污水處理工藝技術(shù)及運(yùn)行管理知識(shí)分享

1、污水處理工藝技術(shù)及運(yùn)行管理 城市污水來(lái)源城市污水來(lái)源 污染物性質(zhì)污染物性質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 城市污水處理基本方法城市污水處理基本方法1、 工業(yè)廢水 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的水。水質(zhì)水量差異較大，濃度高，毒性大，不易通過(guò)一種通用技術(shù)或工藝來(lái)處理。 造紙廢水、印染廢水、化工、冶金 高濃度有機(jī)廢水 含酚廢水 含油廢水2、生活污水 人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃Ｋ|(zhì)較穩(wěn)定，濃度較低，易通過(guò)生化方法進(jìn)行處理。3、城市污水 排入城市下水道系統(tǒng)的各種生活污水、工業(yè)廢水等的混合污水。水質(zhì)主要受到工業(yè)廢水所占比例的影響。 按化學(xué)性質(zhì)分：有機(jī)物 無(wú)機(jī)物 按物理形態(tài)分：懸浮物 膠體 溶解性物質(zhì) 按危害特征分有毒有害污染物

2、1、病原微生物： 致病菌、病毒、人寄生蟲，生活污水、許多工業(yè)廢水都有。 2、需氧耗氧有機(jī)物： 碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、脂肪酸、氨基酸等多種有機(jī) 物，在生物降解時(shí)需要耗氧。 3、營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)：氮、磷 生活污水、工業(yè)廢水中含氮磷的物質(zhì)4、重金屬 如汞、鎘、鉻、鉛、鎳、砷. 重金屬可以通過(guò)食物鏈富集，是一類控制污染物，必須在源頭控制5、難降解有機(jī)物：合成有機(jī)物 有機(jī)氯化合物：如多氯聯(lián)苯（PCBsPCBs），在化工、食品、合成樹脂、電氣中廣泛應(yīng)用，非常穩(wěn)定。 有機(jī)氯農(nóng)藥：DDTDDT、六六六、狄式劑、艾式劑等 多環(huán)芳烴化合物（PAHsPAHs） 有機(jī)金屬化合物 物理性質(zhì)指標(biāo)：色度、溫度、氧化還原電位等

3、氧化還原電位等 化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)： pHpH、有機(jī)物、溶解性固體、有毒物、N N、P P 有機(jī)物綜合指標(biāo)：BOD5BOD5、CODCOD、TOCTOC、TODTOD 有機(jī)物單項(xiàng)指標(biāo) 生物學(xué)指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸菌數(shù) 生化需氧量（BOD): 水中有機(jī)物在微生物（主要是細(xì)菌）作用下，有機(jī)物分解時(shí)所需氧量。設(shè)定2020下歷時(shí)5天時(shí)的生化需氧量為BOD5。 化學(xué)需氧量（CODCOD）： 水中有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀）作用所消耗的氧。CODcr, CODMnCODcr, CODMn 總有機(jī)碳（TOCTOC） 水中含碳有機(jī)物在高溫燃燒下轉(zhuǎn)化為CO2CO2而測(cè)得所消耗的氧量。 總需氧量（TODTOD

4、） 水中所有有機(jī)物（包括含C C、N N、P P、S S等還原性物質(zhì)）經(jīng)燃燒生成穩(wěn)定性氧化物（如CO2CO2、NOxNOx、SO2)SO2)所消耗的氧。 營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)（N） 氨氮：在水中以離子態(tài)（NH4）及非離子態(tài)（NH3）存 在 凱氏氮（TKN）：氨氮與有機(jī)氮的總和。 亞硝酸鹽（NO2NO2） 硝酸鹽（NO3） 總氮：水中氨氮、有機(jī)氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的總和 營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)（P） ： 正磷酸鹽 縮合磷酸鹽 總磷:有機(jī)磷與無(wú)機(jī)磷的總和城市污水處理技術(shù)城市污水處理技術(shù) 物理處理技術(shù)：沉淀技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、氣浮技術(shù)等 化學(xué)處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)： 中和、加藥混凝、離子交換等 生物處理技術(shù)：好氧生物

