A. 污水處理中生化處理和物化處理有什麼區別
紫鼎環保為您解答:
現代的廢水處理方法主要分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類.物理處理法
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等.屬於重力分離法的處理單元有:沉澱、上浮(氣浮)等,相應使用的處理設備是沉砂池、沉澱池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等.離心分離法本身就是一種處理單元,使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等.篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元,前者使用的處理設備是格柵、篩網,而後者使用的是砂濾池和微孔濾機等.以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法,其處理單元有蒸發、結晶等.化學處理法
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法.在化學處理法中,以投加葯劑產生化學反應為基礎的處理單元是:混凝、中和、氧化還原等;而以傳質作用為基礎的處理單元則有:萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等.後兩種處理單元又合稱為膜分離技術.其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用,又有與之相關的物理作用,所以也可從化學處理法中分出來,成為另一類處理方法,稱為物理化學法.生物處理法
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物,轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法.根據作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型.廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法,按傳統,需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類.活性污泥法本身就是一種處理單元,它有多種運行方式.屬於生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等.生物氧化塘法又稱自然生物處理法.厭氧生物處理法,又名生物還原處理法,主要用於處理高濃度有機廢水和污泥.使用的處理設備主要為消化池.廢水中的污染物是多種多樣的,不可能指望用一種處理單元就把所有的污染物去盡,往往需要通過由幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統處理後,才能達到要求.
B. 處理污水有物化法和生化法各是什麼意思
廢水物理處理法是通過物理作用分離和去除廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜、油珠)的方法。
方法有:①重力分離法,其處理單元有沉澱、上浮(氣浮)等,使用的處理設備是沉澱池、沉砂池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。②離心分離法,其本身是一種處理單元,使用設備有離心分離機、水旋分離器等。③篩濾截留法,有柵篩截留和過濾兩種處理單元,前者使用格柵、篩網,後者使用砂濾池、微孔濾機等。此外,還有廢水蒸發處理法、廢水氣液交換處理法、廢水高梯度磁分離處理法、廢水吸附處理法等。物理處理法的優點:設備大都較簡單,操作方便,分離效果良好,故使用極為廣泛。
廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用,從而使 廢水得到凈化的處理方法。其主要特徵是應用微生物特別是細菌,並在為充分發揮微生物的作用而專門設計的生化反應器中,將廢水中的污染物轉化為微生物細胞以及簡單的無機物。
與物理化學方法相比,廢水生物處理技術具有一系列的特點:由於污染物的生化轉化過程不需要高溫高壓,在溫和的條件下經過酶催化即可高效並相對徹底地完成,因此,處理費用低廉;對廢水水質的適用面寬;廢水生物處理法不加投葯劑,可以避免對水 質造成二次污染。另外,生物處理效果良好,不僅去除了有機物、病原體、有毒物質,還能去除臭味,提高透明度,降低色度等。
廢水生物處理技術常採用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
C. 生物法處理廢水優於化學法處理廢水嗎
我們可以對比一下兩種處理方法:
