污水处理基础知识培训

主讲人：,污水处理厂基础知识培训,目 录,一级处理,1,二级处理,2,三级处理,3,污泥处理与处置,4,一、污水的来源与组成,二、污水处理各工艺段概况,1,、,生活污水,：指人们日常生活中排出的水。如住户、公共设施（饭店、宾馆、学校等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。,一、污水的来源与组成,污水来源,2,、,工业废水,：它是指从工厂与厂矿的生产车间在生产过程中排出的水。这种水由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等不同，因此其具有浓度大、毒性大等性质，不易通过一种通用技术或工艺来治理，往往要求其在排出前在厂内处理到一定程度。,3,、,城市污水,：它是指通过城市下水管道收集到的所有排水，是排入下水道系统的各种生活污水、工业废水和雨水的一种混合污水。,来源,一、污水的来源与组成,污水组成,生活污水中通常含有泥砂、油脂、皂液、果核、纸屑和食物屑、病菌、杂物和粪尿等。这些物质按化学性质来分，可分为有机物与无机物，通常有机物为,60%,，无机物为,40%,；按物理性质分，可分为不溶性物质、胶体性物质和溶解性物质。相对工业废水，生活污水的水质一般比较稳定，浓度较低，也比较容易通过生物化学方法进行处理。,组成,一、污水的来源与组成,物理性质,污水的主要物理性质有：水温、颜色、臭味,1,、水温：污水的水温，对污水的物理性质、化学件质及生物性质有直接的影响，所以水温是污水水质的重要物理性质指标之一。,2,颜色：以生活污水为主的污水厂，进水颜色通常为灰褐色，但实际上进水的颜色通常变化不定，这取决于城市下水管道的排水条件和排入的工业废水的影响。,3,臭味：生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。,一、污水的来源与组成,排放标准,出水排放指标为,城镇污水处理厂污染物排放标准,（ GB18918,2002),一、污水的来源与组成,常见指标,化学需氧量（,COD）：,是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。化学需氧量（,COD,）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。,生化需氧量（,BOD）：,表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，其单位以,ppm,或毫克升表示。污水中各种有机物得到完会氧化分解的时间，总共约需一百天，为了缩短检测时间，一般生化需氧量以被检验的水样在,20,下，五天内的耗氧量为代表，称其为五日生化需氧量，简称,BOD5,，对生活污水来说，它约等于完全氧化分解耗氧量的,70%,。,氨氮（,NH3-N）：,氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。,污泥沉降比（,SV）：,是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进,1000ml,量筒中至满刻度，静置沉淀,30,分钟后，则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（,%,），又称污泥沉降体积（,SV30,）以,mL/L,表示。,一、污水的来源与组成,常见指标,污泥体积指数（,SVI）：,曝气池出口处的混合液在静置,30min,后，每克是悬浮固体所占的体积（,mL,）称为污泥体积指数（,SVI,）。,混合液悬浮固体浓度,（,MLSS）：,它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量（,mg/L)。,混合液挥发性悬浮固体浓度（,MLVSS）：,是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。相对于,MLSS,而言，在表示活性污泥活性部分数量上，本指标在精度方面进了一步。,悬浮在水中的固体物质,（,SS）：,悬浮在水中的固体物质包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵，使水质恶化。,一、污水的来源与组成,常见指标,水力停留时间（,HRT ）：,是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。,污泥龄,（,SRT）：,是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。,酸碱度（,pH）：,pH,的应用范围在,0-14,之间，当,pH,7,时水呈中性；,pH,7,时水呈酸性，,pH,愈小，水的酸性愈大；当,pH,7,时水呈碱性，,pH,愈大，水的碱性愈大。,一、污水的来源与组成,常见指标,污泥负荷（,NS ）：,是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是,F/M,比值，单位,kgCOD(BOD)/(kg,污泥,.d,）,溶解氧,（,DO）：,水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。