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【干货】污水处理的10个工艺原理！
来源：MG不朽情缘环保 发布时间：2023-04-18
1.生物膜法的净化机理
1.生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要发生在好氧层内进行。
2.空气中的氧溶解于流动水层中，从哪里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸，污水中的有机物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，使污水在其流动过程中逐步得到净化，微生物的代谢产物如水等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走而二氧化碳及厌氧层分解产物如H2S,NH3,以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。
3.当厌氧层还不厚时，它与好氧层保持着一定的平衡与稳定关系，好氧层能够维持正常的净化功能，但厌氧层逐渐加厚，并达到一定程度后，代谢产物逐渐增多，在其外逸的过程中使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，减弱净化功能。
2.生物膜处理法的主要特征
1.微生物相方面的特征：(1)参与净化反应微生物多样化(2)生物的食物链长 (3)能够存活世代时间较长的微生物 (4)分段运行于优占种属
2.处理工艺方面：(1)对水质，水量变动有较强的适应性 (2)污泥沉降性能良好，宜于固液分离 (3)能够处理低浓度的污水 (4)易于维护运行，节能。
3.曝气池生物滤池流程和特点
流程：池内底部设有承托层，上部是作为滤料的填料，在承托层设置曝气用的空气管及空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。被处理的原污水，从池上部进入池体，并通过由填料层组成的滤层，在填料表面形成由微生物栖息形成的生物膜。在污水滤过滤层多的同时，由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由填料的间隙上升，与下流的污水相接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到处理。
特点；(1)气液固三相接触，有机物容积负荷高，水力停留时间短、基建投资少、O2的转移效率高，动力抵销低(2)可截留SS，脱落的生物膜，勿需沉淀池，占地少(3)滤料3-5mm，比表面积大，微生物吸着能力强(4)抗冲击能力强(5)勿需污泥回流，无污泥膨胀，如反冲洗全部自动化，则维护管理也方便。(6)池内生物量大，再由于截留作用，污水处理效果良好。
4.什么是生物膜法？与活性污泥法相比它有什么优点？
答：生物膜法就是利用有细菌和菌类一类的微生物和原生生物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育而在其上形成膜状生物污泥(生物膜)来处理污水的一种生物处理技术。
优点：由于生物膜上微生物种类较多，形成的生态系统比活性污泥系统稳定。生物膜上的食物链要长于活性污泥，污泥量少于活性污泥系统，减少了污泥后续处理的费用。由于污泥龄较长，生物膜上能够存活像硝化细菌和亚硝化菌之类世代时间长的微生物，从而具有一定的消化功能。他对水质、水量变动有较强的适应性，即使一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复，而活性污泥则需要较长时间才能恢复。由于生物膜的无机成分高，比重较大，他的污泥沉淀性良好。易于固液分离。生物膜法能够处理低浓度废水，而活性污泥则不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于50-60mg/L，会影响污泥絮体的形成。相比活性污泥法，生物膜易于维护运动，节能，动力费用低。若运行得当，生物膜法还可以实现同步硝化反硝化反应。
5.稳定塘特点及优缺点。
特点：(1)一般不人工强化(2)与水体自净过程相似(3)停留时间长(4)通过微生物+水生生物的多种生物的综合作用，使有机物降解，进而净化污水(5)净化过程包括——好氧，兼氧，厌氧三种状态(6)DO来源于光合作用(7)适用各种污水(8)适用于各种气候条件(9)可以实现从一级到二级到深度处理技术的全过程，一般相当于二级
优点：(1)投资省，工程简单(2)能够污水资源化，农业灌溉(3)能耗低
缺点：(1)占地面积大(2)净化效果受自然因素控制(3)对地下水的影响(4)卫生状态差。
6.稳定塘对污水的净化作用：
(1)稀释作用：风力、水流及污染物扩散的作用__物理过程(2)沉淀和絮凝作用：SS自然沉降,小SS，微生物絮凝作用(3)好氧微生物的代谢作用：异养型好氧菌和兼性菌(4)厌氧微生物的代谢作用：兼性塘的塘底+厌氧塘内 DO=0 水解阶段、产氢产乙酸、产甲烷阶段(5)浮游生物的作用：藻类的主要作用。。。。供氧；浮游生物的主要功能。。。。吞食游离细菌，使水澄清。分泌产生生物絮凝的粘液；底栖生物------摇蚊摄取污泥层的藻类或细菌。使污泥层数量减少；鱼类------捕食微型水生动物及污物。(6)水中维管束植物的作用；a吸收N、P。b 富集重金属；c 向塘水供氧；d、根茎为细胞提供了生长介质。
