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1、第一章 污廢水處理與維護(hù)1、 物理性質(zhì)及指標(biāo):水溫,色度,臭味,固體含量(105-110烘干至恒重)2、 化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo):pH,氮磷,硫酸鹽與硫化物,氯化物,非重金屬無機(jī)有毒物質(zhì),重金屬離子3、 含氮物質(zhì):凱斯氮(有機(jī)氮+氨氮),硝酸鹽氮,亞硝酸鹽氮4、 維護(hù)管理的一般要求(運(yùn)行管理+維護(hù)保養(yǎng))(1) 運(yùn)行管理的一般要求:熟悉處理工藝和設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行要求與技術(shù)指標(biāo);了解處理工藝,熟悉崗位設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行要求和技術(shù)指標(biāo);各崗位有工藝系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖、安全操作規(guī)程等,并示于明顯部位;按要求巡視檢查構(gòu)筑物、設(shè)備、電器盒儀表運(yùn)行情況;按時(shí)做好運(yùn)行記錄,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤;發(fā)現(xiàn)不正常,及時(shí)處理或上報(bào);保持各設(shè)備清
2、潔,無漏水漏氣等;水處理構(gòu)筑物堰口、池壁應(yīng)保持清潔、完好;根據(jù)設(shè)備的不同要求,及時(shí)檢查,添加或更換潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂;各種閘井內(nèi)應(yīng)無積水;加強(qiáng)水質(zhì)和污泥管理;對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)、能源和材料消耗等準(zhǔn)確計(jì)量。(2) 維護(hù)保養(yǎng):熟悉機(jī)電設(shè)備的維修規(guī)定;對(duì)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)及各種閘閥、護(hù)欄、爬梯、管道、支架和蓋板等定期檢查、維修及防腐處理,并及時(shí)更換破損的照明設(shè)備;經(jīng)常檢查和緊固各種設(shè)備連接件,定期更換聯(lián)軸器的易損件;各種管道閘閥定期做啟閉試驗(yàn),絲框經(jīng)常加注潤(rùn)滑油脂;定期檢查清掃電器控制柜,并測(cè)試各種技術(shù)性能;定期檢查電動(dòng)閘閥的限位開關(guān)、手動(dòng)與電動(dòng)連鎖裝置;每次停泵后檢查填料或 油封處的密封情況,并作必要處理;設(shè)鋼
3、絲繩的裝置,繩的磨損量大于原直徑的10%,或其中一股已經(jīng)斷裂時(shí)必須更換;各種設(shè)備除日常維護(hù)保養(yǎng)外還應(yīng)按設(shè)計(jì)要求或制造廠要求進(jìn)行大中小修;構(gòu)筑物之間的連接管道、明渠等每年清理一次;鍋爐、壓力容器等設(shè)備重點(diǎn)部位的檢修,應(yīng)由安全勞動(dòng)部門認(rèn)可的維修單位負(fù)責(zé);檢修各類設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)備的要求,保證其同軸度、靜平衡或動(dòng)平衡等技術(shù)要求;可燃?xì)怏w報(bào)警器每年檢修一次;各種工藝管線應(yīng)按要求定期涂飾不同顏色的油漆或涂料;不得將維修設(shè)備更換的潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂及其他雜物丟入污水處理設(shè)施內(nèi);維修機(jī)械設(shè)備時(shí)不得隨意搭接臨時(shí)動(dòng)力線;建筑物、構(gòu)筑物等的避雷、防爆裝置的測(cè)試、維修及其周期應(yīng)符合電業(yè)和消防部門的規(guī)定;定期檢查和更換救
