3物化处理方法2生化处理1

污废水处理设施运行培训基础部分4气浮4.1定义气浮法是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。是通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起，形成整体密度小于水的“气泡－颗粒”复合体，靠气泡的浮力一起上浮到水面实现固液或液液分离的操作。其处理对象时：靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对面积近似于1的微小悬浮物。4.2实现气浮分离必须具备以下两个基本条件：①必须在水中产生足够数量的细微气泡；②必须使气泡能够与污染物相黏附，并形成不溶性的固态悬浮体。4.3污水处理技术中，气浮法固-液或液-液分离技术应用的几方面：石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离;工业废水处理;污水中有用物质的回收;取代二次沉淀池，特别是用于易产生活性污泥膨胀的情况;剩余活性污泥的浓缩。4.4实现条件疏水性物质容易被气浮；亲水性物质难于被气浮。浮选剂是一种能改变水中悬浮物颗粒表面湿润性的表面活性物质。包括起泡剂（表面活性剂）、捕收剂（脂肪酸、盐类）等。脱稳与破乳：气浮法处理乳化油时，应投加混凝剂使其破乳脱稳。如硫酸铝等4.5化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂各种无机或有机高分子混凝剂，它们不仅可以改变污水中的悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截留气泡，加速颗粒上浮。浮选剂大多数由极性-非极性分子组成。当浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，这样就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从而能使其与微细气泡相粘附。浮选剂的种类有松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等。4.5化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂4.5化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。4.5化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂作用是暂时或永久性地抑制某些物质的浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上浮，如石灰、硫化钠等。4.5化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂主要是调节污水的pH，改进和提高气泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的粘附能力，如各种酸、碱等。4.6气浮形式溶气气浮法4.7溶气气浮气泡产生方式空压机供气气量、气压稳定，噪音大、投资高射流进气设备简单、维修方便，阻力损失大、能耗高泵前插入管进气5化学氧化还原法5.1功能和原理对于无机物的化学氧化或还原过程，失去电子的过程成为氧化，得到电子的过程称为还原。得到电子的物质称为氧化剂，失去电子的物质称为还原剂。对于有机物的化学氧化或还原过程，一般将加氧或去氢的反应称为氧化，将加氢或去氧的反应称为还原。废水处理中常采用的氧化剂有空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉等；常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合肼及铁屑等。5.2氧化法处理工业废水向废水中投加氧化剂，氧化废水中的有害物质，使其转变为无毒无害或毒性小的新物质的方法称为氧化法。常用的氧化法有以下三种：①空气氧化法主要用于含二价硫废水的处理。②氯氧化法主要用于氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类的氧化去除，还用于消毒、脱色、除臭。③臭氧氧化法可用于除臭、脱色、杀菌、除铁、除氰化物、除有机物等。5.3还原法处理工业废水向废水中投加还原剂，还原废水中的有害物质，使其转变为无毒无害或毒性小的新物质的方法称为还原法、化学氧化还原法主要用于去除重金属离子，如：六价铬；二价汞。①还原法去除六价铬常用的还原剂有亚硫酸氢钠、二氧化硫、硫酸亚铁等。②还原法去除汞常用的还原剂有比汞活泼的金属（铁屑、锌粒、铝粉、铜屑等）、硼氢化钠、醛类、联胺等。6吸附法6.1原理6.1.1吸附的概念利用多孔性固体吸附废水中一种或几种溶质，达到废水净化的目的或回收有用溶质的过程，称为吸附。对溶质有吸附能力的固体称为吸附剂，而被固体吸附的物质称为吸附质。6.1.2吸附平衡和吸附量吸附平衡：当吸附速度等于解吸速度时，达到吸附平衡。吸附量：单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量。6.1.3吸附的影响因素①吸附剂的性质；②吸附质的性质；③废水的pH；④温度；⑤共存物的影响；⑥接触时间。6.2常用吸附剂活性炭、硅藻土、焦炭、炉渣等活性炭的加工方法、性质、空隙的分类及功能，粉末状活性炭和颗粒状活性炭的优缺点。6.3吸附操作方式和设备（1）吸附操作方式：静态间歇操作、动态连续操作（降流式、升流式）（2）动态连续操作常用的设备有：固定床、移动床和流动床。6.4活性炭的再生再生方法：加热再生法；蒸汽法；化学再生法；生物再生法。7电解（一）功能与原理电解法指在直流电场的作用下，利用电极上产生的氧化还原反应，去除废水中的污染物的办法。用来进行电解的装置叫电解槽。（二）常用的电解法电化学氧化法；电化学还原法；电解凝聚法；电解气浮法电化学氧化：电解槽的阳极既可以通过直接的电极反应过程，使污染物氧化破坏（CN-的阳极氧化），也可以通过阳极生成产物（如Cl2，Cl0-，O2，H2O2等）。为了强化阳极的氧化作用，往往投加一定量的食盐。电化学还原：电解槽阴极使得废水中的重金属离子还原出来，沉淀于阴极，加以回收。