城生活用水處理主要方法

1、頁眉內(nèi)容城市生活用水處理主要方法處理廠的工藝組成與處理等級生活用水處理工藝流程典型的城市污水處理工藝流程主要包括機(jī)械處理、生化處理（水線）、污泥處理等工段。由機(jī)械處理以及生化處理構(gòu)成的系統(tǒng)屬于二級處理系統(tǒng)，其BOD和SS去除率可達(dá)到90%98%處理效果介于一級和二級處理之間的一般稱為強(qiáng)化一級處r -；疔孑理、一級半處理或不完全二級處理，主要有高負(fù)荷生物處理法和化學(xué)法兩大類，BOD去除率45%75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統(tǒng)通常稱為深度二級處理。 為了去除特定的物質(zhì)，在二級處理之后設(shè)置的處理系統(tǒng)屬三級處理，例如化學(xué)除磷，% I 丫 ,/ i1絮凝過濾，活性炭吸附等。I機(jī)械處理工段機(jī)械（

2、一級）處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過物理法實(shí)現(xiàn)固液分離，將污染物從污水中分 離，這是普遍采用的污水處理方式。機(jī)械（一級）處理是所有污水處理工藝流程必 備工程（盡管有時有些工藝流程省去初沉池），城市污水一級處理BOD僑口 SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂 池，以避免快速降解有機(jī)物的去除；在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下， 初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特注的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮， 以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。污水生化處理污水生化處理屬于二級處理，以去

3、除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物 為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法 和土地處理法等四大類。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理 的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成， 將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物（CO）、液體產(chǎn)物（水）以及富含有機(jī)物的固 體產(chǎn)物（微生物群體或稱生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分 離，從凈化后的污水中除去。由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在 使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、 二級處理工段產(chǎn)

4、生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含n，7 /有大量的有機(jī)物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的 任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。I 7污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。各種機(jī)械處理、生物處理和污泥處理技置技術(shù)設(shè)備的選擇與不同組合，以及構(gòu)I 、/ . k筑物的設(shè)計(jì)構(gòu)成了各種各樣的污水處理廠工藝和工程方案。設(shè)計(jì)人員的職責(zé)在于根 據(jù)具體條件和處理水質(zhì)目標(biāo)把各種可能性靈活地結(jié)合起來，以便形成在經(jīng)濟(jì)上合算 又具有實(shí)用

5、價值的總體處理工藝流程，避免在幾種局部性的定型處理法中簡單比選。 有關(guān)城市污水處理廠的主要工藝類型及工程方案的選擇在后續(xù)部分將作進(jìn)一步的討 論?；钚晕勰喾ㄎ鬯幚砉に嚨慕M成活性污泥法的工藝及其實(shí)施方式的組成包括 4個要素，即：處理系統(tǒng)的泥齡（或污泥負(fù)荷）電子受體供給方式（即厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)）及其分布整個反應(yīng)池內(nèi)的流態(tài)組成及分布各種設(shè)備和構(gòu)筑物，尤其是曝氣設(shè)備。泥齡和電子受體的供給方式是活性污泥法污水處理工藝的核心，直接關(guān)系到出 水水質(zhì)、反應(yīng)池容積和污泥產(chǎn)生量。反應(yīng)池內(nèi)的流態(tài)對處理系統(tǒng)的運(yùn)行特性和性能 具有相當(dāng)大的影響。各種設(shè)備和構(gòu)筑物是實(shí)現(xiàn)工藝思想和設(shè)定目標(biāo)的具體手段。不 同泥齡、不同流態(tài)

6、和不同曝氣設(shè)備的組合構(gòu)成了各種各樣的活性污泥法變型工藝。根據(jù)泥齡（污泥負(fù)荷）的不同，活性污泥法可分成3類，高負(fù)荷系統(tǒng)（泥齡0.5 2d），以去除BOD和SS為目標(biāo)，BOD去除率在40%75%之間；中負(fù)荷常規(guī)活性污n 卩 J /泥系統(tǒng)（泥齡37d）,常規(guī)系統(tǒng)以去除BOD刑SS為目標(biāo)，加厭氧區(qū)可以高效除磷； 中低負(fù)荷活性污泥硝化系統(tǒng)（泥齡715d）和低負(fù)荷系統(tǒng)（泥齡15d以上），以BOD5 SS和氮磷為去除目標(biāo)。一般來說，泥齡越長，污泥的穩(wěn)定化程度越高，延時曝氣系 統(tǒng)污泥負(fù)荷很低（泥齡25d以上），污泥可基本上得到穩(wěn)定。值得特別注意的是，泥齡和污泥負(fù)荷雖然有關(guān)，卻有本質(zhì)的差別。對應(yīng)特定的 處理目標(biāo)

