污水處理工藝

污水處理工藝定義1用各種方法將污水中所含的污染物分離出來或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物，從而使污水得到凈化的過程。應(yīng)用學科：生態(tài)學（一級學科）；污染生態(tài)學（二級學科）定義2采取物理的、化學的或生物的處理方法對污水進行凈化的措施。應(yīng)用學科：水利科技（一級學科）；環(huán)境水利（二級學科）；水污染防治（水利）（三級學科）應(yīng)用編輯污水處理(sewagetreatment,wastewatertreatment)：為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，并對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè),交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個領(lǐng)域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。工藝選擇準則編輯1)城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)選確定。2)工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體環(huán)境效益等。3)應(yīng)切合實際地確定污水進水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)。必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，作出合理的分析預測。在水質(zhì)構(gòu)成復雜或特殊時，應(yīng)進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開展中試研究。4)積極審慎地采用高效經(jīng)濟的新工藝。對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠設(shè)計參數(shù)后再進行應(yīng)用。分類編輯《水污染控制工程》分類不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)：1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉淀池（平流、豎流、輻流、斜流）；2、混凝澄清；3、浮力浮上法：隔油、氣?。?、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法污染物的生物化學轉(zhuǎn)化技術(shù)：1、活性污泥法：SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等2、生物膜法：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池等3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等4、自然條件下的生物處理法：穩(wěn)定塘、生態(tài)系統(tǒng)塘、土地處理法污染物的化學轉(zhuǎn)化技術(shù)：1、中和法：酸堿中和2、化學沉淀法：氫氧化物沉淀、鐵氧體沉淀、其他化學沉淀3、氧化還原法：藥劑氧化法、藥劑還原法、電化學法4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉溶解態(tài)污染物的物理化學分離技術(shù)：1、吸附法2、離子交換法3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發(fā)、結(jié)晶、冷凍根據(jù)常見污水處理方法分類物理法：物理或機械的分離過程。過濾,沉淀,離心分離,上浮等化學法：加入化學物質(zhì)與污水中有害物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉淀等物理化學法：物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥,生物濾池,生物轉(zhuǎn)盤,氧化塘,厭氣消化等廢水的化學方法分類混凝向膠狀渾濁液中投加電解質(zhì),凝聚水中膠狀物質(zhì),使之和水分開混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等中和酸堿中和,pH達中性石灰,石灰石,白云石等中和酸性廢水,CO2中和堿性廢水硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等氧化還原投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質(zhì)氧化(或還原)為無害物質(zhì)氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫(yī)院廢水等電解在廢水中插入電極板,通電后,廢水中帶電離子變?yōu)橹行栽与娫?電極板等含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水萃取將不溶于水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質(zhì)溶于此溶劑中,然后利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設(shè)備有脈沖篩板塔,離心萃取機等含酚廢水等吸附(包含離子交換)將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等吸附塔,再生裝置染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用于深度處理。工藝流程編輯現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預處理。二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標準。三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。整個過程為通過粗格柵的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。MBR污水處理工藝工藝流程原水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→生物反應(yīng)器→循環(huán)泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統(tǒng)MBR污水處理工藝說明污水經(jīng)格柵進入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進入生物反應(yīng)器，通過PLC控制器開啟曝氣機充氧，生物反應(yīng)器出水經(jīng)循環(huán)泵進入膜分離處理單元，濃水返回調(diào)節(jié)池，膜分離的水經(jīng)過快速混合法氯化消毒（次氯酸鈉、漂白粉、氯片）后，進入中水貯水池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設(shè)備進行反沖洗，反沖污水返回調(diào)節(jié)池。通過生物反應(yīng)器內(nèi)的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時，關(guān)閉進水閥和污水循環(huán)閥，打開藥洗閥和藥劑循環(huán)閥，啟動藥液循環(huán)泵，進行化學清洗操作。MBR工藝特點膜生物處理技術(shù)應(yīng)用于廢水再生利用方面，具有以下幾個特點：（1）能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，占地面積小，出水水質(zhì)好，一般不須經(jīng)三級處理即可回用。（2）可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應(yīng)器的占地面積相應(yīng)減少。（3）由于可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統(tǒng)中各種代謝過程順利進行。（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解?！?〕膜處理技術(shù)與其它的過濾分離技術(shù)一樣，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，膜作為一種過濾介質(zhì)堵塞，膜的通過水量運轉(zhuǎn)時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命。（6）MBR技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理中，由于其工藝簡單，操作方便，可以實現(xiàn)全自動運行管理。SBR污水處理工藝概要SBR污水處理工藝即序批式活性污泥法，全稱為：序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）。簡稱（SBR-SequencingBatchReactor）間歇式活性污泥法污水處理工藝，SBR工藝。它是基于以懸浮生長的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理活性污泥法的工藝。按時序來以間歇曝氣方式運行，改變活性污泥生長環(huán)境的，被全球廣泛認同和采用的污水處理技術(shù)。工藝流程一種具有代表性的SBR工藝流程是：通過格柵預處理的廢水，進入集水井，由潛污泵提升進入SBR反應(yīng)池，采用水流曝氣機充氧，處理后的水由排水管排出，剩余污泥靜壓后，由SBR池排入污泥井，污泥作為肥料。分批式操作：時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，如SBR運行周期由進水時間、反應(yīng)時間、沉淀時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間，可以適當靈活調(diào)節(jié)。計算方法：沉淀排水時間(Ts+D)一般按2～4h設(shè)計。閑置時間(Tx)一般按0.5~1h設(shè)計。設(shè)定反應(yīng)時間為(Tf)。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]時間分配例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。工藝特點SBR工藝作為一種活性污泥工藝，也有活性污泥工藝的優(yōu)缺點，如活性污泥工藝優(yōu)點:污水適應(yīng)性強，建設(shè)費用較低?；钚晕勰喙に嚨娜秉c：運行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。SBR工藝還有獨有的特點。其總的優(yōu)缺點參見以下：優(yōu)點處理工藝流程簡單:工藝過程五個階段：進水、曝氣、沉淀、排水、待機。間歇式曝氣、非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。構(gòu)筑物數(shù)量少、造價低:不需要設(shè)初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設(shè)施，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略。便于操作和維護管理。避免了傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器處理效率低、占地大的缺點。結(jié)構(gòu)簡單組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。處理后出水水質(zhì)好。良好的自控系統(tǒng),良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數(shù)據(jù)稱CODCr平均去除率能達到94%以上，強于單級好氧處理工藝。運行上的有序和間歇操作。特別適用在難生化降解的廢水處理。解決了UASB等高效厭氧反應(yīng)器，容易在出現(xiàn)水解酸化階段酸性積累從而抑制產(chǎn)甲烷段處理效率的問題。占地少，能耗低，投資省，運行管理方便缺點嚴重依靠現(xiàn)代自動化控制技術(shù)。自動化程度要求較高，操作、管理、維護，對操作管理人員素質(zhì)要求較高。如采用人工操作，會出現(xiàn)因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。適用范圍中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)污水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。

