存压缩沉淀
联系区：沉淀絮凝沉淀区域沉淀成层沉淀压缩沉淀悬浮颗粒浓度次增颗粒间相互影响次增强
（三）沉砂池 Grit chamber slow down the flow to allow grit to fall out
1设置沉砂池目作：重力离心力分离基础进入沉砂池污水流速控制相密度机颗粒沉机悬浮颗粒水流带走污水中砂子煤渣等密度较机颗粒免杂质影响续处理构筑物正常运行
2曝气沉砂池工作原理流沉砂池工作原理较
流式沉砂池种传统沉砂池构造简单工作稳定进入沉砂池污水流速控制相密度机颗粒沉机悬浮颗粒水流带走污水中砂子煤渣等密度较机颗粒
曝气沉砂池工作原理：曝气水流螺旋旋转作污水中悬浮颗粒相互碰撞摩擦受气泡升时刷作粘附砂粒机污染物曝气沉淀池沉砂中含机物量低5池中设曝气设备预曝气脱臭防止污水厌氧分解泡加速污水中油类分类等作
3常沉砂池形式：流式沉砂池曝气沉砂池旋流沉砂池
4曝气沉砂池存问题：
（1）砂中含机物
（2）机物包覆砂粒截留效率高
5曝气作：
（1）机物处悬浮
（2）砂粒摩擦气体剪切力紊动条件附着机污染物
（四）沉淀池 Sedimentation tank
Settleable solids settle out and pumped awaywhile oils float to the top and are skimmed off
沉淀池分普通沉淀池浅层沉淀池
沉淀池工艺布置分初沉池二沉池
沉淀池常池水流方分流式竖流式辐流式
沉淀池组成：进水区出水区沉淀区贮泥区缓区
反应沉淀池效率参数—表面水力负荷（溢流率）单位时间通沉淀池单位表面积流量单位：m3(m2·h)
qQA
（五）隔油池
1废水中油存形态：
浮油（100um油水相密度差水中分离出）
细分散油（10—100um长时间静置形成浮油）
乳化油（粒径10um水中含表面活性剂呈乳化状态）
溶解油
2隔油池（然浮法）
3乳化油形成：
(1)生产工艺需制成乳化油
(2)洗涤剂清洗受油污染机械零件油槽车等产生乳化油废水
(3)含油（浮油）废水道中含乳化剂废水相混合受水流搅动形成
4破乳：乳化油油滴表面层乳化剂形成稳定薄膜阻碍油滴合果消乳化剂作乳化油转化浮油
5破乳原理：破坏油滴界面稳定薄膜油水分离
6破乳途径：
(1)投加换型乳化剂
(2)投加盐类酸类物质乳化剂失乳化作
(3)投加某种身成乳化剂表面活性剂
(4)通剧烈搅拌振荡转动乳化液滴猛烈相碰撞合
(5)粉末乳化剂乳状液滤法拦截固体粉末包围油滴
(6)改变乳状液温度（加热冷冻）破坏乳状液稳定
(六)气浮法
1气浮法种固—液分离液—液分离技术通某种方法产生量微细气泡废水中密度接水固体液体污染物微粒粘附形成密度水气浮体浮力作浮水面形成浮渣实现固—液液—液分离
2气浮法必须满足条件：
（1）必须水中提供足够量细微气泡
（2）必须废水中污染物质形成悬浮状态
（3）必须气泡悬浮物质产生粘附作
3产生微细气泡方法气浮法分：电解气浮法分散空气气浮法溶气空气气浮法
4加压溶气气浮法基原理
空气加压条件溶解水然通压力降常压饱溶解空气微细气泡形式释放出
加压溶气气浮法根加压溶气水源分：全加压溶气流程部分加压溶气流程部分回流加压溶气流程
基流程
特点
流程图
优点
缺点
全加压溶气流程
全部入流废水进行加压溶气减压释放装置进入气浮池进行固液分离
（a）溶气量增加油粒悬浮颗粒气泡接触机会
（b）处理水量相条件较部分回流溶气气浮法需气浮池减少基建投资
全部废水压力泵增加含油废水乳化程度需压力泵溶罐均较两种流程投资运转动力消耗较
部分加压溶气流程
部分入流废水进行加压溶气减压释放装置进入气浮池部分直接进入气浮池进行固液分离
（a）较全流程溶气气浮法需压力泵动力消耗低
（b）压力泵造成乳化油量较全部溶气法低
（c）气浮池全部溶气法相较部分回流溶气法
部分回流加压溶气流程
部分清液进行回流加压入流水直接进入气浮池进行固液分离
（a）加压水量少动力消耗省
（b）气浮程中促进乳化
（c）矾花形成絮凝少
气浮池容积较前两种流程
5加压溶气气浮法基原理：
空气水中析出程分两步骤1气泡核形成程2气泡增长程
6黏附：微细气泡悬浮颗粒三种黏附方式：吸附顶托裹挟
7投加化学药剂提高气浮效果：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂
助凝剂作提高悬浮颗粒表面水密性提高颗粒浮性
8压力溶气气浮法系统三部分组成：压力容器系统空气释放系统气浮分离设备
空气释放装置功压力溶气水减压溶气水中气体微气泡形式释放出迅速均匀水中颗粒物质黏附减压释放装置产生微气泡直径20100um
9气固（a）：溶解空气量（A）原水中悬浮固体含量（S）值
aAS减压释放气体总量（g）原水中悬浮固体总量（g）
气固选涉原水水质出水求设备动力等素处理废水气浮实验确定气固实验资料般取值0005006废水中悬浮固体浓度高时取限悬浮固体较高时选限
10废水处理中气浮法沉淀法相较
沉淀法相较浮法具优点：
① 浮法表面负荷高高达12m3(m2·h)水池中中停留时间需10～20min池深需2m左右占面积较少节省基建投资
② 浮法具预曝气作出水浮渣含定量氧利续处理泥渣易腐化
③ 难沉淀法低浊含藻水浮法处理效率高甚原水中浮游生物出水水质
