污水處理廠設計基本知識

1、污水處理廠設計基本知識一、如何選擇污水的處理流程工業(yè)廢水和城市污水處理方法或流程的確定，需要綜合考慮多方面的因素。1、廢水的特性及主要成分的可處理性。2、國家或地方污水排放標準對排放廢水各種成分的具體指標，確定應去除的主要污染物及其處理程度。3、處理系統(tǒng)的基建投資。4、建成后的運行維護費用。因地制宜的選擇確定廢水的處理流程，使之在達到即定的水質目標的條件下，技術上可行、經濟上適宜，做到環(huán)境效益、經濟效率和社會效益的和諧統(tǒng)一。二、廢水的生物處理（又叫二級生物處理）（一）廢水的生物處理機理。廢水的生物處理過程都是一種生物轉化過程 從液相中益出氣體 變成剩余活性污泥（二）如何確定廢水可否生化處理確定

2、廢水可否采用二級生物處理，首先要鑒定和評價廢水可生化性?？赏ㄟ^鑒定和評價廢水中主要有機物來判斷，判斷的方法有下面四種方法根據(jù)氧化所需的氧量根據(jù)有機物去除效果根據(jù)CO2（耗氧）CH4（厭氧）產生量根據(jù)微生物、生理、生化指標。總之都需進行實驗測定來決定。最首要的是根據(jù)需氧量，先進行廢水可降解性判別，主要方法要點是采用BOD5 /CODcr作為評價指標；0.45好，0.30.45較好，0.20.3較差，0.2不宜。（三）廢水生物處理的基本方法1、按微生物對氧需求程度分a、好氧 DO1mg/L以上，最好2mg/L 。b、缺氧 DO0.7mg/LNO3 CO0.4mg/Lc、厭氧 NO3 CO0.3mg

3、/L2、按微生物的生長方式分a、懸浮生長： 代表活性污泥法b、固著生長： 代表生物膜法c、混合生長： 代表是接觸氧化法3、好氧生物處理的基本方法a、生物膜法b、活性污泥法4、影響廢水生物處理的因素有那些 負荷：污泥負荷：kgBOD5/kgMLSS.d（用NS表示），單位重量活性污泥在單位時間內承擔的有機質數(shù)量。一般記為F/M，常用NS表示。容積負荷: kgBOD5/m3.d 單位有效曝氣體積，在單位時間內，承擔的有機質的量一般記為F/V，常用NV表示。有機負荷率：分為進水負荷和去除負荷兩種。進水負荷可分為污泥負荷NS和容積負荷NV兩種。去除負荷：是指曝氣池內單位重量的活性污泥，在單位時間內，去

4、除的有機質的數(shù)量。沖擊負荷：指在短時間內，污水處理設施的進水負荷超出設計值或正常值的情況。可以是水力沖擊負荷，也可以是有機沖擊負荷。每一種生物處理工藝都有其最佳的水力負荷或有機負荷，也都能忍耐一定程度的沖擊負荷。但是如果沖擊負荷過大，超過了生物處理本身能承受的能力，就會影響處理效果，使出水水質變差，甚至導致處理系統(tǒng)癱瘓。 溫度：好氧微生物在15-30之間活動旺盛。厭氧微生物的最佳溫度是35左右和55左右。 PH：好氧微生物生長活動的最佳PH值在6.58.5之間。厭氧微生物生長活動的最佳PH值在6.87.2之間。 含氧量 溶解氧 營養(yǎng)平衡 ：N.P及一些無機鹽的含量適中。 有毒物質（四）活性污泥

