污水處理技術(shù)及運營管理

1、2020污水處理技術(shù)及運營管理目 錄 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝城市污水的水質(zhì)及危害城市污水處理方法城市污水處理的級別與工藝常用的污水處理工藝一級處理工藝二級處理系統(tǒng)常用的污泥處理工藝水質(zhì)監(jiān)測運行參數(shù)相關(guān)的檢測項目運行參數(shù)控制方法生物處理工藝運行故障應(yīng)對方法城市污水廠運行管理第一部分第二部分第三部分第四部分第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝一、城市污水的組成 污水即受到物理性、化學(xué)性或生物性侵害后，其外觀性狀或質(zhì)量成分對使用或環(huán)境產(chǎn)生危害與風(fēng)險的污染水（“病態(tài)”水）。例如，經(jīng)過生活或生產(chǎn)使用后所排出的水等。 城市污水是排入城市排水系統(tǒng)中各類廢水的總稱，泛指生活污水、生產(chǎn)污水（應(yīng)適當(dāng)處

2、理后）以及其它排入城市排水管網(wǎng)的混合污水。在合流制排水系統(tǒng)中還包括雨水，在半分流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。 城市污水組成來源如圖11所示：第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害1.生活污水 生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^并為生活廢料所污染的水。例如居民區(qū)、賓館、飯店等服務(wù)行業(yè)，以及一些娛樂場所產(chǎn)生的污水。 2.工業(yè)廢水 工業(yè)廢水是工礦企業(yè)生產(chǎn)活動中用過的水，是生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的總稱。 生產(chǎn)污水，即在生產(chǎn)過程中所形成，并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等廢料所污染的水，也包括熱污染水（生產(chǎn)過程中產(chǎn)生溫度高于60的高溫水）。生產(chǎn)污水需要進行處理，才能排放或再用。 生產(chǎn)廢水，即在生產(chǎn)過程中所形成，但未直接參與生產(chǎn)工

3、藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需處理或只需進行簡單處理，即可再用或排放。3. 受污染的降水 主要指初期雨水或雪融水。由于沖刷了地面上的各種污染物，污染程度很高，需進行處理。 第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害二、城市污水水質(zhì) 1.影響城市污水水質(zhì)的因素 城市污水水質(zhì)，主要受居民生活污水、工業(yè)生產(chǎn)污水等的水質(zhì)成分及其混合比例、城市規(guī)模、居民生活習(xí)慣、季節(jié)和氣候條件以及排水系統(tǒng)體制等的影響。 城市污水中的污染物質(zhì)是多種多樣的。例如，油脂糞尿、洗滌劑、染料、溶液、各類有機和無機物，還有細菌、病毒等致病微生物，以及毒性、酸堿性、放射性和重金屬類等物質(zhì)。這些污染物質(zhì)，按化學(xué)成分可分為無機和

4、有機兩大類，按物理形態(tài)可分為懸浮固體、膠體及溶解性污染物質(zhì)。 2.生活污水水質(zhì) 生活污水包括廚房洗滌、淋浴、洗衣等廢水以及沖廁所等污水。其成分及其變化，取決于居民生活狀況、水平和習(xí)慣。污染物濃度與用水量有關(guān)。 生活污水的主要污染物是有機物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，其水質(zhì)特征是水質(zhì)穩(wěn)定但渾濁、色度具有惡臭，呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)，含有大量的細菌、病毒和寄生蟲卵。 在生活污水中，所含固體物質(zhì)約占總質(zhì)量的0.10.2，其中溶解性固體（主要是各種無機鹽和可溶性的有機物質(zhì)）約占3/52/3，懸浮固體（其中有機成分占4/5）占2/51/3。此外,生活污水中還有氮、磷等物質(zhì)。 第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害 城

5、市生活污水的典型組成見表11。典型生活污水水質(zhì)指標見表12。我國部分城市生活污水水質(zhì)情況見表13，供參考。 項目無機物有機物總量BOD5可沉固體4010014055不可沉固體25709565溶解固體21021042040總固體275380655160氮152035磷538表 11 城市生活污水的典型組成/(mg/L) 城市污水的水質(zhì)及危害表 12 典型生活污水水質(zhì)標準 城市污水的水質(zhì)及危害表 13 我國部分城市生活污水水質(zhì)情況/(mg/L)水質(zhì)指標北京上海西安武漢哈爾濱pH值SSBOD5NH3-N氯化物PK7.07.7100320901802545124120303518227.07.5300

6、350350370405014015019.57.37.921.732.58010542113.47.17.660330320340156011.534.539.16.97.911045080250156051019.5表 14 一般城市生活污水水質(zhì)參數(shù)變化幅度/(mg/L)表 15 我國南方城市不同排水體制的污水水質(zhì)/(mg/L)水質(zhì)指標pH值BOD5CODSSNH3-NPTN變化幅度7.17.71004002501000503301559383580排水體制BOD5CODSSTNTP分流制150230250400150250204048合流制60130170255701501523353.