④ 浮渣含水率低般96沉淀池污泥体积少2～10倍污泥续处理利表面刮渣池底排泥方便
⑤ 回收利物质
⑥ 浮法需药剂量沉淀池节省
缺点：浮法电耗较处理吨废水沉淀法耗电约002～004kW·h目前溶气水减压释放器容易堵塞浮渣怕较风雨袭击
三污水生物处理基概念生化反应动力学基础
（）污水生物处理概念：利微生物新陈代谢废水中机物部分转化微生物细胞物质部分转化机物简单机物方法
1根参加代谢活动微生物溶解氧需求分：氧生物处理（存分子氧）缺氧生物处理（存化合态氧）厌氧生物处理（分子氧化合态氧存）
2氧生物处理法：活性污泥法（悬浮生长法）生物膜法（附着生长法）
（二）污水生物处理基原理
1生物处理机物：机物微生物摄取通代谢活动约13分解稳定提供生理活动需量约23转化合成新细胞物质进行微生物身生长繁殖
2生物处理机物：机物转化分3部分：部分转化回收利燃性气体甲烷部分分解二氧化碳水氨硫化氢等机物细胞合成提供量少量机物转化合成新细胞物质
污水中生物脱氮处理程中氮转化包括氨化（氧厌氧条件）硝化（氧）反硝化（缺氧）（+化作）
（三）脱氮磷基理
城镇污水生物脱氮程基步骤：微生物氨化反应分解机氮化合物生成氨亚硝酸盐菌硝化细菌作硝化反应生成（亚）硝酸盐反硝化反应（亚）硝酸盐原氮气进水氨氮浓度较低时化作成脱氮途径
（四）微生物生长规律生长环境
微生物四生长期：停滞期数期静止期衰老期
（五）微生物生长环境
①微生物营养：营养物质碳氮磷BOD5：N：P10051
②温度
③PH 6585
④溶解氧（低2mgL）
⑤毒物质
（六）米氏方程 VVmaxSKm+S
Km半速度常数V12Vmax时底物浓度
Monod方程 μμmaxSKs+S
umaxu限值增长底物（碳源）达饱浓度时值
四活性污泥法 Activates Sludge
The most common option uses microorganisms in the treatment process to break down organic material with aeration and agitationthen allows solids to settle outBacteriacontaining activated sludge is continually recirculated back to the aeration basin to increase the rate of oganic decomposition
（）基概念
1活性污泥种茶褐色絮绒状颗粒活性污泥处理系统核心栖息着量活跃微生物微生物作具机物转化机物活力
活性污泥体细菌数革兰氏阴性菌原生动物活性污泥中量存
2活性污泥法基原理：
（1）通充分曝气供氧量繁殖微生物群体悬浮水中利降解污水中机污染物（氧化分解机物力）
（2）停止曝气时悬浮微生物絮凝体易沉淀水分离污水净化澄清（良凝聚沉淀性）
3活性污泥法基流程——曝气池二沉池曝气系统污泥回流处理系统组成
4活性污泥组成：
a具代谢功活性微生物群体（Ma）
b微生物（细菌）源代谢身氧化残留物（Me）
c原污水挟入难细菌分解惰性机物质（Mi）
d污水挟入机物质（Mii）
5活性污泥法净化机理：
① 吸附阶段：絮状活性污泥表面积(约2000～10000m2m3)表面富集着量微生物外部覆盖着糖类黏液层污水中悬浮胶体物质絮凝吸附程够30min完成污水BOD率达70速率取决：a微生物活性程度b反应器水力扩散程度水动力学规律前者决定活性污泥微生物吸附凝聚性者决定活性污泥絮凝体机污染物接触程度
② 氧化阶段：摄入细胞体机污染物种胞酶脱氢酶氧化酶等催化作微生物进行代谢反应部分机物进行氧化分解终形成二氧化碳水等稳定机物质提供合成新细胞物质需量部分机污染物微生物合成新细胞
③ 絮凝体形成絮凝沉淀阶段：氧化阶段合成菌体机体絮凝形成絮凝体通重力沉淀水中分离出水净化
6活性污泥处理系统效运行基条件求：
（1）废水中含足够营养物质适C：N：P
（2）混合液中应含足够溶解氧
（3）活性污泥反应器呈悬浮状态够充分废水相接触
（4）避免微生物毒害作物质进入
（5）活性污泥浓度应保持适
（6）适PH活性污泥微生物适PH介6585间
（7）适水温1530℃
（8）机负荷率
7活性污泥性质指标
（1）混合液悬浮固体浓度（mixed liquor suspended solidsMLSS）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体质量称污泥浓度MLVSS代表混合液悬浮固体中机物含量
（2）污泥沉降（settled volumeSV）：指曝气池混合液静止30min沉淀污泥体积分数通常采1L量筒测定污泥沉降
（3）污泥体积指数(sludge volume indexSVI)：指曝气池混合液沉淀30min单位质量干泥形成湿污泥体积常单位mlg
SVI沉淀污泥体积（mLL)MLSS(gL)
污泥指数较反映出活性污泥松散程度凝聚沉降性般城市污水正常运行条件SVI100～150间SVI值低说明泥粒细机质含量高缺乏活性高说明污泥沉降性已产生膨胀现象果SVI>200污泥难分离容易产生污泥膨胀
