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　　第一章 水处理概述 1.1 水质与水质指标 1.2 水质标准 1.3 水体污染与自净 1.4 水处理的基本方法 * 1.1 水质与水质指标 ▶ 原水中的杂质 ▶ 污水来源 ▶ 污染物分类 ▶ 水质污染指标 * 1.1 水质与水质指标 一、水质：水的质量，由水中所含杂质的种类及数量描述的水体成分及功能状况。 二、 原水中的杂质 1、来源：自然循环、社会循环 2、分类：按杂质在水中存在状态（尺寸大小分类） （1）悬浮物 1μm~ （肉眼）浑浊 （2）胶体 10nm~100nm 浑浊（显微镜） （3）溶解物 0.1nm~1nm 透明 * 1.1 水质与水质指标 三、污水来源 生活污水 工业废水 降水 * 1.1 水质与水质指标 四、污染物分类（按化学性质分） * 1.1 水质与水质指标 ♦ 易于生物降解的有机污染物（耗氧有机物）：有机污染物进入水体后，在好氧微生物的作用下进行分解转化，由于好氧微生物的呼吸要消耗水中的溶解氧，故此类有机物的污染特征就是耗氧，因此称为耗氧有机物，也称需氧物质。如：蛋白质、脂肪等自然生成的有机物 。 ♦ 难于生物降解的有机污染物：主要是人工合成物质，化学稳定性强，对人体有毒害作用。如农药（DDT、六六六、有机氯农药等）、醛、酮、酚以及聚氯联苯、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物（塑料、合成橡胶、人造纤维等）、染料等。 * 1.1 水质与水质指标 ♦ 无直接毒害作用的无机污染物：主要指颗粒物；酸、碱及无机盐；N、P等植物营养物质。 ♦ 有直接毒害作用的无机污染物：主要指毒性强、作用快的，国际公认的6大毒性物质（氰化物、砷化物、Hg、Cd、Pb 、Cr）。 * 1.1 水质与水质指标 五、水质污染指标(有机污染物指标 、无机污染物指标 ) 有机污染物指标 1、生化需氧量BOD（Biochemical Oxygen Demand） 指在温度、时间一定的条件下，微生物在分解氧化有机物过程中消耗的水中游离态的氧（mg/L） 。 * 1.1 水质与水质指标 ① BOD20（完全生化需氧量）：在20℃和BOD测定条件下（氧充足、不搅动），有机物分解20天所需消耗的氧量。 ② BOD5（标准（5日）生化需氧量）：在20℃和BOD测定条件下（氧充足、不搅动），有机物分解5天所需消耗的氧量。（BOD5≈0.69BOD20，工程上一般测BOD5） * 1.1 水质与水质指标 2、化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand ）： 用强氧化剂（重铬酸钾）在酸性条件下，将水中的有机物氧化为水、二氧化碳所消耗的氧量（mg/L）（2小时测出）。 ①用（重铬酸钾、氧化性强）做氧化剂测出的是CODCr：在酸性条件下，对低碳直链化合物的氧化率为80~90%。 ②用（高锰酸钾、氧化性弱）做氧化剂测出的是CODMn（OC）。 * 1.1 水质与水质指标 3、总需氧量TOD（Total OxygenDemand）： 污水注入白金为触媒的燃烧室内，以900℃高温燃烧，完全氧化时（产物为CO2、H2O、SO2、NO2）消耗的氧量（测定时间只需几分钟）。（理论需氧量ThOD：如果有机物的化学分子式已知，可根据化学氧化反应方程式，计算出ThOD）。 * 1.1 水质与水质指标 4、总有机碳TOC（Total Oxygen Carbon）： 水样在高温下燃烧，有机物被氧化成CO2，用红外测定仪测出CO2的量，求出其中的碳（测定只需几分钟） 5、难于生物降解的有机污染物采用COD、TOC、TOD等综合指标，以及专项指标如挥发酚、醛、酮等描述污染程度。 * 1.1 水质与水质指标 6、各种指标之间的关系 ① BOD与COD的异同点： ♦ 相同点：以氧化有机物过程中所消耗的氧量表示有机物量的指标 ♦ 不同点：BOD指水中游离态的溶解氧 COD指强氧化剂分子中化合态的氧 * 1.1 水质与水质指标 ② BOD与COD的优缺点： ♦ BOD优点：基本反映了有机物排入水体后对水体的污染情况。 ♦ BOD缺点：测定时间长，对有毒污水，测定精度受影响，甚至不能测定。 * 1.1 水质与水质指标 ♦ COD优点：测定时间短，不受水质限制，几乎可以表示有机物总量。 ♦ COD缺点：不能精确放映有机物对水体的污染情况，不能确切表示能够被微生物氧化的有机物的量。既包括能氧化的也包括不能氧化的，以及还原性物质。 ♦ 所以COD大，不一定有机污染大，但BOD大，有机污染肯定大。 * 1.1 水质与水质指标 ③ 相同水质，BOD20COD；对一定水质， BOD/COD为稳定的值。 对于生活污水：BOD20/COD=0.8～0.9；BOD5/COD=0.4～0.8 BOD与COD的比值反应了污水可生化程度： * 1.1 水质与水质指标 ④ 对于生活污水、城市污水： ThODTODCODCrBOD20BOD5TOC 无机污染物指标 1、固体物质： 包括不溶性、难溶性和可溶性固体。固体物质的存在，可能会堵塞管道、磨损管道；给水处理带来困难；影响水面复氧。 * 1.1 水质与水质指标 * 1.1 水质与水质指标 2、pH值： 污水有酸性、碱性的，酸性污水腐蚀管道，污水的酸碱性破坏生化反应。 生活污水：中性或弱碱性；工业废水：要求排放在6.5~8.5。 3、N、P等植物性营养物质：导致水体富营养化。 污染指标：总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、硝态氮（NO3-N）、亚硝态氮（NO2-N）、总磷（TP）、磷酸盐（PO43-） * 1.1 水质与水质指标 4、色度、臭味 5、生化指标：大肠菌群数（值）（每升水样中所含大肠菌群的数目以个/L计）与大肠菌群指数（查出一个大肠菌群所需的最少水量以mL计）；病毒；细菌总数（大肠菌群数、病毒、病原菌及其他细菌数的总和，以每毫升水样中细菌菌落总数计） 6、有直接毒害作用的无机污染物：用CN-、As、Hg、Cd、Cr、Pb专项指标描述。 * 1.2水质标准 ♦污水综合排放标准---GB8978-1996，按照污水排放去向，分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。 ♦地面水环境质量标准——GB3838-88 ，将地面水分5类。 ♦污水排入城市下水道水质标准——ＣJ18－86。 见书后附录 * 1.3 水体污染与自净 一、水体的污染 ♦水体的物理性污染 ♦酸、碱及无机盐的污染 ♦N、P污染 ♦ 重金属及有毒物质的污染 二、有机物的污染与自净 ♦ 水体自净 ♦ 河流水体自净数学模拟 ♦ 水体污染过程（氧垂曲线及氧垂曲线 水体污染与自净 一、水体的污染 1、水体的物理性污染：水体在遭受污染后，其颜色、浑浊度、温度、悬浮物以及泡沫等方面产生变化。能够被感官感知的污染。 2、酸、碱及无机盐的污染：主要来自于工业废水的污染，导致水体的酸碱度、硬度的改变，降低水的使用质量和自净功能。 * 1.3 水体污染与自净 3、N、P污染：进入水体中的蛋白质、尿素等天然含氮化合物经过氨化过程分解为氨氮，再经过硝化作用，转化为硝酸氮、亚硝酸氮。进入水体的P以各种磷酸盐形式存在。 ♦一般认为TP、与无机氮的浓度分别达到0.02mg/L、0.3mg/L的水体，标志着已经处于富营养化状态。 * 1.3 水体污染与自净 4、重金属及有毒物质的污染：重金属在水体中不能为微生物降解，只能相互转化、分散、富集，此过程为重金属的迁移。 * 1.3 水体污染与自净 二、有机物的污染与自净 （一）、水体自净：污水中污染物在水体内通过一系列的物理、化学、物化、生化反应，被分离或分解，从而使水体恢复到原有状态的过程。 物理过程：沉淀、挥发、稀释、扩散 化学及物化过程：氧化、还原、中和、吸附、凝聚 生化过程：有机物被微生物氧化、分解，转化为无害、稳定的无机物。 * 1.3 水体污染与自净 （二）、河流水体自净数学模拟 根据物料平衡，完全混合断面中某种污染物在河水中的混合浓度： * 1.3 水体污染与自净 式中：C——断面中某种污染物的平均浓度，mg/L； CW——污水中某种污染物的浓度，mg/L； CR——河水中该污染物的浓度，mg/L； q——污水流量m3/s； Q——河水流量m3/s； α——混合系数，α=Q混/Q （Q混为参与混合的河水流量）。 * 1.3 水体污染与自净 ♦ α与河水与污水的流量比；污水的排放口位置、形式；河流水文条件；排放口到计算断面的距离有关。 1、α根据河水流速确定 当v0.2m/s时，α=0.3~0.6； 当v=0.2~0.3 m/s时，α=0.7~0.8； 当v0.3m/s时，α=0.9； 当各种条件都适宜时，α=1.0 * 1.3 水体污染与自净 2、α根据排放口到计算断面的距离确定 α=L计算/L全混 （L计算≤L全混） L计算——排放口到计算断面的距离，km； L全混——排放口到完全混合断面的距离，km； 当L计算≥L全混时，α=1.0 * 1.3 水体污染与自净 （三）、水体污染过程（氧垂曲线及氧垂曲线方程） 耗氧有机物的污染过程：耗氧有机物进入水体后，由于DO不断被消耗（耗氧），有机物量逐渐减少，微生物量得到增殖，同时大气中的氧气不断向水中补充（复氧），最终使有机物量、DO达到新的平衡。 * 1.3 水体污染与自净 1、氧垂曲线方程 美国学者斯蒂特一菲里普斯(Streeter，Phelps)于1925年对耗氧过程动力学研究分析后得出：当河流受纳有机物后，沿水流方向产生的输移有机物量远大于扩散稀释量，当河水流量与污水流量稳定，河水温度不变时，则有机物生化降解的耗氧量与该时期河水中存在的有机物量成正比，即呈一级反应，属一维水体水质模型。 * 1.3 水体污染与自净 （1）耗氧动力学 ①动力学方程 当氧充足、水温不变时是一级反应，则某时刻的耗氧速度 与该时刻的有机物浓度L成正比。即： （负号表示有机物量是减少的） L——有机物浓度 K1——耗氧速度常数（反应速度常数） * 1.3 水体污染与自净 对t=0～ｔ，L=L0～Lt积分，有： 得： 或： k1=0.434K1 则： t时刻有： ——耗氧动力学方程 式中：Lt——t时刻有机物浓度（还应消耗的氧量）mg/L * 1.3 水体污染与自净 T——时间（日） k1——耗氧常数k1=0.434K1，与水质、水温有关。T大k1大。 k1 、K1 一般由实验确定。 ②耗氧量 设Xt为t时段内被氧化的有机物量（t时段内已消耗的氧量），则BOD5=X5；BOD20=X20；t=20时，查表1-3（P13）得k1=0.1 ，故： * 1.3 水体污染与自净 （2）溶氧动力学 氧的溶解速度与水中的亏氧量成正比，氧溶解于水的速度，当其他条件一定时，主要取决于氧不足量，并与其成正比关系。即： K2——复氧速率常数； D——亏氧量；D=C0-CX C0——一定温度下，水中饱和溶解氧量， mg/L CX——河水中实际溶解量，mg/L * 1.3 水体污染与自净 （3）氧垂曲线方程（菲里普斯方程）——水体生化自净规律 A、水中亏氧量变化的速度（耗氧速度与溶氧速度的代数和） （消耗的氧减去溶解的氧即为实际亏的氧） 解此一阶线 。 t=t时，L=Lt 得： ——再曝气方程式（氧垂曲线方程，菲里普斯方程） * 1.3 水体污染与自净 式中：D0——开始时（起点、受污点）水中的亏氧量（mg/L） Dt——t时刻水中的亏氧量（mg/L） t——污水与河水混合液流至计算断面的时间（日） L0——开始时（起点）的BODu（污水与河水混合液的值）（mg/L） k1——耗氧常数 k2——溶氧常数 * 1.3 水体污染与自净 B、氧垂曲线到达氧垂点的时间tc（日），可通过氧垂曲线方程求定（当 时）： C、氧垂曲线方程的工程意义： ①用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进而确定可排入河流的有机物最大限量； * 1.3 水体污染与自净 ②推算确定最大缺氧点即氧垂点的位置及到达时间，并依此制定河流水体防护措施。 ③按氧垂曲线方程计算，在氧垂点的溶解氧含量达不到地表水最低溶解氧含量要求时，则应对污水进行适当处理。故该方程式可用于确定污水处理厂的处理程度。 * 1.3 水体污染与自净 2、氧垂曲线 水体污染与自净 当有机物污染程度超过河流的自净能力时，河流将出现无氧河段，这时开始厌氧分解，河水出现黑色，产生臭气，河流的氧垂曲线发生中断现象。 ※ 讨论： （1）从a～o点：L大， 大， ，D↑，DO↓。但随着t↑，L↓， ↓，D↑， ↑，到o点，D→Dmax， 。亏氧量最大的一点（o）叫临界点，即DO最小点（氧垂点）。 * 1.3 水体污染与自净 （2）从o～b点：L逐渐降低， ↓， ，D↓，DO↑， 大，D较大，曲线陡，b点叫恢复点。 （3）从b～：L很小， 很小，D很小， 很小，曲线水处理的基本方法 一、污水处理：采用各种手段将污水中的污染物分离出来或使其转变为无害物质，从而使污水得到净化。 二、污水处理的原则 1、改革工艺减少污水量 2、尽量回收利用，变废为宝 3、全面考虑，妥善处理 4、尽量采用先进技术，并在经济上合理 * 三、污水处理方法 1.4水处理的基本方法 * 城市污水处理典型工艺流程 排放或三级处理 沼气利用 第二章 水的预处理 一、悬浮物的危害 1、破坏水体外观，提高浑浊度，增加给水处理的困难。 2、影响水面复氧：①使阳光透过率降低②油类等漂浮物使水与空气隔绝。 3、堵塞、淤积管道、设备 4、形成淤泥层，厌氧分解，影响水体卫生，恶化环境。 * 第二章 水的预处理 二、物理处理的主要方法 1、重力分离：①自然下沉（沉砂池、沉淀池） ②自然上浮（隔油池） ③气浮法 2、筛滤截留：①格栅②筛网③微滤机、滤池等 城市污水主要用：格栅、沉砂池、沉淀池、滤池等 * 第二章 水的预处理 2.1 隔栅 2.2 调节池 2.3 沉砂池 * 2.1格栅 1、格栅：一组金属栅条制成的框架，斜置（与水面成45~75º）在污水流经的渠道或泵站的集水池进口处。 2、格栅的作用：拦截污水中较大的杂物，保护水泵和后续处理构筑物。 3、格栅的类型： （1）按形状分：平面格栅、曲面格栅 （2）按清渣方式分：人工清除格栅、机械清除格 （3）按栅条间隙分：粗格栅、中格栅、细格栅 * 2.1格栅 * 2.1格栅 4、格栅的设计规定： （1）格栅栅条间隙 1)污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清除 25～40亳米 机械清除 16～25毫米 最大间隙 40毫米 污水处理厂亦可设置粗，细两道格栅。 如水泵前格栅间隙不大于25毫米时，污水处理系统前可不再设置格栅。 * 2.1格栅 2)栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 格栅间隙16～25毫米 —— 0.10～0.05米3栅渣/103米3污水 格栅间隙30～50毫米 —— 0.03～0.01米3栅渣/103米3污水 栅渣的含水率一般为80%，容重约为960公斤/米3。 * 2.1格栅 (2)在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2米3)，一般应采用机械清渣。 (3)机械格栅不宜少于2台，如为l台时，应设人工清除格栅备用。 (4)过栅流速一般采用0.6～1.0米／秒。 (5)格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9米／秒。 * 2.1格栅 (6)格栅倾角一般采用45º～75º。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。 (7)通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15米。 (8)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5米。工作台上应有安全和冲洗没施。 * 2.1 格栅 自动机械格栅 钢丝绳牵引格栅 WG型机械格栅 * 2.1 格栅 弧形格栅除污机 进水泵房格栅除污机 * 2.2 调节池 1、调节池：用来调节进入处理构筑物的污水水量、均和水质的设施。 2、调节池的类型（按功能分为水量调节池、水质调节池） 3、设计计算（给排水设计手册6） * 2.2 调节池 均 量 池 * 2.2 调节池 矩 形 均 质 池 * 2.2 调节池 圆 形 均 质 池 * 2.3 沉沙池 沉砂池的作用是通过重力沉淀的方法去除废水中所挟带的泥砂。城市污水和一些工业废水常含有无机性泥砂，这些泥砂必将在废水处理装置内沉积或引起磨损，造成设备运行故障，或者是无机泥砂同化学沉淀物，生物沉淀物共同沉淀，混杂在一起，影响污泥的处理与利用。为了保证系统正常工作，应在废水处理前预先除去泥砂。 根据沉砂池内水流力向，可分平流沉砂池和竖流沉砂池。 * 2.3 沉沙池 平流式沉砂池 一般沉砂池的水平流速在0.15—0.3m/s之间为宜，停留时间不少于30s。沉砂池应不少于两个，以便可以切换工作。池内有效水深不大于1.2m，合格沉砂池渠宽不小于0.60m，池内超高为0.30m。 * 沉砂池水面面积可用下式计算 其中， 过水断面积 池的总宽度 设计有效水深 沉砂池长 每个沉砂池(或每分格)的宽度 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 一、污水的生物处理法(概念) 二、生物处理法的分类 1、按参与处理过程的微生物分类： * 好氧生物处理法：参与处理过程的微生物以好氧微生物为主，主要用于处理城市污水、易于生物降解的有机工业废水。 * 厌氧生物处理法：参与处理过程的微生物以厌氧（缺氧）微生物为主，主要用于处理污泥、高浓度有机废水。 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 2、按微生物的生活方式分类：（活性污泥法、生物膜法） * 活性污泥法： 利用活性污泥中的活性微生物对污水中的有机物进行氧化、分解，从而使污水净化的方法——自然界水体自净的（强化）模拟。 * * 生物膜法：使微生物在固体介质表面（滤料或某些载体）生长、繁殖，形成膜状活性污泥（生物膜），当污水与之接触时，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物为营养，从而使污水得以净化的方法。——自然界土壤自净的（强化）模拟。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 活性污泥法 一、基本概念及原理 （一）活性污泥 1、活性污泥：以微生物为主体、具有吸附代谢有机物的生物絮凝体。