在,20,、,100kPa,下，纯水里大约溶解氧,9mg,L,。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有机物以碳来计算，根据,C+O2=CO2,可知，每,12g,碳要消耗,32g,氧气。当水中的溶解氧值降到,5mg,L,时，一些鱼类的呼吸就发生困难。水里的溶解氧由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用会不断得到补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。 。,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,现代污水处理技术，按原理可分为：,物理处理法、,化学处理法、生物化学处理法；,按处理程度可分：一级处理、二级处理、深度处理。,定义,目的,内容,物理处理或机械处理,去除漂浮物、悬浮物,格栅、沉砂池、沉淀池,一级处理一般能去除悬浮固体,SS,约,50-60%,，,BOD5,去除,20-30%,。出水不能达到排放标准，故一级处理属于二级处理前的预处理。,一级处理系统,进水井,粗细格栅,沉砂池,城市污水,栅渣处理,沉砂处理,进入二级处理系统,城市一级处理系统,沉淀池,污泥干化脱水,格栅,沉砂池,进水井,预处理段包括进水井、粗细格栅、旋流沉砂池,、初沉池,。也叫一级处理,。,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,沉淀池,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,1,、进水井：污水通过城市市政管道流进污水厂，然后经地下管道进入粗细格栅。,主要设备：提升泵、,PH,计与浊度计、气体检测仪。,运行要求：观察进水的气味、颜色等有无异常。正常的城市生活污水的颜色为灰褐色，具有发霉的臭味，有少许泡沫。如污水发黑、气味刺鼻、有大量泡沫，则很有可能是流入了工业废水。,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,2,、粗细格栅：它的作用主要是通过粗细格栅将污水中较大的漂浮物进行拦截（以免流入后续工艺造成设备堵塞或损坏），捞出的漂浮物经无轴螺旋输送机进行榨干污水后，打包运送到垃圾场进行处理。,按格栅间隙分为：细格栅、中格栅、粗格栅。,主要设备：流量计、粗格栅、细格栅、无轴螺旋输送机。,运行要求：观察进水量大小。及时清理格栅机拦截的浮渣，清理时应关掉设备电源。,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,3,、沉砂池：该工序段的主要作用是将污水中较大的泥砂去除，避免对处理工艺和设备带来不利影响，。,按水流方向分为：平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。,以常见旋流沉砂池为例，主要设备：旋流沉砂搅拌机、砂水分离器、空压机,运行要求：定时对空压机进行排水，通过观察提砂器中砂量多少来调节旋流沉砂池的运行频率，并及时对提升出来的泥砂及时转运。,二、污水处理各工艺段概况,预处理段,4,、沉淀池：该工序段的主要作用是将污水中较大的泥砂通过重力作用进行砂与水的分离，分离出来的泥砂经干化脱水后运至垃圾场进行处理，而污水便进入下一工序段。,主要类别：平流式初沉池、辐流式初沉池、竖流式初沉池等几种。,主要设备：刮泥机、排泥阀,运行要求：定时对沉淀池进行排泥，防止污泥上浮。,城市污水二级处理系统主要为生物处理系统，主要分两类：一类是人工处理，包括活性污泥法和生物膜法等；另一类是天然生态处理，包括稳定塘和土地处理系统等。,城市污水二级处理系统主要是生物处理系统，以生物处理技术为主体。,去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物，,BOD5,去除率达,85-96%,。,主要采用活性污泥法和生物膜法等，乡镇部分可采用稳定塘和土地处理系统。,定义,目的,内容,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,典型工艺：,目前我国城市污水处理厂设计采用的过意，基本涵盖世界各国的先进工艺。抽样调查的污水处理厂涉及的工艺有八大类：活性污泥工艺、水解,-,好样工艺、,AB,工艺、,A/O,工艺、,A2/O,工艺、氧化沟工艺、,SBR,及其改进工艺、土地处理工艺。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,AB,工艺是吸附,-,生物降解工艺的简称，该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（,A,段） 停留时间约,20-40,分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除,BOD,达,50%,以上。,B,段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。通过,“,物理,-,生物化学,”,作用过程达到处理污水之目的方法。