7、工業(yè)生產(chǎn)污水水質(zhì) 工業(yè)生產(chǎn)污水的水質(zhì)情況，因產(chǎn)業(yè)門類和生產(chǎn)工藝不同而各有所異。一般來說，工業(yè)污水的排放量大、污染物含量高、處理難度大，對環(huán)境的危害也是比較大的。 幾種主要工業(yè)生產(chǎn)污水的污染物及水質(zhì)特點，見表16，供參考。幾種工業(yè)污水中植物性營養(yǎng)物的含量見表17。 表 16 工業(yè)生產(chǎn)污水的污染物及水質(zhì)特點工業(yè)部門工廠性質(zhì)主要污染物廢水特點動力火力發(fā)電、核電站冷卻水熱污染、火電廠沖灰、水中粉煤灰、酸性廢水、放射性污染物熱，懸浮物高，酸性，放射性，水量大冶金 選礦、采礦、燒結(jié)、煉焦、金屬冶煉、電解、精煉酚、氰化物、硫化物、氟化物、多環(huán)芳烴、吡啶、焦油、煤粉、As、Pb、Cd、B、Mn、Cu、Zn、G

8、e、Cr、酸性洗滌水、冷卻水熱污染、放射性廢水COD較高，含重金屬毒性較大，廢水便酸性，有時含放射性物，水量大化工肥料、纖維、橡膠、染料、塑料、農(nóng)藥、涂料、洗滌劑、樹脂酸、堿、鹽類、氰化物、酚、苯、醇、醛、酮、氯仿、氯苯、氯乙烯、有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、洗滌劑、多氯聯(lián)苯Hg、Cr、As、Pb、Cd、硝基化合物、胺基化合物 BOD高，COD高，pH值變化大，含鹽量大，毒性強、成分復(fù)雜、難降解第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝 第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害工業(yè)部門工廠性質(zhì)主要污染物廢水特點石油化工煉油、蒸餾、裂解、催化、合成油、氰化物、酚、硫、砷、吡啶、芳烴、酮類 COD高，毒性較強、成分復(fù)

9、雜、水量大紡織棉毛加工、紡織印染、漂洗染料、酸堿、纖維懸浮物、洗滌劑、硫化物、砷、硝基化合物 帶色，毒性強，pH值變化大，難降解制革洗毛、鞣革、人造革硫酸、堿、鹽類、硫化物、洗滌劑、甲酸、醛類、蛋白酶、Cr、As、含鹽量高，BOD高，COD高、惡臭、水量大造紙制漿、造紙黑液、堿、木質(zhì)素、懸浮物、硫化物、As污染物含量大、堿性大、惡臭、水量大食品屠宰、肉類加工、油品加工、乳制品加工、水果加工、蔬菜加工等病原微生物、有機物、油脂BOD高，致病菌含量高、惡臭、水量大機械制造鑄、鍛、機械加工、熱處理、電鍍、噴漆酸、氰化物、油類、苯、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb重金屬含量高、酸性強電子儀表 電子器

10、件原料、電訊器材、儀器儀表酸、氰化物、Hg、Cd、Cr、Ni、Cu重金屬含量高、酸性強、水量小建筑材料石棉、玻璃、耐火材料、化學(xué)建材、窯業(yè)無機懸浮物、Mn、Cd、Cu、油類、酚懸浮物含量高，水量小續(xù)表第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝 第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害工業(yè)部門工廠性質(zhì)主要污染物廢水特點醫(yī)藥藥物合成、精制Hg、Cr、As、苯、硝基物污染物濃度高，難降解，水量小采礦煤礦、磷礦、金屬礦、油井、天然氣井酚、硫、煤粉、酸、氟、磷、重金屬、放射性物質(zhì)、石油類成分復(fù)雜、懸浮物高，含油量高，有的廢水含有放射性物質(zhì)續(xù)表表 17 工業(yè)生產(chǎn)污水中的植物性營養(yǎng)物含量/(mg/L)污水類別總氮氨氮磷鉀