4、生衣、救生圈、消防設(shè)施等防護(hù)用品。5、 調(diào)節(jié)池的運(yùn)營(yíng)管理:為促進(jìn)廢水混合,水質(zhì)均化,防止污泥堆積,一般要設(shè)置曝氣或攪拌裝置,且水位變動(dòng)時(shí),要對(duì)攪拌裝置進(jìn)行調(diào)整;為防止廢水的腐敗,可以用曝氣方式進(jìn)行攪拌,且曝氣鼓風(fēng)機(jī)最好專用,攪拌強(qiáng)度隨調(diào)節(jié)池水位變化;對(duì)于含揮發(fā)性物質(zhì)和發(fā)泡性物質(zhì)的廢水,要避免曝氣式攪拌,采取更為恰當(dāng)?shù)拇胧?;處理含酸廢水時(shí),要注意檢查調(diào)節(jié)池的耐酸涂層及襯里,出現(xiàn)問題及時(shí)修補(bǔ);清掃調(diào)節(jié)池時(shí),避免個(gè)人單獨(dú)作業(yè),且要注意換氣,防止有害氣體和缺氧現(xiàn)象的發(fā)生。6、 氣浮的運(yùn)行管理要求:加壓水泵的流量和出口壓力應(yīng)保持為原水量的20%30%;應(yīng)注意使空氣充分混入,或通過壓縮機(jī)壓入;應(yīng)注意溶氣罐
5、氣液界面及過??諝獾呐懦鰻顩r;加壓水的噴出狀況是否均勻,上浮池水面的微小氣泡是否為乳白色,有無粗大氣泡發(fā)生;氣泡的吸附性如何,上浮的浮渣是否穩(wěn)定;浮渣能否順利排除,處理水的外觀如何。第二章 物理化學(xué)法1、 物理法:格柵與篩網(wǎng)、均質(zhì)調(diào)節(jié)、沉淀過濾(除漂浮物、懸浮物、砂鹽油)化學(xué)法:中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、點(diǎn)解(除無機(jī)或有機(jī)溶解性污染物)物理化學(xué)法:混凝法、氣浮法、吸附法、離子交換法、膜分離、消毒(除溶解性或膠體污染物)2、 格柵(1) 粗格柵(50100mm)、中格柵(1040mm)、細(xì)格柵(310mm)(2) 運(yùn)行控制條件:柵距;過柵流速(柵前流速0.40.8 m/s,過柵流速0.61.0m
6、/s);水頭損失(一般0.080.15m);柵渣量。(3) 維護(hù)管理:每天對(duì)柵條、除渣耙、柵渣箱和前后水渠等進(jìn)行清掃,及時(shí)清運(yùn)柵渣,保持格柵通暢;檢查并調(diào)節(jié)柵前的流量調(diào)節(jié)閥門,保證過柵流速的均勻分布,同時(shí)利用投入工作的格柵臺(tái)數(shù)將過柵流速控制在所要求的范圍內(nèi);定期檢查渠道的沉砂情況;格柵除污機(jī)的維護(hù)管理(異響、柵條變形、加油);衛(wèi)生與安全(通風(fēng))3、 調(diào)節(jié)池(1) 主要作用為均質(zhì)、均量,不是調(diào)節(jié)pH(2) 常見類型、作用和特點(diǎn):水量調(diào)節(jié)池:一般要求只是調(diào)節(jié)水量,只設(shè)簡(jiǎn)單的水池,保持必要的調(diào)節(jié)池容量并使出水均勻即可;水質(zhì)調(diào)節(jié)池:為了是廢水水質(zhì)達(dá)到均衡,調(diào)節(jié)池在構(gòu)造上和功能上采取如下的措施:穿孔導(dǎo)流
7、槽式調(diào)節(jié)池(同時(shí)進(jìn)入調(diào)節(jié)池的廢水由于流程長(zhǎng)短不一,使前后進(jìn)入調(diào)節(jié)池的 廢水相混合,以此來聚合水質(zhì));增加攪拌設(shè)備(空氣攪拌:廢水中含有有害的揮發(fā)物或溶解氣體時(shí),廢水中的還原性污染物能被空氣中的氧氣氧化成有害物質(zhì)時(shí),空氣中的二氧化碳能使廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為沉淀物或有毒揮發(fā)物時(shí)不能用此法攪拌;機(jī)械攪拌:混合效果好,占地小,但動(dòng)力消耗大;水力攪拌:池底設(shè)穿孔管,與水泵壓力管相連,用壓力進(jìn)行攪拌,優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行,但動(dòng)力消耗大);事故調(diào)節(jié)池:工業(yè)廢水處理系統(tǒng)發(fā)生產(chǎn)物料泄露或周期性沖擊負(fù)荷時(shí),宜設(shè)置事故次,起分流儲(chǔ)水作用,待事故結(jié)束后,將調(diào)節(jié)池廢水以小流量排入調(diào)節(jié)池。只在特殊情況下才使用,對(duì)保護(hù)處理系統(tǒng)不受