良好的好氧活性污泥呈黄褐色。 2、活性污泥的组成：①具有代谢功能的活性微生物群体Ma；②内源代谢、自身氧化的残留物Me (主要是细菌)；③惰性有机物（原污水挟入的难为细菌降解的有机物质）Mi；④由污水挟入的无机物Mii 活性污泥总量： M=Ma+Me +Mi+Mii 挥发性有机物总量：Mv= Ma+Me +Mi 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 3、活性污泥的生物相：活性污泥微生物微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 4、活性污泥的质量评价指标 （1）混合液污泥浓度X（混合液悬浮固体浓度MLSS）：曝气池单位体积混合液所含活性污泥（悬浮固体）的数量（mg/L）。 MLSS= M=Ma+Me +Mi+Mii （2）混合液挥发性污泥浓度Xv（混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS）：曝气池单位体积混合液所含挥发性活性污泥的数量（mg/L）。 MLVSS= Mv= Ma+Me +Mi 令f= MLVSS/ MLSS 对于一定的污水，f是定值，对于生活污水，f为0.75左右。 以上二项为表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （3）污泥沉降比SV（%）：量取1000mL曝气池混合液，在量筒内静止沉淀30min后，沉淀污泥与混合液体积之比。SV大，表示污泥沉降性能不好，活性好，SV小，表示泥沉降性能好，污泥密实，活性不好。一般SV在30~40%比较好。 （4）污泥（容积）指数SVI：曝气池出口混合液，静沉30min后，1克干污泥所占的容积（mL/g） SVI大，表示污泥沉降性能不好，活性好，SV小，表示泥沉降性能好，活性不好。对于生活污水或城市污水，一般SVI在70~100比较好，SVI200表示污泥已膨胀。影响SVI值的最重要因素是微生物群体的增殖速度。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （5）污泥龄（ts、θc）：曝气池中活性污泥总量与每日排放污泥量之比。亦即活性污泥在曝气池中的平均停留时间（日）。又称为生物固体平均停留时间。 （6）BOD负荷（污泥负荷Ns容积负荷Nv） * 污泥负荷Ns——每日供给每kg微生物（污泥）的BOD5的量（kgBOD5/kgMLSS.d）（也用F/M表示） （kgBOD5/kgMLSS.d） Q——污水流量（m3/d）; La——原污水有机物浓度（kg/m3） X——混合液污泥浓度（kg/m3）; V——曝气池容积（m3） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * * 污泥负荷Nv——单位曝气池容积（m3）在单位时间内（1d）能够接受，并将其降解到预定程度的有机物量（BOD）。 Nv=QLa/V=NsX Nv、Ns选的高，可降低曝气池容积，经济，但处理程度低；Nv、Ns选的低，处理效果好，但曝气池容积大，成本高，工程上Nv、Ns选择很关键（Ns在0.5~1.5之间污泥膨胀） （二）活性污泥法基本流程 活性污泥法的处理核心是曝气池 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （三）活性污泥法的净化过程与机理 1、吸附作用 在活性污泥系统内，在污水与活性污泥接触的初期，污水中的BOD即可被大量去除，前30分钟BOD去除率可达70%（初期吸附去除率）。这是活性污泥所具有的吸附作用的结果。 （1）为什么活性污泥具有吸附作用？ a、具有大的表面积（2000~10000m2/m3混合液） b、表面具有多糖类粘质层。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （2）影响吸附作用的因素 a、含不溶解的有机物多时吸附作用强 b、污泥再生（恢复活性）的好，吸附作用强 （3）表层水BOD二次回升的原因 a、在外酶作用下，被吸附的有机物变为可溶性有机物 b、食料充足，游离菌增多 （4）吸附有机物的去向 a、小颗粒有机物直接渗入细菌体内 b、大颗粒有机物在外酶作用下，分解为小颗粒有机物后渗入细菌体内。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 2、代谢作用 （1）代谢模式 a、氧化：耗氧、放能 b、合成：不耗氧、耗能 c、无论氧化还是合成，有机物均被去除，氧化产物（H2O、CO2）随水流走，合成产物进二沉池沉淀。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （2）活性污泥的增长分析（适应期、对数增长期、减速增长期、内源呼吸期） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * a、适应期 b、对数增长期（a→b） 有机物/微生物=F/M≥2.2（食物多），有机物以最大的氧化速率进行氧化分解和合成，活性污泥增长速度与有机物浓度无关，而仅仅与活性污泥（MLVSS、Xv、Mv）的量成一级反应，微生物能量高，呈分散状态，絮凝性不好，不易沉淀，代谢速率大，耗氧多。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * c、减速增长期（b→c） F/M下降，微生物增长受营养物质浓度限制，污泥增长速度、有机物降解速度均与残留的有机物浓度成正比，能量水平低，细菌开始絮凝，形成絮状而沉淀，有机物降解速度、耗氧速度下降。 d、内源呼吸期（c→d） F很小，F/M很小，微生物处于饥饿状态，代谢体内物质补充营养不足，污泥量减少，细菌能量水平低，絮凝好，出水水质好。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 3、絮凝沉淀性能 （1）凝聚的原因：黏液说、含能说、Ns-SVI曲线.6为普通负荷；0.05~0.15为低负荷。Ns间隔处，SVI太高，沉淀不好，为污泥膨胀区，在设计中要避开，原因尚不明。 （3）对于城市污水，SVI100沉淀良好；SVI=100~150沉淀一般；SVI200沉淀不好。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （四）活性污泥法的影响因素（环境因素） 1、BOD负荷率Ns:过高过低都不好，一般控制在0.3左右，即普通活性污泥法；在0.05~0.1，属于延时曝气法；达到2以上，属于高负荷活性污泥法。 2、溶解氧DO:混合液DO=2mg/L左右为宜，DO低，效率低，易厌氧分解，丝状菌繁殖；DO高，浪费，而且导致活性污泥氧化分解。 3、水温：20~30º为宜，35º以上和10º以下效果不好，要采取措施。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 4、营养物质：要求BOD5：N：P=100：5：1，还需要K、Na、Fe、S、Ca等，生活污水各元素均可满足，工业废水需补充缺乏元素。缺C可投加生活污水，缺N、P可加氮肥、磷酸盐。 5、pH值：混合液pH=6.5~9.0为宜，微生物对pH的适应性而言，要求相对稳定，不可变化太大，特别是不可突然变化（冲击负荷） 6、有毒物质：CN-、Ar-OH、重金属等。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 二、曝气与曝气池构造 1、曝气原理（双膜理论） 气、液两相中存在相界面，界面两侧分别为气膜和液膜，两相中处于紊流状态，氧浓度、氧分压平衡；两膜中处于层流状态，氧浓度、氧分压不平衡，搅拌越充分，膜越薄，氧转移速率越快。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 影响氧转移速率的因素： （1）与气膜中氧分压梯度、液膜中氧浓度梯度成正比 （2）与界面积成正比，气泡越小，氧转移速率越大 （3）与接触时间成正比，曝气浓度越大，氧转移速率越大 （4）水温的影响，水温越高，不利于氧的转移 （5）水质的影响，污水中氧的转移速率低于清水 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 2、需氧量：即微生物代谢过程中所需的氧量，包括氧化有机物所需的氧量、细胞自身氧化所需的氧量。 O2=a′QLr+b′V O2——曝气池混合液需氧量，kgO2/d a′——氧化每kgBOD所需氧kg数 b′——污泥自身氧化率1/d，即每kg污泥（MLVSS）每天所需氧kg数 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * Lr——Lr=La-Le La ——进曝气池污水有机物BOD5浓度，mg/L Le ——二沉池出水有机物BOD5浓度，mg/L V——曝气池有效容积m3 Xv——挥发性活性污泥浓度mg/L，对生活污水Xv/X=0.75 3、供氧量：根据供氧方式采用合适的方法计算。