11、洗毛廢水含酚廢水制革廢水化工廢水造紙廢水584997 140180 3037 3076 2022120640 210 1620 2856 48 317 68 112 812 813 7075 116 1015第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝三、城市污水中污染物質(zhì)的危害 水中含有污染物質(zhì)是城市污水對環(huán)境和人體健康具有危害性的根源。城市污水中的污染物質(zhì)大致可分為：固體性、需氧性、營養(yǎng)性、酸堿性、有毒性、油類、生物性及感官性污染物，其相關(guān)水質(zhì)指標及危害見表18，供參考。第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害表 18 城市污水中污染物質(zhì)的危害類別污染物質(zhì)相關(guān)水質(zhì)指標危害固體污染物泥沙，礦渣，有機質(zhì)膠體，

12、微生物，無機質(zhì)懸浮物和膠體等渾濁度 懸浮物（SS）溶解固體（DS）總固體（TS=SS+DS）使水體變渾濁，降低水的透明度；易使管道及設(shè)備堵塞、磨損；影響水生物的活動耗氧有機污染物（可降解有機污染物）碳水化合物，烴類化合物，蛋白質(zhì)，脂肪，糖維生素等化學(xué)需氧量（COD）高錳酸鉀指數(shù)（CODMn) 耗氧量（OC）生化需氧量（BOD5）總需氧量（TOD）總有機碳（TOC)使水體溶解氧降低富營養(yǎng)化污染物（植物營養(yǎng)素）硝酸鹽，亞硝酸鹽，氨氮，磷化合物（如洗滌劑等）氮（N）磷（P）使湖泊、水庫等緩流水體的水質(zhì)富營養(yǎng)化，滋生藻類，產(chǎn)生水華等；硝酸鹽和亞硝酸鹽在胃中可生成“三致”物質(zhì)亞硝酸胺無機無毒污染物酸、堿

13、、無機鹽類pH值 溶解性總固體電導(dǎo)率可使水質(zhì)發(fā)生變化；增加水的無機鹽含量和硬度；破壞水體的自然緩沖能力；抑制微生物的生長；妨礙水體自凈；使水質(zhì)惡化、土壤酸化或鹽堿化；酸性廢水具有腐蝕性第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第一節(jié) 城市污水的水質(zhì)及危害類別污染物質(zhì)相關(guān)水質(zhì)指標危害有毒污染物無機有毒污染物如非重金屬（砷、氰化物）重金屬（汞、鎘、鉻鉛等）；有機有毒物質(zhì)如有機氯農(nóng)藥、PCBs、多環(huán)芳烴、高分子聚合物（塑料、人造纖維、合成橡膠）、染料等毒理學(xué)指標具有強烈的生物毒性，影響水生物生長，并可通過食物鏈危害人體健康放射性污染物X射線、a射線、射線、射線及質(zhì)子束等放射性指標可引起慢性輻射和后期效

14、應(yīng)，如誘發(fā)癌癥，促使貧血、白血球增生，使孕婦和嬰兒損傷，引起遺傳性損害等油類污染物石油類，動植物油含油量使水面形成油膜，破壞水體的復(fù)氧條件。附著于土壤顆粒表面和動植物體表，影響?zhàn)B分吸收和廢物排出生物污染物致病的細菌、病毒和病蟲卵細菌總數(shù)、總大腸菌群、糞大腸菌群可引起水致傳染疾病如傷寒、霍亂、痢疾以及肝炎、腦炎等感官性污染物不溶物，漂浮物色度、濁度、臭味、肉眼可見物使水體產(chǎn)生色度、濁度、泡沫、惡臭等熱污染水溫升高溫度水溫升高可使水的溶解氧減少，造成水生生物死亡；可加快藻類繁殖，加快水體富營養(yǎng)化進程；可導(dǎo)致水中化學(xué)反應(yīng)加快，使水的物化性質(zhì)發(fā)生變化，產(chǎn)生對管道和容器的腐蝕；可加速細菌生長繁殖，增加后

15、續(xù)水處理費用續(xù)表第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝 污水處理，就是采用一定的處理方法和流程將污水中所含的污染物質(zhì)減少或分離出去，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì)，以使污水得到凈化達到恢復(fù)其原來性狀或使用功能的過程?，F(xiàn)代污水處理技術(shù)，按其作用機理可分為三類，即物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。也有把物理化學(xué)處理法另作一類的。一.物理處理法 此法系通過物理作用，分離、回收污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。 根據(jù)物理作用類型的不同，物理處理采用的方法與設(shè)備也各不相同，污水處理方法的類型和設(shè)備如圖12所示。第二節(jié) 城市污水處理方法第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工