7、和水質(zhì)要求，往往需要相同的泥齡。在不同的水質(zhì)條件環(huán)境下或不同的工 藝方案中，由于生物反應(yīng)池進(jìn)水組成特性的不同，相同泥齡所產(chǎn)生的污泥量和污泥 組成差別很大，對應(yīng)的污泥負(fù)荷也就存在明顯差別，以MLSS作為污泥量計(jì)量基礎(chǔ)時尤為明顯。這就意味著在生物除磷脫氮系統(tǒng)或泥齡較長的系統(tǒng)中，采用污泥負(fù)荷概 念進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)往往缺乏合理性，更不用說工藝的優(yōu)化。在本章的后續(xù)部分將對這 個問題作進(jìn)一步的討論。曝氣池的流態(tài)可分為3種基本類型，推流式、完全混合式和循環(huán)流，循環(huán)流實(shí) 際上是推流和完全混合的特混合方式。流態(tài)的分布與所選擇的曝氣混合設(shè)備類型和 布置方式密切相關(guān)。曝氣混合設(shè)備起供氧及混合作用，以滿足活性污泥代謝作用

8、和 耗氧需求并保持活性污泥處于懸浮狀態(tài)。曝氣設(shè)備主要包括擴(kuò)散曝氣、機(jī)械曝氣和 純氧曝氣等3種類型，擴(kuò)散曝氣屬底部曝氣，其流態(tài)趨向于推流；而機(jī)械曝氣多數(shù) 屬于表面曝氣，其流態(tài)趨向于完全混合和循環(huán)流。這 4個要素在時間、空間和實(shí)施 方式上的不同組合形成構(gòu)成了各種各樣的污水處理技術(shù)（流程）方案。一級與一級強(qiáng)化處理工藝一級處理和一級強(qiáng)化處理，主要作為消減污染物總量的措施，一般應(yīng)用于下列 場合：通過一級處理或一級強(qiáng)化處理，較大幅度地消減污染物總量后排入大江、大河 或海洋，以合理利用環(huán)境容量；作為城市污水處理廠分期分段建設(shè)的手段，以便根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，經(jīng)濟(jì)有效地逐、 V. r,. 步實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理目標(biāo)。yf X

9、 1/.h I I處理工藝的選擇應(yīng)依據(jù)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求、建設(shè)規(guī)模和可利用的水環(huán)境容量?？蛇x用常規(guī)一級處理、化學(xué)強(qiáng)化一級處理、AB法前段工藝、水解好氧法前段工藝。高負(fù)荷活性污泥法等技術(shù)。污泥一般采用濃縮后厭氧消化處理，I 、 x 或直接濃縮脫水處理。二級及二級強(qiáng)化處理工藝城市污水處理廠工藝流程包括一級處理部分、二級處理部分和污泥處理部分。這三部分的工藝選擇是相互關(guān)聯(lián)的。在一級處理中，一般情況下，粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、沉砂池是所有污水 處理廠的必備單元。在污水生物除磷系統(tǒng)中一般不采用曝氣沉砂沉。初沉池的設(shè)置 與否取決于：（1）進(jìn)水SS濃度及其構(gòu)成；（2）后續(xù)二級處理工藝；（3