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 4、曝气设备 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 5、曝气池（推流式、完全混合式、循环混合式） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * * 三、活性污泥法的发展沿革与运行方式 （一）传统活性污泥法 1、特点：污水和回流污泥从池首端流入，推流前进，从池尾排出，吸附和代谢在同一池子进行。 2、优点：效率高（因污水与污泥接触时间长），可达95%，出水水质稳定。 3、缺点： （1）供氧和需氧的矛盾,BOD沿池长逐渐降低，需氧量沿池长逐渐降低，而供氧是均匀的，前端供氧不足，后端过剩。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （2）进水浓度低，不耐冲击负荷 （3）负荷低，池子大，占地多 （4）微生物处于生长曲线的一段，无法使整个池子处于良好工况。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （二）对传统活性污泥法的改造 1、扩大Ns的范围 （1）高负荷法：Ns0.5，效率低，曝气池容积小，污泥龄小，剩余污泥量大（短时曝气法或不完全处理活性污泥法） （2）低负荷法：Ns0.1，效率高，曝气池容积大，污泥龄大，剩余污泥量小（延时曝气法） （3）多级活性污泥法 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 2、对进水点位置的改革 （1）阶段曝气法：分段进水，微生物食料均匀，活性好 （2）生物吸附法（接触稳定，吸附再生）：池中间某一点进水，吸附和污泥再生（代谢）在两个池子（吸附池、再生池）或一个池子的二段（吸附段、再生段）内进行。L分布较均匀，需氧量较均匀。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 生物吸附法 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 优点： a、仅污泥参与再生，虽Ns不高（0.2），但Nv高，V小（吸附池停留时间短30~60min，以充分利用初期吸附去除率，再生池中是回流污泥，总量少），占地少，建设费用低。 b、避免污泥膨胀 c、需氧较均匀 d、耐冲击负荷 e、易改造 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 缺点： a、效率低，90%左右，因污水与污泥接触时间短 b、回流量大，回流比50~100%，回流污泥提升费用高。 R=回流污泥量QR/污水量Q 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 3、曝气池流型和混合特征改革 （1）完全混合法 优点：a、耐冲击负荷（进水稀释） b、进水浓度高 c、池内F/M一致，微生物工况一样，可以控制在良好的工况下工作 d、Nv高（0.8~1.4），需氧均匀 e、运行灵活，改变F/M，可改变工况 缺点：效率低，85~90%，出水较差 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （2）循环混合法（氧化沟）：属于延时曝气法，负荷低，V大，微生物处于内源呼吸期，剩余污泥少。 4、改革曝气技术 （1）减量曝气法：沿池长逐渐减少曝气量 （2）纯氧曝气法：用氧气代替空气 （3）深水曝气、深井曝气、浅层曝气 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （三）活性污泥法新工艺 1、氧化沟（循环曝气池） 卡罗塞尔氧化沟、交替工作氧化沟、Orbal氧化沟 2、间歇式活性污泥处理系统（SBR） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 3、AB法污水处理工艺 4、A/O法 5、A/O/O法 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （四）活性污泥法除磷脱氮 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 四、活性污泥系统设计 工艺设计内容： 1、流程确定 2、曝气池（区）容积计算，曝气区工艺设计 3、需氧量、供氧量、供气量计算；曝气设备设计 4、回流污泥量、剩余污泥量计算；回流设备设计 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 5、二沉池设计计算 （一）曝气池的设计 曝气池容积的设计多采用以污泥负荷率Ns为控制指标的方法 1、Ns的确定： （1）Ns↗ → Le↗ （2）Ns↗ → ΔX↗ （3）Ns↗ → O2/XvV↗ →O2/QLr↘ （4）Ns与SVI的关系如曲线 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 综上，Ns的确定要考虑处理水的出水水质要求（Le），同时也要具有良好的污泥沉降性能——曝气池最佳设计理论。对城市污水，Ns=0.3~0.6为宜，Ns=0.4最佳，此时处理效率可达90%，SVI在80~150。 2、选Xv、Xr、计算R （1）选Xv：若Xv大，则V小，但供氧困难，二沉池负担大，回流量大且受XR控制。一般选Xv=2~4g/L 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （2）选XR： （mg/L） r——考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素有关的系数，一般1.2。 当污泥有良好沉降性能时（SVI=100左右），Xr=8~12g/L。 （3）计算R：列二沉池固体物料衡算方程式得： 所以有： 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 3、计算曝气池容积：以曝气池最佳设计理论分别进行计算，取V大者作为设计参数。 4、求曝气池需氧量：O2=a′QLr+b′VXv 5、选曝气设备： 表曝：由R→R0→选曝气机械 鼓风曝气：由R→R0→Gs→选风机 6、计算Qr、Qw，选回流设备 Qr=RQ Qw=ΔX/fXr 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （二）二沉池的设计 1、二沉池的特点 （1）区域沉淀（即Ⅲ型沉淀，发生条件为悬浮物浓度500mg/L以上），在沉淀过程中，沉淀速度与絮凝性能有关。 （2）活性污泥重量轻，易被水带出或产生二次流和异重流，故设计二沉池时水平流速比一沉池小一半，出水堰长度增加。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 2、二沉池设计计算方法（要求溢流水中悬浮物浓度越小越好，底流污泥浓度越大越好，故设计池面积取决于澄清和浓缩能力，取大者） （1）表面负荷法（以表面负荷为控制参数→保证良好的出水水质） （2）固体通量法（以固体通量为控制参数→获得尽量高浓度的底泥） 固体通量：单位时间内通过单位面积的固体重量（kg污泥/m2.d） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 五、活性污泥系统的运行管理 （一）活性污泥的培养驯化（同步法、异步法） 同步法：培养驯化同时进行 异步法：先培养后驯化 1、城市污水（包含全面营养物质，并有丰富的微生物）：直接闷曝1~2天，絮凝体形成，停止曝气、静沉，除去上清液，再加污水闷曝，絮凝体增多……当SV=15%时（7~10日）开始连续运行。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 2、工业废水（不含微生物，经常缺乏营养物质）： 接种：用生活污水；同类污水厂污泥；土壤（现场泡水），培养同城市污水 驯化：逐渐增加工业废水比例，减少生活污水或其他营养物质比例 驯化目的：筛选菌种，诱发微生物体内产生适合工业废水的酶 （二）试运行（目的：选择最佳运行方式和运行参数） （三）检验（项目：反应水质及处理效果的参数；反应污泥性能的参数；反应环境条件的参数） 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * （四）运行中异常情况 1、污泥膨胀 （1）现象：污泥松散，SVI增高，污泥不沉淀、流失。 （2）原因：丝状菌大量繁殖；污泥结合水增高 2、污泥解体 （1）现象：污泥细小，出水浑浊 （2）原因：DO过高；有毒物质排入 3、污泥脱氮 （1）现象：二沉池内污泥成块上浮 （2）原因：污泥龄太长，发生反硝化反应，氮气将污泥带上水面。 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 4、污泥腐化 （1）现象：污泥上浮，变黑、发臭 （2）原因：污泥在二沉池停留时间过长 5、泡沫 （1）现象：曝气池表面大量泡沫 （2）原因：合成洗涤剂；其他起泡物质 第三章 水的生物处理（一）活性污泥法 * 一、概述（生物膜法基本原理、特点） 二、生物膜法处理工艺 生物滤池（润壁型生物膜法） 生物转盘（润壁型生物膜法） 生物接触氧化（浸没型生物膜法） 生物流化床（流动床型生物膜法） 第四章 水的生物处理（二）生物膜法 * 一、概述 （一）生物膜法：使微生物在固体介质表面（滤料或某些载体）生长、繁殖，形成膜状活性污泥（生物膜），当污水与之接触时，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物为营养，从而使污水得以净化的方法。