16、藝二、化學(xué)處理方法 此法系通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用，來分離、回收污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為無害物質(zhì)。污水化學(xué)處理法類別如圖13所示。第二節(jié) 城市污水處理方法第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝三、生物處理方法 此法系通過微生物的生物代謝作用，使污水中呈溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)以及某些不溶解的有機甚至無機污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。此法也稱生化法，即生物化學(xué)處理法。一般認為污水的可生化指標（BOD5/COD）大于0.3時才適用于用生化處理。 第二節(jié) 城市污水處理方法第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第二節(jié) 城市污水處理方法 污水的生物處理方法分為好

17、氧和厭氧兩大類（見圖14）。這二類生物處理法，按照所處條件可分為自然和人工兩種；按照微生物的生長方式，可分為活性污泥法（懸浮生長型）和生物膜法（附著生長型）兩種，每種又有許多形式；按照系統(tǒng)運行方式可分為連續(xù)式和間歇式；按照主體設(shè)備中的水流狀態(tài)，可分為推流式和完全混合式等。 好氧生物處理法常用于城市污水和有機生產(chǎn)污水的處理，厭氧生物處理法則多用于處理高濃度有機污水及污泥。穩(wěn)定塘及污水土地處理系統(tǒng)是污水生物處理的一種設(shè)施，屬于自然生物處理方法，具有二級處理的功能，與預(yù)處理組合即就地形成自然的污水處理廠。圖15為常見的污水生物處理方法及其單元設(shè)施，供參考。圖15 污水生物處理方法及單元設(shè)施第一部分

18、城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝一、城市污水處理的程度 按照污水處理后的功能要求，污水處理分無害化處理系統(tǒng)（即達標排放）和再生回用處理系統(tǒng)（即可供專指用戶使用）兩類。前者一般系有一級處理和二級處理組成，后者一般系在前者的基礎(chǔ)上，再增加一個三級處理或深度處理才行。我國以前建造的污水處理廠的功能，多屬前者類型。此后，隨著城市污水資源化的推廣應(yīng)用，不少城市的污水處理廠在工藝設(shè)計時，就包括了三級深度處理的工程內(nèi)容，或者先不實施但將所需的位置和面積作了預(yù)留。 城市污水處理的級別，是按照處理程度劃分的，一般分為三級。 第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處

19、理的級別與工藝 1、污水一級處理 污水一級處理的主要任務(wù)是去除污水中呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，多采用污水物理處理法中的各種處理單元。城市污水的一級處理流程如圖16所示。 圖16 污水一級處理流程 污水經(jīng)一級處理后，懸浮固體物去除率為7080，BOD5的去除率只有30左右，尚達不到排放標準，但對后續(xù)污水處理工序起著重要的保障作用，因此往往是污水處理工藝中所不可缺少的首段處理。對于某些特殊情況或特殊的排水，只經(jīng)一級處理后便可用于農(nóng)田灌溉或排放。 另外，在上述的一級處理流程中，也有把“格柵和沉砂池”算作預(yù)處理設(shè)施，因為他們處于污水處理工藝系統(tǒng)中的最前面，而且是不可缺少的。第一部分 城市污水處理

20、的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝2、污水二級處理 污水二級處理的主要任務(wù)是去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物（即BOD5物質(zhì)），以及能使湖泊、水庫等緩流水體富營養(yǎng)化的氮、磷等可溶性無機污染物。BOD5的去除率可達90以上，處理后污水的BOD5一般可降至2030mg/L。在一般情況下，城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)即可達到排放標準。 由于通常多采用生物處理作為二級處理的主體工藝，所以人們常把生物處理與二級處理看做同義語。但應(yīng)當(dāng)指出，近年來隨著新型水處理材料及設(shè)備的不斷開發(fā)，以及水處理工藝的不斷改進，采用物理化學(xué)或化學(xué)方法作為二級處理主體工藝，也在日漸發(fā)展。例如，屬于表面過濾機理

21、的膜分離技術(shù)等。 20世紀70年代以來，在我國污水處理工程中，較多采用的是活性污泥法及其變種工藝技術(shù)等。幾種常用的污水處理工藝技術(shù)特點和適用條件表見19.這些城市污水處理工藝的核心設(shè)施是曝氣池（在池底裝曝氣器或池面裝曝氣機），設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單，便于檢修維護。 另外，污水在進行二級處理之前，一級處理一般是需要的。由因一級和二級的組合處理方法是城市污水處理經(jīng)常采用的方法，所以又稱為常規(guī)處理法。第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝3、污水三級處理 污水三級處理的目的，在于除去二級處理所未能去除的污染物質(zhì)，包括微生物未能降解的有機物，以及可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的植物營養(yǎng)性無

