污水廠培訓(xùn)教材基礎(chǔ)知識(shí)

目錄

第一篇環(huán)?；境ＷR(shí)........................................................1

第一章水污染狀況.......................................................1

第一節(jié)水污染現(xiàn)狀...................................................1

第二節(jié)水污染分類...................................................2

第二章常用環(huán)保術(shù)語(yǔ).....................................................5

第三章水處理技術(shù)概述...................................................7

第二篇廢水處理單元技術(shù)....................................................9

第一章篩除............................................................9

第二章水質(zhì)水量調(diào)節(jié).....................................................9

第三章沉淀和氣浮.....................................................14

第一節(jié)沉淀......................................................14

第二節(jié)氣浮......................................................17

第四章混凝和混凝劑..................................................18

第五章中和及pH值的控制..............................................23

第六章膜法水處理技術(shù)................................................27

第一節(jié)概論........................................................27

第二節(jié)膜分離過(guò)程.................................................29

第三節(jié)膜組件......................................................34

第七章廢水生物處理技術(shù)...............................................35

第一節(jié)概論........................................................35

第二節(jié)生物脫氮工藝...............................................36

第三節(jié)MBR工藝...................................................38

第三篇水質(zhì)分析............................................................38

第一章水質(zhì)分析的基本方法.............................................38

第二章水樣的采集、保存和預(yù)處理........................................45

第三章常用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析方法介紹......................................60

第一節(jié)化學(xué)需氧量..................................................60

第二節(jié)溶解氧.......................................................60

第三節(jié)五日生化需氧量..............................................60

第四節(jié)氨氮.........................................................61

第五節(jié)顯微鏡的使用及微生物形態(tài)的觀察.............................61

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

第一篇環(huán)保基本常識(shí)

第一章水污染狀況

第一節(jié)水污染現(xiàn)狀

水是自然界最普遍的物質(zhì)，但又是生命存在和發(fā)展的必要條件。沒(méi)有水就沒(méi)有生

命。如果地球上沒(méi)有水，就會(huì)和月球一樣，成為-一個(gè)沒(méi)有生命的死寂球體。所以，水

對(duì)于人類來(lái)說(shuō)是一種須臾也不能離開(kāi)不可缺少的重要物質(zhì)，它是人類環(huán)境的一個(gè)重要

組成部分。

人們的日常生活需要水。人體中含量最多的一種物質(zhì)是水，它約占體重的三分之

二。水是構(gòu)成人類機(jī)體的基礎(chǔ)，又是傳遞營(yíng)養(yǎng)和新陳代謝過(guò)程的一種介質(zhì)，水還起著

放散熱量、調(diào)節(jié)體溫的作用。從醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)看，人類為維護(hù)正常生命，每人每天至少

需要5升水。

工業(yè)生產(chǎn)更是離不開(kāi)水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)用水一般要占城市用水量的80%左右。各

種工業(yè)，無(wú)論是發(fā)電、冶金、化工、石油，還是紡織、印染、食品、造紙等等，可以

說(shuō)，幾乎沒(méi)有一種工業(yè)完全不需要水。

“水是農(nóng)業(yè)的命脈”，更是充分體現(xiàn)了水對(duì)農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)的重要性。

但我國(guó)是水資源貧乏的國(guó)家，且南北分布不平衡。根據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)人均年淡水資源

占有量為2720立方米，只相當(dāng)于世界人均占有量的百分之一，排到世界第84位左右。

而廣大北方地區(qū)持續(xù)多年缺水已十分嚴(yán)重，該地區(qū)缺水總面積達(dá)58km2,人均水資源

量?jī)H相當(dāng)于全國(guó)人均的1/5,而淮河流域包括京津兩市的年人均水資源僅300m3,為全

國(guó)人均水量的1/7。目前我國(guó)有200多個(gè)城市缺水，40多個(gè)城市嚴(yán)重缺水，每天缺水

2000多萬(wàn)nA由于缺水造成經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)200多億元左右，水資源匱乏已成為統(tǒng)制

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。但另一方面，我國(guó)目前年污水排放量為400億n?,約

每天排放污水1億多m）大量未經(jīng)處理或經(jīng)處理未達(dá)標(biāo)的污水排入江河湖海，造成水

體嚴(yán)重污染，全國(guó)85%（436條）河流受到不同程度污染，65%以上的人飲用受污染的

水。水污染促使水資源短缺進(jìn)一步加劇，形成惡性循環(huán)，危害生態(tài)環(huán)境，影響人民生

活和身體健康，制約工業(yè)發(fā)展，據(jù)專家推測(cè)我國(guó)每年由于水污染造成的直接經(jīng)濟(jì)損失

約150億元，在1985-2000年間，水污染造成的損失達(dá)2735億元。

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

我國(guó)水污染現(xiàn)狀是“局部有所改善，整體仍在惡化”，隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展和工業(yè)重

心的轉(zhuǎn)移，污染已有向農(nóng)村、向內(nèi)地轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，由地表水受污染向地下水受污染轉(zhuǎn)