5、氧化分解、厭氧生物發(fā)酵技術(shù)城市污水一般處理流程設(shè)計(jì)規(guī)模：一期工程一期工程10104 4m m3 3/d/d主體工藝主體工藝：連續(xù)流微濾與反滲透組合工藝 原水原水：污水廠二級(jí)出水，氯離子含量和全鹽量在旱季分別為1220mg/l和2990mg/l，在雨季分別為2250mg/l和5075mg/l出水水質(zhì)出水水質(zhì)：可廣泛回用于工業(yè)純水、工業(yè)冷卻水、工業(yè)工藝、園林綠化以及市政生活雜用水。運(yùn)行中主要問(wèn)題運(yùn)行中主要問(wèn)題：反滲透膜脫鹽率下降較快，但是經(jīng)清洗后恢復(fù)效果較好。高碑店污水處理廠工藝流程城市污水處理工藝 預(yù)處理工藝：格柵處理、泵房抽升、沉砂處理 一級(jí)處理工藝：初沉池 二級(jí)處理工藝：曝氣池和二次沉淀池

6、三級(jí)或深度處理： 混凝沉淀和過(guò)濾 污泥處理和污泥最終處置：濃縮、消化、脫水、堆肥、 填埋等 微生物在生物處理中的作用微生物在生物處理中的作用 去除有機(jī)物（以去除有機(jī)物（以CODCOD或或BOD BOD 表示），去除其它無(wú)機(jī)營(yíng)表示），去除其它無(wú)機(jī)營(yíng) 養(yǎng)元素如養(yǎng)元素如N N、P P等等 絮凝沉淀和降解膠體狀固體物絮凝沉淀和降解膠體狀固體物 污水生物處理中的重要微生物污水生物處理中的重要微生物 細(xì)菌：細(xì)菌： 是廢水生物處理工程中最主要的微生物是廢水生物處理工程中最主要的微生物根據(jù)需氧情況不同：根據(jù)需氧情況不同： 好氧細(xì)菌、兼性細(xì)菌、厭氧細(xì)菌；好氧細(xì)菌、兼性細(xì)菌、厭氧細(xì)菌； 根據(jù)能源碳源利用情況的不同

7、：根據(jù)能源碳源利用情況的不同： 光合細(xì)菌光合細(xì)菌光能自養(yǎng)菌、光能異養(yǎng)菌；光能自養(yǎng)菌、光能異養(yǎng)菌； 非光合細(xì)菌非光合細(xì)菌化能自養(yǎng)菌、化能異養(yǎng)菌化能自養(yǎng)菌、化能異養(yǎng)菌 根據(jù)生長(zhǎng)溫度的不同：根據(jù)生長(zhǎng)溫度的不同： 低溫菌低溫菌(-10 15oC)(-10 15oC)、中溫菌、中溫菌(15 45oC)(15 45oC)、高溫菌、高溫菌(45oC)(45oC) 真菌：真菌： 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1) 1) 能在低溫和低能在低溫和低pHpH值的條件生長(zhǎng)值的條件生長(zhǎng) 2) 2) 在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮的要求較低（在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮的要求較低（1/21/2） 3) 3) 能降解纖維素。能降解纖維素。 應(yīng)用：應(yīng)用： 1) 1)

8、 處理某些特殊工業(yè)廢水處理某些特殊工業(yè)廢水 2) 2) 固體廢棄物的堆肥處理固體廢棄物的堆肥處理 原生動(dòng)物：原生動(dòng)物： 原生動(dòng)物主要以細(xì)菌作為食物；種屬與數(shù)量的變?cè)鷦?dòng)物主要以細(xì)菌作為食物；種屬與數(shù)量的變化，與出水水質(zhì)相關(guān)，可作為指示生物?；?，與出水水質(zhì)相關(guān)，可作為指示生物。 后生動(dòng)物：后生動(dòng)物： 后生動(dòng)物以原生動(dòng)物和細(xì)菌作為食物；也可作為指后生動(dòng)物以原生動(dòng)物和細(xì)菌作為食物；也可作為指示生物。示生物。 微生物的新陳代謝微生物的新陳代謝 是微生物不斷從外界環(huán)境攝取其生長(zhǎng)與繁殖所必須的營(yíng)養(yǎng)物是微生物不斷從外界環(huán)境攝取其生長(zhǎng)與繁殖所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)又不斷將自身產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物排泄到體外環(huán)境中的過(guò)質(zhì)