——自然界土壤自净的（强化）模拟。 （二）生物膜法的分类：根据生物膜与废水的接触方法及接触介质的种类分为3类（润壁型生物膜法、浸没型生物膜法、流动床型生物膜法） * 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，达到污水净化的目的的方法。如生物滤池、生物转盘等。 2、浸没型生物膜法：接触滤料固定在曝气池内，在鼓风曝气作用下，依靠滤料上的生物膜净化废水。如接触氧化法。 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内。如生物流化床。 生物滤池是最早的技术，生物转盘、接触氧化法、生物流化床是近几十年的新工艺。 * （三）生物膜的形成及特点 1、生物膜的形成：在填充了固体介质的净化构筑物中，当有机废水通过介质表面时，在充分供氧的条件下，接种的或原存在于废水中的微生物便以水中的有机物为营养，在介质表面增殖并逐渐在介质表面形成黏液状的、生长有极多微生物的膜，即为生物膜。 * 2、生物膜的特点（好氧层、厌氧层）： 由于微生物的不断增殖，使生物膜的厚度不断增加，膜的表层吸取营养和溶解氧容易，微生物增长迅速，形成了由好氧微生物和兼性微生物组成的1~2mm厚的好氧层。生物膜的内部由于营养和溶解氧供应条件差，好氧微生物受到抑制，厌氧微生物活性增强，从而形成了以由厌氧、兼性微生物为主的厌氧层。 * 3、生物膜中物质的迁移 由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层，称之为附着水层。附着水层内的有机物大多已被氧化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低的多。因此，进入池内的废水沿膜面流动时，由于浓度差的作用，有机物会从废水中转移到附着水层中去，进而被生物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入废水后，继而进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行氧化分解和同化合成，产生的二氧化碳和其它代谢产物一部分溶入附着水层，一部分析出到空气中去，如此循环往复，使废水中的有机物不断减少，从而得到净化。 * 滤 料 空 气 生物膜 * （四）、生物膜净化废水的原理 生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多表面积大，具有很强的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养料。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中被截留下来，成为污泥。如果有机物负荷比较高，生物膜对吸附的有机物来不及氧化分解时，能形成不稳定的污沉，这类污泥需要进行再处理。生物膜处理水的NO3-可在2mg／L左右，BOD5去除率为80～90％。若负荷低，废水经过处理后，BOD5可以降到25mg／L以下，硝酸盐(NO3-)含量在10mg／L以上。 * （五）生物膜法的特征 1、微生物相特征 （1）参与净化反应的微生物多样化（环境稳定、停留时间长） （2）生物的食物链长（从细菌到昆虫） （3）能够存活世代期较长的微生物（生物固体停留时间长，与污水停留时间无关，硝化菌可繁衍、增殖） （4）分段运行各具优占种属（通过条件控制，生物膜法可分段运行，各段都可繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物） * 2、处理工艺特征 （1）对水质、水量变动有较强的适应性（耐冲击试验证明） （2）污泥沉降性能良好，宜于分离（污泥颗粒大、比重大） （3）能够处理低浓度污水（可将BOD20~30mg/L降至5~10mg/L） （4）易于维护运行、节能（生物滤池靠自然通风供氧） * 二、生物滤池 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的历史。 （一）生物滤池的分类 （按发展历史分类） 1、普通生物滤池（负荷低）（第一代）：水量负荷1~4m3/（m2滤池.d）；BOD负荷0.1~0.4kg/（m3滤料.d）；净化效果好，BOD去除率达90~95%；占地多，易堵塞。 * 2、高负荷生物滤池（负荷高）（第二代）：水量负荷5~40m3/（m2滤池.d）（是普通负荷的10倍以上）；BOD负荷0.5~2.5kg/（m3滤料.d）；运行条件要求进水BOD在200mg/L以下，因此采用回流水措施。 3、塔式生物滤池（负荷高）（第三代）：构筑物向空间发展，8~24米高，径高比为1：6~1：8，负荷高，通风好，占地少。 * （二）普通生物滤池 1、组成：生物滤池主要出滤料、池壁、池底，布水设备等组成。 2、滤料 （1）对滤料的要求 a、比表面积大；b、孔隙率高、均匀；c、材质轻、强度高；d、物化性质稳定，对微生物增殖无毒害作用；e、价廉、取材方便 （2）滤料的填充 一般以块状滤料为多，炉渣、石块、焦炭等，总厚度1.5~2.0m，分2层。承托层和工作层，工作层厚度1.3~1.8m，粒径25~40mm；承托层0.2m，粒径70~100mm。 * 3、池壁 作用：围挡滤料保护布水。为保证布水均匀，池壁应高出滤料层表面0.5~0.9m。 4、池底：包括支撑渗水结构（支撑滤料和渗水，常用混凝土孔板）、底部空间（通风和布气）、排水系统、通风口等 5、布水设备 作用：在规定的表面负荷下，将污水均匀地分配到整个滤池表面上。 类型：固定式、可动式（旋转布水器，仅用于圆形滤池）（电力驱动、水力驱动） * * * 6、普通生物滤池的设计 （1）设计内容：滤料的选择、滤料容积的计算；池体、池底的设计；布水装置 （2）滤料容积的计算的方法：按负荷率计算（水力负荷1~4、BOD负荷0.1~0.4） * （三）高负荷生物滤池 1、构造：基本同普通负荷，滤料粒径大（40~100mm），滤料层厚2~4m。 2、运行特点： （1）负荷高：BOD负荷比普通生物滤池高6~8倍；水力负荷高10倍； （2）回流水措施（稀释进水、冲刷生物膜）：为保证进水BOD不大于200mg/L，常采用回流水措施。 * （3）回流水的作用（优点）：a、增大水力负荷、促进生物膜的脱落、防止堵塞；b、废水被稀释，降低了基质浓度；c、可向生物滤池连续接种，促进生物膜的生长；d、提高进水溶解氧；e、由于进水量增加，提供了采用旋转布水器的条件；f、防止滤池孳生蚊蝇。缺点：缩短废水在滤池中的停留时间；洒水量大，降低生物膜吸附有机物的速度；回流水中难降解物质产生积累。 3、设计计算：池体设计计算、布水器设计计算 （四）塔式生物滤池 * 格栅 布水器 滤料 塔身 检修口 通风口 集水槽 * 1、特点 塔式生物滤池系由民主德国化学工程师舒尔兹于1 951年应用气体洗涤塔原理创立的一种新型污水处理构筑物。目前国内已在城市污水和石油化工、焦化、化纤、造纸、针织、冶金等行业的污水处理方面应用。 塔式滤池滤料料的总高度一般为8～1 2米，塔内装有轻质塑料填料或其他填料。污水自上而下滴流，水流紊动剧烈，通风良好。污水，生物膜和空气三者可获得充分接触，加快物质的传质速度和生物膜的更新速度，使单位滤料体引的有机负荷大大提高。 由于污水在塔内的停留时间很短，一般仅为几分钟，因此对有机物的处理往往不够完全，BOD去陆率较低，一般为60～85％。但是，塔式生物滤池对有机负荷和有毒物质的冲击适应性较强，所以，常常被用于高浓度有机工业废水的预处理，以保证第二级生物处理构筑物有稳定的处理效果。 * （1）工艺特点：塔式滤池水流落差大紊动强烈，使生物膜受到强烈的水力冲刷，从而保持良好的活性，当进水BOD浓度较高时，由于生物膜生长迅速容易引起滤料堵塞，所以进水BOD5值控制在500mg/L以下，否则需采取处理水回流措施；其水力负荷可达80～200m3／(m2d)，为一般高负荷生物滤池的2～10倍，BOD5容积负荷达1000～3000gBOD5／(m3·d)，较高负荷生物滤池高2～3倍；由塔内微生物存在分层的特点，所以能承受较大的有机物和有毒物质的冲击负荷；占地面积小，经常运行费用较低，但基建投资较大，BOD去除率较低，适用于处理城市污水和各种工业有机废水，但只适宜于少量污水的处理。 （2）构造特点 塔身：平面形状多呈圆形或方形，一般用砖、钢筋混凝土或钢板制成。塔身高8~24m，直径为0.55～3.5m，塔身直径与塔高之比为1：6～8，塔顶高出上层滤料表面0.5m左右，塔身上开有观察窗，供观察、采样和更换滤料用。 * 滤料：宜于采用轻质滤料，塔内滤料分层装填，每层填料均由钢制格栅承托，每层滤料高度不宜大于2m，以免压坏滤料。层与层之间留有一定空隙，以利布水均匀。 通风与集水设备：滤塔底部设有一集水池，以收集处理水，并由管渠连续排入二沉池或气浮池进行泥水分离。集水池水面以上开有许多通风窗口。为保证空气流畅，集水池最高水位与最下层滤料层底面之间空间高度，一般不应小于0.5m。当污水中含有易挥发的有毒物质时，为防止污染空气，一般应采用机械通风，尾气应经水洗去除有毒物质后才能排入大气。 