7、塘水的PH值有变化稳定塘对污水的净化作用；CO2+H2O----H2CO3------HCO3-+H+CO3-+H2O-------------HCO3-+OH- 白天光和作用强烈，CO2被消耗，一式平衡左移，二式平衡右移，所以PH上升，夜晚光和作用停止，CO2右行积累，一式右移二式左移 PH降低。
8.土地处理系统的净化作用机理：
1、物理过滤---土壤颗粒间的孔隙具有截留 滤除水中的SS的功能。2、物理吸附与物理化学吸附范德华力金属离子(分交换、吸附和螯合作用)3、化学反应与化学沉淀------金属离子与土壤中的某些组分4、微生物的代谢作用
9.生物脱氮除磷的原理和工艺
在未经处理的新鲜污水中，含氮化合物存在的主要形式是有机氮和铵态氮，一般以有机氮为主，氨化反应是有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解转换为氨态氮的过程。反应时为：RCHNH2COOH+O2--------------RCOOH+CO2+NH3 硝化反应是在硝化菌的作用下。氨态氮进一步氧化，形成硝酸氮的过程，反应式为 NH4+2O2------NO3-+H2O+2H+-△F(△F=351kj)硝化时应保持好氧条件，混合液有机物不应过高。反硝化反应时硝化氨和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，可能有两种转化途径，即同化反硝化，*终形成有机氮化物，成为菌体的组成部分，另一为异化反硝化，*终产物是气态氮。
工艺：活性污泥法脱氮传统工艺：污水进图*级曝气池去除BOD,COD,使有机氮转化形成NH3 NH4 ，完成氨化过程。经过沉淀后，污水进入第二级硝化曝气池，进行硝化反应，使NO3- -----N,硝化需要消耗碱度，所以要投碱，以防PH下降。第三极为反硝化反应器，这里在缺氧条件下，NO3- --------N 还原为气态N2，并逸往大气，在这一级应采取厌氧----缺氧交替的运行方式，碳源即可投加甲醇也可引入原污水充作碳源。
2 缺氧-----好氧活性污泥脱氮除磷系统：硝化反应器内的已进行充分反应的消化液的一部分回流反硝化反应器，而反硝化反应器内的脱氮菌以污水中的有机物作为碳源，以回流液中硝酸盐的氧作为受电体，进行呼吸和生命活动，将硝态氮还原为气态氮，不需要外加碳源。
10.生物除磷的原理和工艺
生物除磷就是利用除磷菌一类的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外都摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排除系统外，道道从废水中除磷的效果。
1.生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要发生在好氧层内进行。
2.空气中的氧溶解于流动水层中，从哪里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸，污水中的有机物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，使污水在其流动过程中逐步得到净化，微生物的代谢产物如水等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走而二氧化碳及厌氧层分解产物如H2S,NH3,以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。
3.当厌氧层还不厚时，它与好氧层保持着一定的平衡与稳定关系，好氧层能够维持正常的净化功能，但厌氧层逐渐加厚，并达到一定程度后，代谢产物逐渐增多，在其外逸的过程中使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，减弱净化功能。
2.生物膜处理法的主要特征
1.微生物相方面的特征：(1)参与净化反应微生物多样化(2)生物的食物链长 (3)能够存活世代时间较长的微生物 (4)分段运行于优占种属
2.处理工艺方面：(1)对水质，水量变动有较强的适应性 (2)污泥沉降性能良好，宜于固液分离 (3)能够处理低浓度的污水 (4)易于维护运行，节能。
3.曝气池生物滤池流程和特点
流程：池内底部设有承托层，上部是作为滤料的填料，在承托层设置曝气用的空气管及空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。被处理的原污水，从池上部进入池体，并通过由填料层组成的滤层，在填料表面形成由微生物栖息形成的生物膜。在污水滤过滤层多的同时，由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由填料的间隙上升，与下流的污水相接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到处理。
特点；(1)气液固三相接触，有机物容积负荷高，水力停留时间短、基建投资少、O2的转移效率高，动力抵销低(2)可截留SS，脱落的生物膜，勿需沉淀池，占地少(3)滤料3-5mm，比表面积大，微生物吸着能力强(4)抗冲击能力强(5)勿需污泥回流，无污泥膨胀，如反冲洗全部自动化，则维护管理也方便。(6)池内生物量大，再由于截留作用，污水处理效果良好。
