污水的生物处理方法

　　污水的生物处理篇一：污水的生物处理

污水的生物处理方法

　　污水的生物处理

　　摘要：

　　污水的生物处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中的有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。

　　按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理是利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。

　　好氧生物处理是采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中的好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD（化学需氧量)与COD(生化需氧量）比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。

　　污水生物处理的一些主要方法:

　　一、传统的活性污泥法：是依据废水的自净作用原理发展而来的。废水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理，去除了大部分悬浮物和部分BOD后即进入一个人工建造的池子，池子犹如河道的一段，池中有无数能氧化分解废水中有机污染物的微生物。同天然河道相比，这一人工的净化系统效率极高，大气的天然复氧根本不能满足这些微生物氧化分解有机物的耗氧需要，因此在池中需设置鼓风曝气或机械曝气的人工供氧系统，池子也因此而被称为曝气池。

　　二、AO污水处理法：AO工艺法又称厌氧好氧工艺法，A（Anacrobic)是厌氧段，用于脱氮脱磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。1、包埋法：包埋法是最常用的微生物固定方法，该方法是将微生物和无菌小球。包埋法操作简单、能保持多酶系统、对微生物活性影响细胞截流在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络空间中，烯醇作为凝胶剂，酸钠、卡拉胶、明胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。秦统福等选取聚乙漏，同时能让基质渗入和产物扩散出来。常用的包埋剂有琼脂、海藻定化善了炼油污水的处理效果，小；但传质阻力较大，对大分子和难溶解底物不适用。UBD菌用于炼油污水的处理。海藻酸钠和活性炭作为助凝剂，COD和石油类物质的去除率均高于游离菌研究结果表明菌种固定化后明显改采用凝胶包埋法固阻止细胞的泄利用微生物中酶分子的氨基和羟基与交联剂的官能基团反应，的。微生物细胞之间彼此附着相连形成网状结构，实现微生物固定化目聚乙烯亚胺等。2、交联法：可分为化学交联法和物理交联法。交联法是一种不用载体的工艺，通过物理或化学手段，交联剂有很多，主要有戊二醛、使酶或细胞表面的能力，常见的吸附剂有硅胶、廉价、有效，但稳定性和重复性较低，可分为物理吸附和离子吸附。纤维素等3、吸附法：。吸附法是利用微生物所具有的静电、表面张力或其它将微生物固定在载体表面的方法。活性炭、多孔玻璃、碎石及DEAE-该方法操作简单、纤维素、CM-

　　4、共价化合法：共价化合法是利用载体与微生物之间的化学共价键将微生物吸附在载体表面的方法。该方法结合力强、稳定性高，但反应条件激烈、制备困难、难控制、活性回收较低，故应用较少。

　　化学需氧量（COD）：在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。

　　生化需氧量（BOD）：表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。加以悬浮或溶解状态存在于生活污水和制糖、食品、造纸、纤维等工业废水中的碳氢化合物、蛋白质、油脂、木质素等均为有机污染物，可经好气菌的生物化学作用而分解，由于在分解过程中消耗氧气，故亦称需氧污染物质。若这类污染物质排入水体过多，将造成水中溶解氧缺乏，同时，有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象，产生甲烷、硫化氢、硫醇和氨等恶臭气体，使水体变质发臭。

　　污水的生物处理篇二：城市生活污水的生物处理

　　城市生活污水的生物处理

　　前言

　　随着我国社会经济的飞速发展，城市人口急剧增加，人民生活水平不断改善，城市污水问题日趋严峻，如何采用科学、可靠、经济、使用的技术方案处理生活污水，解决现代环境治理中存在的技术、资金、人才等方面的难题，始终是各级政府考虑的要点。如何解决日趋严峻的水环境污染，为当地经济的可持续发展提供有效的环境支持，已成为各省经济发展中面临的急迫之事。

　　人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150—400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、镁、钙等。总的特点是含氮、含硫和含磷高，在厌氧细菌作用下，易产生恶臭物质。人们应该保护水源。