5、法1、活性污泥的組成：細菌、微型動物及其他的微生物，加上廢水中的SS和一些溶解性物質等雜質混合在一起，形成具有很強吸附分解有機物能力的絮凝體，即活性污泥。2、活性污泥凈化廢水的過程a、第一階段 吸附階段 通過活性污泥的吸附作用得到凈化。30min內完成BOD5去除70%。b、第二階段 氧化分解階段。主要繼續(xù)分解前階段所被吸附和吸收的有機物，同時繼續(xù)吸附一些剩余的溶解物質。c、第三階段 泥水分離階段。在二沉池中進行泥水沉淀分離。3、活性污泥法基本流程活性污泥法：是以活性污泥為主體，利用活性污泥中懸浮生長型好氧微生物氧化分解污水中有機物質的污水生物處理技術。是一種應用最廣泛的廢水生物好氣處理技術。

6、其凈化污水的過程可分為吸附、代謝（分解有機物、微生物生長發(fā)育）、固液分離三個階段。好氧活性污泥法污水處理法工藝流程由曝氣池、曝氣系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)及二次沉淀池等組成。其工藝流程圖見下圖144、曝氣池是好氧活性污泥法的核心。通過一級處理后的廢水和回流污泥一起進入曝氣池，通過曝氣供氧。活性污泥對水中的有機物進行氧化分解使之無機化。污水處理廠其他建筑物和設施都是圍繞著曝氣池設置的。比如一級處理設施和二沉池，回流污泥泵房等都以滿足曝氣池的需要為前提，各種三級處理設施需要根據(jù)曝氣池的處理效果而確定處理流程和處理方式。曝氣池的類型按曝氣池的流態(tài)分：a、推流式 ； b、完全混合式；c、兩種流態(tài)的組合式。a、

7、推流式曝氣池：一般是長寬比為510的長方形，有效水深39米。為節(jié)省占地面積往往建成兩折或多折。推流式曝氣池多采用鼓風曝氣。適用于處理水質較穩(wěn)定的廢水。b、完全混合式： 完全混合式曝氣池一般為圓形，曝氣裝置多采用表面曝氣，曝氣機置于曝氣池中心平臺上，污水進入攪拌中心后立即與倉池混合液混合，倉池的污泥負荷耗氧速率和微生物種類等性能完全相同，不象推流式曝氣池那樣上下流有明顯區(qū)別。由于曝氣池原有混合液對進水的稀釋作用，完全混合式曝氣池耐沖擊負荷的能力較強。負荷均勻使供氧和需氧容易平衡。從而節(jié)省供氧能力。c、兩種流態(tài)的結合式：在推流式曝氣池中，可用一系列表面曝氣機串聯(lián)充氧和攪拌，這樣在每個表面曝氣機周圍

8、的流態(tài)是完全混合式，而對倉池來說，流態(tài)具有推流式性質。鼓風曝氣系統(tǒng)a、鼓風曝氣系統(tǒng)組成： 由鼓風機（空壓機），空氣擴散裝置（曝氣器）和一系列的聯(lián)通管道組。b、鼓風曝氣的形式：根據(jù)氣體擴散設備在曝氣池混合液中的深度不同，鼓風曝氣法又分四類：底層曝氣；淺層曝氣；深水曝氣；深井曝氣。污泥回流系統(tǒng)a、污泥回流系統(tǒng)組成：由污泥回流泵房、排泥裝置和一系列的聯(lián)通管組成。污泥回流比：是污泥回流量與曝氣池進水量的比。b、污泥回流系統(tǒng)控制污泥回流的方式有三種：回流量衡定；剩余污泥排放量衡定；回流比可隨時調整。二次沉淀池：a、沉淀池分類：按在污水處理流程中所處的位置，沉淀池可分為初次沉淀池和二次沉淀池兩種。初次沉淀

9、池設置在污水處理廠的沉沙池之后，曝氣池之前。二次沉淀池設置在曝氣池之后，深度處理后排放之前。b、二次沉淀池的作用：污水經生物處理后，必須進入沉池進行泥水分離，澄清后的達標處理水才能排放。同時還要為生物處理設施提供一定濃度的回流污泥或一定量的處理水。作用是：混合澄清；污泥進行濃縮，供曝氣池回流污泥；出水澄清液水質SS含量合格的決定作用。c、二沉池的型式有： 平流沉淀池豎流沉淀池輻流沉淀池 斜板沉淀池4、活性污泥法設計參數(shù)的確定：選取及運行參數(shù)的確定進出水水質水量；水力停留時間（曝氣時間）：是廢水在處理構筑物內的平均停留時間V/Q=h 。生物處理停留時間由實驗確定，一般8小時；固體停留時間：是生物