（4）污泥密度指数（SDI）：指曝气池混合液静置30min含100mL沉降污泥中活性污泥悬浮固体克数
（5）污泥龄（SRT）：称污泥均停留时间指日新增污泥均停留曝气池中天数曝气池全部活性污泥均更新次需时间工作着活性污泥总量日排放污泥量值单位d
7活性污泥法中污泥参数
(1)污泥产率系数：活性污泥降解1kgBOD5新生成活性污泥量（0407）
(2)污泥负荷率（FM）：称机底物(F)微生物量(M)值指曝气池单位质量活性污泥单位时间承受机物含量单位kgBOD5(kgMLSS·d)(0204)
(FM值影响污泥增长速率机物速率氧利速率污泥吸附凝聚性重素FM说明营养剩微生物繁殖快处数增长期率高污泥易凝聚沉降沉降性差FM说明营养少微生物缺乏营养进入源呼吸期代谢身细胞物质影响效率沉降性废水处理中应控制BOD负荷定范围：高负荷：15～20中负荷：02～05低负荷：003～005)
(3)污染物容积负荷：单位曝气池效容积单位时间流入污染物量kgBOD5(m3·d)表示
(4)水力停留时间：曝气池效容积污水流量值表示污水曝气池中均停留时间（610h）
8活性污泥法优缺点
活性污泥法具处理力强出水水质等优点世界范围应广泛种废水生物处理工艺存基建运行费较高耗较理较复杂易出现污泥膨胀污泥浮氮磷等营养物质效果限等问题
(二)活性污泥法发展
1常活性污泥法曝气池基形式
（1）推流式曝气池：污水回流污泥般池体端进入水流呈推流型底物浓度进口端高池长逐渐降低池出口端低
（2）完全混合式曝气池：污水进入曝气反应池曝气搅拌作立全池混合曝气池点底物浓度微生物浓度需氧速率完全致
（3）封闭环流式反应池：结合推流完全混合两种流态特点污水进入反应池曝气设备作快速均匀反应器中混合液进行混合混合水封闭沟渠中循环流动封闭环流式反应池短时间呈现推流式长时间呈现完全混合特征
（4）序批式反应池（SBR）：属注水反应排水类型反应器流态属完全混合机污染物着反应时间推移降解操作流程进水反应沉淀出水闲置五基程组成污水流入闲置结束构成周期处理程设曝气搅拌装置反应器次进行混合液始终留池中需外设置沉淀池
2活性污泥法运行方式
（1）传统推流式：污水回流污泥曝气池前端进入池呈推流式流动池末端充氧设备设置池长均匀布置会出现前半段供氧足半段供氧超需现象
（2）渐减曝气法：渐减曝气布置扩散器布气程递减总空气量减少样节省量提高处理效率
（3）分布曝气：采分点进水方式入流污水曝气池中分34点进入均衡曝气池机污染物负荷需氧量提高曝气池水质水量击负荷力
（4）完全混合法：进入曝气池污水快池已存混合液稀释匀化入流出现击负荷池液组成变化较该工艺击负荷具较强适应力污水曝气池分布均匀FM值均等部分机污染物降解工况相微生物群体组成数量致曝气池混合液需氧速率均衡
（5）浅层曝气法：特点气泡形成破裂瞬间氧传递速率水浅层处量空气进行曝气获较高氧传递速率
（6）深层曝气法：深井中利空气作动力促进液流循环深井曝气池气流紊流液膜更新快促KLa值增时气液接触时间延长溶解氧饱度深度增加增加
（7）高负荷曝气法：系统曝气池构造方面传统推流式活性污泥相曝气停留时间1530时曝气池活性污泥处生长旺盛期特点机容积负荷污泥负荷高处理效果低
（8）克劳斯法(Kraus)：厌氧消化清液加回流污泥中起曝气然进入曝气池克服高碳水化合物污泥膨胀问题消化池清液中富含氨氮提供量碳水化合物代谢需氮消化池清液夹带消化污泥相密度较改善混合液沉淀性功效
（9）延时曝气法：曝气时间长活性污泥时间空间部分处源呼吸状态剩余污泥少稳定需消化直接排放工艺具处理程稳定性高进水水质水量变化适应性强需初沉池等优点
（10）接触稳定法：混合液曝气完成吸附作回流污泥曝气完成稳定作工艺特点污水活性污泥吸附池吸附时间短吸附池容积较生池容积较外具定抗击负荷力
（11）氧化沟：氧化沟延时曝气法种特殊形式池体狭长池深较浅沟槽中设表面曝气装置曝气装置转动推动沟液体迅速流动具曝气搅拌两作
（12）纯氧曝气法：纯氧代空气提高生物处理速度密闭容器中溶解氧饱度提高氧溶解推动力着提高氧传递速率增加处理效果污泥沉淀性
（13）吸附生物降解工艺(AB法)：处理效果稳定具抗击负荷PH变化力该工艺根济实力进行分期建设
（14）序批式活性污泥法（SBR法）：
1工艺系统组成简单设二沉池曝气池兼具二沉池功污泥回流设备
2耐击负荷般情况需设置调节池
3反应推动力易优连续流系出水水质
4运行操作灵活通适调节单元操作状态达脱氮磷效果
5污泥沉淀性SVI值较低效防止丝状菌膨胀
6该工艺操作阶段项运行指标通计算机加控制便控运行易维护理
3氧化沟工艺特点：
（1）简化预处理氧化沟水力停留时间污泥龄般生物处理法长悬浮机物溶解性机物时较彻底排出剩余污泥已高度稳定氧化沟设初沉池污泥需进行厌氧消化
（2）占面积流程中省略出次沉淀池污泥消化池时省略二次沉淀池污泥回流装置污水处理厂总占面积仅没增相反缩
（3）具推流式流态特征氧化沟具推流特性溶解氧浓度池长方形成浓度梯度形成氧缺氧厌氧条件通系统合理设计控制取更磷脱氮效果
（三）气体传递原理曝气设备
1氧吸收率：指混合液供1kg氧时水中获氧量评价鼓风曝气
2动力效率：指单位动力单位时间转移氧量评价机械曝气
3液相中溶解氧浓度变化率dcdtKLAV(csc)