化學處理法是指向廢水中加入化學葯劑如明礬等化學葯品,使其與污染物發生化學反應而生成無害物的過程。
生物處理法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。通過人為的創造適於微生物生存和繁殖的環境,使之大量繁殖,以提高其氧化分解有機物的效率。
與化學法相比,微生物處理法具有經濟、高效的優點,並可實現無害化、資源化,所以長期以來始終占重要位置。
所以,生物法處理廢水優於化學法處理廢水。
D. 什麼是生物處理
生物處理(biological treatment),利用生物亦即細菌、黴菌或原生動物的代謝作用處理污水的方法,稱為生物處理,生物處理可分為好氧性和厭氧性處理兩種。
1.好氧處理
好氧處理是在污水中含有充分溶解氧的條件下,利用好氧性微生物使水中的有機物分解成二氧化碳、氨及水等,一般採用活性污泥法、滴濾池法、曝氣法以及灌溉田法等進行處理。
2.厭氧處理
厭氧處理是在污水中缺氧的條件下,利用厭氧性微生物使水中的有機物分解成甲烷、二氧化碳、硫化氫、氮及水等,一般採用甲烷發酵法(消化法)等進行處理。
生物處理的基本原理為:
污水生物處理時微生物在酶的催化作用下,利用微生物的新陳代謝功能,對污水中的污染物質進行分解和轉化。微生物代謝由分解代謝(異化)和合成代謝(同化)兩個過程組成,是物質在微生物細胞內發生一系列復雜生化反應的總稱。微生物可以利用污水中大部分有機物和部分無機物作為營養源,這些可被微生物利用的物質,通常稱之為底物或基質。或者更確切地說,一切在生物體內通過酶的催化作用而進行生物化學變化的物質都被稱為底物。
分解代謝是微生物在利用底物的過程中,一部分底物在酶的催化作用下降解並同時釋放能量的過程,這個過程也稱作生物氧化。合成代謝是微生物利用一部分底物或分解代謝過程中產生的中間產物,在合成酶的作用下合成微生物細胞的過程,合成代謝所需要的能量是由分解代謝提供。污水生物處理過程中有機物的生物降解實際上是微生物將有機物作為底物進行分解代謝獲取能量的過程。不同類型微生物進行分解代謝所利用的底物是不同的,異養微生物利用有機物,自養微生物則利用無機物。
有機底物的生物氧化主要以脫氫(包括失電子)的方式實現,底物氧化後脫下的氫可以表示為:
2H → 2H+ + 2e-
根據氧化還原反應中最終電子受體的不同,分解代謝可分為發酵和呼吸兩種類型,呼吸又可分為好氧呼吸和缺氧呼吸兩種方式。
E. 污水處理中生物法有哪幾種
1. 活性污泥法
是當前應用最為廣泛的一種生物處理技術。活性污泥是一種由無數細菌和其他微生物組成的絮凝體,其表面有一多糖類粘質層。活性污泥法就是利用這種活性污泥的吸附、氧化作用,去除廢水澡的有機污染物。
2.生物膜法
污水連續流經固體填料(碎石、塑料填料等),在填料上就會生成污泥狀的生物膜,生物膜中繁殖著大量的微生物,起到與活性污泥同樣的凈化污水的作用。
3.自然生物處理法
利用在自然條件下生長、繁殖的微生物(不加以人工強化或略加強化)處理廢水的技術。其主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但受自然條件的制約。主要的處理技術是穩定塘和土地處理法。
4. 氧生物處理法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術。有機污泥、某些高濃度有機污染物理的工業廢水,如屠宰場、酒精廠廢水等適宜於用厭氧生物處理法處理。用於厭氧處理的構築物最普通的是消化池,最近一、二十年來這個領域有很大發展,開創了一系列新型、高效的厭氧處理構築物,如厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉盤、擋板式厭氧反應器以及復合厭氧反應器等。
F. 什麼是生物處理法
物理處理法的缺點是留有至少50%的耗氧雜質在水中,而且留下大量污泥。因此,最受歡迎的是利用微生物、細菌、黴菌、酵母菌和一些原生物,使污水中的有機物分解為二氧化碳、水、硫酸鹽等簡單的無機物,達到污水凈化的目的。
在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。
G. 水的生物處理技術可分為哪幾類
根據所利用微生物類型的不同可分為好氧生物處理與厭氧微生物處理等。
這是概括的說法,如果你要詳細的,我只復制給你,因為我說不出那麼多,想看就在下面
水的生物處理技術與水的化學處理和水的物理處理一樣成為水處理的另一領域。生物處理法也稱為生物化學處理法或簡稱為生化法。它是利用自然界中存在的各種微生物,將水中的有機物分解並向無機物轉化,以達到凈化水質,清除其對環境的影響、污染和危害的目的。生物處理已成為污水處理中應用最廣泛而且較為有效的一種方法,根據所利用微生物類型的不同可分為好氧生物處理與厭氧微生物處理等。
好氧生物處理是一種在提供游離氧前提下,以好氧微生物為主,使水中有機物降解、穩定的無害化處理方法。廢水中存在各種有機物,它們主要以膠體狀或溶解的有機物為主,作為微生物的營養源。這些高能位的有機物質經過一系列生化反應,逐級釋放能量,最終以低能位的無機物質穩定下來,達到無害化的要求,以進一步回到自然環境和妥善處理。好氧生物處理的過程和原理示意圖如圖10—1所示。
