第三章 水体污染控制
3.1水体污染及其控制
3.2污水的水质污染指标
3.3水体的污染源
3.4水体污染控制的基本途径
（ 一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重据 2000年水质监测资料，对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价，主要结果如下,在 11.4万公里评价河流中，水质为 Ⅰ 类水河长占 4.9％,Ⅱ 类水河长占 24.0％,Ⅲ 类水河长占 29.8％,Ⅳ 类水河长占 16.1％,Ⅴ 类水河长占 8.1％，劣 Ⅴ 类水河长占 17.1％。 全国符合和优于 Ⅲ 类水的河长占评价河长的 58.7％，比上年减少了 3.7个百分点。
我国水污染的特征
（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差各流域片的水质状况是,内陆河片、西南诸河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可,符合和优于 Ⅲ 类的河长分别占 90.7
％,83.2％,74.1％,74.0％,63.1％； 黄河片、海河片、松辽河片、淮河片水质较差,符合和优于 Ⅲ 类的河长分别占 46.7％,34.9％、
33.7％,26.2％。 与上年相比，符合和优于 Ⅲ
类水河长占评价河长百分数上升 5个百分点以上的是淮河片，下降明显的是珠江片。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视湖泊水质 在评价的 24个湖泊中,9个湖泊水质符合或优于 Ⅲ 类水,4个湖泊部分水体受到污染,11个湖泊水污染严重。国家重点治理的
,三湖,情况为：太湖 Ⅱ,Ⅲ 类水质断面占 12％，
Ⅳ 类水质断面占 64％,Ⅴ 类水质断面占 12％，劣于 Ⅴ 类水质断面占 12％；中营养水平的水域占太湖总面积的 16.5％，富营养水平的占 83.5％，富营养程度比上年略有加重。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视水库水质 在评价的 139座主要水库中，有
118座水库水质良好，达到 Ⅱ,Ⅲ 类水质标准。
在未达到地面水 Ⅲ 类的水库中，水污染极为严重的劣于 Ⅴ 类水质水库有 8座，分别是山西册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对 93座水库进行了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库 14
座，处于中营养状态的水库 65座，处于富营养状态的水库 14座。
我国水污染的特征
3.1水体污染及其控制
3.1.1天然水的组成天然水中所含的各种物质，根据溶质粒径的大小和形态分为四大类：
（ 1）溶解气体 溶质粒径小于 10-9m，以分子状态存在于水中。根据气体在水中含量的多少，进一步划分为主要气体和微量气体。
（ 2）溶解性物质 溶质粒径小于 10-9m，主要以离子形态存在于水中，根据含量和生成原因，又再细分为主体离子、生物生成物、微量元素。
3.1.1天然水的组成
（ 3）胶体物质 溶质粒径为 10-9m～ 10-7m时，
属于胶体溶液，根据胶体的性质又分为无机胶体和有机胶体。
（ 4）悬浮物质 溶质粒径＞ 10-7m，为悬浊液或悬浮液，根据物质性质分为细菌、藻类及原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质。
水体 是指河流、湖泊、池塘、水库、
沼泽、海洋以及地下水等水的聚集体，是 由水本身，水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、
底泥和水生生物等,构成的一个完整的生态系统或完整的自然综合体。
天然水体是一个动态平衡体系，他对其中的各种物质具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的连锁反应（生态系统食物链作用）和相互作用，又建立新的平衡。
3.1.2水体的自净正常情况下,当水体接纳了一定量的有机污染物后,在无人干预条件下,借助于水体自身的调节能力使污染物浓度不断降低,最后水质恢复到污染前的水平和状态,我们把水体的这种自我净化作用叫作 水体自净 。 水体的自净能力有一定的限度,每一类水体的自净作用都有一个最大域值即自净容量 。 水体的自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大量 。
水体自净水体的自净作用分为三类：
（ 根据净化机制 ）
(1)物理净化,天然水体的稀释,扩散,沉淀和挥发等作用,使污染物质的浓度降低 。
(2)化学净化,天然水体的氧化还原、酸碱反应、
分解、凝聚等作用，使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。
(3)生物净化,天然水体中的生物活动过程，使污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生物对有机物的氧化分解作用。
3.1.3水体污染物与来源水体污染概念：
因某种物质的介入，而导致水体化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水体的有效利用，危害人体健康，或者破坏生态环境、造成水质恶化的现象。
3.1.3水体污染物与来源水体污染分类化学性污染油类污染植物营养 物质污染需氧物质污染有机有毒物质污染无机有毒物质污染无机物质污染生物性污染悬浮物质污染物理性污染 热污染放射性污染
3.2污水的水质污染指标与水质标准
3.2.1污水的水质污染指标污水的水质污染指标有毒物质指标细菌污染指标需氧污染物指标
（污水有机物）
固体污染物指标其他需氧污染物水质指标
BOD
总需氧量
COD
pH指标细菌总数总大肠菌群数金属有毒有害物质非金属有毒有害物质有机有毒有害物质放射性物质耗氧有机物分解途径
GB3097-1997 海水水质标准
GB/T14848-93 地下水质量标准
CJ3020-93 生活饮用水水源水质标准
GB5084-92 农田灌溉水质标准
GB12941-91 景观娱乐用水水质标准
GB11607-89 渔业水质标准
GB5749-85 生活饮用水卫生标准
GB3838-2002 地表水环境质量标准
3.2.2水质标准
,地表水环境质量标准,
（ GB3838-2002）
依据地表水水域环境功能和保护目标，
按功能高低依次划分为五类：
I类 主要适用于源头水、国家自然保护区；