8、沖擊、減少調(diào)節(jié)池容積有十分重要的作用。(3) 運(yùn)行管理要點(diǎn):有效容積應(yīng)能容納水質(zhì)水量變化一個(gè)周期所排放的全部廢水量,為同時(shí)獲得要求的某種預(yù)處理(水解酸化等)效果,應(yīng)適當(dāng)增加池容;盡管調(diào)節(jié)池前一般都設(shè)格柵,但池中仍有可能積累大量沉淀物,應(yīng)及時(shí)將沉淀物清除,以免減小調(diào)節(jié)池的有效容積,影響調(diào)節(jié)效果;經(jīng)常巡查、觀察水位變化,定期檢查進(jìn)出水水質(zhì),以考察其運(yùn)行狀況和調(diào)節(jié)效果,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)解決;事故調(diào)節(jié)池的閥門必須能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制,以保證事故發(fā)生時(shí),能及時(shí)將事故廢水排入池中,另外事故池平時(shí)應(yīng)保持排空狀態(tài),保證事故發(fā)生時(shí)能容納所有的事故廢水。4、 沉淀(1) 去除對(duì)象:粒徑100m以上,在2h左右沉降時(shí)間內(nèi)
9、能分離出來的懸浮固體(2) 沉砂池 平流沉砂池(運(yùn)行參數(shù):池內(nèi)水平流速最大為0.30m/s,最小為0.15m/s;停留時(shí)間一般為3060s,最大流量時(shí)停留時(shí)間不小于30s;有效水深不應(yīng)大于1.2m,每格寬度不宜小于0.6m) 曝氣沉砂池(克服普通沉砂池沉砂中含約15%有機(jī)物的缺點(diǎn),運(yùn)行參數(shù):在最大流量時(shí)停留時(shí)間為13min,水平流速為0.1m/s;保證池內(nèi)水的旋轉(zhuǎn)速度在0.3m/s左右,處理每方水的曝氣量為0.10.2m3空氣,有效水深23m,寬深比1:1.5) 旋流沉砂池(池型簡(jiǎn)單、占地小、運(yùn)行費(fèi)用低、除砂效果好)(3) 沉淀池 組成:流入?yún)^(qū),沉降區(qū),流出區(qū),污泥區(qū) 按水流方向分類:平流式(
10、廢水由進(jìn)水格經(jīng)淹沒空口進(jìn)入池內(nèi),在空口后面設(shè)有擋板或穿孔整流墻,用來消能穩(wěn)流;有效水深一般為23m,停留時(shí)間12h,表面負(fù)荷13m/h,流速不大于5mm/s;優(yōu)點(diǎn)沉降區(qū)大,沉降效果好,造價(jià)低,對(duì)廢水流量的適應(yīng)性強(qiáng);缺點(diǎn)占地面積大,排泥困難) 豎流式(優(yōu)點(diǎn)排泥容易,不必設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備,占地面積??;缺點(diǎn)造價(jià)高,單池容量小,池深大,施工困難,使用于中小型處理廠) 輻流式(建筑容量大,采用機(jī)械刮泥,運(yùn)行較好,管理簡(jiǎn)單;水流流速不穩(wěn)定,機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜,造價(jià)高。適用于處理水量大的場(chǎng)合) 斜板(管)式(根據(jù)淺層沉降原理設(shè)計(jì);為防止水流短路,要在池壁與斜板或斜管體間隙處安裝阻流板;優(yōu)點(diǎn)減少池深,縮短沉淀時(shí)
11、間,減少沉淀池體積,提高沉淀效率;缺點(diǎn)造價(jià)高,上部會(huì)大量繁殖藻類,導(dǎo)致污泥增加,板間易積泥,不宜處理粘性較高的泥渣) 沉淀池的選擇原則A、 根據(jù)水量的大小選擇(量大選擇平流式或輻射流式,量小選擇豎流式或斜板式)B、 根據(jù)懸浮物的沉降性能與泥渣性能來選擇(流動(dòng)性差比重大的污泥,不能用水靜壓力排泥,需用機(jī)械排泥,不宜采用豎流式,采用平流式和輻射流式;對(duì)于粘度大的,不宜采用斜板式以免堵塞)C、 根據(jù)總體布置與地質(zhì)條件來選擇(用地緊張用豎流式和斜板式,地下水位高、施工困難地區(qū)不宜豎流式,用平流式)D、 根據(jù)造價(jià)高低與運(yùn)行管理水平來選擇(平流式造價(jià)低,而豎流式、斜板式造價(jià)高;豎流式排泥方便,管理簡(jiǎn)單,輻
