受污染水源水预处理净化新技术教学课件ppt

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1、第三章受污染水源水预处理净化新技术3.1原水预处理概述对于受污染的水源水，仅通过常规处理工艺往往不能达到水质安全保障要求，通常需要在水处理流程中适当增加其他工艺环节。常规水处理工艺难以有效去除的污染物主要有三类，即：A.氨氮、藻类等易造成水异嗅味的物质；B.DBPS的前驱物（主要是天然有机物）C.溶解性微量污染物（主要是人工合成有机物）预处理方法3．2生物氧化预处理技术生物预处理就是借助于微生物群体的新陈代谢活动除去水中的氨氮、有机物等污染物。由于在低营养条件下生存的贫营养微生物通常是以生物膜的形式存在的，所以微污染水源水的生物预处理方法主要是生物膜法。3．2．1生物氧化预处理的作用与

2、特点与污水生物氧化处理的区别:微生物种类、去除对象。有效去除原水中可生物降解的有机物，降低处理出水的TOC（总有机碳）；整个处理工艺出水更加安全可靠；去除氨氮、铁、锰等污染物；能改善水的混凝沉降性能，减少混凝剂和液氯用量，减轻常规处理和后续深度处理过程的负荷，延长后续过滤或活性炭吸附等物化处理的使用周期和使用容量，最大可能地发挥水处理工艺的整体作用，降低水处理费用。3．2．1生物预处理方法（1）饮用水生物氧化预处理方法包括：生物接触氧化生物滤池生物塔滤膜-生物反应器生物转盘和生物流化床。生物接触氧化反应器进气口出水口出水渠填料进水口预处理——生物法弹性填料生物接触氧化工艺3.2.2生物

3、膜反应器机理A.稳态生物膜理论：稳态生物膜是指随着时间的变化，生物膜的增长和死亡达到动态平衡的现象。理想的稳态生物膜模型如图下所示：稳态生物膜厚度的关系式：Lf=JY/bXfLf—生物膜厚度，m；J—基质通量，kg/m2.s；Y—细胞消耗单位基质的实际生长量，即产率系数b—生物膜衰减率，1/s；Xf—膜内生物浓度，mg/l。生物膜反应器机理（续）维持生物膜稳态生长的最小基质浓度Smin：当溶液中基质浓度小于Smin，则生物膜损耗量大于细胞生长量，导致生物膜不断变薄，基质根本不能形成生物膜。维持稳态生物膜的最小基质浓度Smin可表示为：Smin=KSb/(Yqm-b)KS—最大比基质去除

4、率一半时的基质浓度，即半速率常数，mg/l；qm—最大比基质去除率，即单位生物量的最大基质去除速率，l/s；b、Y—同上。B.非稳态生物膜理论接触氧化池的主要部分3.2.3.1生物接触氧化池的构造填料要求：比表面积大；空隙率大；水力阻力小；强度大；化学和生物稳定性好；能经久耐用。填料池体布水布气装置池体用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。布气管可布置在池子中心、侧面和全池。3．2．3生物接触氧化法酚醛树脂蜂窝填料聚乙烯蜂窝填料半软性填料弹性立体填料软性纤维填料丝球形悬浮填料3．2．3．2生物接触氧化池的形式及特性直接曝气生物接触氧化池生物接触氧化池形式中心导流筒曝气循环式

5、生物接触氧化池颗粒填料生物接触氧化池－即淹没式曝气生物滤池直接微孔曝气生物接触氧化池中心导流筒循环曝气生物接触氧化池3．2．3．3生物接触氧化法的除污效果氨氮与亚硝酸盐的去除效果:氨氮去除率可达69.9-81.1%；有机物与色度、嗅味的去除效果:产生色度和臭味的物质以有机物为主，因此，生物接触氧化法对有机物与色度、嗅味的去除主要是通过填料上的生物膜对有机物的作用来实现的。即通过对有机物的生物降解、生物膜吸附、生物絮凝作用和沉淀作用达到对有机物与色度、嗅味的去除。浊度的去除效果：对颗粒填料而言，主要靠机械截留作用和接触絮凝作用去除；对弹性填料等，主要靠生物膜对悬浮物的絮凝吸附作用使产生浊

6、度的物质成为大颗粒而沉淀去除。藻类的去除效果：除藻作用依赖于生物膜的吸附、生物絮凝与氧化、原生动物捕食及填料的机械截留等作用。3.2.3.4生物预处理对后续处理工艺的影响（1）生物预处理对水中胶体Zeta电位的影响受有机物污染水体中胶体Zeta的变化生物预处理对受有机污染水体中胶体Zeta电位的影响。生物滤池进出水胶粒Zeta电位值项目Zeta电位值（mV）原水-14.39-21.7-15.87-17.53生物池出水-9.29-17.17-9.97-13.36变化率（%）35.514.437.723.78(2)生物预处理对后续常规处理耗药量和耗氯量的影响混凝剂耗量的影响对氯耗量的影响3

7、.2.3.5生物接触氧化法所用填料及曝气系统（1）填料的结构形式:有两类，即：管状、纤维状填料：如塑料制蜂窝管、塑料片状填料、弹性立体填料等半软性填料－研究与应用十分广泛；粒状填料：如陶粒、砂、沸石等，主要用于曝气生物滤池中。国内目前研究和应用最多的填料是YDT弹性立体填料和陶粒填料陶粒填料性能：YDT弹性立体填料性能：（2）曝气装置与填料的配套选择曝气器的充氧效率问题曝气器和填料使用寿命同步性问题曝气均匀性问题曝气器种类3.2.3.6YDT弹