10、體（污泥）在處理構筑物內平均駐留時間，即污泥齡。MLSS/剩余MLSS排放量=d生物處理固體停留時間由實驗確定，一般15-20d以下，溶解氧DO1-2mg/L；污泥負荷：一般污泥負荷選定0.150.3kgBOD5/kgMLSS.d以下通過運行實驗來確定；容積負荷：一般容積負荷選定kgBOD5/M3.d通過運行實驗來確定；有機負荷率：進水負荷； 去除負荷：曝氣池內單位重量的活性污泥在單位時間內去除的有機質數(shù)量kgBOD5/kgMLSS.d。單位有效曝氣池的容積在單位時間內去除有機質的數(shù)量kgBOD5/M3.d；沖擊負荷：進水量負荷超出設計值或正常運行值的情況下所能承受的能力。進水有機負荷超出設計

11、值或正常運行值的情況下所能承受的能力；回流比：污泥回流量與曝氣池進水量的比值?；钚晕勰嗟幕厥毡纫话悴捎?.251。最高達到5。見表P148常見活性污泥運行參數(shù)污泥濃度：普通空氣曝氣活性污泥法的MLSS最佳值是2g/L左右。純氣曝氣活性污泥法的MLSS最佳值是5g/L左右。剩余污泥排放量5、活性污泥法主要運行（工藝）根據(jù)曝氣池內混合液流態(tài)，進水方式和供氧方式的不同，活性污泥法有許多運行形式。常見的活性污泥法運行方式：（工藝）傳統(tǒng)推流式活性污泥法完全混合活性污泥法階段曝氣活性污泥法吸附再生活性污泥法延時曝氣活性污泥法純氧曝氣活性污泥法間斷曝氣式活性污泥法氧化溝缺氧/好氧活性污泥法（A/O）吸附生物

12、降解法（A/B）等序批式活性污泥法（SBR）發(fā)展的序批式活性污泥法3、 常見污水處理工藝（活性污泥法）簡介AB法是吸附-生物降解工藝的簡稱由以吸附作用為主的A段和以生物降解作用為主的B段組成A段對有機物的去除主要靠污泥絮體的吸附作用，以物理作用為主。A段污泥濃度高，剩余污泥產率大，吸附能力強。污泥中的重金屬難降解有機物及N、P等植物性營養(yǎng)物質，都可以在A段通過污泥吸附去掉。B段的運行和傳統(tǒng)的活性污泥法相近。AB法典型工藝流程見P190A段可以采用好氧和缺氧的運行方式。B段可采用：普通活性污泥法； 生物膜法； A/O； A2/O等多種生物處理工藝。A/O法是缺氧/好氧工藝或厭氧/好氧工藝的簡稱（

13、生物脫氮） （生物除磷）有機氮和氨氮 好氧段 硝態(tài)氨 通過污泥回流到缺氧段 N2BOD5與硝態(tài)氨的比值3時，需另加C源，一般是甲醇，需2g甲醇，反硝化1g硝態(tài)氨。堿度： 硝化段的PH6.5堿度30mg/L，去除1g氨氮需消耗5.4g以上的熟石灰。碳原：BOD5/TN5為宜A2/O法是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，其實是在缺氧/好氧前面加了厭氧段。具有同時脫氮脫磷的功能。流程圖見P195SBR法：間歇曝氣式活性污泥法又稱序批式活性污泥法。特征是反應池一批一批地處理污水。不需要二沉池和污泥回流系統(tǒng)。SBR是在一個反應池內完成所有的生物處理過程。在不同的時間里可實現(xiàn)有機物的氧化、硝化、脫氮磷的吸收，磷