　　1城市生活污水来源及特点

　　在人们的生活和生产活动中，每天都在使用和接触着水。在这一过程中，水受到人类活动的影响，其物理性质与化学性质发生了变化，就变成了污染过的水，简称污水。污水主要包括生活污水和工业废水。

　　1.1生活污水

　　生活污水生活污水生活污水生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施（饭店、宾馆、影剧院、体育馆、机关、学校、商店等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。生活污水中通常含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑和食物屑、病菌、杂物和粪尿等。这些物质按其化学性质来分，可以分为无机物和有机物，通常无机物为40%，有机物为60%，按其物理性质来分可分为不溶性物质、胶体物质、和溶解性物质。相比较于工业废水生活污水的水质一般比较稳定浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。

　　1.2城市污水

　　城市污水是通过下水道收集到所有的排水，是排入下水道系统的各种生活污水、工业废水和城市融雪、降雨水的混合水，是一种混合污水。正是由于城市污水是一种混合水，各座城市之间的城市污水的水质存在一定的差异，主要决定于工业废水所占比例的影响，也受到城市规模、居民生活习惯气候条件及下水道系统形式的影响

　　在生活污水中，所含固体物质约占总物质量的0.1-0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物）约占3/5-2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5），占2/5-1/3，此外，生活废水中还有氮磷等物质。

　　2水质水量及处理要求

　　2.1污水水量：30000m3/d

　　2.2依据标准

　　污水处理站进水水质安一般生活污水水质设计，出水水质达到国家规定的一级排放标准。及《污水综合排放标准》(GB8978-96)

　　2.3设计日处理水量

　　3污水生物处理的基本原理

　　污水生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法。

　　生物处理方法是建立在环境自净作用基础上的人工强化技术，其意义在于创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，增强微生物的代谢功能，促进微生物的增殖，加速有机质的无机化，增进污水的净化进程。

　　废水生物处理是借助环境工程和化学工程的手段和方法，一微生物为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的方法。微生物代谢有分解代谢（异化）和合成代谢（同化）两个过程组成，是物质在微生物细胞内发生一系列复杂生化反应的总称。

　　废水生物处理的代表方法有：活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物脱氮除磷等工艺技术。

　　4污水处理系统的设计

　　污水处理系统流程图

　　4.1主要构筑及其作用

　　4.1.1预处理阶段

　　①格栅槽

　　工厂所排生活污水中的悬浮物具有多、杂的特点,例如袜子、头发等。设置格栅槽隔除这部分悬浮物,否则易堵塞水泵,影响处理系统正常运行。②曝气沉砂池

　　采用平流式曝气沉砂池,以去除水中密度较大的无机颗粒,此法既能保护机件和管道免受损失,又可降低SBR池的负荷。曝气沉砂池的优点如下:较普通沉砂池处理效果好,可以去除普通沉砂池不能去除的被有机物包覆的砂粒;由于曝气的作用,废水中的有机颗粒经常处于悬浮状态,砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力,砂粒上附着的有机污染物能够去除,有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂,有机物只占5%左右,一般长期搁置也不腐败。③初沉池

　　初沉池是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机，泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。

　　4.1.2生化处理阶段

　　①A/O生化法（A/O池）

　　A/O工艺法，也叫厌氧好氧工艺法，主要用于水处理方面A就是厌氧段，主要用于脱氮除磷；O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷，对于高浓度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性。

　　②二沉池

　　主要将A/O生化池和污泥沉淀池分开，底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池，处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。③活性污泥法（污泥处理系统）

　　活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，活性污泥经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。

　　活性污泥法处理流程包括曝

　　气池、沉淀池、污泥回流及剩余污

　　泥排除系统等组成部分。活

　　第一阶段，污水中的有机污染

　　物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团

　　的表面上，这是由于其巨大的比表

　　面积和多糖类黏性物质。同时一些大分

　　子有机物在细菌胞外酶作用下分解

　　为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供

　　给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的'结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。

　　经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。

　　活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。

　　④污泥处理

　　二沉池中的活性污泥一部分经过回流管道进入初沉池，其余的剩余污泥则须妥善处理。否则亦会造成污染。一般经由浓缩池进行污泥浓缩，进入消化池及沼气柜生成沼气成为能源，其余废渣则进行脱水后外运进行后续处理