优缺点：a、处理的污水量大，容积负荷高，占地面积小，经常的运转费用较低。 b、由于塔内微生物存在着分层的特点、所以能承受较大的有机物和有毒物质的冲击负荷。 * c、由于塔身较高，自然通风良好，氧气供给充足，产泥量比普通活性污泥法少。 d、当进水的BOD浓度较高时，由于生物膜生长迅速，容易引起滤料堵塞。所以，进水的BOD浓度应控制在500毫克／升以下。否则必须采用处理后的水回流稀释的措施。 e、基建投资较大，BOD去除率较低。 2、塔式生物滤池的计算与设计 （五）生物滤池的运行 1、挂膜与驯化：用取来的活性污泥喷灌滤料并进一步培养挂膜；通过控制进水比例和二沉池出水检测进行驯化 2、运行：控制环境条件、进水有机物浓度、通风条件、进水悬浮物浓度等 * 三、生物转盘 生物转盘工作原理和生物滤池基本相同，但构造不同。为润壁型旋转式处理设备。 1、生物转盘的工作原理及过程 生物转盘是一个装有很多盘片的水池，水池中充满了待处理的废水，盘片的约一半浸没在废水水面之下，盘片在水平轴的带动下缓慢转动，盘片的作用同生物滤池中填料的作用，其上生长着一层生物膜。当盘片的某一部分浸入废水时，生物膜吸附废水中的有机物，使微生物获得营养，当转出水面时，生物膜又从空气中直接吸收所需的氧气，如此反复循环，使废水中的有机物在好氧微生物的作用下，得到了氧化分解，盘片上脱落下的生物膜在后设的二沉池中去除。生物转盘的最后阶段多半有硝化作用。 * 单轴单级生物转盘 * 2、生物转盘工艺的组成：盘片、接触反应槽、转轴、驱动装置 （1）盘片：一般采用圆形或正多边形平板盘片，也有采用表面波纹板状或两者结合使用的。一般用塑料板、玻璃钢板或金属板材。盘片直径2.0~3.6米，现场制作可达5.0米，盘片标准间距30mm，对多级转盘，前级间距大些25~35mm，后级小些10~20mm。 （2）氧化槽：氧化槽一般做成与盘体外形基本吻合的半圆形，槽底设有排泥和放空管与闸门，槽的两侧面设有进出水设备，常用进出水设备为锯齿形溢流堰。对于多级转盘，氧化槽分为若干格，格与格之间设有导流槽。大型氧化槽一般用钢筋混凝土制成。中小型氧化槽一般用钢板焊制。 * （3）转动轴：转动轴是支承盘体并带动其旋转的重要部件。转动轴两端安装于固定在氧化槽两端的支座上。转动轴一般采用实心钢轴或无缝钢管。转动轴的长度一般应控制在0.5～7.0米之间。转动轴不能太长，否则往往由于同心度加工不良，容易挠曲变形，发生磨断或扭断。 （4）驱动装置：生物转盘的驱动装置包括动力设备和减速装置两部分。动力设备分电力机械传动、空气传动及水力传动等。国内一般采用电力机械传动或空气转动。电力机械传动即用电动机为动力，用链条传动或直接传动。对于大型转盘，一般一台转盘设一套驱动装置。对于中、小型转盘，可由一套驱动装置带动一组(一般为3～4级)转盘工作。空气传动兼有充氧作用，动力消耗较省。 * 3、生物转盘的特点 （1）适用范围广。可用于生活污水和多种工业污水的处理，可作为污水的二级处理或三级脱氮的处理设备 （2）处理程度较高，出水清澈。 （3）维护管理简单，动力消耗低，卫生条件较好。无盘面堵塞、无苍蝇，无恶臭和低噪声。 （4）通过调节转盘的转速可以控制污水与生物膜的接触时间和曝气强度，运转比较灵活。 （5）承受冲击负荷的能力较强，工作较稳定。 （6）生物膜的培养快，成熟时间短，通常在7～10天内就可完成。 （7）产泥量较少，污泥的沉淀性能较好，易于分离脱水。沉淀速度为0.8～1.20毫米／秒，污泥含水率为95～96％。 （8）容易受低气温的影响，对于北方寒冷地区，生物转盘必须加罩或建在室内，增加基建投资。 （9）对于含有易挥发性有毒物质的工业污水因为挥发出有毒气体，不宜采用生物转盘。 * 4、生物转盘的布置 生物转盘的布置形式一般分为单轴单级、单轴多级和多轴多级等三种形式。其中单轴单级转盘的处理效果较差，多轴多级转盘需要增加电动机个数或增加传动装置。对于中、小规模处理厂宜采用单轴多级生物转盘。 5、设计计算 （1）生物转盘的组数应不步于2组，并按同时工作设计。当污水量很少，而且允许间歇运行时，可考虑只设l组。 （2）二级处理的转盘设计能力，一般按平均日污水量计算。有季节性变化的污水，应按最大季节的平均日污水量计算。 （3）进入转盘污水的BOD浓度，按经调节沉淀后的平均值计算。 （4）转盘所需面积按BOD面积负荷计算，以水力负荷或停留时间校核。不同性质的污水BOD、水力负荷不同，由实验或经验确定。 （5）转盘的级数不少于三级，转盘的转数0.8~3.0转/分，线）转盘浸没率（转盘浸在水中的面积与总面积之比）20~40%；转盘产泥量0.3~0.5kg污泥/kgBOD5。 * * 四、生物接触氧化池（淹没式生物膜法） * 1、工艺特点 供微生物固着生活的填料，全部淹没在污水之中，相当于一种浸没在污水中的生物滤池，所以称为淹没式生物滤池。采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。相当于在曝气池中添加填料，供微生物栖息，所以又称生物接触氧化池。净化污水除主要依靠填料上的生物膜外，滤池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，它对污水也有一定的净化作用。 * 所以，生物接触氧化池是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物。它综合了曝气池和生物滤池两者的优点。可用于污水的二级、三级处理。 生物接触氧化池具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单和占地面积小等优点。但如果设计或运行不当容易引起填料堵塞。 淹没式生物滤池在厌氧条件下也可脱氮。 2、构造 生物接触氧化池由池体、滤料、布水装置和曝气系统等部分组成。常用型式有两种（鼓风曝气生物接触氧化池、表面曝气生物接触氧化池）。 * （1）鼓风曝气生物接触氧化池在填料层下面装有鼓风曝气装置，一般多采用穿孔管曝气装置。填料表面上的生物膜直接受上升气水混合体的强烈搅动，加速生物膜的更新速度，使生物膜经常保持较高的活性，避免填料堵塞。此种形式多作为二级处理设备，进水BOD浓度一般应控制在100～300毫克／升之间。目前，国内污水处理多数采用这种形式。 * （2）表面曝气生物接触氧化池由充氧间和填料间组成。污水在池内循环流动，气、水和生物膜可得到充分接触，水中溶解氧含量较高，处理效果较好。但因通过填料孔隙的气水混合体的流速较小，对填料表面上的生物膜冲刷作用很小，生物膜一般只能自身脱落。因此，当进水BOD浓度较高时，往往容易造成填料堵塞。所以，仅适用于处理BOD5100毫克／升的低浓度污水或作为污水三级处理设备。 （3）填料的类型和规格 生物接触氧化池常用蜂窝型硬性填料和纤维型软性填料两种。其中纤维型软性填料是近年来发展的一种新型填料，由化学纤维，如维纶、睛纶、涤纶和锦纶纤维制作而成。在水中处于自由漂动状态。具有不易堵塞和价格低廉的优点，但纤维的使用寿命与处理效果都不如蜂窝型填料。 * 软性填料 * * 3、设计与计算 （1）生物接触氧化池的个数或分格数应不少于两个，并按同时工作设计。 （2）填料的体积按填料容积负荷和平均日污水量计算。填料的容积负荷一般应通过试验确定。当无试验资料时，对于生活污水或以生活污水为主的城市污水，容积负荷一般为1000～1800克BOD5／米3·日。 （3）污水在滤池内的有效接触时间一般为l～2小时。 （4）进水BOD5浓度应控制在100~250毫克／升范围内。 （5）填料层总高度一般为3米，当采用蜂窝填料时，一般应分层装填，每层高为l米，蜂窝孔径应不小于25毫米。 （6）生物接触氧化池中溶解氧含量一般应维持在2.5～3.5毫克/升之间，气水比为l0～15：l。 （7）为保证布水布气均匀，每格滤池面积一般应不大于25米2。 * 五、生物流化床 生物流化床以砂、焦炭或活性炭等颗粒材料为载体，水流以一定的速度自下而上流动，使载体处于流化状态。载体表面上的生物膜吸附与氧化污水中的有机物，使污水净化。由于载体不停地流动，从而防止载体被生物膜所堵塞。 国内外的试验研究表明，生物流化床具有BOD容积负荷高，处理效果好，占地少，投资省等优点。 * * ★ 概述 一、厌氧生物处理：在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。 厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。 厌氧生物处理可将有机物降解的同时生产气体燃料(甲烷)。 第五章 厌氧生物处理 * * 二、厌氧生物处理过程(分三个阶段) 1、水解阶段:分子量巨大的高分子有机物不能被细菌直接利用,在第一阶段被细菌胞外酶分解为能溶于水并透过细胞壁,为细菌所利用的小分子. 第五章 厌氧生物处理 * 2、发酵阶段（包括2次酸化） （1）小分子化合物在发酵细菌（乳酸菌）的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外，这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、CO2、H2、NH3、H2S等。 （2）上一阶段的产物进一步被转化为乙酸、H2、H2CO3、及新的细胞物质。 3、产甲烷阶段：乙酸、H2、H2CO3、甲酸、甲醇等被转化为甲烷、 CO2及新的细胞物质。 