Ⅱ 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区,珍稀水生生物栖息地,鱼虾类产卵场,仔稚幼鱼的索饵场等 ；
,地表水环境质量标准,
（ GB3838-2002）
Ⅲ 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区,鱼虾类越冬场、泅游通道、水产养殖区等渔业水域及 游泳区；
IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域按排放污染物的性质分为两类污染物,
(1)第一类污染物 指能在环境或动植物体内积累，
对人体健康产生长远不良影响。（要求一律在车间或车间处理设施排出口采样，最高允许排放浓度必须符合表 3－ 5,不得用稀释法处理）
(2)第二类污染物 指长远影响小于第一类污染物质。（要求在排污单位排放口采样，最高允许排放浓度必须符合表 3－ 6，可用稀释法处理）
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
执行标准等级的确定：
(1)特殊保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅰ,Ⅱ 类水域，不得新建排污口,现有的排污单位由地方环保部门从严控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
(2)重点保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅲ 类水域 和,海水水质标准,Ⅱ 类水域,对排入该区水域的污水 执行一级标准 。
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
(3)一般保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅳ,Ⅴ 类水域 和
,海水水质标准,Ⅲ 类水域,对排入该区水域的污水 执行二级标准 。
(4)对排入城镇下水道并 进入二能污水处理厂 进行 生物处理 的污水 执行三级排放标准 。
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
3.3水体污染源
水体污染源 分为 自然污染源 和 人为污染源两大类型。
自然污染源 指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。
人为污染源 指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。人为污染源包括 工业污染源、生活污染源 和 农业污染源 。
3.4水体污染控制的基本途径减少废水及其污染物的产生量
改革生产工艺
改进生产设备减少废水及其污染物的排放量
提高水的重复利用率
回收有用物质
加强工业废水与城市污水的综合治理例题南方某条河流，其最枯流量 Q=3m3/s,相应的河水溶解氧含量 DO=6mg/L,现有一有机废水
q=105m3/h,BOD5=380mg/L要从岸边集中排入河中。为了满足接纳水体（该河段为,地面水环境质量标准,中规定的 Ⅲ 类水体）对溶解氧的含量要求，试计算此废水所需要的处理程度。
解：设废水处理后需氧量为 BOD’5
一般河水中 溶解氧的混合系数
α=0.75
Ⅲ 类水体的溶解氧含量
[DO]不低于 5mg/L
氧量变化河水 废水水量 Q=3m3/s,q=105m3/h
混合前含氧量 QαDO - qBOD’5
混合后含氧量 Qα[DO] q[DO]
氧变化量 Qα(DO-[DO]） q[DO]+ qBOD’5
Qα(DO-[DO]） = q[DO]+ qBOD’5
解得 BOD’5=72.6mg/L
废水排放必需要满足,污水综合排放标准,。根据表 3-7,最高允许排放浓度
[BOD5]为 20 mg/L。
计算处理程度时应采用较小的允许值因此,
%1 0 0
5
55
B O D
B O DB O D
E
3.5污水处理的基本方法一、物理法
沉淀法
气浮法
过滤法
反渗透法
离心分离法沉淀法
沉砂池
沉淀池
隔油池利用污水中的悬浮物和水 密度不同 的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使其从水中分离出来。
沉砂池沉淀池集配水井向辐流式沉淀池配集水工艺图
1.进水管 2.配水池 3.集水渠
4.集水井 5.配水管 6.沉淀池集水气浮法
布气气浮
溶气气浮
电气浮将空气通入污水中，并使其以小气泡的形式从水中析出成为载体，使污水中的的部分污染物质（乳状油和密度近于
1.0mg/cm3的微细悬浮颗粒等）粘附在气泡上，并随气泡浮升到水面，形成泡沫浮渣 —— 气、水、颗粒三相混合体，从而使污染物质从污水中分离出去。
布气气浮,利用剪切力将混合于水中的空气粉碎成微细气泡并进行气浮的方法。
（水泵吸水管吸气气浮、射流器气浮、
扩散曝气气浮和叶轮气浮）设备简单，
易于实现。
缺点是空气被粉碎的不够充分，形成气泡较大，在供气量一定的条件下，气泡总表面积小，且上浮速度快与被污染物接触时间短，效率不高溶气气浮,使空气在一定压力作用下溶解于水中，并达到过饱和状态，在突然使溶水减到常压，
这时溶解在水中的空气，便以微小气泡的形式从水中逸出，进行气浮过程。
电气浮,将含有电解质的废水作为可电解的介质、通入电流进行电解，利用电解液中的氧化还原效应，和由此产生的微小气泡的上浮作用来处理废水。泥渣少，电耗大。
过滤法处理设备：格栅、滤网、滤池、微滤机使污水通过滤料（如砂等）或多孔介质（如布、网、微孔管等），以截留水中的细悬浮物，
同时通过滤层膜的吸附作用，将水中大部分细菌除去，从而使废水净化的处理方法。
机械自动格栅安装运行中的自动机械格栅不锈钢机械自动格栅反渗透法用一种特殊的半渗透膜，在一定的压力作用下，将水分子压滤过去，而溶解于水中的污染物质被膜所截留，被压滤透过膜的水就是处理过的净水。
离心分离法使含有悬浮固体（或乳状油）的废水进行高速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，受到的离心力也将不同，质量大的悬浮被甩到废水的外侧，因此使悬浮、废水分别通过各自的出口排出，悬浮固体被分离，废水得以净化。
二、化学法
中和法
氧化还原法
混凝法
电解法
萃取法
吹脱法
吸附法生物法,采取一定的人工措施，创造更有利于微生物生长和繁殖的环境，使微生物大量增殖，提高微生物对污水中的有机污染物氧化降解效率的污水处理方法。
按参与作用的微生物种类和供氧情况分为：
好氧法 和 厌氧法 。
长期以来，人们根据自然界中水体自净的现象，农田灌溉时土壤对污染物的净化作用以及有机物的腐败过程，总结、模拟和发展了 好氧活性污泥法,生物膜法 和 厌氧消化法 。