KL—液膜中氧分子传质系数
A—气液接触界面面积m3
Cs—界面氧分压应溶液饱溶解氧值
C—溶液中溶解氧浓度
4影响KLa值素：
（1）溶解水中憎水性机物影响KLa值
（2）水体温度时影响KLa值Cs值
5曝气作：
1废水中供氧
2起搅拌混合作活性污泥处悬浮状态达污泥污染物溶解氧充分接触
6曝气设备：鼓风曝气机械曝气
鼓风机供应定风量满足生化反应需氧量保持混合液悬浮固体呈悬浮状态风压满足克服道系统扩散器摩擦损耗扩散器部静水压空气净化器目改善整曝气系统运行状态防治扩散器阻塞
7曝气设备性指标：1氧转移率2充氧力3氧利率
计算 氧速度基质BOD关系
R0a＇QSr+b＇Vx
Q废水处理量
a’均转化1kgBOD需氧量
b’微生物身氧化需氧量
X污泥浓度
V污泥体积
（四）活性污泥法设计计算
污泥龄污水处理系统设计运行理中作
污泥泥龄生物固体停留时间定义处理系统（曝气池）中微生物均停留时间工程指反应系统微生物总量日排出剩余微生物量值活性污泥泥龄活性污泥处理系统设计运行重参数曝气池设计中活性污泥法出水水质曝气池混合液污泥浓度污泥回流等污泥泥龄存定数学关系活性污泥泥龄计算出曝气池容积剩余污泥计算中根污泥泥龄直接计算天剩余污泥活性污泥处理系统运行理程中活性污泥泥龄会影响污泥絮凝效果外污泥泥龄助进步解活性污泥法某机理助说明活性污泥中微生物组成
曝气池容积 VYQ(S0Se)θcX(1+Kdθc)
Y—活性污泥产率系数gVSSgBOD
Q—预曝气时间相均进水流量m3d
S0—曝气池进水均BOD5值
Se—曝气池出水均BOD5值
X—曝气池混合液污泥浓度MLVSS
Kd—源代谢系数d1
（五）活性污泥法运行理
1活性污泥培养驯化
培养：活性污泥微生物提供定生长繁殖条件段时间会活性污泥形成数量逐渐增加达处理废水需污泥浓度
驯化：混合微生物群进行淘汰诱导适应环境条件处理废水特性微生物抑制具分解废水机物活性微生物发育诱导出利废水机物酶体系
2污泥膨胀：指污泥体积增密度降污泥凝聚性沉降性恶化致处理水浑浊现象
3污泥特征
（1）结构松散质量变轻沉淀压缩性差
（2）SV值增时达90SVI达300量污泥流失出水浑浊
（3）二次沉淀池难固液分离回流污泥浓度低法维持曝气池正常工作*
4致丝状菌量繁殖原：
（1）DO（溶解氧）菌胶团求DO少05mgL丝状菌DO低01mgL环境中较生长甚厌氧条件残存受影响般说曝气池中溶解氧应保持2mgL
（2）击负荷 负荷超正常负荷污泥膨胀程度提供絮凝体增絮体部DO消耗提高致絮体部缺氧抑制菌胶团生长提供丝状菌生长低氧条件丝状菌生长超菌胶团生长导致污泥膨胀
（3）营养条件变化 般细菌营养BOD5：N：P100：51条件生长果NP缺乏CN升高碳水化合物相剩适宜丝状菌生长
（4）硫化物 验表明含硫化合物高废水易发生硫细菌引起丝状菌膨胀
（5）毒重金属击负荷 然重金属丝状细菌菌胶团抑制作丝状细菌消失时絮体呈针点状出水悬浮物浓度提高
（6）PH值 丝状菌生长PH4565菌胶团生长PH6—8
（7）温度 丝状菌适宜高温生长高温环境易发生污泥膨胀菌胶团适宜中温
5常见问题：污泥浮 泡沫问题
（六）二次沉淀池
1二次沉淀池功时满足澄清（固液分离）污泥浓缩（回流污泥含水率降低回流污泥体积减少）两方面求
2二次沉淀池构造采流式竖流式辐流式沉淀池应注意特点：
（1）二次沉淀池进水部分仔细考虑应布水均匀造成利絮凝条件泥花结
（2）二沉池中污泥絮体较轻容易出水挟走限制出流堰流速
（3）污泥斗容积考虑污泥浓缩求
五生物膜法 Trickling Filters
These are beds of coarse media(often stones or plastic) 310 ft deepWastewater is sprayed into the air(aeration)and the allow to trickle through the mediabreak down material in the wastewaterTrickling fliters drain at the bottomthe wastewater is collected and then undergoes sedimentation
（）概述
1生物膜法污水土处理工强化法固着固体介质表面微生物废水中溶解性机污染物种广泛采生物处理方法
2生物膜形成程：含机分子水→生物膜附着生长载体表面→改良载体表面→浮游微生物细胞变成解吸细胞→摄取消耗水中底物营养物质→产生胞外聚物生物膜紧紧结合起→进入水中）
3生物膜法特征（活性污泥法相）
（1）生物相特征
①生物样化 够形成复杂稳定复合生态系统
②食物链长 形成细菌—真菌—原生动物—生动物—微型动物长食物链生物膜够栖息高水生物污泥量低活性污泥法
③存活世代时间较长微生物 呈固着态生物固体均停留时间长生物膜够生长世代时间较长增值速度较慢微生物
④生物膜法分段进行利培养优势菌种
（2）工艺特征
①水质水量变动具较强适应性耐击负荷够处理低浓度污水生物膜反应器受水质水量变化引起机负荷水力负荷波动影响较段时间中断进水工艺遭破坏反应器性受致命影响恢复起较快