第五章 厌氧生物处理 * 有机物厌氧消化过程 生化阶段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 物态变化 液化（水解） 酸化（1） 酸化（2） 气 化 生化过程 大分子不溶态有机物转化为小分子溶解态有机物 小分子溶解态有机物转化为（H2+CO2）及A、B两类产物 B类产物转化为（H2+CO2）及乙酸等 CH4、CO2等 菌 群 发酵细菌 产氢产乙酸细菌 甲烷细菌 发酵工艺 甲烷发酵 酸 发 酵 —— 第五章 厌氧生物处理 * 复杂有机物的厌氧消化过程要经历数个阶段，由不同的细菌群接替完成。完全的厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而得到了广泛的发展和应用。 第五章 厌氧生物处理 * 三、发酵的控制条件（重点讨论甲烷发酵的控制条件。） 1、营养与环境条件 （1）营养物：废水、污泥及废料中的有机物种类繁多，只要未达到抑制浓度，都可连续进行厌氧生物处理。对生物可降解性有机物的浓度并无严格限制，但若浓度太低，比耗热量高，经济上不合算；水力停留时间短，生物污泥易流失，难以实现稳定的运行。一般要求COD大于1000mg/L。 COD∶N∶P=200∶5∶1 第五章 厌氧生物处理 * （2）氧化还原电位（ORP或Eh） 厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件。厌氧环境，主要以体系中的氧化还原电位来反映。 一般情况下，氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接的原因（反应器密闭）。但是，除氧以外，其它一些氧化剂或氧化态物质的存在（如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性废水中的H+等），同样能使体系中的氧化还原电位升高。当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。 第五章 厌氧生物处理 * 高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500~-600mV； 中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300~-380mV。 产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在+100~-100mV的兼性条件下生长繁殖； 甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。 第五章 厌氧生物处理 * （3）温度 温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一。温度主要影响微生物的生化反应速度，因而与有机物的分解速率有关。 工程上： 中温消化温度为30~38℃（以33~35℃为多）； 高温消化温度为50~55℃。 厌氧消化对温度的突变也十分敏感，要求日变化小于±2℃。温度突变幅度太大，会招致系统的停止产气。 第五章 厌氧生物处理 * （4）pH值及酸碱度 由于发酵系统中的CO2分压很高（20.3~40.5kPa），发酵液的实际pH值比在大气条件下的实测值为低。一般认为，实测值应在7.2~7.4之间为好。 pH值抑制甲烷菌产气，HCO3-的存在对pH值下降起缓冲作用。 （5）毒物 凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质，都可称为毒物。 第五章 厌氧生物处理 * 2、工艺操作条件 （1）生物量 各种反应器要求的污泥浓度不尽相同，一般介于10~30gVSS/L之间。 为了保持反应器生物量不致因流失而减少，可采用多种措施，如安装三相分离器、设置挂膜介质、降低水流速度和回流污泥量、颗粒污泥等。 第五章 厌氧生物处理 * （2）负荷率 负荷率是表示消化装置处理能力的一个参数。负荷率有三种表示方法：容积负荷率、污泥负荷率、投配率。 反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，称为容积负荷率，单位为kg/m3·d或g/L·d。有机物量可用COD、BOD、SS和VSS表示。 反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量，称为污泥负荷率，单位为kg/kg·d或g/g·d。 每天向单位有效容积投加的新料的体积，称为投配率，单位为m3/m3·d。投配率的倒数为平均停留时间或消化时间，单位为d。投配率有时也用百分数表示，例如，0.07m3/m3·d的投配率也可表示为7%。 第五章 厌氧生物处理 * 厌氧消化装置的负荷率是怎样确定的呢？ 一个重要的原则是：在两个转化（酸化和气化）速率保持稳定平衡的条件下，求得最大的处理目标（最大处理量或最大产气量）。 一般而言，厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强，速率快，对环境条件的适应能力也强；而进行气化转化的能力相对较弱，速率也较慢，对环境的适应能力也较脆弱。这种前强后弱的特征使两个转化速率保持稳定平衡颇为困难，因而形成了三种发酵状态。 第五章 厌氧生物处理 * A、当有机物负荷率很高时 由于供给产酸菌的食物相当充分，致使作为其代谢产物的有机物酸产量很大，超过了甲烷细菌的吸收利用能力，导致有机酸在消化液中的积累和pH值（以下均指大气压条件下的实测值）下降，其结果是使消化液显酸性（pH7）。这种在酸性条件下进行的厌氧消化过程称为酸性发酵状态，它是一种低效而又不稳定的发酵状态，应尽量避免。 第五章 厌氧生物处理 * B、当有机负荷率适中时 产酸细菌代谢产物中的有机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用，并转化为沼气，溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。此时消化液中pH值维持在7~7.5之间，溶液呈弱碱性。这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱性发酵状态，它是一种高效而又稳定的发酵状态，最佳负荷率应达此状态。 第五章 厌氧生物处理 * C、当有机物负荷率偏小时 供给产酸细菌的食物不足，产酸量偏少，不能满足甲烷细菌的需要。此时，消化液中的有机酸残存量很少，pH值偏高，在pH值偏高（大于7.5）的条件下进行的厌氧消化过程，称为碱性发酵状态。如前所述，由于负荷偏低，因而是一种虽稳定但低效的厌氧消化状态。 第五章 厌氧生物处理 * （3）加热 为把料液控制到要求的发酵温度，则必须加热。据估算，去除8000mg/L的COD所产生的沼气，能使一升水升温10℃。 （4）pH值的控制 如果料液会导致反应器内液体的pH值低于6.5或高于8.0时，则应对料液预先中和。当有机酸的积累而使反应液的pH值低于6.8~7时，应适当减小有机物负荷或毒物负荷，使pH值恢复到7.0以上（最好为7.2~7.4）。若pH低于6.5，应停止加料，并及时投加石灰中和。 第五章 厌氧生物处理 * ★ 主要工艺及其特点 一、早期用于处理废水的厌氧消化构筑物是化粪池和双层沉淀池。 化粪池是一个矩形密闭的池子，用隔墙分为两室或三室，各室之间用水下连接管接通。废水由一端进入，通过各室后由另一端排出。悬浮物沉于池底后进行缓慢的厌氧发酵。各室的顶盖上设有人孔，可定期（数月）将消化后的污泥挖出，供作农肥。这种处理构筑物通常设于独立的居住或公共建筑物的下水管道上，用于初步处理粪便废水。 第五章 厌氧生物处理 * 双层沉淀池上部有一个流槽，槽底呈V形。废水沿槽缓慢流过时，悬浮物便沉降下来，并从V形槽底缝滑落于大圆形池底，在那里进行厌氧消化。这两种处理构筑物仅起截留和降解有机悬浮物的功用，产生的沼气难以收集利用。 第五章 厌氧生物处理 * 二、普通消化池，主要用于处理城市污水的沉淀污泥。普通消化池多建成加顶盖的筒状。 生污泥从池顶进入，通过搅拌与池内污泥混合，进行厌氧消化。分解后的污泥从池底排出。产生的生物气从池顶收集。普通消化池需要加热，以维持高的生化速率。 这种处理构筑物通常是每天加排料各1~2次，与此同时进行数小时的搅拌混合。 第五章 厌氧生物处理 * 圆筒形厌氧消化池 蛋形厌氧消化池 * 三、厌氧接触系统 普通消化池用于处理高浓度有机废水时，为了强化有机物与池内厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌； 同时为了提高处理效率，必须改间断进水排水为连续进水排水。但这样一来，会造成厌氧污泥的大量流失。 为了克服这一缺点，可在消化池后串联一个沉淀池，将沉淀下的污泥又送回消化池，因此组成了厌氧接触系统。 污泥回流量约为进水流量的2~3倍。消化池内的MLVSS为6~10g/L。 第五章 厌氧生物处理 * 四、厌氧生物滤池和厌氧生物转盘 为了防止消化池的污泥流失，可在池内设置挂膜介质，使厌氧微生物生长在上面，由此出现了厌氧生物滤池和厌氧生物转盘。 第五章 厌氧生物处理 * 五、上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 这种反应器是目前应用最为广泛的一种厌氧生物处理装置。 