三、生物法污泥 （ activated sludge）
可分为 好氧活性污泥 和 厌氧颗粒污泥,不论是哪一种，都是由 各种微生物,有机物 和 无机物胶体,
悬浮物 构成的结构复杂的 肉眼可见的绒絮状微生物共生体 。这样的共生体有很强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以达到处理和净化污水的目的。
污泥：细菌、真菌、原生动物、后生动物在有氧条件下，有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解，
使污染物的浓度下降。由于有机污染物的结构和性质不同，在处理系统中，
好氧微生物的优势种群组成和数量也相应变化。
Ⅰ,好氧生物处理好氧生物处理机理活性污泥与废水充分接触后由于活性污泥颗粒有较大的比表面积，其表面的黏液层能迅速吸附大量的有机或无机污染物，吸附过程约在 30min内完成，可吸附的有机或无机污染物又在微生物酶的作用下进行分解或合成代谢作用。
好氧生物法主要有 活性污泥法 和 生物膜法 。
将空气连续鼓入曝气池的废水中，经过 — 段时间后，水中就会形成大量好氧性微生物的絮凝体，这絮凝体就是,活性污泥,。
1、活性污泥法
活性污泥主要是由水中所繁殖的大量微生物凝聚而成，活性污泥中含有一些无机物和分解中的有机物。微生物和有机物构成活性污泥的主要部分、
它约占全部活性污泥的 70％以上。活性污泥的含水率一般在 98％ -99％左右。它有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。 活性污泥法就是以活性污泥为主体的废水生物处理方法。
活性污泥法,是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法。
在 曝气池 中，首先培养和驯化出具有适当浓度的活性污泥，与待处理污水混合为混合液，
同时不断供给空气，使氧转移到污水中促进好氧细菌的活动，以及污水中的有机物与活性污泥充分接触，从而进行吸附氧化。
活性污泥,是由具有生命活力的多种微生物类群组成的颗粒状絮绒物，有时称之为生物絮体。好氧微生物是活性污泥中的主体生物，
其中又以细菌最多同时还有 酵母菌、放线菌、
霉菌以及原生动物和后生动物 等，它们共同构成一个平衡的生态系统。
活性污泥法的主要设备：
曝气池、一沉池、二沉池废水在曝气池一般停留 3-5小时，能去除水中的 BOD为 90％左右。
初次沉淀池 曝气池 二次沉淀池再生池 回流污泥 剩余污泥空 气废水 出水污泥
利用生物絮凝体为生化反应的主体物
利用曝气设备提供氧源
对体系进行搅拌增加接触和传质过程
采用沉淀方法除去有机物
通过回流使微生物返回系统
经常排除一部分生物固体活性污泥法的基本特点进水 曝气池 沉淀池曝气设备回流污泥 剩余污泥出水短时曝气法流程曝气池 沉淀池进水出水回流污泥 剩余污泥阶段曝气法流程曝气池 二次沉淀池回流污水 剩余污泥出水完全混合法流程池内曝气器采用进口橡胶制成微孔膜板，
可张性大，充氧效率高，
每只微孔曝气器充氧面积为 0.3— 0.6m2/个，
规格有 ф215,ф250 两种，材质有 ABS、中刚玉等。
大型污水曝气池爆气转盘直径,1372mm
适用转速,45.55r/min
浸沉水深,400-530mm
爆气转刷直径,1000mm
转刷长度,3-9m
功率,18.5-45kw
2、生物膜法生物膜法,利用生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术，
称为生物膜法。
生物膜,是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体，在系统中液体流经不同的滤床表面，滤床填料可以是石头、沙砾或塑料网等，其表面附着的大量微生物群落可以形成一层黏液状膜即生物膜。
生物膜 是微生物高度密集的物质，是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、
原生动物和较高等动物组成的生态系 。
大量微生物的生长会使生物膜增厚同时使其生物活性降低或丧失。
通过废水和生物膜的相对运动，
使废水和生物膜接触，生物膜中的微生物不断与废水接触，吸附有机物、
在膜内进行有机物的生物氧化与降解，
以供自身生长和繁殖，使废水得到净化。
生物膜法净化废水原理：
在使用生物膜法处理污水时，要求在处理系统的构筑物中 装填一定数量的填料,这些填料一方面可以 扩大处理系统的比表面积,另一方面 为微生物提供附着固定的载体 。
生物膜处理系统的性能、效率取决于其中 微生物活性的高低 和 所装填料的多少 及其 比表面积 。一般来说，生物膜法较多应用于 特殊行业 的废水处理中，
如印染废水等。
生物膜系统的主要优点：
无需回流污泥,
在单位体积生物膜中所含的 微生物数量更高、
比表面积更大 。
生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各种污染物，
具有 速度快、效率高 的特点。
滴滤系统 （ Trickling filter system）
在这样的处理系统中，天然形成了食物链，微生物利用有机物生长繁殖，原生动物等以微生物为食，从而维持在一个动态平衡中。
如果污水中的营养 BOD过高，
就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞，这样便会降低处理效果。
通过转动的栅栏喷淋装臵将污水均匀分布于多孔处理床（例如由石子等铺成）上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。
当污水缓慢地流过处理床时，微生物就吸收并降解了其中的有机成分，使得污水得到处理。
普通生物滤池初沉池滤床二次沉淀池进水出水生物滤池又称滴滤池塔式生物滤池进水进水通风出水在这样的处理系统中，一系列圆盘结构装臵部分浸没于污水中，部分在空气中并不断地旋转，这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触，从而在圆盘上形成了,生物膜,。
旋转生物接触氧化系统生物转盘这样的,生物膜,是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下，典型的生物转盘的,生物膜,
有两层结构,外层主要由丝状菌等好氧微生物组成，内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成 。因此这样的
,生物膜,具有去除 BOD及无机物（主要是硫酸盐）的功能。
生物转盘处理系统与滴滤系统相比，具有占地少、
效率高、运行稳定等优点，但其前期投资较大。