有機物被微生物攝取後,通過代謝活動,有機物一方面被分解、穩定並提供微生物生命活動所需的能量,另一方面被轉化、合成新的原生質(或稱細胞質)的組成部分,
即微生物自身生長繁殖,即生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分。在水處理過程中,微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在並起作用的。所謂活性污泥是細菌、原生動物等微生物與懸浮物質、膠體物質混雜在一起形成的具有很強吸附分解有機物能力的絮狀體顆粒。而生物膜則是附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥。
10.2 厭氧生物處理
厭氧生物處理是指在沒有游離氧的情況下,以厭氧微生物為主對水中有機物進行降解、穩定的一種無害化處理方法。在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解、轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量,其中大部分能量以甲烷(CH4)形式出現,這是一種可燃氣體,町以加以回收和利用。同時僅少量的有機物被轉化而合成為新的細胞組成部分,因厭氧處理相對於好氧處理而言,污泥的增長率較小。厭氧生物處理的過程和原理示意圖如圖10—2所示。
水中有機物的厭氧分解涉及多種微生物生理類群的生物化學反應,依據微生物生理類群的代謝差異,可將有機物的厭氧分解(或稱厭氧消化)過程分為兩個階段。第一階段稱為產酸階段,又稱水解發酵階段,在這一階段,通過兼性水解發酵細菌(即產酸菌)的代謝活動,將復雜有機物——碳水化
H. 淺談廢水生物處理的方法有哪些
廢水生物處理法主要有:
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。[2]
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。[2]
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等。[2]
I. 如何理解生物處理技術
生物處理法可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。好氧處理法是在水中有充分溶解氧存在的情況下,利用好氧微生物的活動,將固體廢物中的有機物分解為二氧化碳、水、氨和硝酸鹽。厭氧生物處理法是在缺氧的情況下,利用厭氧微生物的活動,將固體廢物中的有機物分解為甲烷、二氧化碳、硫化氫、氨和水。生物處理法具有效率高、運行費用低等優點。固體廢物處理及資源化中常用的生物處理技術有:
(1)沼氣發酵:沼氣發酵是有機物質在隔絕空氣和保持一定的水分、溫度、酸和鹼度等條件下,利用微生物分解有機物的過程。經過微生物的分解作用可產生沼氣。沼氣是一種混合氣體,主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。其中甲烷佔60%~70%,二氧化碳佔30%~40%,還有少量氫、一氧化碳、硫化氫、氧和氮等氣體。城市有機垃圾、污水處理廠的污泥、農村的人畜糞便、作物秸稈等皆可作產生沼氣的原料。為了使沼氣發酵持續進行,必須提供和保持沼氣發酵中各種微生物所需的條件:沼氣發酵一般在隔絕氧的密閉沼氣池內進行。
(2)堆肥:堆肥是將人畜糞便、垃圾、青草、農作物的秸稈等堆積起來,利用微生物的作用,將堆料中的有機物分解,產生高熱,以達到殺滅寄生蟲卵和病原菌的目的。堆肥分為普通堆肥和高溫堆肥,前者主要是厭氧分解過程,後者則主要是好氧分解過程。堆肥的全程一般約需1個月。為了加速堆肥和確保處理效果,必須控制以下幾個因素:①堆內必須有足夠的微生物;②必須有足夠的有機物,使微生物得以繁殖;③保持堆內適當的水分和酸、鹼度;④適當通風,供給氧氣;⑤用草泥封蓋堆肥,以保溫和防蠅。
(3)細菌冶金:細菌冶金是利用某些微生物的生物催化作用,使礦石或固體廢物中的金屬溶解出來,從溶液中提取所需要的金屬。它與普通的「采礦—選礦—火法冶煉」比較,具有如下幾個特點:①設備簡單,操作方便;②特別適宜處理廢礦、尾礦和爐渣;③可綜合浸出,分別回收多種金屬。
饒有趣味的是,科學家們正在研究利用植物吸取和回收被污染土壤的金屬。例如,杜邦公司過去由於化學工業的發展而使特拉華河灣的一片森林變為不毛之地,現在,他們正在這塊土地上種植豚草,通過它清除大量高濃度的鉛,同時投資幾十億美元,回收和利用這些土地上的數百種化學物質。其他國家的許多大公司都在進行同樣的實驗,利用植物清除化學物質。可以毫不誇張地說,這些研究成果一旦走出實驗室,在廣闊的大地上推廣應用,地球環境一定會有較大的改觀,向人類提供「凈土」。