4.什么是生物膜法？与活性污泥法相比它有什么优点？
答：生物膜法就是利用有细菌和菌类一类的微生物和原生生物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育而在其上形成膜状生物污泥(生物膜)来处理污水的一种生物处理技术。
优点：由于生物膜上微生物种类较多，形成的生态系统比活性污泥系统稳定。生物膜上的食物链要长于活性污泥，污泥量少于活性污泥系统，减少了污泥后续处理的费用。由于污泥龄较长，生物膜上能够存活像硝化细菌和亚硝化菌之类世代时间长的微生物，从而具有一定的消化功能。他对水质、水量变动有较强的适应性，即使一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复，而活性污泥则需要较长时间才能恢复。由于生物膜的无机成分高，比重较大，他的污泥沉淀性良好。易于固液分离。生物膜法能够处理低浓度废水，而活性污泥则不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于50-60mg/L，会影响污泥絮体的形成。相比活性污泥法，生物膜易于维护运动，节能，动力费用低。若运行得当，生物膜法还可以实现同步硝化反硝化反应。
5.稳定塘特点及优缺点。
特点：(1)一般不人工强化(2)与水体自净过程相似(3)停留时间长(4)通过微生物+水生生物的多种生物的综合作用，使有机物降解，进而净化污水(5)净化过程包括——好氧，兼氧，厌氧三种状态(6)DO来源于光合作用(7)适用各种污水(8)适用于各种气候条件(9)可以实现从一级到二级到深度处理技术的全过程，一般相当于二级
优点：(1)投资省，工程简单(2)能够污水资源化，农业灌溉(3)能耗低
缺点：(1)占地面积大(2)净化效果受自然因素控制(3)对地下水的影响(4)卫生状态差。
6.稳定塘对污水的净化作用：
(1)稀释作用：风力、水流及污染物扩散的作用__物理过程(2)沉淀和絮凝作用：SS自然沉降,小SS，微生物絮凝作用(3)好氧微生物的代谢作用：异养型好氧菌和兼性菌(4)厌氧微生物的代谢作用：兼性塘的塘底+厌氧塘内 DO=0 水解阶段、产氢产乙酸、产甲烷阶段(5)浮游生物的作用：藻类的主要作用。。。。供氧；浮游生物的主要功能。。。。吞食游离细菌，使水澄清。分泌产生生物絮凝的粘液；底栖生物------摇蚊摄取污泥层的藻类或细菌。使污泥层数量减少；鱼类------捕食微型水生动物及污物。(6)水中维管束植物的作用；a吸收N、P。b 富集重金属；c 向塘水供氧；d、根茎为细胞提供了生长介质。
7、塘水的PH值有变化稳定塘对污水的净化作用；CO2+H2O----H2CO3------HCO3-+H+CO3-+H2O-------------HCO3-+OH- 白天光和作用强烈，CO2被消耗，一式平衡左移，二式平衡右移，所以PH上升，夜晚光和作用停止，CO2右行积累，一式右移二式左移 PH降低。
8.土地处理系统的净化作用机理：
1、物理过滤---土壤颗粒间的孔隙具有截留 滤除水中的SS的功能。2、物理吸附与物理化学吸附范德华力金属离子(分交换、吸附和螯合作用)3、化学反应与化学沉淀------金属离子与土壤中的某些组分4、微生物的代谢作用
9.生物脱氮除磷的原理和工艺
在未经处理的新鲜污水中，含氮化合物存在的主要形式是有机氮和铵态氮，一般以有机氮为主，氨化反应是有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解转换为氨态氮的过程。反应时为：RCHNH2COOH+O2--------------RCOOH+CO2+NH3 硝化反应是在硝化菌的作用下。氨态氮进一步氧化，形成硝酸氮的过程，反应式为 NH4+2O2------NO3-+H2O+2H+-△F(△F=351kj)硝化时应保持好氧条件，混合液有机物不应过高。反硝化反应时硝化氨和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，可能有两种转化途径，即同化反硝化，*终形成有机氮化物，成为菌体的组成部分，另一为异化反硝化，*终产物是气态氮。
工艺：活性污泥法脱氮传统工艺：污水进图*级曝气池去除BOD,COD,使有机氮转化形成NH3 NH4 ，完成氨化过程。经过沉淀后，污水进入第二级硝化曝气池，进行硝化反应，使NO3- -----N,硝化需要消耗碱度，所以要投碱，以防PH下降。第三极为反硝化反应器，这里在缺氧条件下，NO3- --------N 还原为气态N2，并逸往大气，在这一级应采取厌氧----缺氧交替的运行方式，碳源即可投加甲醇也可引入原污水充作碳源。
2 缺氧-----好氧活性污泥脱氮除磷系统：硝化反应器内的已进行充分反应的消化液的一部分回流反硝化反应器，而反硝化反应器内的脱氮菌以污水中的有机物作为碳源，以回流液中硝酸盐的氧作为受电体，进行呼吸和生命活动，将硝态氮还原为气态氮，不需要外加碳源。
10.生物除磷的原理和工艺
生物除磷就是利用除磷菌一类的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外都摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排除系统外，道道从废水中除磷的效果。