　　5结论

　　由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。

　　城市生活污水的妥善处理将是未来环境保护工作的重点之一，它与人们的生活水平日益相关，同时也关乎城市经济建设的各个方面。利用生物方法处理城市生活污水具有效果好，可行性高，技术成熟等特点，可用于规模化使用。

　　污水处理是能源密集(energyintensity)型的综合技术，一段时期以来，能耗大、运行费用高，一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设，建成的一些处理

　　厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内，能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈.能否解决耗污水厂的能耗问题.合理进行能源分配.已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素。开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。

　　参考文献

　　污水的生物处理篇三：污水处理中各类生物处理法的比较

　　污水处理中各类生物处理法的比较

　　1.1二级生物处理工艺的选择

　　近年来城市污水处理技术发展很快，类别也很多，在生物处理法中，有活性污泥

　　法和生物膜法两大类。

　　1.1.1活性污泥法

　　应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：①氧化沟系列；

　　②A2/O系列；③SBR系列。

　　各个系列不断地发展、改进，形成了目前比较典型的工艺有：CARROUSEL-2000

　　氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、ORBAL氧化沟工艺、

　　A2/O微孔曝气氧化沟工艺、A/O工艺、改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、

　　倒置A2/O工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。

　　1、氧化沟工艺系列

　　目前在国内外较为流行的氧化沟有：卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧

　　化沟、三沟式氧化沟、A/A/O微孔曝气氧化沟。

　　氧化沟是活性污泥法的一种改进型，具有除磷脱氮功能，其曝气池为封闭的沟渠，

　　废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。

　　过去由于其曝气装置动力小，使池深及充氧能力受到限制，导致占地面积大，土建费

　　用高，使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的

　　合理设计，弥补了氧化沟过去的缺点。

　　1）卡罗塞尔氧化沟

　　卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面

　　曝气机。在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区，水流连

　　续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的

　　设计是至关重要的，DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近DHV公

　　司又开发了卡罗塞尔2000型，把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起

　　来，改变了原调节性差，除磷脱氮效果低的缺点，但水力设计更为复杂。卡鲁塞尔氧

　　化沟的缺点是池深较浅，一般为4.0m，占地面积大，土建费用高。也有将卡罗塞尔

　　氧化沟池深设计为6m或更深的情况，但需采用潜水推流器提供额外动力。

　　2）DE型氧化沟和T型氧化沟

　　双沟式（DE型）氧化沟和三沟式（T型）氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE

　　型氧化沟为双沟组成，氧化沟与二沉池分建，有独立的污泥回流系统，DE型氧化沟

　　可按除磷脱氮（或脱氮）等多种工艺运行。双沟式氧化沟是由两个容积相同，交替进

　　行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器，实现硝化过程，由于周期性的变换进、

　　出水方向（需启闭进出水堰门）和变换转刷和水下搅拌器的运行状态，因此必须通过

　　计算机控制操作，对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体，工艺更为简单。

　　三沟交替进水，两外沟交替出水，两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行，不需设二沉

　　池及污泥回流设备，同DE型氧化沟相同，需要的自动化程度高。由于这两种氧化沟

　　采用转刷曝气，池深较浅，占地面积大。双沟式和三沟式由于各沟交替进行，明显的

　　缺点是设备利用率低，三沟式的设备利用率只有58%，设备配置多，使一次性设备投

　　资大。

　　3）奥伯尔氧化沟

　　奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中的重要形式，此法起初是由南非的休斯曼构想，南

　　非国家水研究所研究和发展的，该技术转让给美国的Envirex公司后得到的不断的改

　　进及推广应用。

　　奥伯尔氧化沟是椭圆型的，通常有三条同心曝气渠道（也有两条或更多条渠道）。

　　污水通过淹没式进水口从外沟进入，顺序流入下一条渠道，由内沟道排出。

　　奥(转载于:左右，占地面积较大，因该工艺

　　池型为椭圆型，对地块的有效利用较差。

　　金阳污水处理厂一期工程就是以奥伯尔氧化沟为原型，外增设1条厌氧沟，共4