12、射流式排泥設(shè)備復(fù)雜,要求較高的運(yùn)行管理水平) 沉淀池運(yùn)行管理:工藝參數(shù)控制(水力表面負(fù)荷,水力停留時(shí)間,出水堰板的溢流負(fù)荷);工藝控制(流速,增減沉淀池?cái)?shù)量,排泥除渣)5、 隔油(利用自然上浮去除水中可浮油)(1) 常見類型:平流式隔油池,斜板式隔油池(2) 運(yùn)行管理:同時(shí)具備收油和排泥措施;應(yīng)密閉或加活動(dòng)蓋板,防止油氣環(huán)境污染和火災(zāi),防雨保溫;集油管和污油輸送管設(shè)蒸汽加熱防止冬季污油凝固;禁火并配備消防器材和其他消防手段;附近設(shè)蒸汽管道接頭,便蒸汽撲火,或加熱清理管道或去污。6、 過濾(1) 原理:去除的三種作用(篩濾作用,沉淀作用,接觸吸附作用)表面過濾以篩濾為主,去除大粒徑顆粒;深層過濾
13、以沉淀和接觸吸附為主,去除微小顆粒(2) 濾池主要組成部分:濾料層(要求:足夠的機(jī)械強(qiáng)度,足夠的化學(xué)穩(wěn)定性,適當(dāng)?shù)牧郊?jí)配,合適的濾料顆粒均勻程度。石英砂單層濾料濾池濾料粒徑為0.51.2mm);承托層(要求:最大反沖洗強(qiáng)度時(shí)不能松動(dòng),空隙要盡量均勻,以便配水均勻);配水系統(tǒng)(將反沖洗水均勻分配到整個(gè)濾池)沖洗系統(tǒng)(反沖洗,反沖洗加表面沖洗,氣水反沖洗需較高沖洗強(qiáng)度時(shí)使用,常用于粗濾料的沖洗,污水深度過濾必須采用氣水反沖洗)7、 化學(xué)沉淀法(主要去除重金屬):常用化學(xué)沉淀法類型(氫氧化物沉淀法,硫化物沉淀法比氫氧化物去除更徹底,碳酸鹽沉淀法除Zn、Cu、Pb,鋇鹽沉淀法去除CrO42-等陰離子
14、)8、 化學(xué)氧化還原法(1)常用氧化法:空氣氧化法,氯氧化法,臭氧氧化法 臭氧氧化優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):a 臭氧對(duì)臭味、色度、細(xì)菌、有機(jī)物和無機(jī)物都有顯著的去除效果;b 廢水經(jīng)處理后,殘留于廢水中的臭氧容易自行分解,一般不產(chǎn)生二次污染,并且能增加水中的溶解氧;c 制備臭氧用的電和空氣不必儲(chǔ)存和運(yùn)輸,操作管理也較方便;缺點(diǎn):a 臭氧發(fā)生器耗電量較大,運(yùn)行成本高;b 高濃度臭氧是有毒氣體,對(duì)眼和呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用,因此在操作時(shí)應(yīng)該注意個(gè)人防護(hù),并加強(qiáng)通風(fēng);c 臭氧具有強(qiáng)腐蝕性,與之接觸的容器、管路等均應(yīng)采用耐腐蝕材料或作防腐處理,耐腐蝕材料可采用不銹鋼或塑料;d 臭氧的利用率較低,造成投加量增加。這
15、些缺點(diǎn)限制了臭氧在廢水處理中的應(yīng)用,目前臭氧氧化法主要用于低濃度、難降解有機(jī)廢水的處理和消毒殺菌。(2)還原法主要去除重金屬離子:六價(jià)鉻(硫酸亞鐵+石灰還原),二價(jià)汞(活潑金屬鐵屑等置換)9、 電解(直流電場(chǎng)下電極上的氧化還原反應(yīng)去除廢水中污染物)常用電解法:電化學(xué)氧化法(含CN-廢水),電化學(xué)還原法,電解凝聚法,電解氣浮法。電解氣浮法的運(yùn)營(yíng)管理:a 控制極板的間距:極板間距一般為30-40mm,過大則電壓要求高,電耗大,過小不僅安裝不便,而且極板材料耗量大;b 控制槽電壓:電能消耗與電壓有關(guān),槽電壓取決于廢水的電阻率和極板間距;一般廢水的電阻率控制在1200cm。對(duì)于導(dǎo)電性能差的廢水要投加食
16、鹽,以改善導(dǎo)電性能,投加食鹽可以降低電壓,使電能消耗減少;c 控制電流密度:廢水中污染物濃度較大時(shí),可適當(dāng)提高電流密度,反之則可降低電流密度,當(dāng)廢水中污染物濃度一定時(shí),電流密度越大,則電壓越高,處理速率加快,但電能消耗量增加,且副反應(yīng)數(shù)量增加。適宜的電流密度由實(shí)驗(yàn)確定,選擇污染物去除效率高且耗電量低的點(diǎn)作為運(yùn)行控制的指標(biāo)。d 控制電解槽的pH:不同的污染物進(jìn)行電解處理時(shí),有不同的最佳pH范圍,因此應(yīng)該嚴(yán)格控制電解槽的pH。e 攪拌可以促進(jìn)離子的對(duì)流與擴(kuò)散,減少電極的濃差極化現(xiàn)象,并能起清潔電極表面的作用,防止沉淀物在電解槽中沉淀,通常采用壓縮空氣對(duì)電解槽進(jìn)行攪拌;f 注意觀察極板的腐蝕和鈍化現(xiàn)