,AB,法工艺,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,SBR,法的工艺设施是有曝气装置、上清液排出装置，以及其他附属设备组成的反应器。以污水中有机物反应作为培养基，在此条件下对各种微生物群里进行混合连续培养，形成活性污泥，利用活性污泥在污水中的凝聚、吸附、氧化分解和沉淀等作用过程，去除污水中的有机污染物。同时，微生物细胞增殖，最后将微生物细胞物质（活性污泥）与水沉淀分离，废水得以处理。,SBR,活性污泥法工艺,A/O,工艺分为生物除磷工艺和生物脱氮工艺两种。,生物除磷工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入厌氧池后，污水中的磷以正磷酸盐的形式释放到混合液中。混合液进入好氧池后，聚磷菌较快生长，同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐，在二沉池随污泥沉降，磷就进入污泥中，进而达到污水除磷目的。生物除磷工艺是不能有污泥回流的，否则除磷效果将下降。,生物脱氮工艺是由缺氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入缺氧池后，与回流污泥混合。活性污泥中的反消化菌在这一过程中的作用，将污水中的硝态氮转化为氮气释放到大气中，氨态氮在好样状态下形成硝态氮，随着污泥回流在缺氧状态下转化为氮气释放出来，以此达到脱氮目的。,A/O,工艺,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,氧化沟工艺的曝气池呈封闭的沟渠形，池体狭长，可达数十甚至百米以上，曝气装置多采用表面曝气器或底部曝气器，污水和活性污泥的混合液在其中做不停地循环流动的过程，有机物质被混合液中的微生物分解。该工艺对水温、水质和水量的变动有较强的适应性，,BOD,负荷低，污泥龄长，反应器内可存活硝化细菌，发生消化反应。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间，氧化沟内流态是完全混合式的，但又具有某些推流式的特性，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,氧化沟工艺,A/O,工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，,A,段,DO(,溶解氧,),不大于,0.2mg/L,，,O,段,DO=2,4mg/L,。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的,N,或氨基酸中的氨基）游离出氨（,NH3,、,NH4+,），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将,NH3-N,（,NH4+,）氧化为,NO3-,，通过回流控制返回至,A,池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将,NO3-,还原为分子态氮（,N2,）完成,C,、,N,、,O,在生态中的循环，实现污水无害化处理。,A2/0,工艺,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,水解,-,好氧生物处理工艺由水解,-,酸化反应池和好氧生物处理装置组成，其中，水解,-,酸化反应池放弃了厌氧反应中的甲烷发酵阶段，利用厌氧反应中水解和产酸作用，使得污水,-,污泥依次得到降解处理。,水解,-,好氧生物处理工艺,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,百乐克污水处理系统（又称悬挂链抱起工艺）是一种高效的升华处理系统，采用低负荷污泥工艺，通过升华方法有效讲解,COD,及,BOD,，并且能够通过波浪式氧化工艺对氮、磷进行高效去除,百乐克工艺,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,CASS,工艺是序批式活性污泥,SBR,的改良技术，又称循环式活性污泥系统。,CASS,工艺主要由生物选择器和可调容积式反应器两部分组成，工艺充分利用微生物的生长的选择机理，减少了丝状菌的产生，同时提高了除磷脱氮的效率，从而可提高出水水质而不增加运行费用。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,CASS,工艺,生物处理,二沉池,二级处理,包括,生物处理、二沉池、回流泵房等,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,回流泵房,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,1,、生物处理：污水在厌氧段进行厌氧反应后进入氧化沟进行好氧反应。在厌氧区，氧气含量接近于零（,DO,0.2mg/L,），我们利用聚磷菌在厌氧状态下释放磷、在好氧状态下吸收磷的特性，使其交替出现在厌氧、好氧（,DO2.0mg/L,）状态下，从而达到去磷的目的（最后以排放剩余污泥方式去除）。同时，我们利用微生物在好氧状态下将氨氮氧化成硝酸盐（生物硝化），在厌氧或缺氧状态下，微生物又会将硝酸盐还原为氮气（生物反硝化），从而达到去除氮的目的。