这种系统已经成功地用于处理城市污水和各种工业废水。
流化床反应器
（ Fluidized Bed Reactor,FBR）
由于污水的泵入或曝气（空气或氧气）作用，
流化床反应器中的载体物质（浮石、砂子、塑料等）会在反应器中不断流动，因而得名。
在这种系统中，由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触，但又不能破坏,生物膜,结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用，但能耗较高，运行成本也相对较高。该系统可用于
BOD的去除，也可以用于废水中硝酸盐的处理。
好氧生物流化床流程高位槽 三相分离器流化床二沉池水泵 空压机进水出水生物接触氧化塔
SJP型生物接触氧化塔具有结构简单、占地面积小、负荷高、适应能力强、处理效果好、操作方便等特点，广泛应用于轻工、化工、纺织、冶金和城市污水等各行业的水处理。
设计参数,BOD5 负荷,2— 6kgBOD/日,m2
停留时间,2--5小时 气,水 =(10— 25):1
其处理量为 5— 50m3/h
氧化塘法 滨洲污水处理厂 8万方 /日
Ⅱ,厌氧生物处理在隔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。
厌氧生物处理中的微生物
产酸菌,可将复杂的有机物转化为简单的小分子的一类微生物，它们参与产甲烷阶段以前的所有分解有机物的过程并产生小分子有机酸。
这类微生物包括细菌、真菌、原生动物。
甲烷菌,能将简单有机小分子转化为甲烷气体的一类微生物。按形态可分为四种：八叠球状、杆状、球状、和螺旋状。世代时间比较长，
要求严格的厌氧环境。
厌氧生物处理的影响因素
温度,影响厌氧分解有机物的速度。在 35℃ --38℃ 的中温发酵,52℃ --55℃ 的高温发酵下有机物分解速度较快。
pH,一般要求 pH为中性。
营养成分,一般采用 BOD:N:P=200:5:1。
有机负荷,某些化学污染物超过一定的浓度范围时，
对厌氧发酵有抑制作用甚至完全破坏厌氧发酵过程，如金属离子铜镍和镉化合物的允许浓度在 100--200mg/L,甲醛必须小于
100mg/L，甲苯小于 440mg/L。
厌氧生物处理的类型
普通厌氧反应器（ AP）
厌氧接触反应器（ ACP）
上流式厌氧污泥床反应器（ UASB）
厌氧生物滤池（ SFF）
厌氧流化床反应器（ AFB）
厌氧生物处理的主要构筑物及工艺一、化粪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。
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。
优点,可以处理含固体物较多的污水；
构筑物较简单，操作方便，不产生堵塞现象缺点,处理负荷较低，停留时间长，
设备体积较大,
三、厌氧接触反应器
优点,包括普通反应器的所有优点，另外其负荷率、有机物降解率均高于普通污水消化池。
缺点,工艺操作,工艺流程较复杂。
四、上流式厌氧污泥床反应器
优点,负荷率高,
水停留时间短,无须另设污泥回流装臵。
缺点,易发生短流现象,对水只负荷较敏感。UASB布置结果示意图布水区反应区三相分离区出水区工业级 UASB装臵钢制圆形结构五、厌氧生物滤池
特点,处理效率高且不易产生堵塞现象。
六、厌氧流化床反应器
特点,负荷率高、
水停留时间短、无须另设污泥回流装臵。
高浓度废水厌氧处理与好氧处理的经济分析
好氧每日处理 100mg/L COD约须耗电 600--
700kwh,而厌氧法则可产沼气 500m3 。
好氧法每日处理 1000kg COD所需的体积约
600--700m3 而厌氧法只需 100--200m3 。
氮引起的问题：
氮化合物是营养物质，会引起藻类的过度增殖。
氨对鱼类和其他水生生物有较大的毒性。
废水中的氨氮和有机氮会消耗受纳水体中的溶解氧。
亚硝酸根和硝酸根对人体健康有害，氨氮对给水加氯消毒有不利影响。
在活性污泥法处理中,有机氮只能被水解为氨氮 。
3.6 废水中微生物脱氮除磷原理
(一 )基本原理
1、硝化作用硝化作用是指 NH3氧化成 NO2-，然后再氧化成 NO3-的过程。
（ NH4+→NO 2-→NO 3-)
在生物脱氮系统中硝化作用的稳定和硝化速度的提高是影响整个系统脱氮效率的一个关键。
一、微生物脱氮硝化作用的特点：
好氧量大
由于产生酸而使碱度减少
不需要营养物（ 有机碳源丰富时，脱碳菌代谢周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足 ）
硝化细菌增长率低
硝化细菌不能在酸性条件下生长
2、反硝化作用活性污泥中大多数微生物，只要环境条件适宜，都能进行反硝化作用。
细菌,反硝化细菌（兼性厌氧菌）
反应,NO3-— N反硝化 还原为 N2，溢出水面释放到大气
碳源,消耗量大，原水中 BOD
硝酸盐来源,回流出水中的硝化产物
A/O脱氮工艺废水好氧脱碳缺氧反硝化沉淀池好氧硝化沉淀池 1
好氧 活性污泥回流缺氧 活性污泥回流出水回流二、微生物除磷原理：依靠聚磷菌 （ 兼性厌氧菌 ） 聚磷,
再从水 中除去这些细菌 。
(一 )工艺流程
1,A/O法回流厌氧池 好氧池 二沉池进水进水厌氧放磷好氧聚磷出水部分污泥回流接种 剩余污泥处理沉淀脱磷
2,A/A/O法含磷污泥释放磷 反硝化含硝酸根废水回流厌氧池进水 好氧池 二沉池缺氧池出水氧化沟法氧化沟：
不设初次沉淀池的活性污泥厂，采用环型平流模式，
污泥负荷设计能力
0.05-0.075kg/(kg.d)
泥龄为 20-30天。
SBR污水处理技术
SBR是 序列间歇式活性污泥法（ Sequencing
Batch Reactor Activated Sludge Process） 的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静臵理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是 SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统
3.7 城市污水处理系统
一级处理,去除污水中漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节 pH值，减轻污水的腐化程度和后续处理工艺的负荷。
二级处理,大幅度地去除污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物质。（ 不完全二级处理 和 完全二级处理 ）
三级处理,进一步去除二级处理所未能去除的污染物质，其中包括残余的悬浮物及胶体、残余的溶解性有机物、无机盐类（氮、磷、重金属等）及色素、