②污泥沉降性良易固液分离剩余污泥产量少降低污泥处理处置费
③生物量高处理力净化功显著提高
④易运行理节减少污泥膨胀问题
缺点：
（1）需较填料支撑结构少情况基建投资超活性污泥法
（2）出水常常携带较脱落生物膜片量非活性细悬浮物分散水中处理水澄清度降低
3生物膜法分类：
接触方式：填充式浸渍式
填充式（固定表面流接触）：生物滤池 生物转盘
浸渍式（完全浸没鼓风曝气）：接触氧化法 生物流化床
4生物膜法基原理：生物膜法处理污水污水生物膜接触进行固液相物质交换利膜微生物机物氧化废水获净化时生物膜微生物断生长繁殖
5氧生物膜培养三种方法：然挂膜法（带然菌种污水）活性污泥挂膜法（活性污泥污水混合）优势菌种挂膜法
（二）生物滤池
1生物滤池构造：滤床布水设备排水系统三部分
2理想滤料应具特征：
（1）微生物附着提供量表面积
（2）污水液膜状态流生物膜
（3）足够空隙率保证通风（保证氧供）脱落生物膜水流出滤池
（4）微生物降解抑制微生物生长较化学稳定性
（5）定机械强度
（6）价格低廉
3设置布水设备目污水均匀分布滤床表面
4排水系统作
（1）收集滤床流出污水生物膜（2）保证通风（3）支撑滤料
5生物滤池形式适条件
低负荷生物滤池：仅污水量区较偏僻石料贵场合尚
高负荷生物滤池：适部分污水处理程水力负荷机负荷较高
6影响生物滤池性素
（1）滤池高度：着滤池深度增加微生物低级趋高级种类逐渐增生物膜量少层生物膜微生物相处理污水功速率
（2）负荷率（机负荷N水力负荷qFqV）低负荷条件着滤率提高污水中机物传质速率加快生物膜量增滤床特表面容易堵塞高负荷条件着滤率提高污水生物滤床中停留时间缩短出水水质相应降
（3）回流（利污水厂出水生物滤池出水稀释进水做法称回流回流水量进水量回流）i提高生物滤池滤率
ii提高滤率利防止产生灰蝇减少恶臭
iii进水缺氧腐化缺少营养元素含害物质时回流改善进水腐化情况提供营养元素降低毒物浓度
iv进水质量波动时回流稳定调节进水作
（4）供氧 微生物氧性厌氧性兼氧性微生物氧需求氧气量制约微生物活性进影响微生物分解机物反应速率影响处理效果
（三）生物接触氧化法
生物接触氧化法种具活性污泥法生物膜法该法生物接触氧化池（曝气池）中充填种填料部分微生物生物膜形式附着生长填料表面部分微生物悬浮生长水体中生物膜作废水净化
（四）生物转盘
生物转盘组成部分转动轴转盘废水处理槽驱动装置等
（五）生物流化床
1生物流化床处理技术助流体（液体气体）表面生长着微生物固体颗粒（生物颗粒）呈流态化时进行降解机污染物生物膜法处理技术
2生物流化床类型：两相三相流化床
3三相流化床：指反应器气液固三相存生物流化床特点流化床直接充氧代外部充氧装置气体通入具混合效果生物颗粒间剧烈摩擦易生物膜表层行脱落免体外脱膜装置
4生物流化床优点
（1）生物固体浓度高（1020gL）水力停留时间缩容积负荷相应提高78kgCOD(m3·d)基建费相应减
（2）存活性污泥法中常发生污泥膨胀问题生物膜法中存污泥堵塞现象
（3）适应浓度范围较击负荷
（4）容积负荷床体高度占面积缩
六稳定塘污水土处理 Lagoons
These are slowcheap and relatively inefficientbut can be used for various types of wastewaterThey rely on the interaction of sunlightalgaemicroganismsand oxygen(sometimes aerated)
（）稳定塘
1稳定塘：稳定塘名氧化塘生物塘污水净化程然水体净程相似种利天然净化力处理污水生物处理设施
2稳定塘分类：塘微生物类型供养方式功等分：氧塘兼氧塘厌氧塘曝气塘深度处理塘
3氧塘净化机理：氧塘存着细菌藻类原生生物生系统阳光射时塘藻类进行光合作释放出氧时风力搅动塘表面存然负氧二者水塘呈氧状态塘氧型异氧细菌利水中氧通氧代谢氧化分解机污染物合成身细胞质（细胞增殖）代谢产物CO2藻类光合作碳源
4氧塘生物种群细菌藻类原生动物生动物水蚤
（二）污水土处理
1污水土处理工调控利土壤微生物植物组成生态系统污水中污染物净化处理方法污染物净化时水中营养物质水分循环利土处理污水资源化害化稳定化处理利系统
2土处理技术五种类型：慢速渗滤快速渗滤表漫流湿渗滤系统
土处理系统净化机理：污水土处理系统中净化综合净化程包括物理滤物理吸附物理沉积物理化学吸附化学反应化学沉淀微生物机物降解等程
3污染物途径：
（1）BOD
部分土壤表层土中土壤中量样行微生物滤截留土壤颗粒空隙间悬浮机物溶解机物进行生物降解合成微生物细胞
（2）磷氮
土处理中磷通植物吸收化学反应沉淀（土壤中钙铝铁等离子形成难溶磷酸盐）物理吸附沉积（土壤中粘土矿物磷酸盐吸附沉积）物理化学吸附（离子交换络合吸附）等方式效果受土壤结构阳离子交换容量铁铝氧化物植物磷吸收等素影响
氮通植物吸收微生物脱氮（氨化硝化反硝化）挥发渗出（氨碱性条件逸出硝酸盐渗出）等方式率受作物类型生长期氮吸收力土处理系统工艺等素影响
（3）悬浮物质
污水中悬浮物质作物土壤颗粒间空隙截留滤
（4）病原体
污水土壤滤水中部分病菌病毒率达92—97
（5）重金属
重金属吃通物理化学吸附化学反应沉淀等途径