　　沟，由4条同心环形沟组成。

　　4）改良型氧化沟

　　针对卡罗塞尔氧化沟池型专利设备需引进，且表面曝气设备充氧效率总体偏低的

　　缺点，近年来把氧化沟的水力模型原理与微孔鼓风曝气结合产生了“微孔曝气氧化

　　沟”，其核心为“厌氧池+缺氧池+氧化沟+鼓风曝气”，如下图所示。

　　A2/O工艺中好氧池设计为氧化沟的形式，采用水下曝气加推流的方式，既具有A2/O

　　工艺除磷脱氮的功能，又具有氧化沟循环混合耐冲击负荷的特点，不失为一种优化方

　　式。氧化沟型式的好氧池具有完全混合生物反应池的特点，由于其强大的环流量，对

　　进入原污水的稀释能力强，因而其对水质水量的冲击负荷适应能力较好；这种池型最

　　大特点是将好氧池的推流设施和曝气设施分开，采用水下曝气供氧，既提供了强有力

　　的推流力，又能维持反应池内高的氧转移效率，也可提高好氧池的水深，避免了氧化

　　沟水深浅、占地大的缺点。

　　它具有鼓风曝气的优点（氧利用率较高），且设备可国产化，价格及维护费用较

　　低，但同时需设鼓风机房，设备较多。

　　2、A2/O工艺系列

　　1）传统A2/O工艺

　　A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池由ANAEROBIC（厌氧）、

　　ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段组成，其典型工艺流程见下图，其特点是厌

　　氧、缺氧和好氧三段功能明确，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造

　　和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足（TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4），

　　便可根据需要达到比较高脱氮率。

　　图8-5传统A2/O工艺流程图

　　常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。该布

　　置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高

　　系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并

　　得以充分释磷。传统A2/O工艺存在在以下三个缺点：①由于厌氧区居前，回流污泥

　　中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；②由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配

　　上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；③由于存在内循环，常规工艺系统所

　　排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未

　　经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。

　　2）改良A2/O工艺

　　为了解决A2/O工艺的第一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对

　　厌氧区产生不利影响，改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池，改良A2/O工艺

　　工艺流程如下图所示。

　　图8-6改良A2/O工艺流程图

　　来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入调节池，停留时间为20～30min，

　　微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，

　　从而保证厌氧池的稳定性，保证除磷效果。

　　该工艺简便易行，在厌氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。生产性试验结

　　果表明，该工艺的处理效果与改良的UCT相同甚至优于改良UCT，并节省一个回流

　　系统。

　　3）UCT工艺

　　UCT工艺的流程见图8-7所示，该工艺与A2/O工艺的区别在于，回流污泥首先

　　进入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段。通过这样的修正，可以避免因

　　回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段，干扰磷的厌氧释放，而降低磷的去除率。回流

　　污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/T-P

　　较低时，较适用UCT工艺。

　　图8-7UCT工艺流程图

　　4）MUCT工艺

　　MUCT工艺的流程如图8-8所示，该工艺系在UCT工艺的基础上，将缺氧段一

　　分为二，形成二套独立的内回流。因而，MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改

　　良，与UCT相比有两个优点：一是克服UCT工艺，不易控制缺氧段的停留时间，二

　　是避免控制不当，DO仍会影响厌氧区。

　　图8-8MUCT工艺流程图

　　MUCT缺点主要有：

　　?MUCT工艺比传统A2/O工艺多了一级污泥回流，因此系统的复杂程度和

　　自控要求有所提高，耗能有所增加。

　　?设两个单独的缺氧池，一座缺氧池专门用于除去外回流带来的硝酸盐，

　　增加了缺氧池体积。

　　?与A2/O工艺类似，剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程，

　　部分直接经缺氧、好氧后沉淀排出。

　　?与A2/O工艺类似，反硝化在碳源分配上处于不利地位，影响系统的脱氮

　　效果。

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