细菌与病毒等。
3.1水体污染及其控制
3.2污水的水质污染指标
3.3水体的污染源
3.4水体污染控制的基本途径
（ 一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重据 2000年水质监测资料，对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价，主要结果如下,在 11.4万公里评价河流中，水质为 Ⅰ 类水河长占 4.9％,Ⅱ 类水河长占 24.0％,Ⅲ 类水河长占 29.8％,Ⅳ 类水河长占 16.1％,Ⅴ 类水河长占 8.1％，劣 Ⅴ 类水河长占 17.1％。 全国符合和优于 Ⅲ 类水的河长占评价河长的 58.7％，比上年减少了 3.7个百分点。
我国水污染的特征
（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差各流域片的水质状况是,内陆河片、西南诸河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可,符合和优于 Ⅲ 类的河长分别占 90.7
％,83.2％,74.1％,74.0％,63.1％； 黄河片、海河片、松辽河片、淮河片水质较差,符合和优于 Ⅲ 类的河长分别占 46.7％,34.9％、
33.7％,26.2％。 与上年相比，符合和优于 Ⅲ
类水河长占评价河长百分数上升 5个百分点以上的是淮河片，下降明显的是珠江片。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视湖泊水质 在评价的 24个湖泊中,9个湖泊水质符合或优于 Ⅲ 类水,4个湖泊部分水体受到污染,11个湖泊水污染严重。国家重点治理的
,三湖,情况为：太湖 Ⅱ,Ⅲ 类水质断面占 12％，
Ⅳ 类水质断面占 64％,Ⅴ 类水质断面占 12％，劣于 Ⅴ 类水质断面占 12％；中营养水平的水域占太湖总面积的 16.5％，富营养水平的占 83.5％，富营养程度比上年略有加重。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视水库水质 在评价的 139座主要水库中，有
118座水库水质良好，达到 Ⅱ,Ⅲ 类水质标准。
在未达到地面水 Ⅲ 类的水库中，水污染极为严重的劣于 Ⅴ 类水质水库有 8座，分别是山西册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对 93座水库进行了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库 14
座，处于中营养状态的水库 65座，处于富营养状态的水库 14座。
我国水污染的特征
3.1水体污染及其控制
3.1.1天然水的组成天然水中所含的各种物质，根据溶质粒径的大小和形态分为四大类：
（ 1）溶解气体 溶质粒径小于 10-9m，以分子状态存在于水中。根据气体在水中含量的多少，进一步划分为主要气体和微量气体。
（ 2）溶解性物质 溶质粒径小于 10-9m，主要以离子形态存在于水中，根据含量和生成原因，又再细分为主体离子、生物生成物、微量元素。
3.1.1天然水的组成
（ 3）胶体物质 溶质粒径为 10-9m～ 10-7m时，
属于胶体溶液，根据胶体的性质又分为无机胶体和有机胶体。
（ 4）悬浮物质 溶质粒径＞ 10-7m，为悬浊液或悬浮液，根据物质性质分为细菌、藻类及原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质。
水体 是指河流、湖泊、池塘、水库、
沼泽、海洋以及地下水等水的聚集体，是 由水本身，水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、
底泥和水生生物等,构成的一个完整的生态系统或完整的自然综合体。
天然水体是一个动态平衡体系，他对其中的各种物质具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的连锁反应（生态系统食物链作用）和相互作用，又建立新的平衡。
3.1.2水体的自净正常情况下,当水体接纳了一定量的有机污染物后,在无人干预条件下,借助于水体自身的调节能力使污染物浓度不断降低,最后水质恢复到污染前的水平和状态,我们把水体的这种自我净化作用叫作 水体自净 。 水体的自净能力有一定的限度,每一类水体的自净作用都有一个最大域值即自净容量 。 水体的自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大量 。
水体自净水体的自净作用分为三类：
（ 根据净化机制 ）
(1)物理净化,天然水体的稀释,扩散,沉淀和挥发等作用,使污染物质的浓度降低 。
(2)化学净化,天然水体的氧化还原、酸碱反应、
分解、凝聚等作用，使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。
(3)生物净化,天然水体中的生物活动过程，使污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生物对有机物的氧化分解作用。
3.1.3水体污染物与来源水体污染概念：
因某种物质的介入，而导致水体化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水体的有效利用，危害人体健康，或者破坏生态环境、造成水质恶化的现象。
3.1.3水体污染物与来源水体污染分类化学性污染油类污染植物营养 物质污染需氧物质污染有机有毒物质污染无机有毒物质污染无机物质污染生物性污染悬浮物质污染物理性污染 热污染放射性污染
3.2污水的水质污染指标与水质标准
3.2.1污水的水质污染指标污水的水质污染指标有毒物质指标细菌污染指标需氧污染物指标
（污水有机物）
固体污染物指标其他需氧污染物水质指标
BOD
总需氧量
COD
pH指标细菌总数总大肠菌群数金属有毒有害物质非金属有毒有害物质有机有毒有害物质放射性物质耗氧有机物分解途径
GB3097-1997 海水水质标准
GB/T14848-93 地下水质量标准
CJ3020-93 生活饮用水水源水质标准
GB5084-92 农田灌溉水质标准
GB12941-91 景观娱乐用水水质标准
GB11607-89 渔业水质标准
GB5749-85 生活饮用水卫生标准
GB3838-2002 地表水环境质量标准
3.2.2水质标准
,地表水环境质量标准,
（ GB3838-2002）
依据地表水水域环境功能和保护目标，
按功能高低依次划分为五类：
I类 主要适用于源头水、国家自然保护区；