10、）污泥處理工藝。如果污泥采用厭氧消化方式處理，一般考慮設(shè)置初沉池，但后續(xù)生物處理工藝 對進(jìn)水濃度及水質(zhì)構(gòu)成比例關(guān)系要求時（例如除磷脫氮工作），應(yīng)考慮設(shè)置初沉池 的不利影響。如果污泥采用延時曝氣法穩(wěn)定處理，一般不設(shè)置初沉池，但進(jìn)水SS濃度較高且含高比例無機(jī)物時，宜設(shè)置初沉池，以消除無機(jī)懸浮物對后續(xù)工藝的不利 影響，初沉污泥可直接濃縮脫水或經(jīng)過好氧消化后濃縮脫水。對于大型污水處理廠，污泥一般采用厭氧消化穩(wěn)定處理；對于中小型污水處理 廠污泥可采用好氧消化處理，一般形延時曝氣好氧穩(wěn)定。污水生物處理工藝的選擇 主要取決于出水水質(zhì)要求，沒有除磷脫氮要求時（即二級處理），大中型污水處理n /廠一般可采用中等

11、犯齡的常規(guī)活性污泥法或 AB法等兩段法處理工藝，污泥采用厭氧 消化；對部分中型污水處理廠和大多數(shù)小型污水處理廠，污泥通常采用延時曝氣好 氧消化方式，由于泥齡較長，有必要考慮一定程序的氮磷去除，以提咼環(huán)境效益， 并降低能耗。部分小型污水處理廠還可以采用生物膜法處理。有較高的除磷脫氮要求時（二級強(qiáng)化處理），除大型污水處理廠外，可以不考,i 、 x ,慮污泥厭氧消化，而是結(jié)合生物脫氮所需的較和泥齡進(jìn)行好氧穩(wěn)定；脫氮一般采用 硝化/反硝化原理，除磷一般采用生物除磷，必要時增加化除磷。處理工藝及其實(shí)施 方式主要取決于進(jìn)出水水質(zhì)和處理規(guī)模。 I I對于中等以上濃度污水，達(dá)到一級排放所需的處理功能為：生物除

12、磷+化學(xué)除磷+硝化/反硝化，達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)所需的處理功能為：生物（或化學(xué)）除磷 +硝化/ 反硝化。對于低濃度污水，單獨(dú)生物除磷效果較差，所需的處理功能為：生物除磷+化學(xué)除磷，一般不需要硝化處理。對于除磷功能需求不大的水質(zhì)情況，也建議按生 物除磷方式設(shè)計(jì)，厭氧池可以起到選擇器的作用，有效控制污泥膨脹，改進(jìn)污泥沉 降性能。生物除磷效果的好壞主要取決于厭氧池進(jìn)水的快速生物降解有機(jī)物/TP有效比值，該有效比值取決于厭氧池進(jìn)流（進(jìn)水及回流污泥）的快速生物降解有機(jī)物濃度、 磷濃度、硝酸鹽濃度和溶解氧濃度。因此，水質(zhì)特性的分析確定對工藝設(shè)計(jì)有很大 的影響，硝酸鹽的控制是工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對于大部分城市污水，

13、就滿足排放標(biāo)準(zhǔn)來說，所需要的處理程度為具有除磷和 部分硝化功能的城市污水二級處理。由于硝化作用主要受硝化菌比增長速率、泥齡 和溫度控制?；钚晕勰嘀械南趸殖刹幌趸?、部分硝化和完全硝化三種情況，其中 部分硝化屬于不可控制的高度不穩(wěn)定過程，因此活性污泥系統(tǒng)中硝化作用只能按完 全硝化或不硝化這兩種方式設(shè)計(jì)，不能按部分硝化的方式設(shè)計(jì)。n /當(dāng)處理系統(tǒng)按硝化設(shè)計(jì)時，從生物除磷角度及降低能耗角度考慮，處理系統(tǒng)都 必須具備反硝化能力，但反硝化程度應(yīng)根據(jù)具體情況確定。出水總氮和總磷有要求 時，根據(jù)總額及除磷要求綜合考慮反硝化程度。出水總氮無要求但出水總磷控制較 嚴(yán)時，可根據(jù)除磷要求考慮反硝化程度，主要目的是消