七污水厌氧生物处理
1废水厌氧生物处理指分子氧条件通厌氧微生物（包括兼氧微生物）作废水中种复杂机物分解转化甲烷二氧化碳等物质程称厌氧消化
2厌氧发酵通常分三阶段：
第阶段水解发酵阶段：复杂机物厌氧菌胞外酶作首先分解简单机酸继简单机酸产酸菌作厌氧发酵氧化转化成乙酸丙酸丁酸等
第二阶段产酸产气阶段：产氢产乙酸菌第阶段中产生中间产物转化乙酸氢二氧化碳生成
第三阶段产甲烷阶段：产甲烷菌第阶段第二阶段产生乙酸氢气二氧化碳等转化甲烷
厌氧生物处理中温（35℃—38℃）进行（中温消化）高温（52℃—55℃）进行（称高温消化）厌氧生物处理程中需考虑项素产甲烷菌影响产甲烷菌两温度段时活性高处理效果
3厌氧生物处理优缺点：
优点：（1）厌氧废水处理技术成低济性
（2）厌氧处理耗少产生量源
（3）厌氧废水处理负荷高占少反应器体积
（4）厌氧方法处理高浓度机废水
（5）厌氧方法产泥量少剩余污泥脱水性耗
（6）厌氧方法营养物需求量少BOD：N：P（350500）：51
（7）厌氧方法菌种（厌氧污泥颗粒）沉降性生物活性保存期长
（8）厌氧处理系统规模灵活设备简单易操作
缺点：（1）厌氧方法然负荷高进水浓度高机物性绝量高出水COD浓度高氧处理般达标排放
（2）厌氧反应器初次启动程缓慢般需8—12周时间原厌氧细菌增殖缓慢
（3）厌氧程常常会产生异味包括CH4H2S挥发性机物等控制易周围环境带污染危害
（4）厌氧微生物毒性物质较敏捷毒废水性质解足操作严重时导致反应器运行条件恶化
4影响厌氧生物处理素：pH温度生物固体停留时间（污泥龄）搅拌混合营养CN毒物质等
5提高厌氧生物处理效考虑：
（1）pH维持68—72间
（2）温度维持中温（3538℃）高温（52—55℃）
（3）保持较长生物固体停留时间
（4）系统避免进行连续剧烈搅拌
（5）碳：氮：磷控制20030051宜
（6）需控制毒物质浓度防止毒物质影响微生物生存效果降低
6硫化氢毒害作：脱硫弧菌（属硫酸盐原菌）乳酸丙酮酸乙醇转化H2CO2乙酸含硫机物（SO42SO32）存时优先原SO42SO32产生H2S形成产甲烷菌机制竞争厌氧处理系统中SO42SO32浓度高时产甲烷程会受抑制
解决方案：采两段式工艺
7流式厌氧污泥床反应器（UASB）
污水通厌氧污泥床反应器反应器底部高浓度高活性污泥层部分机物里转化成CH4CO2气态产物（消化气）搅动气泡黏附污泥污泥层形成污泥悬浮层反应器部设三相分离器完成气液固三相分离分离消化气部导出分离污泥动滑落悬浮污泥层出水澄清区流出反应器培养出量厌氧颗粒污泥反应器负荷般高浓度机废水水温30℃左右时负荷率达10～20kg CODm3•d
八污水化学物理化学处理 Tertiary treatment
An increasing number of wastewater facilities also employ tertiary treatment may include processes to remove nutrients such as nitrogen and phosphorusand carbon adsorption to remove chemicalsThe process can be physicalbiologicalor chemical
1污水化学处理利化学反应作水中杂质
2常化学处理方法：化学混凝法中法化学沉淀法氧化原法
3化学处理象水中机机（难生物降解）溶解物质胶体物质
4生物处理相：成高运行理较容易占较污泥较难脱水处理
化学处理产生污泥
生物处理产生污泥
数量
较
较少
质量
种机机物质
微生物NP等
体积
较
较
处理处置
较麻烦处理流程：存储—浓缩—调理—脱水—终处置
较简单处理流程：储存—调理—脱水浓缩—终处置
（）化学混凝法
1混凝：废水中预先投加化学药剂破坏胶体稳定性废水中胶体细悬浮物聚集成具分离性凝聚体加分离程
2混凝原理胶体稳定性：
（1）胶体微粒直径103—108mm粒径质量
（2）颗粒受水分子热运动碰撞作规布朗运动
（3）胶体微粒身带电类胶体微粒带性电荷彼间存静电排斥力
（4）许水分子吸引胶体微粒周围形成水化膜阻止胶体微粒带相反电荷离子中
3化学混凝法原理适条件：
原理：混凝通废水中投加混凝剂（coagulant）破坏胶体稳定性通压缩双电层作吸附架桥作网捕作细悬浮颗粒胶体微粒聚集成较粗颗粒沉降水分离废水净化
适条件：废水中细悬浮颗粒胶体颗粒颗粒然沉降法难水中分离出
脱稳：胶粒ζ电位降低消致失稳定性程
凝聚：脱稳胶粒相互凝结
絮凝：高分子物质吸附架桥作微粒相互粘结程
凝聚絮凝总称混凝
4混凝剂：机盐类混凝剂（铝盐铁盐）
高分子混凝剂（聚合氯化铝（PAC）聚丙烯酰胺）
助凝剂：调节改善混凝条件改善絮凝体结构利高分子助凝剂强烈吸附架桥作细絮凝体变粗紧密
5影响混凝效果素
（1）水温
水温低时水解困难粘度利脱稳胶粒相互絮凝影响絮凝体结进影响续沉淀处理效果 改善办法投加高分子助凝剂气浮法代沉淀法作续处理
（2）pH值
水pH值混凝影响程度视混凝剂品种异高分子混凝剂尤机高分子混凝剂混凝效果受pH值影响较
（3）水中杂质成分性质浓度