14、的釋放等過程。運行周期由進水、曝氣反應、沉淀、排放、閑置待機五個工序組成。而且這五個工序均在曝氣池內進行。見P198脫磷脫氮模式圖P202新型SBR工藝a 、ICEAS工藝 ICEAS工藝的中文名稱是間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法。連續(xù)進水、周期排水是一種變型SBR工藝。運行周期一般4-6小時。兩個池子交替運行，不同時曝氣和排水。其曝氣時間和非曝氣時間比為1：1。P205工藝流程示意圖b 、CAST工藝 CAST工藝（也稱CASS工藝或CADP工藝）稱循環(huán)式活性污泥法，是在ICEAS工藝的基礎上發(fā)展起來的。見P206工藝流程（不同點是在反應器進口處增加了一個生物選擇器，選擇器是在曝氣池首段劃出一

15、格，其容積按水力停留時間20min計，通過對污水充分曝氣，讓菌膠團細菌在DO較高，營養(yǎng)較充分吸收利用有機物，限制絲狀菌的過度繁殖。并進行活性污泥分流。采用多池串聯(lián)的運行方式。特點是：增加了生物選擇器；主反應區(qū)中的部分污泥回流到選擇器中。c、UNITANK工藝典型的UNITANK工藝系統(tǒng)近似于三溝式氧化溝的運行方式，通過改變進水點的位置，可以起到回流的作用和達到脫氮、除磷的目的。（工藝操作過程示意圖P208）d、DAT-IAT工藝DAT-IAT工藝是SBR工藝的一種變形。主體構筑物由需氧池（DAT）和間歇曝氣池（IAT）組成。DAT連續(xù)進水，連續(xù)曝氣，出水、進入IAT后完成曝氣、沉淀、潷水和排出

16、剩余污泥的過程。有利于去除難降解有機物。工藝流程示意圖見209e、MSBR工藝 MSBR又稱改良式序列間歇反應器。結合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR的優(yōu)點。在恒定水位下連續(xù)運行，采用單池多格方式，省去了多池工藝所需要的連接管道、泵、閥門等設備或設施。由流程特點看MSBR實際相當于A2/O工藝與SBR工藝串聯(lián)而成。因此同時具有很好的除磷和脫氮功能。流程示意圖見P210（四）生物膜法：生物膜法凈水過程好氧生物膜法又稱固定膜法。其特征是在污水處理構筑物內設置生長聚集的載體（即一般所稱的填料）。在充氧的條件下，微生物在填料表面積聚附著形成生物膜。經過充氧的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中是微生物吸收分解

17、水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定的厚度，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內層則會呈現(xiàn)缺氧，甚至厭氧狀態(tài)。并最綜導致生物膜的脫落。隨后填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜，周而復始，是污水得到凈化。生物膜法與普通活性污泥法主要運行參數(shù)比較P224生物膜法類型：a 塔式生物濾池；b 生物轉盤法；c 生物接觸氧化法；d 生物硫化床法。生物接觸氧化法：a 、是一種以生物膜法作用為主，兼有活性污泥法作用的生物處理工藝，生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池，在反應器內設置填料，廢水經過充氧（或在氧化池底部鼓風曝氣）后，與填料相接觸，在生長在填料上的生物膜和填料空隙間的活性污泥雙重作用下，使廢水得到凈化。生物接觸氧化法流程示意圖P243b、適用于溶解性BOD5值較高的有機工業(yè)廢水c、填料的類型及安裝形式 填料的類型： l 彈性填料用聚氯乙烯或玻璃鋼制成波狀薄片，現(xiàn)場粘合成蜂窩狀。l 軟性填料用尼龍、維綸、腈綸等化學纖維編織成束，并用中心繩相連而成，又稱纖維填料。l 半軟性填料用改性聚乙烯塑料制成薄片狀，薄片上帶塑料絲 安裝形式：l 固定式 將填料采用框