污水處理工藝

1、定義 1用各種方法將污水中所含的污染物分離出來或將其轉化為無害物，從而使污水得到凈化的過程。 應用學科：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）污水處理 (sewage treatment,wastewater treatment)：為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求，并對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農業(yè),交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲

2、等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。1) 城市污水處理工藝應根據處理規(guī)模、水質特性、受納水體的環(huán)境功能及當地的實際情況和要求，經全面技術經濟比較后優(yōu)選確定。2) 工藝選擇的主要技術經濟指標包括：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) 應切合實際地確定污水進水水質，優(yōu)化工藝設計參數。必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定，作出合理的分析預測。在水質構成復雜或特殊時，應進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應開展中試研究。4)

3、60;積極審慎地采用高效經濟的新工藝。對在國內首次應用的新工藝，必須經過中試和生產性試驗，提供可靠設計參數后再進行應用。水污染控制工程分類不溶態(tài)污染物的分離技術：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化技術：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化技術

4、：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：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)、結晶、冷凍根據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：加入化學物質與污水中有害物質發(fā)生化學反應的轉化過程。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

5、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?；钚晕勰?生物濾池,生物轉盤,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,凝聚水中膠狀物質,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,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質氧化劑有空氣(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

6、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,N503 等設備有脈沖篩板塔,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?，F代污水處理技術，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

7、體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，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(BOD，COD 物質)，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、氮和磷等能夠導致水體富營養(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過污水提升泵提升后，經過格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初

8、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備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，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備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。MBR 污水處理工藝工藝流程原水格柵調節(jié)池提升泵生物反應器循

9、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格柵進入調節(jié)池后經提升泵進入生物反應器，通過 PLC 控制器開啟曝氣機充氧，生物反應器出水經循環(huán)泵進入膜分離處理單元，濃水返回調節(jié)池，膜分離的水經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備進行反沖洗，反沖污水返回調節(jié)池。通過生物反應器內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

10、點膜生物處理技術應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、膠體物質、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，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。（2）可使生物處理單元內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，生物反應器的占地面積相應減少。（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。5膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的

11、運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉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 技術應用在城市污水處理中，由于其工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理。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（SequencingBatch Reactor Activated Sludge Process）。簡稱（SBR-Sequencing Batch Reactor）

12、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。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

13、割的操作方式，如 SBR 運行周期由進水時間、反應時間、沉淀時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間，可以適當靈活調節(jié)。計算方法：沉淀排水時間( Ts+D) 一般按 24h 設計。閑置時間( Tx) 一般按 0.51h 設計。 設定反應時間為( Tf) 。一個周期所需時間 TTf+Ts+D+Tx 。1時間分配例子，如：運行周期 12h，其中進水 2h，曝氣 48h，沉淀 2h，排水 1h。工藝特點:SB

14、R 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)點污水適應性強，建設費用較低?；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)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀 靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。構筑物數量少、造價低:不需要設初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設施，調節(jié)池、初沉池也可省略。便于操作和維護管理。 避免了傳統(tǒng)厭氧反應器處理效率低、占地大的缺點。結構簡單

15、組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。處理后出水水質好。良好的自控系統(tǒng),良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數據稱 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 等高效厭氧反應器，容易在出現水解酸化階段酸性積累從而抑制產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代自動化控制技術。自動化程度要求較高，操作、管理、維護，對操作管理人員素質要求較高。如采用人工操作，會出現因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。適用

16、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）應有一個最優(yōu)值。如上所述，充水時間應根據具體的

17、水質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 14h。反應時間（tR）是確定 SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數，其數值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質、反應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，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質或有毒物質的污水，反應時間可適當取長一些。一般在 28h。沉淀排水時間（tS+D）一般按 24h 設計。閑置時間（

18、tE）一般按 2h 設計。一個周期所需時間 tCtRtStD周期數 n24/tC2、反應池容積的計算假設每個系列的污水量為 q，則在每個周期進入各反應池的污水量為 q/n·N。各反應池的容積為：V:各反應池的容量1/m：排出比n：周期數（周期/d）N:每一系列的反應池數量q：每一系列的污水進水量（設計最大日污水量）（m3/d）3、曝氣系統(tǒng)序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規(guī)定的曝氣時間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時每單位進水 BOD 為 0.51.5kgO2/kgBOD，低負荷運

19、行時為 1.52.5kgO2/kgBOD。在序批式活性污泥法中，由于在同一反應池內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)上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，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。為預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：1

20、) 應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，集水機構應盡量靠近水面，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平穩(wěn)進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）排水裝置的結構形式，根據升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。5、排泥設備設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水 SS 濃度×污泥產率/1000在高負荷運行（0.10.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產量以每流入 

21、;1 kgSS 產生 1 kg 計算，在低負荷運行（0.030.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入 1 kgSS 產生 0.75 kg 計算。在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得 23%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應采用不易堵塞的泵型。SBR 設計主要參數序批式活性污泥法的設計參數，必須考慮處理廠的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當的確定。用于設施設計的設計參數應以下

22、值為準：項 目 參 數BOD-SS 負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.030.4MLSS(mg/l) 15005000排出比(1/m) 1/21/6活安全高度 (cm)( 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/24n:周期數 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每個周期內，反