移，我國(guó)的湖泊大多呈營(yíng)養(yǎng)化，面積也不斷萎縮，近海水域亦受污染，赤潮頻發(fā)。例

如，由于沿淮河數(shù)省1、2千家工廠排放廢水，使淮河水質(zhì)已劣于三類水標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)污

水團(tuán)下溯時(shí)迫使水廠暫時(shí)關(guān)門，老百姓飲用水都發(fā)生問(wèn)題；太湖、滇池、巢湖等富營(yíng)

養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，有時(shí)瘋狂的藻類使水廠的取水管邊造成堵塞。

因此，治理水污染，保護(hù)水資源已是迫在眉睫的問(wèn)題。

第二節(jié)水污染分類

一、自然污染和人為污染

由于水的流動(dòng)性很大，溶解能力又很強(qiáng)，因此在自然循環(huán)中水與大氣、土地和巖

石接觸的每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有各種雜質(zhì)混入和溶入，使自然界幾乎不存在純粹的水。而

特別是在社會(huì)循環(huán)中，更會(huì)有大量的社會(huì)和各種生產(chǎn)的廢棄物排入水體，而使水受到

污染。

前面說(shuō)過(guò)，自然環(huán)境是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡體系，對(duì)其中各種物質(zhì)的變化具有一定的自

動(dòng)調(diào)節(jié)能力和緩沖作用，這種能力稱為“環(huán)境容量”。水體也有這種在一定程度下能自

身降低污染程度的能力。通常稱為水的自凈能力。

當(dāng)進(jìn)入水體的外來(lái)雜質(zhì)含量超過(guò)了水體的自凈能力而使水質(zhì)惡化，對(duì)人類環(huán)境和

水的利用產(chǎn)生不良影響，這就叫水的污染。

水體作為一種寶貴的資源，用途是很多的。主要有：（1）生活和飲用給水，（2）

工業(yè)用水（包括冷卻用水），（3）農(nóng)業(yè)用水（包括灌溉用水），（4）漁業(yè)用水，（5）

水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娛樂(lè)、旅游和水上運(yùn)動(dòng)，（7）水能利用（8）

航運(yùn)。各種不同的用途對(duì)水量和水質(zhì)都有一定的要求。

1984年頒布的《中華人民共和國(guó)水污染防治法》中所闡明的“水污染”是指水體因

某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影

響水的有效利用。危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

很明顯，這里也是把水的污染與水的有效利用相聯(lián)系的。

水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。

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自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地質(zhì)使某些地區(qū)有某種化學(xué)元素大量

富集，天然植物的腐爛過(guò)程中產(chǎn)生某種有害物質(zhì)，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各

種物質(zhì)流入水體等，都會(huì)影響當(dāng)?shù)厮|(zhì)。造成自然污染的有害物質(zhì)含量一般稱為自然

本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值為0.15?0.4毫克/升，鎘的本底

值為0.007?0.013毫克/升。

人為污染是人類生活生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢物對(duì)水的污染。它們包括生活污水、工

業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土

地上，廢氣排放到大氣中，這些經(jīng)降雨淋洗后流入水體，也會(huì)造成污染。

當(dāng)前，對(duì)水體造成較大危害的不是自然污染，而是人為污染。

二、水體污染物質(zhì)的分類和影響

水污染主要可分化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。

1、化學(xué)性污染

未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、礦山廢水、農(nóng)田排水和生活污水主要有下列物質(zhì)，如任意

排入水體，就會(huì)引起水體化學(xué)性污染。

（1）無(wú)機(jī)污染物質(zhì)：污染水體的無(wú)機(jī)物質(zhì)主要為酸、堿和一些無(wú)機(jī)鹽類。酸污染

主要來(lái)自礦山排水和工業(yè)廢水，礦山排水中的酸主要是含硫礦物經(jīng)空氣氧化與水作用

而形成。含酸多的工業(yè)廢水有酸洗、粘膠纖維及酸法造紙等，雨水淋洗含二氧化硫較

多的空氣后，流入水體也能形成水體中酸的污染。堿污染主要來(lái)自堿法造紙，化學(xué)纖

維生產(chǎn)、制堿、制革、煉油等工業(yè)廢水。酸堿污染使水體的pH值發(fā)生變化，破壞其自

然緩沖作用，抑制或殺滅細(xì)菌和其它微生物的生長(zhǎng)，妨礙水體自凈，還會(huì)腐蝕船舶和

建筑物，影響漁業(yè)，破壞生態(tài)。礦山排水和一些工業(yè)廢水中還常含有不少無(wú)機(jī)鹽類。

這些無(wú)機(jī)鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解

氧，對(duì)淡水生物有不良影響。

（2）無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長(zhǎng)期影響的

有毒物質(zhì)，其中汞、鎘、鉛等危害性較大，其它還有神（特別是三價(jià)）、電貝、銘（六

價(jià)）、硒（四價(jià)、六價(jià)）、鈕、氟化物、氟化物等。有毒重金屬在自然界中一般不會(huì)