天然水中含黏土类杂质需投加混凝剂量较少污水中含量机物时需投加较混凝剂效果投量达10～103mgL生产实混凝试验选择合适混凝剂品种佳投量
（4）水力条件
混合阶段求药剂迅速均匀扩散全部水中创造良水解聚合条件胶体脱稳颗粒布朗运动紊动水流进行凝聚 求形成絮凝体混合求快速剧烈搅拌秒钟分钟完成
6化学混凝剂投加时必须立处理水充分混合剧烈搅拌
废水混凝剂助凝剂进行充分混合进行反应混凝沉淀前提立处理水充分混合剧烈搅拌创造良水解聚合条件胶体脱稳颗粒布朗运动紊动水流进行凝聚
（二）化学沉淀法
化学沉淀法
化学混凝法
原理
废水中投加化学物质废水中离子发生反应生成难溶沉淀物水中析出已达降低水中溶解污染物目
混凝法通混凝剂颗粒胶体聚集成颗粒沉降定化学反应发生
药剂
投加氢氧根硫化物钡盐等废水中离子反应生成沉淀物化学物质
混凝效果类健康害价廉易方便机盐类机高分子类混凝剂助凝剂
（三）氧化原法
1高级氧化技术：羟基（·OH）作氧化剂高级氧化工艺
2电镀废水含CN加氯氧化N2CO2（氧化法）
般采间歇式分批处理处理时分两步进行先加碱调整pH10时质量浓度计算量（CN：Cl2127）加氯搅拌混合数分钟然调整pH85量计算量（CN：Cl2141）110第二次加氯搅拌1h完成反应反应式：
第步：CN+2OH+Cl2→CNO+2Cl+H2O
第二步：2CNO+4OH+3Cl2→2CO2↑+N2↑+6Cl+2H2O
3高级氧化技术特点：
（1）高氧化性：·OH种极强化学氧化剂氧化原电位普通氧化剂氯气氧化氢高
（2）反应速率快：反应速率常数达108—1010L(mol·s
（3）提高生物降解性减少三卤甲烷（THMs）溴酸盐生成：避免减少氯气氧化产生三卤甲烷臭氧氧化产生溴酸盐等害化合物
4种代表性高级氧化工艺：
1Fenton试剂（亚铁盐氧化氢组成）
2H2O2UV工艺
3湿式氧化（WO）催化湿式氧化（CWO）工艺
利物理化学原理化工单元操作污水中杂质处理象污水中机机（难生物降解）溶解物质胶体物质尤适处理杂质浓度高污水（回收利方法）低废水（作污水深度处理）
（四）吸附法
1吸附等温式：表明吸附物量浓度间关系式
FreundlichLangmuir吸附等温式
2影响吸附素：
（1）溶质（吸附质）性质
溶质溶剂间作力溶质分子电离极性
（2）吸附剂性质
吸附量少着吸附剂表面积增增加
（3）溶液性质
pH值温度存物质
3吸附层穿透：吸附剂活性中心吸附质吸附逐渐达饱出水水质达标
4吸附剂生：吸附剂身结构基发生变化情况某种方法吸附质吸附剂微孔中恢复吸附性
5活性炭高温加热生法：
（a）干燥吸附饱活性炭加热100~150℃目吸附细孔中水分（含水率约40％~50％）蒸发出时部分低沸点机物着挥发出
（b）炭化水分蒸发继续加温700℃时低沸点机物全部挥发脱附高沸点机物热分解部分成低沸点机物挥发脱附部分炭化残留活性炭微孔中
（c）活化炭化留活性炭微孔中残留炭通入活化气体（水蒸汽二氧化碳氧）进行气化达重新造孔目活化温度般700~1000 ℃
(五)离子交换法
1常离子交换剂磺化煤离子交换树脂
2离子交换树脂工合成高分子聚合物树脂体活性基团两部分组成活性基团固定离子活性离子组成固定离子固定树脂网状骨架活性离子（交换离子）静电引力固定离子结合起两者电性相反电荷相等
特点：交换容量高球形颗粒水流阻力交换速度快机械强度化学稳定性成较高
3离子交换树脂分类：活性基团分：含酸性基团阳离子交换树脂含碱性基团阴离子交换树脂含胺羧基团螯合树脂含氧化原基团氧化原树脂两性树脂
4离子交换树脂性指标：
离子交换容量树脂交换力标准重量法容积法两种方法表示重量法指单位重量干树脂中离子交换基团数量mmolgmolg表示容积法指单位体积湿树脂中离子交换基团数量mmolLmolm3树脂表示
全交换容量指树脂中活性基团总数
工作交换容量指定工作条件实际发挥交换容量实际应中受种素影响般工作交换容量总交换容量60％~70％
效交换容量指出水达定指标时交换树脂交换容量
5离子交换运行操作步骤
（1）交换
交换程树脂层高度水流速度原水浓度树脂性生程度等素关出水中离子浓度达限值时应进行生
（2）反洗
目松动树脂层便步生时注入生液分布均匀时时清积存树脂层杂质碎粒气泡反洗原水（净水净水污染）
（3）生
生程交换反应逆程助具较高浓度生液流树脂层先前吸附离子置换出交换力恢复
（4）清洗
清洗水交换处理净水清洗时树脂层残留生废液清洗掉直出水水质符合求止
6电镀含铬废水处理
采阳离子交换剂732强酸性树脂阴离子交换剂710孔型弱碱树脂
铬镀槽洗涤水杂质铬酸洗涤水中铬酸铬酸根阴离子交换柱行保证回收铬酸纯度漂洗槽流水需先阳离子交换柱然流阴离子交换柱保证出水水质工作期阴离子交换柱流出水流阴离子交换柱阴离子交换剂铬酸根饱氢氧化钠溶液生洗脱树枝铬酸根恢复氢氧型阴离子交换剂生排出氢氧化钠铬酸钠混合溶液流阳离子交换柱转化纯铬酸溶液
（六）萃取法
萃取设备分三类：罐式（萃取器）塔式（萃取塔）离心式（离心萃取机）
（七）膜析法
膜析法利薄膜分离水溶液中某种物质方法通称
超滤存三种作
（1）溶质膜表面微孔孔壁发生吸附
（2）溶质粒径膜孔径相仿溶质嵌空中引起阻塞
（3）溶质粒径膜孔径溶质膜表面机械截留实现筛分
九城市污水深度处理
1硝化反应亚硝酸菌硝酸菌完成