Ⅱ 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区,珍稀水生生物栖息地,鱼虾类产卵场,仔稚幼鱼的索饵场等 ；
,地表水环境质量标准,
（ GB3838-2002）
Ⅲ 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区,鱼虾类越冬场、泅游通道、水产养殖区等渔业水域及 游泳区；
IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域按排放污染物的性质分为两类污染物,
(1)第一类污染物 指能在环境或动植物体内积累，
对人体健康产生长远不良影响。（要求一律在车间或车间处理设施排出口采样，最高允许排放浓度必须符合表 3－ 5,不得用稀释法处理）
(2)第二类污染物 指长远影响小于第一类污染物质。（要求在排污单位排放口采样，最高允许排放浓度必须符合表 3－ 6，可用稀释法处理）
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
执行标准等级的确定：
(1)特殊保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅰ,Ⅱ 类水域，不得新建排污口,现有的排污单位由地方环保部门从严控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
(2)重点保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅲ 类水域 和,海水水质标准,Ⅱ 类水域,对排入该区水域的污水 执行一级标准 。
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
(3)一般保护水域，指国家,地表水环境质量标准,（ GB3838-2002）中的 Ⅳ,Ⅴ 类水域 和
,海水水质标准,Ⅲ 类水域,对排入该区水域的污水 执行二级标准 。
(4)对排入城镇下水道并 进入二能污水处理厂 进行 生物处理 的污水 执行三级排放标准 。
,污水综合排放标准,
（ GB8978-1996）
3.3水体污染源
水体污染源 分为 自然污染源 和 人为污染源两大类型。
自然污染源 指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。
人为污染源 指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。人为污染源包括 工业污染源、生活污染源 和 农业污染源 。
3.4水体污染控制的基本途径减少废水及其污染物的产生量
改革生产工艺
改进生产设备减少废水及其污染物的排放量
提高水的重复利用率
回收有用物质
加强工业废水与城市污水的综合治理例题南方某条河流，其最枯流量 Q=3m3/s,相应的河水溶解氧含量 DO=6mg/L,现有一有机废水
q=105m3/h,BOD5=380mg/L要从岸边集中排入河中。为了满足接纳水体（该河段为,地面水环境质量标准,中规定的 Ⅲ 类水体）对溶解氧的含量要求，试计算此废水所需要的处理程度。
解：设废水处理后需氧量为 BOD’5
一般河水中 溶解氧的混合系数
α=0.75
Ⅲ 类水体的溶解氧含量
[DO]不低于 5mg/L
氧量变化河水 废水水量 Q=3m3/s,q=105m3/h
混合前含氧量 QαDO - qBOD’5
混合后含氧量 Qα[DO] q[DO]
氧变化量 Qα(DO-[DO]） q[DO]+ qBOD’5
Qα(DO-[DO]） = q[DO]+ qBOD’5
解得 BOD’5=72.6mg/L
废水排放必需要满足,污水综合排放标准,。根据表 3-7,最高允许排放浓度
[BOD5]为 20 mg/L。
计算处理程度时应采用较小的允许值因此,
%1 0 0
5
55
B O D
B O DB O D
E
3.5污水处理的基本方法一、物理法
沉淀法
气浮法
过滤法
反渗透法
离心分离法沉淀法
沉砂池
沉淀池
隔油池利用污水中的悬浮物和水 密度不同 的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使其从水中分离出来。
沉砂池沉淀池集配水井向辐流式沉淀池配集水工艺图
1.进水管 2.配水池 3.集水渠
4.集水井 5.配水管 6.沉淀池集水气浮法
布气气浮
溶气气浮
电气浮将空气通入污水中，并使其以小气泡的形式从水中析出成为载体，使污水中的的部分污染物质（乳状油和密度近于
1.0mg/cm3的微细悬浮颗粒等）粘附在气泡上，并随气泡浮升到水面，形成泡沫浮渣 —— 气、水、颗粒三相混合体，从而使污染物质从污水中分离出去。
布气气浮,利用剪切力将混合于水中的空气粉碎成微细气泡并进行气浮的方法。
（水泵吸水管吸气气浮、射流器气浮、
扩散曝气气浮和叶轮气浮）设备简单，
易于实现。
缺点是空气被粉碎的不够充分，形成气泡较大，在供气量一定的条件下，气泡总表面积小，且上浮速度快与被污染物接触时间短，效率不高溶气气浮,使空气在一定压力作用下溶解于水中，并达到过饱和状态，在突然使溶水减到常压，
这时溶解在水中的空气，便以微小气泡的形式从水中逸出，进行气浮过程。
电气浮,将含有电解质的废水作为可电解的介质、通入电流进行电解，利用电解液中的氧化还原效应，和由此产生的微小气泡的上浮作用来处理废水。泥渣少，电耗大。
过滤法处理设备：格栅、滤网、滤池、微滤机使污水通过滤料（如砂等）或多孔介质（如布、网、微孔管等），以截留水中的细悬浮物，
同时通过滤层膜的吸附作用，将水中大部分细菌除去，从而使废水净化的处理方法。
机械自动格栅安装运行中的自动机械格栅不锈钢机械自动格栅反渗透法用一种特殊的半渗透膜，在一定的压力作用下，将水分子压滤过去，而溶解于水中的污染物质被膜所截留，被压滤透过膜的水就是处理过的净水。
离心分离法使含有悬浮固体（或乳状油）的废水进行高速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，受到的离心力也将不同，质量大的悬浮被甩到废水的外侧，因此使悬浮、废水分别通过各自的出口排出，悬浮固体被分离，废水得以净化。
二、化学法
中和法
氧化还原法
混凝法
电解法
萃取法
吹脱法
吸附法生物法,采取一定的人工措施，创造更有利于微生物生长和繁殖的环境，使微生物大量增殖，提高微生物对污水中的有机污染物氧化降解效率的污水处理方法。
按参与作用的微生物种类和供氧情况分为：
好氧法 和 厌氧法 。
长期以来，人们根据自然界中水体自净的现象，农田灌溉时土壤对污染物的净化作用以及有机物的腐败过程，总结、模拟和发展了 好氧活性污泥法,生物膜法 和 厌氧消化法 。