消失，也可能通過(guò)食物鏈而富集、積累。這類物質(zhì)會(huì)直接作用于人體而引起嚴(yán)重的疾

病或有促進(jìn)慢性病的作用。

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（3）有機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的有機(jī)有毒物質(zhì)種類很多。主要是各種有機(jī)農(nóng)藥、

多環(huán)芳燒、酚類等。這些物質(zhì)來(lái)自農(nóng)田排水和有關(guān)的工業(yè)廢水。它們之中有些是化學(xué)

性質(zhì)穩(wěn)定的，如有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等都是自然界中本來(lái)沒(méi)有而人工合成的物質(zhì)，

極難被生物所分解。有些有機(jī)物質(zhì)如稠環(huán)芳烽和芳香胺等中有不少被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。

（4）需氧污染物質(zhì)：生活污水、牲畜污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、

蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素和酚等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的生物化學(xué)作用下進(jìn)行分解。在其

分解過(guò)程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。如果這類污染物質(zhì)排入水體過(guò)多,

將會(huì)消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚(yú)類和其它水生生物的生長(zhǎng)。

水中的溶解氧耗盡后，有機(jī)物將時(shí)行一步惡化。需氧污染物質(zhì)是水體中最大量、最經(jīng)

常和最普遍的一種污染物質(zhì)。

（5）植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：生活污水及某些工業(yè)廢水中經(jīng)常含有一定量的磷、氮等植物

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。施用磷肥和氮肥的農(nóng)田排水中也會(huì)有殘留的磷和氮。近一、二十年來(lái)，合

成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水

中也含有不少的磷。水體中含磷、氮的量較高時(shí)，對(duì)一般河流的影響還不大，但對(duì)湖

泊、水庫(kù)、港灣、內(nèi)海等水流漫的水域，則影響較大。這些水體內(nèi)往往會(huì)因磷、氮等

植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量過(guò)高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。這種情況稱為水體

的“富營(yíng)養(yǎng)化”。一般認(rèn)為：總磷和無(wú)機(jī)氮含量分別在20和300毫克/米3以上，就有可

能出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化作用。大量繁殖的藻類（通常以蘭綠藻為主）等水生生物，使魚(yú)類生

活的空間減少，且這種蘭綠藻不適宜作魚(yú)類食料］有些還有毒性。藻類死亡腐敗后又

分解出大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促使藻類進(jìn)一步發(fā)展。如此惡性循環(huán)的結(jié)果，使水體外觀呈紅

色和其它色澤，通氣不良，溶解氧下降，引起水質(zhì)惡化，魚(yú)類大量死亡。在七十年代,

北美的伊利湖就因富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題而被美國(guó)一些環(huán)境研究者認(rèn)為該湖正面臨“湖泊死亡”

階段。日本漱湖內(nèi)海頻繁發(fā)生的“紅潮”更被稱為“死亡的水域“，經(jīng)濟(jì)損失極大。我國(guó)

渤海和天津海于1975年和1977年也曾分別發(fā)生過(guò)紅潮現(xiàn)象。1984年7月下旬又分別

在南海珠江口海域和北部灣雷州半島附近發(fā)現(xiàn)過(guò)兩次紅潮。富營(yíng)養(yǎng)化作用一旦發(fā)生后,

由于生物循環(huán)而延續(xù)的時(shí)間可能很長(zhǎng)。且難于治理，因此已成為一個(gè)急待解決的難題。

（6）油類污染物質(zhì)：隨著石油事業(yè)的發(fā)展，油類物質(zhì)對(duì)水體的污染已日益增多。

煉油和石油化工工業(yè)、海底石油開(kāi)采、油輪壓艙洗艙以及大氣石油煌的沉降等都可使

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水體遭到嚴(yán)重的油污染，尤其海洋采油污染為最甚，影響水質(zhì)、破壞海灘、危害水生

生物，已受到各國(guó)關(guān)注。

2.物理性污染

（1）懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)和泡沫

等。它們是由生活污水、垃圾和一些工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和采礦、采石、建筑、食品、造

紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。懸浮物質(zhì)影響水質(zhì)外觀，妨礙

水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對(duì)水生生物不利。如果懸浮顆粒上吸附一些

有毒有害的物質(zhì)，則更是有害。

（2）熱污染：來(lái)自熱電廠、原子能發(fā)電站及各種工業(yè)過(guò)程中的冷卻水，若不采取

措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。水內(nèi)存在的某些有毒物

質(zhì)的毒性增加。危害魚(yú)類及水生生物的生長(zhǎng)，此稱為熱污染。

（3）放射性污染：大多數(shù)水體（特別是海洋）中在自然狀態(tài)下都含有極微量的天

然放射性物質(zhì)，如鉀4°、鋤87、鈾238以及鐳、氨等。本世紀(jì)四十年代以后，由于原子

能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開(kāi)采、核爆炸的試驗(yàn)、核電站的建立以及同位素在醫(yī)藥、