9、，同時(shí)又不斷將自身產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物排泄到體外環(huán)境中的過(guò)程。程。 污水生物處理過(guò)程中，微生物進(jìn)行新陳代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就是污水生物處理過(guò)程中，微生物進(jìn)行新陳代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就是污水中大量的污染物質(zhì)。微生物在進(jìn)行新陳代謝的生命活動(dòng)中將污水中大量的污染物質(zhì)。微生物在進(jìn)行新陳代謝的生命活動(dòng)中將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，也就是污染物質(zhì)被處理掉的過(guò)程營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，也就是污染物質(zhì)被處理掉的過(guò)程 1 1、 同化作用：細(xì)菌消耗能量，進(jìn)行合成反應(yīng)，將吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同化作用：細(xì)菌消耗能量，進(jìn)行合成反應(yīng)，將吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞物質(zhì) 2 2、 異化作用：細(xì)菌將細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和自身的細(xì)胞物質(zhì)分解的異化作用：細(xì)菌將細(xì)胞

10、內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和自身的細(xì)胞物質(zhì)分解的過(guò)程，放出能量過(guò)程，放出能量 微生物的營(yíng)養(yǎng)微生物的營(yíng)養(yǎng)1 1、異養(yǎng)菌：利用有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并利用這些物質(zhì)分解過(guò)、異養(yǎng)菌：利用有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并利用這些物質(zhì)分解過(guò)程中產(chǎn)生的能量作為生命活動(dòng)所需的能量來(lái)源。程中產(chǎn)生的能量作為生命活動(dòng)所需的能量來(lái)源。2 2、自養(yǎng)菌：利用無(wú)機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)。、自養(yǎng)菌：利用無(wú)機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)。 化能自養(yǎng)微生物：以無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量作為能源化能自養(yǎng)微生物：以無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量作為能源 光能自養(yǎng)微生物：能進(jìn)行光合作用，利用光能作為能源光能自養(yǎng)微生物：能進(jìn)行光合作用，利用光能作為能源 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基

11、本原理 活性污泥法的運(yùn)行方式活性污泥法的運(yùn)行方式 活性污泥法的運(yùn)行管理活性污泥法的運(yùn)行管理活性污泥系統(tǒng)的主要組成活性污泥系統(tǒng)的主要組成 曝氣池：生化反應(yīng)的主體，有機(jī)物被降解，微生物增殖；曝氣池：生化反應(yīng)的主體，有機(jī)物被降解，微生物增殖； 二沉池：二沉池：1 1）泥水分離，保證出水水質(zhì)；）泥水分離，保證出水水質(zhì)； 2 2）濃縮污泥，保證污泥回流，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度）濃縮污泥，保證污泥回流，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度 回流系統(tǒng)：回流系統(tǒng)：1 1）維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；）維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度； 2 2）改變回流比，可調(diào)整曝氣池的運(yùn)行工況。）改變回流比，可調(diào)整曝氣池的運(yùn)行工況。 剩余污泥：剩余污泥

12、：1 1）去除有機(jī)物的途徑之一；）去除有機(jī)物的途徑之一； 2 2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 供氧系統(tǒng)：供氧系統(tǒng)： 為微生物提供溶解氧，并保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。為微生物提供溶解氧，并保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)?；钚晕勰嘞到y(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件：活性污泥系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件： 廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物；廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物； 混合液含有足夠的溶解氧；混合液含有足夠的溶解氧； 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)；活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)； 活性污泥連續(xù)回流，剩余污泥剩余污泥及時(shí)排放，活性污泥連續(xù)回流，剩余污泥剩余污泥及時(shí)排放， 維持曝氣池內(nèi)穩(wěn)定的活性污泥濃度；維持曝