17、象,做到及時(shí)更換或清潔極板;g 電解操作間應(yīng)保證有良好的通風(fēng)效果,操作人員注意用電安全。10、 混凝法(1) 混凝工藝的步驟:混凝劑的配置與投加(濕法定量投加),混合(形成小礬花,快速和劇烈攪拌,幾秒或一分鐘內(nèi)完成混合),反應(yīng)(膠體脫穩(wěn),攪拌強(qiáng)度和水流速度隨絮體顆粒增大而逐漸降低),礬花分離(重力沉降或其他固液分離手段)(2) 運(yùn)行控制條件pH 合適pH絮體溶解度最小,先調(diào)pH再加混凝劑,高分子絮凝劑受pH影響小,鐵、鋁鹽混凝劑水解時(shí)產(chǎn)生pH導(dǎo)致pH下降,應(yīng)有堿性物質(zhì)與之中和水溫 一般以2030為宜,溫度低時(shí)混凝劑水解緩慢,生成絮體細(xì)碎松散,不易沉降;溫度高時(shí)黏度低,碰撞機(jī)會(huì)多,提高效果,縮短
18、混凝沉淀時(shí)間 混凝劑的選擇和投加量:其選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度,但還應(yīng)考慮來源、成本和是否引入有害物質(zhì)等;其投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)和濃度有關(guān)外,還與混凝劑的品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān) 水力條件 一般通過控制攪拌強(qiáng)度G和攪拌時(shí)間來控制混凝工藝水力條件?;旌想A段G為5001000s-1,攪拌時(shí)間為1030s;反應(yīng)階段G為10200s-1,反應(yīng)時(shí)間為1030min11、 氣浮法原理及常見類型:氣浮是水中產(chǎn)生大量微小氣泡,細(xì)微氣泡與廢水中的細(xì)小懸浮粒子相黏附,形成整體密度小于水的“氣泡顆粒”復(fù)合體一起浮升到水面,形成泡沫或浮渣得以分離。實(shí)現(xiàn)氣浮分離的兩個(gè)必須具備的基本條件:必
19、須在水中產(chǎn)生足夠數(shù)量的細(xì)微氣泡;必須使氣泡能夠與污染物相黏附,形成不溶性的固態(tài)懸浮物。氣泡直徑越小,其分散度越高,對(duì)于小懸浮粒子的黏附能力和黏附量就越大,實(shí)驗(yàn)證明直徑100m以下的氣泡才能很好的附著在懸浮物上。按照氣泡產(chǎn)生的方式的不同可以分為以下三類:溶氣氣浮法(應(yīng)用最廣泛),散氣氣浮法(直接接布?xì)庋b置置于設(shè)備底部通氣,適用于處理水量不大、懸浮物濃度高的廢水),電解氣浮法12、 吸附法(1) 原理:利用多孔性固體吸附廢水中一種或幾種溶質(zhì),達(dá)到廢水凈化的目的的或回收有用溶質(zhì)的過程。主要用于去除重金屬離子、有毒且難生物降解的有機(jī)物、放射性元素等,也作為深度處理的一種工藝,保證再生水的質(zhì)量。(2)
20、影響因素:吸附劑的性質(zhì)(同性相吸,比表面積越大,吸附能力越強(qiáng),此外顆粒大小、空隙構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)特性等對(duì)吸附都有很大的影響),吸附質(zhì)的性質(zhì)(同性相吸;吸附質(zhì)溶解度越低越容易被吸附;吸附質(zhì)濃度增加吸附量也增加,但達(dá)到一定程度后增加緩慢;吸附質(zhì)尺寸越小反應(yīng)進(jìn)行越快),廢水的pH(對(duì)吸附質(zhì)的存在形式和溶解度有影響,對(duì)吸附劑的性質(zhì)也有影響),溫度(吸附反應(yīng)放熱,故溫度越低越有利;但一般處理中溫度變化不大,通常在常溫下進(jìn)行),共存物的影響(當(dāng)多種吸附質(zhì)共存時(shí)吸附劑對(duì)其中一種的吸附能力要比只含這種吸附質(zhì)時(shí)的吸附能力低;懸浮物會(huì)阻塞吸附劑的孔隙;油類物質(zhì)會(huì)濃集于吸附劑的表面形成油膜),接觸時(shí)間(足