工業(yè)、研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對(duì)人體健康有重要

意義的放射性物質(zhì)有鋸9。、的⑶、碘⑶等。

3.生物性污染

生活污水，特別是醫(yī)院污水，和某些工業(yè)廢水污染水體后，往往可帶入一些病原

微生物。例如某些原來(lái)存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細(xì)

菌性痢疾等都可通過(guò)人畜糞便的污染而進(jìn)入水體，隨水流動(dòng)而傳播、傳染。常見(jiàn)污染

水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生蟲(chóng)病如阿米巴痢疾、血吸

蟲(chóng)病等以及鉤端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過(guò)水進(jìn)行傳播。防止病原微

生物對(duì)水體的污染。是保護(hù)環(huán)境、保障人體健康的一大課題。

第二章常用環(huán)保術(shù)語(yǔ)

一、環(huán)境

“環(huán)境”這個(gè)詞是相對(duì)人類的存在而言的，是給環(huán)境于人類周圍的所在物理因素。化

學(xué)因素，生物因素和社會(huì)因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和

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生物圈共同組成的自然界。

二、環(huán)境污染

人類與環(huán)境構(gòu)成體系是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的多元結(jié)構(gòu)的平衡體系。人類改造自然的活

動(dòng)打亂原有的平衡，必然會(huì)引起一定的后果，雖然環(huán)境對(duì)一定的刺激有調(diào)節(jié)作用和緩

沖能力，可以經(jīng)過(guò)一系列的連鎖反應(yīng)，建立起新的動(dòng)態(tài)平衡，但若超過(guò)了環(huán)境本身的

緩沖能力，就會(huì)由量變而引起質(zhì)變，從而改變了環(huán)境的性質(zhì)和質(zhì)量，導(dǎo)致人類的生活

質(zhì)量和生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)環(huán)境污染可分為兩大：一類是工業(yè)生產(chǎn)、交通、運(yùn)輸和生

活所排放的有毒有害物質(zhì)超過(guò)了環(huán)境的自凈能力而引起的環(huán)境污染。另一類是由于對(duì)

自然資源不適當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)活動(dòng)引起的生態(tài)環(huán)境的破壞，主要表現(xiàn)為植被破壞、水土流失、

土壤退化、沙漠化、氣候異常等方面。

三、微生物

微生物是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、必須借助顯微鏡才能看清它們面目的生物。

它包括細(xì)菌、病毒、藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等生物，不是分類學(xué)的概念，而是一

切微小生物的總稱。

四、生化處理

生化處理也稱為生物化學(xué)處理，簡(jiǎn)稱為生化法。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最

廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機(jī)物

分解和向無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化，達(dá)到凈化水質(zhì)，消除其對(duì)環(huán)境污染和危害的目的?？煞譃楹醚?/p>

生化處理及厭氧生化處理兩大類型。

五、化學(xué)需氧量(COD)

化學(xué)需氧量(COD),是指在一定條件，用強(qiáng)氧劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量,

以氧的毫克/升表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。水中還原性物

質(zhì)包括有機(jī)物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機(jī)物污染是很普遍、主要的，

因此化學(xué)需氧量也作為有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)之一。

六、生化需氧量(BOD)

生化需氧量(BOD)是廢水中可生物降解的那部分有機(jī)物在微生物作用下氧化分

解所需的氧量。BOD5為五天生化需氧量，這相當(dāng)于比較容易被微生物分解利用的有機(jī)

物量，是指在溫度20±1℃,培養(yǎng)5天，水中有機(jī)物被微生物降解所消耗的氧量，以氧

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的毫克/升(mg/L)表示。

第三章水處理技術(shù)概述

廢水處理的目的，就是利用各種方法將污水中所含的污染物質(zhì)分離出來(lái)，或?qū)⑵?/p>

轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。

按廢水凈化程度可將處理分成三級(jí)：

一級(jí)處理：除去油類、酸堿物質(zhì)以及可以截留的懸浮物。

二級(jí)處理：除去可溶性有機(jī)物和部分可溶性無(wú)機(jī)物以及經(jīng)一級(jí)處理殘留的懸浮物。

三級(jí)處理：除去難降解的有機(jī)物和較高程度的除去可溶性N和P等無(wú)機(jī)物。

按廢水處理時(shí)的作用性質(zhì)，可分成物理法、化學(xué)法和生物法。

1.物理法

物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在其處理過(guò)程中

不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。常用的物理法有采用格柵、篩網(wǎng)、砂濾等方法截留各類漂

浮物、懸浮物等；利用沉淀、氣浮等方法分離比重與水不同的各類污染物質(zhì)；利用離

心法分離各類懸浮物質(zhì)等。

篩除

沉淀

物除油

理氣浮

法過(guò)濾

處，高心分離

理磁分離

技萃取

術(shù)電滲析

反滲透

超濾

2.化學(xué)法

化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，去除污染物或改變污染物的性質(zhì)。它包括向廢水