第五章 厌氧生物处理 * * * 六、厌氧流化床反应器 厌氧流化床反应器的内部充填着粒径很小（d=0.5mm左右）的挂膜介质，当其表面长满微生物时，称为生物颗粒。 在上升水流速度很小时，生物颗粒相互接触，形成固定床。借助循环管增大反应器内的上升流速，可使生物颗粒开始脱离接触，并呈悬浮状态。当继续增大流速至污泥床的膨胀率达10~20%时，生物颗粒便呈流化态。 第五章 厌氧生物处理 * 第六章 污水自然生物处理法 自然条件下的生物处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类。属于前者的有氧化塘和养殖塘，统称为生物稳定塘，其净化机理与活性污泥法相似，属于后者的有土壤渗滤和污水灌溉，统称为废水的土地处理，其净化机理与生物膜法相似。 自然条件下的生物处理法不但费用低廉、运行管理简便，而且对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理，达到部分三级处理的效果，而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的l／5～l／3和l／20～l／10。此外，在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌溉则可将废水和其中的营养物质作为水肥资源利用，获得除害兴利、一举两得的效果。 一、稳定塘 （一）稳定塘的种类和功能 稳定塘又称氧化塘，是一种天然的或经过一定人工修整的有机废水处理池塘。按照占优势的微生物种属和相应的生化反应，可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。 1、好氧塘 好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅，一般在0.3~0.5m，阳光能直接射透到池底，藻类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都呈好氧状态。 按照有机负荷的高低，好氧塘可分为高速率好氧塘、低速率好氧塘和深度处理塘。高速率好氧塘用于气候温暖、光照充足的地区处理可生化性好的工业废水，可取得BOD去除率高、占地面积少的效果，并副产藻类饲料。低速率好氧塘是通过控制塘深来减小负荷，常用于处理溶解性有机废水和城市二级处理厂出水。深度处理塘(精制塘)，主要用于接纳已被处理到二级出水标准的废水，因而其有机负荷很小。 2、兼性塘 兼性塘的水深一般在1．5～2m，塘内好氧和厌氧生化反应兼而有之。在上部水层中，白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状态，其净化机理和各项运行指标与好氧塘相同，在夜晚，藻类光合作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧下降至接近于零。在塘底，由可沉固体和藻、菌类残体形成了污泥层，由于缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。在好氧层和厌氧层之间，存在着一个兼性层。 兼性塘是氧化塘中最常用的塘型，常用于处理城市一级沉淀或二级处理出水。在工业废水处理中，常在曝气塘或厌氧塘之后作为二级处理塘使用，有的也作为难生化降解有机废水的贮存塘和间歇排放塘(污水库)使用。由于它在夏季的有机负荷要比冬季所允许的负荷高得多，因而特别适用于处理在夏季进行生产的季节性食品工业废水。 3、曝气塘 为了强化塘面大气复氧作用，可在氧化塘上设置机械曝气或水力曝气器，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，但运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面连接兼性塘来改善最终出水水质。 4、厌氧塘 厌氧塘的水深一般在2．5m以上，最深可达4～5m。当塘中耗氧超过藻类和大气复氧时，就使全塘处于厌氧分解状态。因而，厌氧塘是一类高有机负荷的以厌氧分解为主的生物塘。其表面积较小而深度较大，水在塘中停留20～50d。它能以高有机负荷处理高浓度废水，污泥量少，但净化速率慢、停留时间长，并产生臭气，出水不能达到排放要求，因而多作为好氧塘的预处理塘使用。 （二）稳定塘内污染物质的转化 （三）稳定塘的规划设计 1、塘址选择：稳定塘占地较多，应尽可能利用不宜耕种的土地，如废旧河道、塘坝、低洼地、沼泽和贫瘠地等，若有高差，应充分利用。为了防止春、秋季翻塘时臭气的干扰，塘址应离居民区500～l000m以上，并位于其主导风下风方向。当用于处理城镇污水时，应结合建设规划统一考虑污灌、污养和水的综合利用问题，以隶经济、环境、社会效益的统一。 2、塘型及其组合：塘型的选择应从处理对象的水质特征出发，结合当地气候、地形条件确定。例如，在光照充足，没有持续冰封期的地区，可选用好氧塘；而在处理高浓度有机废水时，应在系统中设置厌氧塘；在处理城市污水和工业废水时，应根据原水性质及处理水的用途和要求，宜采用多塘组合系统。 3、设计参数我国目前采用的设计参数如下表 4、水力条件：水力条件主要指废水在塘内的流动特征，如塘内存在沟流、短流和返混，将使废水在塘内混合传质过程受到影响，有机物的去除率将下降。我国目前推荐的水力条件是：1)塘的个数不少于3个，串联运行；2)塘形如为矩形，长宽比应大于3，每个塘的面积以5000m2为度；3)进口距塘底0．5m，以多点进水为佳，出口应尽可能远离进口；4)尽量设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0．8倍，纵向导流墙长度为塘长的0．7倍；5)沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板，障板伸入水中约0.9m，水面以上部分不大于0．15m；6)塘堤的最大和最小坡度分别为3：1和8：1。 二、生态系统塘 生物稳定塘中，除了上述四种主要靠微生物起净化作用的塘型外，还有以放养高等大型水生植物作为强化净化手段的水生植物塘和利用污水养鱼、蚌、螺、鸭、鹅的养殖塘。二者可统称为生态系统塘。 1、水生植物塘 水生植物可分为挺水植物、漂浮植物、浮叶植物和沉水植物四类。放养品种的选择取决于它们的适应和净化能力、是否易于收获处置及利用价值等。一般认为，凤眼莲(即水葫芦)、绿萍等漂浮植物和水浮莲等浮叶植物有很强的耐污能力，适合于前级多污带稳定塘放养，芦苇、水葱、菖蒲等挺水植物具有中等耐污能力，适于在水浅的前级氧化塘栽植，而茨藻、金鱼藻等沉水植物则适于在寡污带的后级氧化塘和接纳二级处理水的塘中放养。 放养植物对污染物的净化，主要是通过两种途径完成的：一是吸收——贮存和捕集——积累一沉淀；二是它们发达的根系上形成了大量的生物膜。植株通过根端向生物膜输氧，使微生物参与对污染物的净化。上述处理机理在水葫芦塘中表现最为典型，显示出很强的净化能力。 2、养殖塘 好氧塘和兼性塘中有水生动物所必需的溶解氧和由多条食物链提供的多种饵料，具备养殖鱼类、螺、蚌和鸭、鹅等家禽的良好条件。这种养殖塘以阳光为能源，对污染物进行高同化、降解，并在食够链中迁移转化，最终转化为动物蛋白。国内若干大、中型养殖塘的运行结果表明，它比普通藻类共生塘有更高的净化效果，BOD。的去除率在90％以上，SS和N、P的去除率一般在80～90%，细菌去除率大于98％，而鱼产量比清水养鱼增产0．3～0．45kg／m2。 三、土地处理法 （一）废水的土地处理概念及分类 1、废水的土地处理概念：废水的土地处理，是将一、二级处理出水用于农田、牧场或林木灌溉，或将原废水经土壤渗滤后回注于地下水等处理技术的总称。 废水中通常含有农作物需要的各种营养成分。对我国一些城市污水的测定结果表明，污水中含T—N约为30～90mg／L，NH3一N约为20~50mg／L，P约为3～4 mg／L。K约为5~40 mg／L。上述养分经一级或二级处理后只有少量被除去，而大部分随出水排出。利用废水灌溉，不仅解决了农牧林业对水、肥两大要素的需求，并通过其中的腐植质提高土壤肥力和地温，获得十分显著的增产效果，而且能除去人工生化处理难以除去的N、P营养物和难生化降解有机物，进一步降低BOD。、COD、SS和病原菌，使废水资源得到再生。 2、 废水的土地处理分类：废水土地处理可分为以净化回收水资源为主要目的的土地渗滤和以利用水、肥资源为主要目的的污水灌溉。土地渗滤的处理机理与生物滤池类似，此法可分为地表漫流；快速渗滤和慢速渗滤三种不同方式，污水灌溉可分为旱田灌溉和水田灌溉，前者的机理与生物滤池类似，而后者则与氧化塘相近。 （二）土地处理机理 土壤对废水的净化，是一个受多种复杂因素作用的综合过程。其机理可归结为以下几个方面： 1、物理过滤：废水流经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的孔隙过滤截留。 2、物理和化学吸附：土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，废水中的各种离子则因离子交换作用被置换吸附并固定在矿物晶格中。 3、络合反应和化学沉淀：废水中的金属离子能作为中心离子与土壤中的某些组分生成络合物和螯合

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