三、生物法污泥 （ activated sludge）
可分为 好氧活性污泥 和 厌氧颗粒污泥,不论是哪一种，都是由 各种微生物,有机物 和 无机物胶体,
悬浮物 构成的结构复杂的 肉眼可见的绒絮状微生物共生体 。这样的共生体有很强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以达到处理和净化污水的目的。
污泥：细菌、真菌、原生动物、后生动物在有氧条件下，有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解，
使污染物的浓度下降。由于有机污染物的结构和性质不同，在处理系统中，
好氧微生物的优势种群组成和数量也相应变化。
Ⅰ,好氧生物处理好氧生物处理机理活性污泥与废水充分接触后由于活性污泥颗粒有较大的比表面积，其表面的黏液层能迅速吸附大量的有机或无机污染物，吸附过程约在 30min内完成，可吸附的有机或无机污染物又在微生物酶的作用下进行分解或合成代谢作用。
好氧生物法主要有 活性污泥法 和 生物膜法 。
将空气连续鼓入曝气池的废水中，经过 — 段时间后，水中就会形成大量好氧性微生物的絮凝体，这絮凝体就是,活性污泥,。
1、活性污泥法
活性污泥主要是由水中所繁殖的大量微生物凝聚而成，活性污泥中含有一些无机物和分解中的有机物。微生物和有机物构成活性污泥的主要部分、
它约占全部活性污泥的 70％以上。活性污泥的含水率一般在 98％ -99％左右。它有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。 活性污泥法就是以活性污泥为主体的废水生物处理方法。
活性污泥法,是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法。
在 曝气池 中，首先培养和驯化出具有适当浓度的活性污泥，与待处理污水混合为混合液，
同时不断供给空气，使氧转移到污水中促进好氧细菌的活动，以及污水中的有机物与活性污泥充分接触，从而进行吸附氧化。
活性污泥,是由具有生命活力的多种微生物类群组成的颗粒状絮绒物，有时称之为生物絮体。好氧微生物是活性污泥中的主体生物，
其中又以细菌最多同时还有 酵母菌、放线菌、
霉菌以及原生动物和后生动物 等，它们共同构成一个平衡的生态系统。
活性污泥法的主要设备：
曝气池、一沉池、二沉池废水在曝气池一般停留 3-5小时，能去除水中的 BOD为 90％左右。
初次沉淀池 曝气池 二次沉淀池再生池 回流污泥 剩余污泥空 气废水 出水污泥
利用生物絮凝体为生化反应的主体物
利用曝气设备提供氧源
对体系进行搅拌增加接触和传质过程
采用沉淀方法除去有机物
通过回流使微生物返回系统
经常排除一部分生物固体活性污泥法的基本特点进水 曝气池 沉淀池曝气设备回流污泥 剩余污泥出水短时曝气法流程曝气池 沉淀池进水出水回流污泥 剩余污泥阶段曝气法流程曝气池 二次沉淀池回流污水 剩余污泥出水完全混合法流程池内曝气器采用进口橡胶制成微孔膜板，
可张性大，充氧效率高，
每只微孔曝气器充氧面积为 0.3— 0.6m2/个，
规格有 ф215,ф250 两种，材质有 ABS、中刚玉等。
大型污水曝气池爆气转盘直径,1372mm
适用转速,45.55r/min
浸沉水深,400-530mm
爆气转刷直径,1000mm
转刷长度,3-9m
功率,18.5-45kw
2、生物膜法生物膜法,利用生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术，
称为生物膜法。
生物膜,是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体，在系统中液体流经不同的滤床表面，滤床填料可以是石头、沙砾或塑料网等，其表面附着的大量微生物群落可以形成一层黏液状膜即生物膜。
生物膜 是微生物高度密集的物质，是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、
原生动物和较高等动物组成的生态系 。
大量微生物的生长会使生物膜增厚同时使其生物活性降低或丧失。
通过废水和生物膜的相对运动，
使废水和生物膜接触，生物膜中的微生物不断与废水接触，吸附有机物、
在膜内进行有机物的生物氧化与降解，
以供自身生长和繁殖，使废水得到净化。
生物膜法净化废水原理：
在使用生物膜法处理污水时，要求在处理系统的构筑物中 装填一定数量的填料,这些填料一方面可以 扩大处理系统的比表面积,另一方面 为微生物提供附着固定的载体 。
生物膜处理系统的性能、效率取决于其中 微生物活性的高低 和 所装填料的多少 及其 比表面积 。一般来说，生物膜法较多应用于 特殊行业 的废水处理中，
如印染废水等。
生物膜系统的主要优点：
无需回流污泥,
在单位体积生物膜中所含的 微生物数量更高、
比表面积更大 。
生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各种污染物，
具有 速度快、效率高 的特点。
滴滤系统 （ Trickling filter system）
在这样的处理系统中，天然形成了食物链，微生物利用有机物生长繁殖，原生动物等以微生物为食，从而维持在一个动态平衡中。
如果污水中的营养 BOD过高，
就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞，这样便会降低处理效果。
通过转动的栅栏喷淋装臵将污水均匀分布于多孔处理床（例如由石子等铺成）上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。
当污水缓慢地流过处理床时，微生物就吸收并降解了其中的有机成分，使得污水得到处理。
普通生物滤池初沉池滤床二次沉淀池进水出水生物滤池又称滴滤池塔式生物滤池进水进水通风出水在这样的处理系统中，一系列圆盘结构装臵部分浸没于污水中，部分在空气中并不断地旋转，这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触，从而在圆盘上形成了,生物膜,。
旋转生物接触氧化系统生物转盘这样的,生物膜,是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下，典型的生物转盘的,生物膜,
有两层结构,外层主要由丝状菌等好氧微生物组成，内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成 。因此这样的
,生物膜,具有去除 BOD及无机物（主要是硫酸盐）的功能。
生物转盘处理系统与滴滤系统相比，具有占地少、
效率高、运行稳定等优点，但其前期投资较大。
这种系统已经成功地用于处理城市污水和各种工业废水。