22、機物等。三級處理是對二級處理的出水進行更進一步的處理階段和方法。 三級處理的方法是多種多樣的，例如化學(xué)處理法、生物處理法和物化處理法的許多處理單元都可用于三級處理。 通過三級處理，BOD5可從2030mg/L降至5mg/L以下，同時能夠去除大部分的氮和磷等剩余污染物質(zhì)。 第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝 三級處理是深度處理（或高級處理）的同義語，但二者又不完全相同。如前所述，三級處理是在常規(guī)處理之后，為了去除更多有機物及某些特定污染物（如氮、磷）而增加的一項處理流程。深度處理（或高級處理）則往往是污水再生回用為目的，在常規(guī)處理之外所增加的處理流程。 城市

23、污水處理的三種處理方法和三種處理級別的大致功能對應(yīng)關(guān)系如圖17所示。圖17 城市污水處理方法和功能第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝 工藝名稱污泥負荷/kgBOD5/ (kgMLVSS.d)MLVSS /(mg/L)停留時間/h特點使用條件傳統(tǒng)活性污泥法 分段進水法 吸附再生法0.20.4 0.20.4 0.20.615003000 20002500 2000800048 35 35屬于等負荷處理工藝，出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定，運行管理較簡單。由于污泥不穩(wěn)定，增加了穩(wěn)定處理運行環(huán)節(jié)，加大了基建投機約10002000元/(m3d)。污泥沼氣可發(fā)電或直接驅(qū)動鼓風(fēng)機，

24、使污水處理總能耗低（約0.150.20KWh/m3)和運行成本低（約0.25元/m3左右)。污泥，按含水率96計，可產(chǎn)生左右的沼氣，可發(fā)12KWh左右的電，余熱可加熱污泥， 總能量利用率達70以上規(guī)模大于20104m3/d的大城市污水處理廠氧化溝 序批池 一體化池 （UNIANK)0.050.3 0.050.3 0.050.330006000 150060001250 1250屬于低負荷處理工藝，出水水質(zhì)好，耐沖擊負荷性能好，泥齡長，污泥較穩(wěn)定。一般不設(shè)初沉池，二沉池多和曝氣池組合為一。污泥可不作穩(wěn)定處理而直接處置或應(yīng)用，簡化了運行管理。由于負荷低、泥齡長，使生化部分

25、大大增加，加大了建設(shè)投資、提高了耗能（0.28KWhm3左右）和運行成本適合規(guī)模小（20104m3/d）技術(shù)力量薄弱的中小城市污水處理廠A/O法 A2/O法0.050.2 0.10.2520003500 20003500615 612此兩種工藝主要是生物脫氮除磷技術(shù)，出水水質(zhì)好，耐沖擊負荷，污泥較穩(wěn)定即可在傳統(tǒng) 活性污泥法、分段進料法上應(yīng)用，也可在氧化溝、序批池（SBR）和一體化池中使用AB法0.30.51500300035采用二次生化處理，工藝構(gòu)成較復(fù)雜，污泥不穩(wěn)定，需要穩(wěn)定化處理，管理環(huán)節(jié)多，直接投資比較多15002000元/(m3d)，污泥單位處理成本也高（0.71.0元/m3）適用于高

26、濃度城市污水處理的特殊場合表19 幾種常用污水處理工藝的特點和適用條件第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝二、污泥的處理方法1.污泥的成分 污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物，是一種固態(tài)、半固態(tài)和液態(tài)的廢棄物，其數(shù)量（以含水率97計）約占處理水量的0.30.5左右。 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，富集了污水中的污染物，除含有灰分和大量水分（9599）外，還含有大量的有機物、病原微生物、細菌、寄生蟲卵、揮發(fā)性物質(zhì)、重金屬、鹽類，以及植物營養(yǎng)素（氮、磷、鉀）等。體積龐大，且易腐化發(fā)臭。所以，必須進行處理和處置，以防止造成二次污染。第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié)

27、 城市污水處理的級別與工藝2.污泥的處理方法 污泥處理的目的，主要是達到減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。 污泥處理的方法，主要有濃縮、消化、脫水和處置等。如圖18所示為典型的污泥處理工藝流程。污泥處理、處置方法的分類及設(shè)施，參見圖19。 圖18 典型污泥處理工藝流程 第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝圖19 污泥處理、處置方法與設(shè)施第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝三、城市污水處理廠的工藝流程 城市污水中的污染物質(zhì)是各種各樣的，用單一的處理方法很難把所有污染物全部去除，往往需要用數(shù)種方法組成的處理系統(tǒng)或流程，才能達到要