需要較高出水水質(zhì)的地方，如風景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。

水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。

用地緊張的地方。

對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。

非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)污水與分散點源污染的治理。SBR設(shè)計要點1、運行周期（T）的確定

SBR的運行周期由充水時間、反應(yīng)時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間（tv）應(yīng)有一個最優(yōu)值。如上所述，充水時間應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應(yīng)適當取長一些；當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1～4h。反應(yīng)時間（tR）是確定SBR反應(yīng)器容積的一個非常主要的工藝設(shè)計參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質(zhì)、反應(yīng)器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理污水，反應(yīng)時間可以取短一些，反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的污水，反應(yīng)時間可適當取長一些。一般在2～8h。沉淀排水時間（tS+D）一般按2～4h設(shè)計。閑置時間（tE）一般按2h設(shè)計。

一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD

周期數(shù)n﹦24/tC

2、反應(yīng)池容積的計算

假設(shè)每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應(yīng)池的污水量為q/n·N。各反應(yīng)池的容積為：

V:各反應(yīng)池的容量

1/m：排出比

n：周期數(shù)（周期/d）

N:每一系列的反應(yīng)池數(shù)量

q：每一系列的污水進水量（設(shè)計最大日污水量）（m3/d）

3、曝氣系統(tǒng)

序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應(yīng)是在規(guī)定的曝氣時間內(nèi)能供給的需氧量，在設(shè)計中，高負荷運行時每單位進水BOD為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時為1.5～2.5kgO2/kgBOD。在序批式活性污泥法中，由于在同一反應(yīng)池內(nèi)進行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應(yīng)池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。

4、排水系統(tǒng)⑴上清液排除出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排水時間內(nèi)，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。

⑵為預防上清液排出裝置的故障，應(yīng)設(shè)置事故用排水裝置。

⑶在上清液排出裝置中，應(yīng)設(shè)有防浮渣流出的機構(gòu)。

序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應(yīng)排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：

1)應(yīng)能既不擾動沉淀的污泥，又不會使污泥上浮，按規(guī)定的流量排出上清液。（定量排水）

2)為獲得分離后清澄的處理水，集水機構(gòu)應(yīng)盡量靠近水面，并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能）

3)排水及停止排水的動作應(yīng)平穩(wěn)進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）

排水裝置的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。

5、排泥設(shè)備

設(shè)計污泥干固體量=設(shè)計污水量×設(shè)計進水SS濃度×污泥產(chǎn)率/1000

在高負荷運行（0.1～0.4kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產(chǎn)量以每流入1kgSS產(chǎn)生1kg計算，在低負荷運行（0.03～0.1kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1kgSS產(chǎn)生0.75kg計算。