14、除回流污泥硝酸鹽對生物除 磷的不利影響。I x 污水除磷包括生物除磷和化學(xué)除磷，生物除磷出水濃度可以達(dá)到1mg/ L,化學(xué)除磷出水濃度可以達(dá)到0.5mg/L。對于二級排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用生物除磷為主，必要 時增加化學(xué)除磷；對于一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的方式， 以降低化學(xué)藥劑的消耗量。自然凈化處理工藝在嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)境影響評價、滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和水體自凈能力要求的條件 下，可審慎采用城市污水排人大江或深海的處置方法。在有條件的地區(qū)，可利用荒 地、閑地等可利用的條件，采用各種類型的土地處理和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)。城市污水二級處理出水不能滿足水環(huán)境要求時，在條件許可的情況下，可采

15、用土地處 理系統(tǒng)和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)進(jìn)一步處理。采用土地處理技術(shù)，應(yīng)嚴(yán)格防止地下 水污染。污泥處理處置工藝污泥濃縮常見的污泥濃縮技術(shù)及其性能簡述如下：（1）工藝過程重力濃縮：|在沉淀池中通過形成高濃度污泥層完成；費(fèi)用低，在一定的性能范圍內(nèi)簡單有 效；但對污水處理工段的性能可能產(chǎn)生不利影響，有效性受物理因素的限制，運(yùn)行 操作靈活性不高；一般適用于初沉污泥、化學(xué)性污泥和生物膜污泥的濃縮。I 7（2）單獨(dú)的重力濃縮：在獨(dú)立的重力濃縮池中完成；簡單有效，有助于提高污 水工段的性能；但投資費(fèi)用較高。停留時間較長時可能產(chǎn)生臭味，而且不是所有污 泥都有效；但用于生物除磷剩余污泥濃縮時，會出現(xiàn)磷的大量釋放，

16、其上清液需要 采用石灰法進(jìn)行除磷處理，適用于妝沉污泥、化學(xué)污泥和生物膜污泥。（3）空氣氣浮：操作簡便，使用高分子可提高處理能力和固體回收率；有一定 臭味，動力費(fèi)用高，對污泥沉降性能（SVI）敏感；適用于余污泥產(chǎn)量不大的活性污 泥法處理系統(tǒng)，尤其是生物除磷系統(tǒng)的剩余污泥。（4）離心濃縮：自成系統(tǒng)，效果好，操作簡單；但投資較高，動力費(fèi)用較高， 且需要較高水平的維護(hù)；適用于大中型污水廠，生物和化學(xué)污泥。（5）帶式重力濃縮機(jī)：投資低，運(yùn)行費(fèi)用中，效果好，對各種性能的污泥適應(yīng) 性強(qiáng)；受高分子影響，濕度大，需要仔細(xì)操作；適用于各種生物污泥。污泥脫水精心整理頁眉內(nèi)容污泥脫水技術(shù)及其性能簡介如下：（1）帶式壓

17、濾機(jī)：設(shè)備簡單，投資適中，操作簡易，開關(guān)容易，可間歇運(yùn)行； 非封閉系統(tǒng)，具有臭味、濕度大、控制難問題，需要仔細(xì)操作；適用于各種規(guī)模污 水處理廠及各種污泥。（2）離心脫水機(jī)：自成系統(tǒng)。運(yùn)行時不需過多監(jiān)視，干度較好；但需要特別維 護(hù)，一般不適于間歇運(yùn)行；適用于能連續(xù)運(yùn)行的大中型污水廠，大量固體的處理。（3）板框壓濾：含固率高；運(yùn)行費(fèi)高、間歇批次運(yùn)行，維護(hù)量較大，運(yùn)行操作 較困難，適用于小量污泥處理或干度要求高的情況。（4）污泥干化床：費(fèi)用低；占地面積大，衛(wèi)生條件差；適用于小型污水廠消化n /污泥。（5）污泥塘：費(fèi)用低，操作簡單；占地大，有臭味；適用于中小型污水廠或生 物塘。污泥穩(wěn)定污泥穩(wěn)定技術(shù)和性能分述如下：I 、 x ” I（1）厭氧消化：已有豐富經(jīng)驗(yàn)，參耗低，可以通過沼氣利用回收能源，操作簡 易，致病茵破壞率高，具有一定的貯泥作用；投資較高，沒有減容作用；適用于大 中型污水廠，污泥利用和填埋。 I I（2）好氧消化：有兩種方式，單獨(dú)好氧消化或延時曝氣同池好