28、求的處理程度。 城市污水處理廠是對收集到的污水及其污泥進行處理的工廠，包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)兩大部分，前者應(yīng)是污水廠的主體。污水廠的處理工藝是指對污水處理所采用的一系列處理單元的組合。處理工藝選擇的主要依據(jù)是原水水質(zhì)、處理程度、處理規(guī)模以及其他條件。 污水處理廠是消除污染物為民造福的特殊工廠。以無害化處理為目的的城市污水處理廠的典型工藝流程如圖110所示，該流程是由完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)所組成。 第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與工藝 圖110 無害化城市污水處理廠的典型流程第一部分 城市污水處理的內(nèi)容、方法和工藝第三節(jié) 城市污水處理的級別與

29、工藝 在一般城市污水三級處理體制中，一級是預(yù)處理，二級是主體，三級是精制。在各種污水處理方法中，目前生物處理方法仍是整個城市污水處理的主流。這是因為，從污水處理的發(fā)展上看，一級處理技術(shù)是最老，已相對定型。三級處理雖然處于發(fā)展階段，但所用技術(shù)費用較高。只有生物法這一部分，近百年始終發(fā)展變化不止，至今仍方興未艾。另外，值得注意的是活性污泥數(shù)學(xué)模型以及數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，將會引起污水處理工藝設(shè)計方法的重大變革。因為它可使更多的有關(guān)因素參數(shù)包容在內(nèi)，使工藝設(shè)計更加科學(xué)更加符合客觀實際。微機自控技術(shù)的引入和應(yīng)用，將使污水處理工藝設(shè)施的處理功能得到更完好的發(fā)揮，并使污水處理廠獲得更高的運行和處理效率。

30、污水處理的工藝流程，是由若干功能不同的單元處理設(shè)施（構(gòu)筑物、設(shè)備、裝置等）和輸配水聯(lián)絡(luò)管渠所組成。隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，一方面同一功能處理設(shè)施的類型在不斷增多，另一方面，同一設(shè)施的處理功能有的也在擴展。污水處理廠的工藝流程以及構(gòu)筑物類型確定后，污水處理工藝計算任務(wù)主要是確定構(gòu)筑物（設(shè)備）及管渠的幾何尺寸和數(shù)量，控制、檢測的部位和方法，以及附屬裝置、材料及藥品等規(guī)格和數(shù)量，從而為處理廠的布置、設(shè)計等提供依據(jù)。 第二部分 常用的污水處理工藝第一節(jié) 一級處理工藝1.以去除雜物和砂石粒為主2.以去除懸浮物、雜物、砂及部分有機物為主第二部分 常用的污水處理工藝第一節(jié) 一級處理工藝3.以強化懸浮物去除效

31、果，改善二級處理可生化性為主4.以提高除磷效果為主第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝一、活性污泥法1.傳統(tǒng)活性污泥法 2.具有除磷功能的活性污泥法（厭氧/好氧）3.具有脫氮功能的活性污泥法（缺氧/好氧）第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝4.具有除磷脫氮功能的活性污泥法（厭氧/缺氧/好氧）5.改良型具有除磷脫氮功能的活性污泥法第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝6.延時曝氣（循環(huán)曝氣）活性污泥法（氧化溝）7.吸附生物降解活性污泥法（AB法）第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝 8.間歇式（序批式）活性污泥法（SBR） 9.膜生物反應(yīng)器法（MBR

32、）第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝二、生物膜法 1.生物濾池 2.具有除磷功能的活性污泥法（厭氧/好氧） 第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝 3.生物接觸氧化法 4.曝氣生物濾池第二部分 常用的污水處理工藝第二節(jié) 二級處理工藝三、復(fù)合法（活性污泥+生物膜）（又稱MBBR） 當(dāng)污水處理廠實際進水水質(zhì)超過原設(shè)計的進水較大幅度時，原有的生物池池容難以滿足處理需要，受場地條件影響，無法擴建生物池，為了保證供水達標，一般采用向生物池投加填料，使污水處理工藝變?yōu)榛钚晕勰喾ㄅc生物膜法復(fù)合工藝，簡稱MBBR法。第四部分 城市污水廠運行管理 污水處理行業(yè)有著“三分建設(shè)、七分運行管理

33、”之說。一座污水處理廠建成投產(chǎn)后，能否穩(wěn)定運行保證出水達標，設(shè)計和建設(shè)環(huán)節(jié)固然重要，但是如果沒有科學(xué)的運行管理，只能變?yōu)榧埳险劚？茖W(xué)的運行管理主要包括兩個層面，一是按照設(shè)計給定的運行參數(shù)，進行運行管理；二是根據(jù)原始條件的變化情況，調(diào)整設(shè)計運行參數(shù)。頻繁地調(diào)整運行參數(shù)，不僅增加運行管理難度，提高操作人員勞動強度，也難保證出水的穩(wěn)定達標。只有通過在運行管理中不斷地探索，尋找出運行規(guī)律，才是保證正常運行出水達標的根本。第一節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測 污水處理廠的工藝運行參數(shù)是設(shè)計部門根據(jù)設(shè)計進水水質(zhì)和出水水質(zhì)，綜合各種因素后計算確定的。是一種相對理想化的參數(shù)。由于污水處理工藝中的核心是依靠微生物來實現(xiàn)有機物質(zhì)的