电解絮凝：可溶性物质作为阳极，如铁板、铝板等，在直流电的作用下，阳极被腐蚀，产生Al3+，Fe3+等离子，在碱性或水解作用下，形成絮状体，起到混凝的作用电解气浮：形成H2，O2等。（三）电解槽的结构形式和极板电路1）.电解槽按废水流动方式分为回流式、翻腾式两种。2）.极板电路极板电路有两种：单极板电路和双极板电路。生产上使用双极板较多，因为其极板腐蚀均匀，且不易发生短路。回流式电解槽翻腾式电解槽电解槽的结构型式极板电路图3-38电解槽的极板电路（四）电解的运行管理1.控制极板的间距：30～40mm2.控制槽电压：取决于废水的电导率和极板间距，防止过分发热，可投加食盐3.控制电流密度4.控制电解槽的pH：关键参数。5.搅拌：可以减少电极间的浓差极化现象，清洁极板，防止沉淀物在电解槽中积累。可通过空气搅拌。6.极板的腐蚀和钝化现象：极板的清洗7.操作间保证通风（五）电解法处理电镀污水实例1电解氧化处理含氰电镀污水极板:阳极石墨板；阴极普通钢板。搅拌:压缩空气搅拌。电极反应（当不投加食盐电解质时）：阳极：CN－＋2OH－－2e→CNO－＋H2OCNO－＋2H2O→NH4+＋CO32－2CNO－＋4OH－－6e→N2↑＋2CO2↑＋H2O2Cl－－2e→2[Cl]（当投加食盐电解质时）CN－＋2[Cl]＋2OH－→CNO－＋2Cl－＋H2O2CNO－＋6[Cl]＋4OH－=N2+2CO2＋6Cl－＋2H2O运行过程中要考虑的安全问题：1.含氰废水在电解过程中会产生一些如HCN有毒气体，应考虑通风措施。2.为便于扩散,用压缩空气或其它方式进行搅拌技术问题：为提高污水导电率，适当加少量NaCl；阳极、阴极均采用钢板，电极反应为：阳极：Fe－2e→Fe2＋Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋→2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OCrO42－＋3Fe2＋＋8H＋→Cr3＋＋3Fe3＋＋4H2O2.电解法处理含铬废水阴极：2H＋＋2e→H2↑Cr2O72－＋14H＋＋6e→2Cr3＋＋7H2OCrO42－＋8H＋＋3e→Cr3＋＋4H2O随着反应的进行，H+逐渐减少Cr3＋＋3OH-→Cr(OH)3↓Fe3＋＋3OH-→Fe(OH)3↓阳极钝化的原因：4OH-－4e→O2＋2H2O3Fe+2O2→FeO＋Fe2O38OH-+3Fe－8e→FeO·Fe2O3＋4H2O从阳极腐蚀严重上可以看出，阳极溶解的Fe2+是还原Cr6＋为Cr3＋的主体。防止阳极钝化的方法：①定期用钢丝刷清洗阳极板；②定期将阴阳极交换使用。利用电解时阴极上产生氢气的撕裂和还原作用，将极板上的钝化膜除掉；2H＋+2e→H2Fe2O3+H2→2Fe＋3H2OFeO+H2→Fe＋H2O③投加食盐电解质。CI-在阳极放电产生CI2代替钝化膜中的氧，生成可溶性氯化铁破坏钝化膜。四、污水生物处理4.1活性污泥法4.1.1活性污泥法的基本流程4.1.2活性污泥的形态与活性污泥微生物1.活性污泥由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机性及无机性物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。4.1.3活性污泥性质活性污泥组成含水98％－99％干固体1％－2%MLSSMa：具备活性细胞成分（大量的细菌、真菌、原生动物、后生动物）Me：内源代谢残留的微生物有机体Mi：未代谢的不可生化的有机悬浮固体Mii：吸附的无机悬浮固体菌胶团：动胶杆菌属分泌的多糖类物质将成千上万细菌包覆成一个絮状体团粒4.1.4活性污泥的微生物(Ma)细菌：异养型原核细菌（107～108个/mL）动胶杆菌属假单胞菌属（在含糖类、烃类污水中占优势）产碱杆菌属（在含蛋白质多的污水中占优势）黄杆菌属大肠埃希式杆菌真菌：微小的腐生或寄生丝状菌原生动物：肉足虫鞭毛虫，纤毛虫等。通过辨认原生物的种类，能够判断处理水质的优劣，它是一种指示性生物。原生物摄食水中的游离细菌，是细菌的首次捕食者。后生动物：主要是轮虫，它在活性污泥中的不经常出现，轮虫的出现是水性稳定的标志。后生动物是细菌的第二捕食者。活性污泥中原生动物活性污泥中后生动物4.1.5活性污泥净化反应影响因素与主要设计、运行参数微生物量的指标混合液悬浮固体浓度（MLSS），其由Ma+Me+Mi+Mii组成混合液挥发固体浓度（MLVSS），由MLVSS=Ma+Me+Mi组成Ma活性细胞成分，Me残留微生物有机体，Mi未降解有机悬浮物，Mii吸附的无机物。设计指标与运行参数MLVSS/MLSS在0.70左右，过高过低能反映其好氧程度，但不同工艺有所差异。如吸附再生工艺0.7～0.75，而A/O工艺0.67～0.70。)/()/()1min30L1LgMLSSLmLSVgLmlSVI）中悬浮固体干重（混合液（）积（静沉形成的活性污泥容）混合液（活性污泥的沉降性能及其评定指标：污泥沉降比SV（%）：混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。污泥容积指数SVI：SVI=SV/MLSS。对于生活污水处理厂，一般介于70～100之间。当SVI值过低时，说明絮体细小，无机质含量高，缺乏活性；反之污泥沉降性能不好。泥龄（Sludgeage）Qc生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，用公式表示：BOD污泥负荷：指单位重量活性污泥在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。BOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机物量。4.1.6活性污泥降解污水中有机物的过程活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段。吸附阶段稳定阶段由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质，导致污水中的有机物转移到活性污泥上去。主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。代谢阶段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。4.1.7污水可生化性评价污