21、夠的接觸時(shí)間才能達(dá)到吸附平衡,取決于吸附速度)(3) 活性炭的再生(加熱再生法,蒸汽法,化學(xué)再生法,生物再生法) 加熱再生法(比較常用、比較徹底的方法)(a) 脫水 使活性炭和輸送液體進(jìn)行分離(b) 干燥 加溫到100150度,將吸附在活性炭細(xì)孔中的水分蒸發(fā)出來,同時(shí)部分低沸點(diǎn)的有機(jī)物揮發(fā)出來(c) 碳化 加熱到300700度,高沸點(diǎn)的有機(jī)物熱分解,一部分成為低沸點(diǎn)的有機(jī)物揮發(fā),另一部分碳化留在細(xì)孔中(d) 活化 將碳化留在細(xì)孔中的殘留碳用活化氣體(如水蒸氣、二氧化碳及氧)進(jìn)行氣化,達(dá)到重新造孔的目的?;罨瘻囟纫话銥?001000度。(e) 冷卻 活化后的活性炭用水急劇冷卻,防止氧化 蒸汽法(
22、吸附質(zhì)是低沸點(diǎn),可考慮用水蒸氣吹脫) 化學(xué)再生法(使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)而解吸下來) 生物再生法(利用微生物作用將有機(jī)物氧化分解,從而使活性炭再生)13、 離子交換法(給排水中用的較多)(1) 原理:是給排水處理中軟化和除鹽的主要方法之一。其實(shí)質(zhì)是不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng),是一種特殊的吸附過程,通常是可逆性化學(xué)吸附。(2) 離子交換工藝過程(交換反沖洗再生清洗) 交換 是利用離子交換樹脂的交換能力從廢水中去除目標(biāo)離子的操作過程。一般廢水處理中樹脂層到穿透點(diǎn)時(shí)就應(yīng)該停止工作進(jìn)行再生,但為了充分利用樹脂的交換能力,可將達(dá)到穿透點(diǎn)的交換柱的出
23、水引入到另一個(gè)交換柱中,使其達(dá)到飽和后在進(jìn)行再生。 反沖洗 松動(dòng)樹脂層,使再生液能均勻滲入層中,與交換劑顆粒充分接觸,同時(shí)把過濾過程中產(chǎn)生的破碎粒子和截留的污物沖走。 再生 通過再生一方面可以恢復(fù)樹脂的交換能力,一方面可以回收有用物質(zhì)。離子交換樹脂的再生是離子交換過程的逆過程,反應(yīng)式為Rn-An+nB+=nR-B+An+,如果顯著增加B+離子的濃度,在濃度差作用下,大量的B+離子進(jìn)入樹脂與固定離子建立平衡,從而松動(dòng)了對(duì)An+離子的束縛力使之脫離,進(jìn)入溶液相,達(dá)到再生目的。 清洗 洗滌殘留的再生液和再生時(shí)可能出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物。通常清洗的水流方向和交換時(shí)一樣,所以又稱正洗。清洗的水流速度應(yīng)先小后大。
24、清洗過程后期應(yīng)特別注意掌握清洗終點(diǎn)的pH,避免重新消耗樹脂的交換容量。(3) 離子交換運(yùn)行操作應(yīng)該注意的問題和影響因素:懸浮物和油類(堵塞樹脂孔隙,降低樹脂交換能力),含鹽量過高的影響(大大縮短樹脂工作周期),高價(jià)離子影響(導(dǎo)致樹脂中毒,難于洗脫下來再生),氧化劑的影響(使樹脂氧化分解),高分子有機(jī)物的影響(與樹脂活性基團(tuán)固定離子結(jié)合能力很強(qiáng),難再生,降低樹脂再生率和交換能力,可選用低交聯(lián)樹脂或預(yù)處理),pH值的影響(強(qiáng)酸強(qiáng)堿交換能力基本與pH無關(guān),但弱酸樹脂在堿性條件下才能獲得較大的交換能力,弱堿樹脂在酸性溶液中才能獲得較大的交換能力),溫度的影響(溫度較高可提高離子擴(kuò)散速度,加速離子交換反
25、應(yīng)速度,但溫度過高可能引起樹脂的分解而降低或破壞樹脂的交換能力,故水溫不得超過樹脂耐熱性能的要求)14、 膜分離技術(shù)(1) 電滲析:在直流電場(chǎng)的作用下利用陰、陽離子交換膜對(duì)溶液中的陰陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過),使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。(2) 反滲透:有一種半透膜它只允許溶劑通過而不允許溶質(zhì)通過。如果用這種半透膜將鹽水和淡水或兩種濃度不同的溶液隔開可發(fā)現(xiàn)水將從淡水側(cè)或濃度較低側(cè)通過膜自動(dòng)滲透到鹽水或濃度較高側(cè),鹽水體積增大,達(dá)到某一高度后自行停止,此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為滲透作用。如果在鹽水面上施加大于滲透壓的壓力,此時(shí)鹽水中的水就