34、降解，為微生物提供一個良好的生存環(huán)境是保證出水達標的重要條件。污水處理廠實際進水水質(zhì)濃度如果與設(shè)計進水水質(zhì)濃度發(fā)生大幅度變化，將會改變微生物的生存環(huán)境，原有的工藝運行參數(shù)已經(jīng)不適合微生物降解有機物的需求，需要進行相應(yīng)的調(diào)整。因此對污水處理廠實際進水水質(zhì)進行每日的監(jiān)測是必需的。 第四部分 城市污水廠運行管理一、水質(zhì)基本監(jiān)測控制項目 城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)基本控制項目共有12項，分別為化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、懸浮物（SS）、總氮（TN，以N計）、氨氮（NH3-N）、總磷（以P計）、動植物油、石油類、陰離子表面活性劑、色度（稀釋倍數(shù)）、PH、糞大腸菌群數(shù)（個/L）。其中前六項是

35、污水處理廠設(shè)計、運行和檢驗的主要控制指標和考核指標。后六項指標中，有些指標一般在原污水中不超標，比如動植物油、石油類、色度、PH值。如超標需要增加相應(yīng)的處理單元技術(shù)進行處理，有些指標在生物處理曝氣過程中，隨著有機物的降解同時得到去除，比如陰離子表面活性劑。對于糞大腸菌群數(shù)的控制，一般根據(jù)實踐經(jīng)驗采用調(diào)整消毒劑劑量的投加來實現(xiàn)。因此，為了滿足排放要求，一般需要對COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP等六項指標進行每日監(jiān)測化驗。 第一節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測第四部分 城市污水廠運行管理二、取樣時間間隔 目前計入減排任務(wù)的污水處理廠都實現(xiàn)了COD和NH3-N的全國實時上傳數(shù)據(jù)監(jiān)控。其余4項指標由于機理不

36、同，難以實施在線監(jiān)測上傳，但是各地環(huán)保部門會定期對六項指標進行抽樣監(jiān)測。作為污水處理廠本身，需要每天對進出水的六項指標進行檢測。根據(jù)污水處理廠的工作制設(shè)置，一般進水水質(zhì)取樣時間多選擇在上午8點至10點之間，出水水質(zhì)取樣多選擇在下午3點至5點之間。進水水質(zhì)取樣化驗的作用是驗證實際進水水質(zhì)指標與設(shè)計進水水質(zhì)指標的差異，決定是否需要調(diào)整運行參數(shù)。出水水質(zhì)取樣化驗的作用有二，一是驗證出水水質(zhì)是否滿足設(shè)計所確定的排放標準，二是驗證對應(yīng)的進水按照設(shè)定的工藝運行參數(shù)后出水能否達標，是否需要調(diào)整運行參數(shù)。因此科學(xué)的進、出水取樣時間間隔應(yīng)按照污水在整個工藝的流行時間來確定。一般活性污泥法工藝從進水到出水的流行時

37、間大約在15-20小時之間，當(dāng)進水水量低于設(shè)計水量時，時間更長。一般污水處理廠采用的取樣間隔時間是無法反映出污染物的去除率。因此在運行管理時，應(yīng)按照污水在整個處理流程的流行時間，科學(xué)地確定進水和出水的取樣時間。第一節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測第四部分 城市污水廠運行管理三、取樣點 一般進水的取樣點選擇在細格柵之后，沉砂池之前的渠道上，因為它能夠真實地反映原水水質(zhì)。一般出水的取樣點選擇在處理流程的最末端，也就是接觸消毒池之后。它能夠真實地反映出水水質(zhì)是否達標。為了檢驗污水處理過程的工藝運行參數(shù)，一般在生物池內(nèi)以及生物池出水渠道上要增設(shè)取樣點。沉淀池排出的污泥也需要進行取樣。對于有深度處理單元的污水處理廠，一般在