2反硝化菌属异养型兼性厌氧菌氧存时会O2微电子受体进行氧呼吸氧NO3NO2存时NO3NO2电子受体机碳电子供体营养源进行反硝化反应
反硝化反应碳源源分三类：外加碳源原水中含机碳院呼吸碳源—细菌体原生物质贮存机物
3生物法磷（聚磷菌）
4生物脱氮磷影响素
（1）环境素：温度pH溶解氧
（2）工艺素：污泥龄反应区水力停留时间
（3）污水成分：BOD5NP值
十污泥处理处置
Settled solids(sludge) from primary and secondary treatment settling tanks are given further treatment and undergoe several options for disposal
（）污泥源性质数量
1表征污泥性质参数项目：含水率含固率挥发性固体毒害物含量脱水性等
2通常含水率85时污泥呈流态6585时呈塑态低60时呈固态
3污泥中水分存形式：游离水毛细水部水
（二）污泥处理处置
1污泥处理工艺：储存—浓缩—稳定—调理—脱水—干化—终处理
2常污泥处置方法：
（1）农业利
污泥中氮磷钾农作物生长必须养分熟污泥中腐殖质良土壤改良剂施前采堆肥厌氧消化等措施消中病原体寄生虫重金属达关卫生标准农业求
（2）填埋
污泥单独填埋垃圾填埋常终处理方法污泥填埋前稳定处理选择填埋场时研究该处水文质条件土壤条件避免水受污染填埋场渗滤液应收集做适处理
（3）焚烧
污泥灰量约含水率75污泥110焚烧灰烬填埋利焚烧时尾气必须进行处理
（4）投放海洋
避免海岸线海污染求污泥投入远洋
3污泥浓缩降低污泥含水率减少污泥体积效方法减缩污泥间隙水（游离水）
4污泥浓缩方法：沉降法气浮法离心法
5浓缩池固体通量：单位时间通浓缩池断面干固体量kgm2·h
6气浮浓缩法设计参数：
气固指溶气水减压释放出空气量需浓缩固体量重量
回流加压溶气水量需浓缩污泥量体积
7污泥稳定常方法消化法（厌氧生物处理法）
污泥中挥发性固体量降低40左右认定已达污泥稳定
8消化池构造：集气罩池盖池体锥体组成
9蛋形消化池特点池体采佳流体力学形状需完全混合量池中存死角容积利率高外池顶液面暴露面积通单独设置搅拌机达理想破渣效果
缺点构造较复杂投资费高
10沼气（消化池）收集利：估算公斤挥发固体全部消化07511m3消化气(般含甲烷5060)
11污泥调理：调理破坏污泥胶态结构减少泥水间亲力改善污泥脱水性
12污泥脱水性评价指标：
（1）阻抗值r
滤阻抗r物理意义单位干重滤饼阻力
（2）毛细吸水时间（CSTCapillary Suction Time）：值等污泥滤纸接触时毛细作水分滤纸渗透1cm长度时间秒计
13污泥脱水作污泥中毛细水表面附着水
14污泥然干化污泥干化床污泥塘两种类型
15污泥干化床脱水效果影响素气候条件污泥性质
⑴ 气候条件
降雨量蒸发量相湿度风速年冰冻期等干化床效果影响
研究表明水分污泥中蒸发数量清水中蒸发量75％左右降雨量57％左右会污泥吸收
⑵ 污泥性质
⑶ 污泥调理
采化学调理提高污泥干化床效率投加机高分子絮凝剂显著提高渗滤脱水速率投加硫酸铝时絮凝作外硫酸铝溶解污泥中碳酸盐作产生量二氧化碳气体污泥颗粒浮表面24h见混凝脱水效果干化时间致减少半
16污泥干燥焚化
17污泥道输送
污水回称生利指污水处理达回水水质求回工业农业城市杂景观娱乐补充表水水等
补充：生物脱氮新技术
短程硝化反硝化
1生物脱氨氮硝化反硝化两程：反硝化反应NO3电子受体时生物脱氮程NO3途径反硝化反应NO2电子受体时生物脱氮程NO2程前者称全程硝化反硝化者称短程硝化反硝化
2短程硝化反硝化基原理硝化程控制亚硝酸盐阶段阻止NO2进步硝化然直接进行反硝化
3全程硝化反硝化相短程硝化反硝化具优点：
（1）硝化阶段减少25左右需氧量降低耗
（2）反硝化阶段减少40左右机碳源降低理费
（3）反应时间缩短反应器容积减少3040左右
（4）具较高反硝化速率NO2反硝化速度通常NO3高63左右
（5）污泥产量降低硝化程少产生污泥3335左右反硝化程少产污泥55左右
（6）减少投碱量等
二时硝化反硝化（SND）
1年氧反硝化异养硝化菌发现氧反硝化异养硝化养反硝化等研究进展奠定SND生物脱氮理基础
2SND优越性：（1）节省反应器体积（2）缩短反应时间（3）需酸碱中
3技术关键硝化反硝化反应动力学衡控制
4微环境理认：氧扩散限制微生物絮体产生DO梯度导致微环境SND微生物絮体外表面DO浓度较高氧硝化菌深入絮体部氧传递受阻外部氧量消耗产生缺氧区反硝化菌占优势微生物絮体缺氧环境形成SND原缺氧环境形成赖水中DO浓度高低微生物絮体结构控制DO浓度微生物絮体结构否进行SND关重
三厌氧氨氧化（ANAMMOX）
厌氧氨氧化指厌氧条件微生物直接NH4+电子供体NO3NO2电子受体NH4+NO3NO2转变成N2生物氧化程
ANAMMOX工艺荷兰Delft技术学开发采流化床反应器ANAMMOX工艺厌氧条件直接利NH4+作电子供体需供氧需外加机碳维持反硝化需额外投加酸碱中试剂降低耗节约运行费时避免投加中试剂造成二次污染问题
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