13、氣池內(nèi)穩(wěn)定的活性污泥濃度； 進(jìn)水中不含有對(duì)微生物有毒有害物質(zhì)進(jìn)水中不含有對(duì)微生物有毒有害物質(zhì) 活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo) 1 1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： “菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)”“生物絮凝體生物絮凝體” 顏色：褐色、（土）黃色、鐵紅色顏色：褐色、（土）黃色、鐵紅色 氣味：泥土味（城市污水）氣味：泥土味（城市污水） 比重：略大于比重：略大于1 1 （1.0021.0021.0061.006） 粒徑：粒徑：0.020.020.2 m0.2 m 比表面積：比表面積：2020100cm /ml100cm /ml2 2、組成成分：、組成成分： 水：水： 活性污泥的含水率：活性污泥的含水率：

14、 99.299.299.8%99.8% 固體物質(zhì)：活性污泥的含固率：固體物質(zhì)：活性污泥的含固率： 0.20.20.8%0.8% 有機(jī)物：活細(xì)胞（有機(jī)物：活細(xì)胞（MaMa）：）： 微生物內(nèi)源代謝的殘留物（微生物內(nèi)源代謝的殘留物（MeMe）：）： 吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（MiMi）：）： 無(wú)機(jī)物：無(wú)機(jī)物質(zhì)（無(wú)機(jī)物：無(wú)機(jī)物質(zhì)（MiiMii）：）：3 3、活性污泥中的微生物：、活性污泥中的微生物：A A細(xì)菌：細(xì)菌： 是活性污泥凈化功能最活躍的成分是活性污泥凈化功能最活躍的成分B B、原生動(dòng)物、原生動(dòng)物-在活性污泥中大約為在活性污泥中大約為10103 3

15、個(gè)個(gè)/ml/ml4 4、活性污泥的性能指標(biāo)：、活性污泥的性能指標(biāo)： （1 1）混合液懸浮固體濃度（）混合液懸浮固體濃度（MLSSMLSS） 可近似表示曝氣池內(nèi)微生物的濃度，包括污泥絮體內(nèi)可近似表示曝氣池內(nèi)微生物的濃度，包括污泥絮體內(nèi)的微生物量、非活性的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。的微生物量、非活性的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。 (2)(2)混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSSMLVSS） 條件一定時(shí)，條件一定時(shí)， MLVSS/MLSS MLVSS/MLSS 較穩(wěn)定；較穩(wěn)定； 對(duì)于處理城市污水的活性污泥系統(tǒng)，一般對(duì)于處理城市污水的活性污泥系統(tǒng)，一般0.750.850.750.85（3 3）污泥

16、沉降比（）污泥沉降比（SVSV）（）（Sludge VolumeSludge Volume） 定義：將曝氣池中的混合液在量筒中靜置定義：將曝氣池中的混合液在量筒中靜置3030分鐘，其沉分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以淀污泥與原混合液的體積比，一般以% %表示；表示； 功能：能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚、沉降性功能：能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹；能，可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹； 正常范圍：正常范圍： 202030%30%（4 4）污泥體積指數(shù)（）污泥體積指數(shù)（SVISVI）（）（Sludge Volume I

17、ndexSludge Volume Index） 定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)3030分鐘靜沉后，分鐘靜沉后，1g1g干污泥所形成的干污泥所形成的污泥體積，污泥體積，( ml/g) ( ml/g) SVI =SV(ml/l)/MLSS(g/l) SVI =SV(ml/l)/MLSS(g/l) 功能：能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過(guò)低，功能：能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過(guò)低，說(shuō)明泥粒小，密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多；說(shuō)明泥粒小，密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多； 其值過(guò)高，說(shuō)明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹；其值過(guò)高，說(shuō)明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹； 正常范

18、圍：正常范圍：5050150 ml/g150 ml/g（處理城市污水時(shí)）（處理城市污水時(shí)）高質(zhì)量的活性污泥主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：高質(zhì)量的活性污泥主要體現(xiàn)在四個(gè)方面： 良好的吸附性能良好的吸附性能 較高的生物活性較高的生物活性 良好的沉降性能良好的沉降性能 良好的濃縮性能良好的濃縮性能 1)1)傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法推流式活性污泥法；推流式活性污泥法； 2)2)完全混合活性污泥法；完全混合活性污泥法； 3)3)階段曝氣活性污泥法；階段曝氣活性污泥法； 4)4)吸附吸附再生活性污泥法；再生活性污泥法； 5)5)延時(shí)曝氣活性污泥法；延時(shí)曝氣活性污泥法； 6)6)高負(fù)荷活性污泥法；高負(fù)荷活性污泥法