中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水或難溶于水的化

合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學(xué)沉淀法；利用中和過(guò)程處理酸性或堿性廢水

的中和法；利用液氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑氧化分解廢水污染物的化學(xué)氧化法；利用電解

的原理，在陰陽(yáng)兩極分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，使水體達(dá)到以凈化的電解法等。

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化學(xué)沉淀

化

中和

學(xué)

氧化還原

法

電解

處

混凝

理

活性碳吸附

技

離子交換

術(shù)

消毒

3.生物法

生物法也稱為生物化學(xué)法，簡(jiǎn)稱為生化法。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最廣泛

且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機(jī)物分解

和向無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化，達(dá)到凈化水質(zhì)、消除其對(duì)環(huán)境污染和危害的目的。

推流式活性污泥法

完全混合活性污泥法

分段曝氣活性污泥法

吸附-再生活性污泥法

好

活性污泥法,延時(shí)曝氣潮河法

氧Jg

深井曝氣活性污泥法

處

純氧曝氣活性污泥法

理

氧化溝工藝活性污泥法

技

序批式活性污泥法

術(shù)

濾池

生物轉(zhuǎn)盤

生物膜法

生物接fe降I化法

克化床

生厭普通消化池

化氧厭氧接觸法

處處厭氧濾池

理理升流式厭氧污泥床UASB

技技厭氧流化床

術(shù)術(shù)水解酸化法

廢

水

自

然‘好氧穩(wěn)定塘

凈穩(wěn)定塘,兼性塘

化厭氧塘

處廢水土地處理系統(tǒng)

理

技

術(shù)

8

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

第二篇廢水處理單元技術(shù)

第一章篩除

篩除設(shè)備通常是指由金屬柵條構(gòu)成的格柵和金屬篩（網(wǎng)）設(shè)備，一般安置在廢水

處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質(zhì)和固體顆料物質(zhì),

從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。

一、篩除設(shè)備的類型

（一）格柵

按格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條間隙，可分為粗格柵（50?

100mm）、中格柵（10?40mm）和細(xì)格柵（3?10mm）；按柵渣清除方式，可分為人

工清除格柵、機(jī)械清除格柵和水力清除格柵。

（二）篩（網(wǎng)）

篩網(wǎng)設(shè)備按孔眼大小可分為粗篩網(wǎng)和細(xì)篩網(wǎng)；按工作方式可分為固定篩和旋轉(zhuǎn)篩。

二、設(shè)備和裝置

（-）常用的機(jī)械格柵設(shè)備

（1）鏈條式格柵除污機(jī)

（2）循環(huán)齒耙除污機(jī)

（3）轉(zhuǎn)臂式弧形格柵

（4）鋼絲繩牽引式格柵除污機(jī)

（二）常用的篩網(wǎng)設(shè)備

（1）固定式篩網(wǎng)

（2）旋轉(zhuǎn)筒篩

第二章水質(zhì)水量調(diào)節(jié)

無(wú)論是工業(yè)廢水，還是城市污水或生活污水，水量和水質(zhì)在24小時(shí)之內(nèi)都有波動(dòng)。

一般說(shuō)來(lái)，工業(yè)廢水的波動(dòng)比城市污水大，中小型工廠的波動(dòng)就更大，甚至在一日內(nèi)

或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化。這種變化對(duì)污水處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備正

常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對(duì)于物化處理設(shè)備，水量和

水質(zhì)的波動(dòng)越大，過(guò)程參數(shù)難以控制，處理效果越不穩(wěn)定；反之，波動(dòng)越小，效果就

9

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

越穩(wěn)定。在這種情況下，應(yīng)在廢水處理系統(tǒng)之前，設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，用以進(jìn)行水量的

調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化，以保證廢水處理的正常進(jìn)行。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在

調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排出的高溫廢水也可通過(guò)調(diào)節(jié)以平衡水溫。另外，調(diào)節(jié)池設(shè)置是

否合理，對(duì)后需處理設(shè)施的處理能力、基建投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等都有較大的影響。

廢水處理設(shè)施中調(diào)節(jié)作用的目的是：

（1）提供對(duì)有機(jī)物負(fù)荷的緩沖能力，防止生物處理系統(tǒng)負(fù)荷的急劇變化；

（2）控制pH值，以減小中和作用中化學(xué)品的用量；

（3）減小對(duì)物理化學(xué)處理系統(tǒng)的流量波動(dòng)，使化學(xué)品添加速率適合加料設(shè)備的定

額；

（4）當(dāng)工廠停產(chǎn)時(shí)，仍能對(duì)生物處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入廢水；

（5）控制向市政系統(tǒng)的廢水排放，以緩解廢水負(fù)荷分布的變化；

（6）防止高濃度有毒物質(zhì)進(jìn)入生物處理系統(tǒng)。

均化池類型

均化是用以盡量減少污水處理廠進(jìn)水水量和水質(zhì)波動(dòng)的過(guò)程。其構(gòu)筑物為均化池,

亦稱調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池的形式和容量的大小，隨廢水排放的類型、特征和后續(xù)污水處理