流化床反应器
（ Fluidized Bed Reactor,FBR）
由于污水的泵入或曝气（空气或氧气）作用，
流化床反应器中的载体物质（浮石、砂子、塑料等）会在反应器中不断流动，因而得名。
在这种系统中，由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触，但又不能破坏,生物膜,结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用，但能耗较高，运行成本也相对较高。该系统可用于
BOD的去除，也可以用于废水中硝酸盐的处理。
好氧生物流化床流程高位槽 三相分离器流化床二沉池水泵 空压机进水出水生物接触氧化塔
SJP型生物接触氧化塔具有结构简单、占地面积小、负荷高、适应能力强、处理效果好、操作方便等特点，广泛应用于轻工、化工、纺织、冶金和城市污水等各行业的水处理。
设计参数,BOD5 负荷,2— 6kgBOD/日,m2
停留时间,2--5小时 气,水 =(10— 25):1
其处理量为 5— 50m3/h
氧化塘法 滨洲污水处理厂 8万方 /日
Ⅱ,厌氧生物处理在隔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。
厌氧生物处理中的微生物
产酸菌,可将复杂的有机物转化为简单的小分子的一类微生物，它们参与产甲烷阶段以前的所有分解有机物的过程并产生小分子有机酸。
这类微生物包括细菌、真菌、原生动物。
甲烷菌,能将简单有机小分子转化为甲烷气体的一类微生物。按形态可分为四种：八叠球状、杆状、球状、和螺旋状。世代时间比较长，
要求严格的厌氧环境。
厌氧生物处理的影响因素
温度,影响厌氧分解有机物的速度。在 35℃ --38℃ 的中温发酵,52℃ --55℃ 的高温发酵下有机物分解速度较快。
pH,一般要求 pH为中性。
营养成分,一般采用 BOD:N:P=200:5:1。
有机负荷,某些化学污染物超过一定的浓度范围时，
对厌氧发酵有抑制作用甚至完全破坏厌氧发酵过程，如金属离子铜镍和镉化合物的允许浓度在 100--200mg/L,甲醛必须小于
100mg/L，甲苯小于 440mg/L。
厌氧生物处理的类型
普通厌氧反应器（ AP）
厌氧接触反应器（ ACP）
上流式厌氧污泥床反应器（ UASB）
厌氧生物滤池（ SFF）
厌氧流化床反应器（ AFB）
厌氧生物处理的主要构筑物及工艺一、化粪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。
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。
优点,可以处理含固体物较多的污水；
构筑物较简单，操作方便，不产生堵塞现象缺点,处理负荷较低，停留时间长，
设备体积较大,
三、厌氧接触反应器
优点,包括普通反应器的所有优点，另外其负荷率、有机物降解率均高于普通污水消化池。
缺点,工艺操作,工艺流程较复杂。
四、上流式厌氧污泥床反应器
优点,负荷率高,
水停留时间短,无须另设污泥回流装臵。
缺点,易发生短流现象,对水只负荷较敏感。UASB布置结果示意图布水区反应区三相分离区出水区工业级 UASB装臵钢制圆形结构五、厌氧生物滤池
特点,处理效率高且不易产生堵塞现象。
六、厌氧流化床反应器
特点,负荷率高、
水停留时间短、无须另设污泥回流装臵。
高浓度废水厌氧处理与好氧处理的经济分析
好氧每日处理 100mg/L COD约须耗电 600--
700kwh,而厌氧法则可产沼气 500m3 。
好氧法每日处理 1000kg COD所需的体积约
600--700m3 而厌氧法只需 100--200m3 。
氮引起的问题：
氮化合物是营养物质，会引起藻类的过度增殖。
氨对鱼类和其他水生生物有较大的毒性。
废水中的氨氮和有机氮会消耗受纳水体中的溶解氧。
亚硝酸根和硝酸根对人体健康有害，氨氮对给水加氯消毒有不利影响。
在活性污泥法处理中,有机氮只能被水解为氨氮 。
3.6 废水中微生物脱氮除磷原理
(一 )基本原理
1、硝化作用硝化作用是指 NH3氧化成 NO2-，然后再氧化成 NO3-的过程。
（ NH4+→NO 2-→NO 3-)
在生物脱氮系统中硝化作用的稳定和硝化速度的提高是影响整个系统脱氮效率的一个关键。
一、微生物脱氮硝化作用的特点：
好氧量大
由于产生酸而使碱度减少
不需要营养物（ 有机碳源丰富时，脱碳菌代谢周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足 ）
硝化细菌增长率低
硝化细菌不能在酸性条件下生长
2、反硝化作用活性污泥中大多数微生物，只要环境条件适宜，都能进行反硝化作用。
细菌,反硝化细菌（兼性厌氧菌）
反应,NO3-— N反硝化 还原为 N2，溢出水面释放到大气
碳源,消耗量大，原水中 BOD
硝酸盐来源,回流出水中的硝化产物
A/O脱氮工艺废水好氧脱碳缺氧反硝化沉淀池好氧硝化沉淀池 1
好氧 活性污泥回流缺氧 活性污泥回流出水回流二、微生物除磷原理：依靠聚磷菌 （ 兼性厌氧菌 ） 聚磷,
再从水 中除去这些细菌 。
(一 )工艺流程
1,A/O法回流厌氧池 好氧池 二沉池进水进水厌氧放磷好氧聚磷出水部分污泥回流接种 剩余污泥处理沉淀脱磷
2,A/A/O法含磷污泥释放磷 反硝化含硝酸根废水回流厌氧池进水 好氧池 二沉池缺氧池出水氧化沟法氧化沟：
不设初次沉淀池的活性污泥厂，采用环型平流模式，
污泥负荷设计能力
0.05-0.075kg/(kg.d)
泥龄为 20-30天。
SBR污水处理技术
SBR是 序列间歇式活性污泥法（ Sequencing
Batch Reactor Activated Sludge Process） 的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静臵理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是 SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统
3.7 城市污水处理系统
一级处理,去除污水中漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节 pH值，减轻污水的腐化程度和后续处理工艺的负荷。
二级处理,大幅度地去除污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物质。（ 不完全二级处理 和 完全二级处理 ）
三级处理,进一步去除二级处理所未能去除的污染物质，其中包括残余的悬浮物及胶体、残余的溶解性有机物、无机盐类（氮、磷、重金属等）及色素、
细菌与病毒等。