在反應(yīng)池中設(shè)置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設(shè)初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應(yīng)采用不易堵塞的泵型。SBR設(shè)計主要參數(shù)序批式活性污泥法的設(shè)計參數(shù)，必須考慮處理廠的地域特性和設(shè)計條件（用地面積、維護管理、處理水質(zhì)指標等）適當?shù)拇_定。

用于設(shè)施設(shè)計的設(shè)計參數(shù)應(yīng)以下值為準：

項目參數(shù)

BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d)0.03～0.4

MLSS(mg/l)1500～5000

排出比(1/m)1/2～1/6

安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深)50以上

序批式活性污泥法是一種根據(jù)有機負荷的不同而從低負荷（相當于氧化溝法）到高負荷（相當于標準活性污泥法）的范圍內(nèi)都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由于將曝氣時間作為反應(yīng)時間來考慮，定義公式如下：

QS：污水進水量（m3/d）

CS：進水的平均BOD5(mg/l)

CA：曝氣池內(nèi)混合液平均MLSS濃度(mg/l)

V：曝氣池容積

e：曝氣時間比e=n·TA/24

n:周期數(shù)TA:一個周期的曝氣時間

序批式活性污泥法的負荷條件是根據(jù)每個周期內(nèi)，反應(yīng)池容積對污水進水量之比和每日的周期數(shù)來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內(nèi)容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調(diào)節(jié)有機物負荷。進一步說，由于曝氣時間容易調(diào)節(jié)，故通過改變曝氣時間，也可調(diào)節(jié)有機物負荷。

在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數(shù)、每日曝氣時間等進行研究。

在用地面積受限制的設(shè)施中，適宜于高負荷運行，進水流量小負荷變化大的小規(guī)模設(shè)施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產(chǎn)初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。

不同負荷條件下的特征

有機物負荷條件（進水條件）高負荷運行低負荷運行

間歇進水間歇進水、連續(xù)

運行條件BOD-SS負荷（kg-BOD/kg-ss·d）0.1～0.40.03～0.1

周期數(shù)大（3～4）小（2～3）

排出比大小

處理特性有機物去除處理水BOD<20mg/l去除率比較高

脫氮較低高

脫磷高較低

污泥產(chǎn)量多少

維護管理抗負荷變化性能比低負荷差對負荷變化的適應(yīng)性強，運行的靈活性強

用地面積反應(yīng)池容積小，省地反應(yīng)池容積較大

適用范圍能有效地處理中等規(guī)模以上的污水，適用于處理規(guī)模約為2000m3/d以上的設(shè)施適用于小型污水處理廠，處理規(guī)模約為2000m3/d以下，適用于不需要脫氮的設(shè)施。醫(yī)用處理編輯醫(yī)院污水處理流程醫(yī)院污水處理流程選擇是醫(yī)院污水處理設(shè)計的關(guān)鍵，流程是否合理將直接影響處理效果、工程投資、運行費用以及管理安全等問題。確定工藝流程要依據(jù)醫(yī)院的性質(zhì)、處理要求、排污去向以及技術(shù)經(jīng)濟條件等因素，其基本原則是：一、根據(jù)醫(yī)院污水的排向和處理要求確定醫(yī)院污水處理的級別。如醫(yī)院污水是排入城市下水道，則根據(jù)《污水排入城市下水道的水質(zhì)標準》和《醫(yī)院污水排放標準》要求，可采用一級處理消毒的工藝流程。如污水是直接排入地面水體，則應(yīng)按《污水綜合排放標準》要求進行處理，通常需要用二級處理消毒工藝。如有特殊要求時，甚至需要采用三級處理工藝，如在水源二級保護區(qū)以外的地面水三級水域或污水回用時。二、根據(jù)醫(yī)院污水排出口的標高和所接入的城市下水道的標高之差，確定是采用自排式還是提升式的消毒工藝。高差大于600mm即可以采用虹吸定比自排式消毒工藝，高差較小時可采用超聲波自動定比投氯消毒工藝或提升式定比投氯消毒工藝。三、根據(jù)醫(yī)院性質(zhì)、規(guī)模和技術(shù)經(jīng)濟條件選擇消毒劑的種類。一般大中型醫(yī)院推薦使用液氯消毒工藝。在人口稠密的地方可采用次氯酸鈉消毒工藝。有條件的傳染病醫(yī)院可采用臭氧消毒工藝、小型醫(yī)院可采用氯片消毒工藝。四、放射性廢水、重金屬廢水及其他特殊廢水應(yīng)分別采取相應(yīng)的處理工藝，如放射性廢水采舊衰變貯存池處理，重金屬廢水可