系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)、均和要求的不同而異。

主要起均化水量作用的均化池，稱為水量均化池，簡(jiǎn)稱均量池；主要起均化水質(zhì)

作用的均化池，稱為水質(zhì)均化池，簡(jiǎn)稱均質(zhì)池。

一般常有一種誤解，認(rèn)為沉淀池也可起均量或均質(zhì)的作用，實(shí)際上沉淀池的作用

主要是分離固體，既不能均量，均質(zhì)的作用也很小，且無(wú)保證。

（一）均量池

常用的均量池實(shí)際是一座變水位的貯水池，來(lái)水為重力流出水由泵抽。池中最高

水位不高于來(lái)水管的設(shè)計(jì)水位，水深一般2m左右，最低水位為死水位。見(jiàn)圖3-1。

圖3-2為本法的一種變化——旁通貯留方式。貯留池移到泵后的旁通線上，泵房主

泵按平均流量配置，多余的水量用輔助泵抽入貯池，在來(lái)水量低于平均流量時(shí)再回流

入泵房集水井。這種作法適用于例如工廠兩班生產(chǎn)而污水處理廠24h運(yùn)行的情況。優(yōu)

點(diǎn)是貯留池不受來(lái)水管高程限制，一般為半地上式，施工和維護(hù)排渣均較方便；缺點(diǎn)

是貯留池水量需兩次抽升，多耗了能源。

1o

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—T_1_|泵房:------1為it理

均依池

J■/―—--_____旁通線

最高水位，出水

____艾丁

---------------貯困池

米水.一死水位…玄

圖3-1均量池圖3-2旁通貯留方式

（二）均質(zhì)池

最常見(jiàn)的一種均質(zhì)池可稱異程式均質(zhì)池，為常水位，重力流。與沉淀池主要不同

之處在于沉淀池水流每一質(zhì)點(diǎn)流程都相同；而均質(zhì)池中水流每一質(zhì)點(diǎn)的流程則由短到

長(zhǎng)，都不相同，再結(jié)合進(jìn)出水槽的配合布置，使前后時(shí)程的水得以相互混合，取得隨

機(jī)均質(zhì)的效果。根據(jù)試驗(yàn)和工程實(shí)驗(yàn)，其效果是肯定的。這種均質(zhì)池設(shè)在泵前、泵后

均可。但應(yīng)注意，這種池只能均質(zhì)，不能均量。

由于均質(zhì)的機(jī)理有很大的隨機(jī)性。故均質(zhì)池的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于從構(gòu)造上使周期內(nèi)先

后到達(dá)的廢水，有機(jī)會(huì)充分混合。以下為幾種常用的池型。

1.同心圓平面布置方式

見(jiàn)圖3-3o

2.矩形平面布置方式

圖3-3同心圓平面布置均質(zhì)池圖3-4矩形平面布置均質(zhì)池

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3.方形平面布置方式

見(jiàn)圖3-5o

以上均質(zhì)池均有大量隔板，在水質(zhì)清時(shí)，雖能保證均質(zhì)作用，但當(dāng)廢水含雜質(zhì)多

時(shí)有維護(hù)問(wèn)題，故隔板底宜距池底保持一定距離。根據(jù)試驗(yàn)及實(shí)踐，在正方形及其他

形式較小規(guī)模均質(zhì)池中，隔板可以取消，而仍有明顯均質(zhì)效果。

4.結(jié)合沉淀池的沿程進(jìn)水式

我國(guó)近年也有將沉淀池與均質(zhì)池相結(jié)合的作法，見(jiàn)圖3-6。在這種池中，均質(zhì)作用

主要靠池沿的沿程進(jìn)水，使同時(shí)進(jìn)池的污水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，達(dá)到與不同時(shí)序的污水

混合的目的。池中設(shè)泥斗及刮泥機(jī)，與一般沉淀池相同。根據(jù)運(yùn)行實(shí)測(cè)結(jié)果看，均質(zhì)

效果也相當(dāng)好。

圖3-5方形平面布置均質(zhì)池圖3-6均質(zhì)沉淀結(jié)合式

5.回流式

將均質(zhì)池部分出水，用適當(dāng)?shù)蛽P(yáng)程提升機(jī)械提升［圖3-7(a)］,或用池后泵抽部分

壓力水［當(dāng)泵的能力較大，有富余能力時(shí)，見(jiàn)圖3-7(明回流至均質(zhì)池端，重新沿程分配

進(jìn)水，可使均質(zhì)效果提高。

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多孔管______________分壓力水回fti

來(lái)水

一出水

0

（，）回施漿

<b)

圖3-7回流式均質(zhì)池

（三）均化池（均量、均質(zhì)）

均化池既能均量，又能均質(zhì)，在池中設(shè)置攪攔裝置，出水泵的流量用儀表控制。

池前須設(shè)置格柵、沉砂池，以及（或）磨碎機(jī)，以去除砂礫及其他雜質(zhì)。池后可接二

級(jí)或三級(jí)處理。具體作法一般分為以下兩種。

1.線內(nèi)設(shè)置

池內(nèi)在流程線內(nèi)，見(jiàn)圖3-8。

2.線外設(shè)置

池設(shè)在旁通線上，見(jiàn)圖3-9。線內(nèi)設(shè)置的均量、均質(zhì)效果最好，線外設(shè)置使泵抽水

量大為減少，但均質(zhì)效果降低。

流It計(jì)及

控制儀表-、二級(jí)處理.