26、會(huì)流向淡水側(cè),這種現(xiàn)象叫做反滲透。其工藝流程為:預(yù)處理反滲透處理反滲透膜的清洗濃縮液處理。(3) 超濾(去除高分子物質(zhì)、膠體、微生物等大分子物質(zhì)和微粒) 超濾運(yùn)行中的主要影響因素:料液流速(提高流速可以減緩濃差極化,提高透過通量,但需提高工作壓力,增加能耗,一般控制在13m/s),溫度(取決于物料和膜的物理化學(xué)性質(zhì),高溫可降低料液的粘度增加傳質(zhì)效率提高通透量,因此可以在允許的最高溫度下進(jìn)行),運(yùn)行周期(隨超濾過程的進(jìn)行膜表面形成凝膠層使通透量下降,當(dāng)通量達(dá)到某一最低數(shù)值時(shí)就需要清洗,這段時(shí)間成為一個(gè)運(yùn)行周期,運(yùn)行周期的變化與清洗情況有關(guān)),料液的預(yù)處理(可提高透過通量,保證超濾膜的正常穩(wěn)定運(yùn)行
27、,常采用方法:沉淀、混凝、過濾、吸附),膜的清洗(必須定期清洗,保證一定的透過通量,延長(zhǎng)膜是使用壽命。一般先以水力清洗,然后在根據(jù)情況采用不同的化學(xué)洗滌劑進(jìn)行清洗)(4) 微濾 原理:以壓力差為推動(dòng)力利用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的篩分作用進(jìn)行分離的膜過程,其原理與普通過濾相類似,但過濾微粒粒徑在0.0515m之間,主要去除微粒、亞微粒和細(xì)微物質(zhì)。 應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于化工、冶金、食品、醫(yī)藥、生化、水處理等多個(gè)行業(yè):作為純水、超純水制備的預(yù)處理單元;用于生產(chǎn)礦泉水;用于城市污水的深度處理;用于含油廢水的處理;用于噴涂行業(yè)廢水的處理和涂料的回收;還可以與生物反應(yīng)器一起構(gòu)成微濾膜生物反應(yīng)器,用于處理生活污水并實(shí)
28、現(xiàn)污水的再生。15、 消毒(氯消毒,紫外線消毒,臭氧消毒)(1) 氯消毒(液氯消毒,二氧化氯消毒,次氯酸鈉消毒) 液氯消毒:發(fā)生消毒作用的是HOCl,氯與水反應(yīng)生成的OCl-也具有氧化性,但由于其帶負(fù)電不能靠近帶負(fù)電的細(xì)菌所以基本無消毒作用。pH越低(一般控制在7.4以下),次氯酸越多,殺毒效果越好。溫度約高,次氯酸向細(xì)胞擴(kuò)散提高消毒效果越好。 二氧化氯消毒:消毒作用基本不受pH影響,在較高的pH下其消毒能力比氯強(qiáng),只起氧化作用不起氯化作用故不產(chǎn)生致癌物質(zhì)??杀3州^高的余氯濃度,但不穩(wěn)定需現(xiàn)場(chǎng)制造,只在一些小污水處理工程中采用。 次氯酸鈉消毒:廣泛用于醫(yī)院污水消毒。消毒機(jī)理與液氯相同但效果不如
29、液氯強(qiáng)。消毒直接運(yùn)行費(fèi)用會(huì)高于液氯但消毒工藝安全方便,基建費(fèi)用低。(2) 影響消毒效果的因素:投加量和時(shí)間,微生物特性,溫度,pH,水中雜質(zhì),消毒劑與微生物的混合接觸狀況,處理工藝。第三章 活性污泥法1、 概述(1) 活性污泥法的概念:是使具有凈化功能的絮體狀比表面積大的微生物群體,根據(jù)需要在反應(yīng)體系內(nèi)不斷循環(huán),而且通過人為地控制多余部分(剩余活性污泥)排出系統(tǒng)外,使反應(yīng)池內(nèi)的底物和微生物的比值經(jīng)常保持一定的水平,并在溶解氧存在條件下使底物和由不同種群微生物所形成的絮體充分接觸而進(jìn)行微生物代謝和有機(jī)物分解的方法。(2) 活性污泥法對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求主要有以下幾項(xiàng):營(yíng)養(yǎng)源;pH;水溫;進(jìn)水濃度;水