这时，污水会在生物反应区停留长时间，并通过连续曝气让污水中的含碳有机物（即,BOD,、,COD,、,TN,、,TP,以及,NH3-N,等）成为活性污泥微生物的营养源而被去除。,主要设备：曝气机、推流器、,DO,仪、,MLSS,仪等,运行要求：通过观察,DO,值来调节曝气机的启停，满足活性污泥的需氧量。观察活性污泥的颜色、气味、泥相（正常呈褐色、有泥腥味、呈絮体状）是否正常，及时打捞池面上的浮渣。观察曝气机和推流器的运行状态，有无异响、发热等情况。,定义,目的,内容,系运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法,消毒、去除悬浮的和溶解的污染物,消毒及化学混凝、物理沉淀,物理化学处理作为二级处理中补充生物处理的方式，包括配水井、二沉池、回流泵房、加药消毒间、接触池。,配水井,二沉池,接触池,氧化沟出水,回流泵房,加药消毒间,出水,污水物理化学处理系统,污泥处理,消毒,回流,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,1,、配水井：污水经氧化沟处理后流入配水井，在此添加除磷剂强化除磷效果，增强污泥的沉降性能。加药后的污水被分配到两个二沉池。,主要设备：闸阀,运行要求：通过调节闸阀来分配进入二沉池的水量，观察除磷剂管道是否有堵塞，以及出药量大小。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,2,、二沉池：也叫泥水分离区。主要作用是让污水中的活性污泥在这里进行分离沉淀，并得到一定程度的浓缩，然后通过二沉池底部的排污口流入回流泵房（一部分回流至氧化沟进行补充，一部分排入脱水机房进行脱泥处理，脱泥也能去除一定的磷和氮），而分离出的上清液便通过出水堰流入明渠流量计进行计量。,主要设备：刮吸泥机,运行要求：观察泥水分离情况及泥水界面高度，是否有死污泥上浮，通过进水量大小来判断进水孔是否有堵塞现象。观察刮吸泥机刮板运行是否正常。及时清理池面浮渣。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,3,、回流泵房：将二沉池的污泥通过回流泵排到氧化沟，以补充沟内活性污泥的平衡。并通过剩余污泥泵将部分污泥排放到储泥池。,主要设备：回流泵、剩余污泥泵,运行要求：根据水量调整回流比控制。观察设备的电流电压是否平稳。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,3,、加药消毒间：利用加药设备向污水中投加消毒药物到接触池，杀灭其中的病菌和病毒。因城市污水中含有大量的细菌，其中一部分为病原菌。如：伤寒杆菌、痢疾杆菌和霍乱弧菌等均为常见的在污水中传播的病原菌。另外，蛔虫、血吸虫等寄生虫类、肝炎病毒也在污水中传播。因此，在城市污水处理工艺流程中，都设有消毒工艺。常见的消毒有二氧化氯、液氯、紫外光、消毒粉。,主要设备：二氧化氯发生器、液氯投加器、紫外光消毒灯、计量泵、加药搅拌器等。,主要药物：聚合氯化铝、聚合硫酸铁、盐酸、氯酸钠、液氯、消毒粉等。,运行要求：检查除磷剂加药泵是否有堵塞和缺药情况。检查消毒设备运行是否正常，有无破损、缺药、泄漏现象。检查设备的温度、频率是否在设置值范围内。检查药品过滤器是否堵塞，定期清洗。加药时注意观察掌握药量的盘存。,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,二、污水处理各工艺段概况,二级处理,3,、接触池：也称消毒池。从明渠流量计出来的清水流至接触池，并停留一段时间（一般是半小时），从加药间往池内投加消毒剂，以达到消毒杀菌的目的（主要是粪大肠杆菌），然后排入河流。,运行要求：观察池内是否有浮泥现象。定期对接触池进行清淤。,二、污水处理各工艺段概况,三级处理,污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量,COD,和,BOD,有机污染物质，,SS,及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方法有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、催化氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。,定义,目的,内容,系运用物理压缩使污泥体积减少，泥水分离的方法,去除多余污泥,污泥浓缩脱水,一般流程：浓缩,储存,脱水,最终处置,浓缩池,储泥池,脱水机,剩余污泥,加药系统,泥饼（外运、建材、堆肥）,初沉污泥,二、污水处理各工艺段概况,污泥处理与处置,二、污水处理各工艺段概况,污泥处理与处置,1,、储泥池：使回流泵房排出的剩余污泥在此进行浓缩，促进脱泥效果。,主要设备：搅拌器,运行要求：使储泥池的出水呈上清液，运行时避免死污泥上浮。,二、污水处理各工艺段概况,污泥处理与处置,2,、脱泥间：活性污泥经过添加絮凝剂进行脱水处理，形成泥饼（污泥含水率在,80%,以下），打包外运处置。,主要设备：带式浓缩脱水机、空压机、絮凝剂加药系统,主要药物：絮凝剂,运行要求：观察泥量，脱水机脱水效果，分析泥饼及确保脱水机运行正常。,二、污水处理各工艺段概况,其他工段,配电室、中控室,