出一

方通線

石泥處理回流水

均化池

泵

站

流

計(jì)

控fii

制

圖3?9線外設(shè)置均化池

（四）間歇式均化池（均量、均質(zhì)）

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當(dāng)水量規(guī)模較小時(shí)，可以設(shè)間歇貯水、間歇運(yùn)行的均化池，池可分二或三格，交

替使用。池中設(shè)攪拌裝置。池的總?cè)萘靠筛鶕?jù)具體情況，按一至二個(gè)周期設(shè)置。

第三章沉淀和氣浮

第一節(jié)沉淀

沉淀就是利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除的操作。沉淀是廢水處理

用途最廣泛的單元操作之一。

一、沉淀池

沉淀池按在廢水處理流程中的位置，主要分為初次沉淀池和二次沉淀池。

（一）初次沉淀池

城市污水中既含有分散顆粒又含有絮凝性顆粒。設(shè)計(jì)初次沉淀池的容量時(shí)，有效

容積是表面負(fù)荷（過(guò)流率）和沉淀時(shí)間的函數(shù)。由于大多數(shù)沉淀池的池深為3m左右,

雖然停留時(shí)間通常作為設(shè)計(jì)時(shí)的指標(biāo)，但表面負(fù)荷也是一個(gè)有用的標(biāo)志。

用于生物處理前的沉淀池常采用2h的沉淀時(shí)間。當(dāng)只采用初次沉淀處理時(shí)，常選

用3h。我國(guó)對(duì)于前者常采用1?1.5h,對(duì)于后一種情況則為1.5?5h.

（二）二次沉淀池

從生物濾池和曝氣池帶至二次沉淀池中的懸浮固體通常具有良好的凝聚性，因此

豎流式沉淀池特別適宜。但它因有容量小、造價(jià)高、施工較困難等缺點(diǎn)，故國(guó)外使用

也不廣泛。近年來(lái)，應(yīng)用較多的是輻流式沉淀池。表3-1列出對(duì)不同污水量的活性污

泥法二次沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)處理方法和污水流量，可按此表選擇堰負(fù)荷的最大

值，以減少進(jìn)入出水堰的水流速度。通常，在池壁內(nèi)把出水堰建成兩側(cè)有堰的排水槽。

近年來(lái)國(guó)外已較廣泛采用。我國(guó)天津紀(jì)莊子處理廠的輻流式沉淀池也是這種形式。

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污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

表3-1初次沉淀池和二次沉淀池的適用條件及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

池適用條設(shè)計(jì)要點(diǎn)

型件

(1)考慮沉淀污泥發(fā)生腐敗，設(shè)置刮、排泥設(shè)備，迅速排除

初污泥

次對(duì)污水中(2)考慮固體懸浮物及污泥上浮，設(shè)置浮渣去除設(shè)備

沉密度大的固(3)表面負(fù)荷以25?50nr7(m2-d)為標(biāo)準(zhǔn)

淀體懸浮物進(jìn)(4)進(jìn)水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒

池行沉淀分離形整流板

(5)采用溢流堰，堰上負(fù)荷W250m'(md)為標(biāo)準(zhǔn)

(6)長(zhǎng)方形池，最大水平流速為7mm/s

(7)污泥區(qū)容積，靜水壓排泥時(shí)，W2d污泥量；機(jī)械排泥時(shí)，

考慮4h排泥量

(8)排泥靜水壓NL50m

(1)考慮沉淀污泥發(fā)生腐敗，設(shè)置刮、排泥設(shè)備，迅速排除

對(duì)污水中污泥

二以微生物為(2)考慮污泥上浮，設(shè)置浮渣去除設(shè)備

次主體的、密(3)表面負(fù)荷以25?30m3/(m2-d)為標(biāo)準(zhǔn)

沉度小的、因(4)進(jìn)水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒

淀水流作用易形整流板

池發(fā)生上浮的(5)采用溢流堰，堰上負(fù)荷二150m3(m-d)

固體懸浮物(6)長(zhǎng)方形池，最大水平流速為5mm/s

進(jìn)行沉淀分(7)主要溢流設(shè)備的布置，防止污泥上浮出流而使處理水惡

離、化

(8)考慮SVI值增高引起的問(wèn)題

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(9)排泥靜水壓，生物膜法后NL20m,曝氣池后對(duì).9m