38、二沉池出水端也需要增設(shè)取樣點。 第一節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測第四部分 城市污水廠運行管理 污水處理廠各處理單元都設(shè)計了相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，來保證污水處理出水達標。相應(yīng)的參數(shù)有水力停留時間HRT，溶解氧濃度DO，混合液懸浮固體濃度X，污泥回流比R，混合液回流比Ri，氧化還原電位ORP，污泥負荷Ls，脫氮速率Kde，污泥齡等。上述指標中，除了溶解氧濃度DO和氧化還原電位ORP，以及混合液懸浮固體濃度X，可通過設(shè)置在生物池內(nèi)的儀表實施在線監(jiān)測外，其余技術(shù)參數(shù)有些是根據(jù)進水水量和水質(zhì)計算后才能復(fù)核，比如停留時間HRT，污泥負荷Ls，污泥齡；有些是通過流量計來進行監(jiān)測的。比如污泥回流比R和混合液回流比Ri。另外一些運行

39、參數(shù)以及指標需要在化驗室進行監(jiān)測化驗來驗證。比如污泥指數(shù)SVI、污泥沉降比SV30、生物相。除此以外，為了驗證在線儀表的準確性，一般在化驗室對DO、X進行人工化驗。 第二節(jié) 運行參數(shù)相關(guān)的監(jiān)測項目第四部分 城市污水廠運行管理一、溶解氧(DO) 生物池內(nèi)微生物根據(jù)其去除的污染物和去除機理不同，需要不同的溶解氧環(huán)境。為其創(chuàng)造合適的環(huán)境是污水處理運行管理的重要工作。1.厭氧池 厭氧池主要是原磷菌釋磷的場所，其溶解氧一般要求小于0.2/L。一般通過對回流污泥進行脫氧來控制溶解氧濃度。2.缺氧池 缺氧池主要是反硝化菌進行脫氮的場所，其溶解氧一般要求小于0.5/L。一般通過調(diào)整內(nèi)回流比來控制溶解氧濃度。3

40、.好氧池 好氧池主要是完成有機物降減和氨氮的硝化場所。其溶解氧一般要求大于2/L。主要通過曝氣設(shè)施完成充氧。好氧池溶解氧不宜太高，否則會浪費能量，增加運行成本，一般通過調(diào)整曝氣量來控制溶解氧濃度。第三節(jié) 運行參數(shù)控制方法第四部分 城市污水廠運行管理二、混合液懸浮固體濃度X 混合液懸浮固體濃度又稱活性污泥濃度（MLSS），它是計量曝氣池中活性污泥微生物量的指標?？刂苹钚晕勰酀舛葘τ袡C污染物的去除率、抗沖擊負荷能力、出水懸浮顆粒濃度、節(jié)能降耗等都有顯著的影響，也是日常操控常用的系統(tǒng) 運況調(diào)整工具。一般曝氣池（好氧池）的活性污泥濃度控制在3500-4500/L之間。主要通過控制污泥回流比來實施濃度控

41、制。三、污泥沉降比SV30 污泥沉降比是監(jiān)測活性污泥系統(tǒng)運行狀況最簡易、有效的方法。該指標對整個活性污泥系統(tǒng)故障的及早發(fā)現(xiàn)具有重要的參考價值。一般活性污泥法污泥沉降比在30%-50%之間最佳。第三節(jié) 運行參數(shù)控制方法第四部分 城市污水廠運行管理四、污泥容積指數(shù)SVI 污泥容積指數(shù)SVI能充分正確表示活性污泥的松散程度。其值在70-150為正常值，SVI=SV30/MLSS。 當(dāng)SVI超過200時，可以判定活性污泥結(jié)構(gòu)松散，有發(fā)生絲狀菌膨脹或沉降性轉(zhuǎn)差的跡象。 當(dāng)SVI低于50時，可以判定活性污泥出現(xiàn)污泥老化的現(xiàn)象。五、水溫 進入生物處理系統(tǒng)的原水，其水溫控制十分重要，適合的水溫是發(fā)揮微生物最高處理效率的前提條件。當(dāng)水溫低于10時，處理效率降低，抗沖擊能力減弱，微生物活動受到抑制，出水未沉降絮體增多，北方地區(qū)應(yīng)采取措施提高冬季水溫。第三節(jié) 運行參數(shù)控制方法第四部分 城市污水廠運行管理六、PH值 PH值的控制不但是排放水要求的控制，更是微生物生長條件的要求，控制不好直接影響處理效果，甚至造成生化系統(tǒng)癱瘓。一般要求將PH值控制在69的范圍內(nèi)。如果超過此范圍，應(yīng)采取中和手段來控制。第三節(jié) 運行參數(shù)控制方法第四部分 城市污水廠運行管理一、生化池浮渣泡沫故障1.產(chǎn)生的位置一般發(fā)生在曝氣池的池壁及四個角落；二沉池堆積在出水堰擋板四周。2.浮渣產(chǎn)生的原因泡沫不斷積聚形