19、； 7)7)純氧曝氣活性污泥法；純氧曝氣活性污泥法； 8)8)淺層低壓曝氣活性污泥法；淺層低壓曝氣活性污泥法； 9)9)深水曝氣活性污泥法；深水曝氣活性污泥法； 10)10)深井曝氣活性污泥法。深井曝氣活性污泥法。 曝氣池的工藝參數(shù)：水力停留時(shí)間、曝氣池的工藝參數(shù)：水力停留時(shí)間、MLSSMLSS、有機(jī)負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷 二沉池的工藝參數(shù)：停留時(shí)間、水力表面負(fù)荷、污泥二沉池的工藝參數(shù)：停留時(shí)間、水力表面負(fù)荷、污泥 層濃度、固體表面負(fù)荷層濃度、固體表面負(fù)荷 整個(gè)工藝系統(tǒng)的參數(shù)：入流水質(zhì)水量、回流污泥量和整個(gè)工藝系統(tǒng)的參數(shù)：入流水質(zhì)水量、回流污泥量和回流比、回流污泥濃度、剩余污泥排放量、泥齡回流比、回流

20、污泥濃度、剩余污泥排放量、泥齡 以上工藝參數(shù)之間相互聯(lián)系緊密，任一參數(shù)的變以上工藝參數(shù)之間相互聯(lián)系緊密，任一參數(shù)的變化都會(huì)影響到其他參數(shù)?；紩?huì)影響到其他參數(shù)。1 1、入流水質(zhì)水量（、入流水質(zhì)水量（Q Q、BOD)BOD)：運(yùn)行控制的基礎(chǔ)：運(yùn)行控制的基礎(chǔ)2 2、回流污泥量、回流污泥量(Q(QR R):): 回流比（回流比（R R）：回流污泥量與污水量之比（）：回流污泥量與污水量之比（25-100%25-100%） 保持保持R R的相對(duì)恒定，是一種重要的運(yùn)行方式的相對(duì)恒定，是一種重要的運(yùn)行方式3 3、MLSSMLSS：1500-3000mg/l1500-3000mg/l RSS: RSS: 當(dāng)入

21、流污水當(dāng)入流污水BODBOD增高時(shí)，一般應(yīng)提高增高時(shí)，一般應(yīng)提高M(jìn)LSSMLSS，即增大曝氣，即增大曝氣池內(nèi)的微生物量，去處理增多了的有機(jī)污染物質(zhì)。池內(nèi)的微生物量，去處理增多了的有機(jī)污染物質(zhì)。4 4、活性污泥的有機(jī)負(fù)荷（、活性污泥的有機(jī)負(fù)荷（F/M):0.2-0.4kgBOD/kgMLVSS.dF/M):0.2-0.4kgBOD/kgMLVSS.d 指單位重量的活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)要保證一定的處理效果指單位重量的活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)要保證一定的處理效果所能承受的有機(jī)污染物量所能承受的有機(jī)污染物量 F/M =F/M = 較大時(shí)，食物充足，微生物增長(zhǎng)速率較快，有機(jī)污染物去除速較大時(shí)，食物充足，微生物增長(zhǎng)速率較快，有機(jī)污染物去除速率也較快，但此時(shí)的活性污泥的沉降性能可能較差，同理反之。率也較快，但此時(shí)的活性污泥的沉降性能可能較差，同理反之。運(yùn)行管理中應(yīng)選擇合適的值，在有機(jī)物去除速率滿足要求的前提運(yùn)行管理中應(yīng)選擇合適的值，在有機(jī)物去除速率滿足要求的前提下，污泥的沉降性能最佳。下，污泥的沉降性能最佳。5 5、混合液溶解氧濃度（、混合液溶解氧濃度（RO):2.0mg/lRO):2.0mg/l6 6、剩余污泥排放量、剩余污泥排放量(