二、沉淀池的類型和結(jié)構(gòu)

按水流方向劃分沉淀池，有平流式、輻流式、豎流式三種形式。每種沉淀池均包

括五個(gè)區(qū)，即進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。

表3-2各種沉淀池比較

池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件

(1)沉淀效果好(1)池子配水不易均勻(1)適用于地

平下水位高及地

(2)對(duì)沖擊負(fù)荷和溫(2)采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需

流度變化的適用能力較要單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作量質(zhì)較差地區(qū)

式

強(qiáng)人采用鏈帶式刮泥機(jī)排泥時(shí)，鏈帶(2)適用于大、

的支撐件和驅(qū)動(dòng)件都浸于水中，易銹中、小型污水處

(3)施工簡(jiǎn)易，造價(jià)

較低蝕理廠

(1)排泥方便，管理(1)池子深度大，施工困難適用于處理水

豎簡(jiǎn)單量不大的小型

(2)對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用

流污水處理廠

(2)占地面積小能力較差

式

(3)造價(jià)較高

(4)池徑不宜過(guò)大，否則布水不勻

(1)多為機(jī)械排泥，機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜,對(duì)施工質(zhì)量要求(1)適用于地

輻運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)高下水位較高地

流單區(qū)

式

(2)排泥設(shè)備已趨定(2)適用于大、

型中型污水處理

)'

16

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

第二節(jié)氣浮

氣浮法是以微細(xì)氣泡作為載體，粘附水中的懸浮顆粒上，使其視密度小于水，然

后顆粒被氣泡挾帶浮升至水面與水分離去除的方法。

氣浮法目前在給水、工業(yè)廢水和城市污水處理方面都有應(yīng)用。

一、適用對(duì)象

1.固液分離：污水中固體顆粒粒度小，密度接近或低于水，很難利用沉淀法實(shí)現(xiàn)固液

分離的各類污水。

2.在給水方面，可以用于高含藻水源、低溫低濁水源、受污染水源和工業(yè)原料鹽水的

凈化。

3.液液分離：從污水中分離油類。

4.生物處理剩余污泥濃縮。

5.要求獲得比重力沉淀更高的水力負(fù)荷和固體負(fù)荷，或用地受到限制的場(chǎng)合。

二、分類

氣浮法按照產(chǎn)氣方式不同分為：溶氣氣浮、充氣氣浮和電解氣浮等主要?dú)飧》ū?/p>

較見(jiàn)表3-3。

表3-3主要?dú)飧》ǖ谋容^

類型溶氣氣浮充氣氣浮電解氣浮

1加.壓溶氣1.壓縮空氣通過(guò)微孔板電解池極板產(chǎn)生的氫

產(chǎn)氣方式

2真.空釋氣2.機(jī)械力高速剪切空氣氣和氧氣

力口壓：5O-15O|im氫氣泡03O|im

氣泡尺寸0.5-1.0mm

真空：20-100Hm氧氣泡W60Hm

表面負(fù)荷5-10m3/(m2h)5-10m3/(m2-h)10-50m3/(m2-h)

給水凈化、生活污水、礦物浮選、生活污水、工業(yè)廢水處理。含各

工業(yè)廢水處理。可取代工業(yè)廢水處理。如油脂、種金屬離子、油脂、

適用范圍給水和廢水處理中的沉羊毛等廢水的初級(jí)處乳酪、色度和有機(jī)物

淀和澄清；可用于廢水理。表面活性劑的泡沫的廢水處理

深度處理的預(yù)處理及污分離

17

污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

泥濃縮

第四章混凝和混凝劑

混凝的目的在于通過(guò)向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中

難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合，長(zhǎng)大至能自然沉淀的程度。這個(gè)方法稱作混凝沉淀。

在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。

混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個(gè)階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去

穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架

橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀?xiàng)l件下可以從水中分離去除。

一、混凝劑與助凝劑

（-）常用的無(wú)機(jī)鹽類混凝劑

常用的無(wú)機(jī)鹽類混凝劑見(jiàn)表4-3o

表4-3常用的無(wú)機(jī)鹽類混凝劑

名稱分子式一般介紹

（1）含無(wú)水硫酸鋁50%~52%

（2）適用于水溫為20~40℃

（3）當(dāng)pH=4~7時(shí)，主要去除水中有機(jī)物

精制硫

A12(SO4)3-18H2OpH=5.7~7.8時(shí)，主要去除水中懸浮物

酸鋁

pH=6.4~7.8時(shí)，處理濁度高、色度低

（小于30度）的水

（4）濕式投加時(shí)一般先溶解成10%~20%的溶液

（1）制造工藝較簡(jiǎn)單

（2）無(wú)水硫酸鋁含量各地產(chǎn)品不同，設(shè)計(jì)時(shí)一

工業(yè)硫

A12(SO4)3-18H2O般可采用20%~25%

酸鋁

（3）價(jià)格比精制硫酸鋁便宜

（4）用于廢水處理時(shí),投加量一般為50~200mg/L