30、量、水質(zhì)變化;其他:懸浮物、油脂類及油分、溶解鹽類、重金屬類。2、 初沉池(1)初沉池的運(yùn)行管理 注意以下方面:操作人員根據(jù)池組設(shè)置、進(jìn)水量的變化,調(diào)節(jié)各池進(jìn)水量,使各池均勻配水;初沉池應(yīng)及時(shí)排泥,并宜間歇進(jìn)行;操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查初沉池浮渣斗和排渣管道的排渣情況,并及時(shí)清除浮渣。清撈出的浮渣妥善處理;刮泥機(jī)待修或長(zhǎng)期停機(jī)時(shí),應(yīng)將池內(nèi)污泥放空;采用泵房排泥工藝時(shí),可按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;當(dāng)剩余活性污泥排入初沉池時(shí),在正常運(yùn)行情況下,應(yīng)控制回流比小于2%。(2)初沉池異常時(shí)管理污泥腐敗上浮 沉淀時(shí)間過長(zhǎng)或排泥不當(dāng)使污泥長(zhǎng)時(shí)間堆積,腐敗上浮,前兆是大量氣泡于水面,應(yīng)加大排泥量;另外刮泥機(jī)工作異常也會(huì)導(dǎo)致污
31、泥腐敗上浮,檢查其鏈條等是否斷開、空轉(zhuǎn)。上浮污泥可用網(wǎng)去除或用壓力水破碎,也可以使其越流至曝氣池,此時(shí)因活性污泥增加應(yīng)增大剩余污泥排放量。污泥從溢流堰流出 進(jìn)水量過大表面負(fù)荷過高或溢流堰負(fù)荷過大,應(yīng)減少進(jìn)水量的波動(dòng),增加溢流堰的長(zhǎng)度等。此外剩余污泥和消化池分離液回流應(yīng)在進(jìn)水量小時(shí)進(jìn)行。還有可能是因?yàn)槲勰噙^量堆積,應(yīng)增大排泥量。池內(nèi)水發(fā)黑變臭 進(jìn)入池內(nèi)污水已腐敗,縮短污水在管路中停留時(shí)間;工廠排污時(shí)應(yīng)與工作人員和部門聯(lián)系,以改善工廠排水水質(zhì);污泥濃縮池大量高濃度SS分離液回流時(shí),應(yīng)短時(shí)間內(nèi)較少排泥量;污水消化池分離液回流時(shí),應(yīng)選擇合適的分離液排出位置,改善消化池的運(yùn)轉(zhuǎn)管理。(3) 刮泥機(jī)的運(yùn)行管
32、理 經(jīng)常檢查腐蝕、磨損情況,對(duì)于水中部分,每年一次定期排空進(jìn)行檢查,腐蝕、磨損部分及時(shí)更換,金屬部分進(jìn)行防腐處理。 減速機(jī)的潤(rùn)滑油每年更換一次,不足時(shí)應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充。 在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中每天定期巡視,注意電機(jī)、減速機(jī)、軸承部的發(fā)熱情況、轉(zhuǎn)動(dòng)情況、給油情況、振動(dòng)及異常音。出現(xiàn)異常立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行檢查。 進(jìn)行修理時(shí)工具不慎落入池中,經(jīng)常會(huì)引起重大事故,維修時(shí)應(yīng)注意盡量避免這種情況的發(fā)生。一旦發(fā)生。應(yīng)迅速報(bào)告有關(guān)人員,用磁鐵等吸出或排空清理。 因長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)而放空時(shí)要進(jìn)行清掃。停運(yùn)期間,轉(zhuǎn)動(dòng)部、驅(qū)動(dòng)部、軸承部及鏈條等可能會(huì)生銹,所以定期維護(hù)時(shí)應(yīng)稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一下,并注油或涂漆。3、 曝氣池(1) 活性污泥凈化的機(jī)
33、理:活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附;被吸附有機(jī)物的氧化和同化;活性污泥絮體的沉淀和分離;生物硝化;生物脫氮;生物除磷。(2) 曝氣池對(duì)鼓風(fēng)曝氣器的基本要求: 能滿足一定條件下池中污水的需氧要求,又能達(dá)到混合攪拌、池內(nèi)物沉淀 曝氣器既要有較高的充氧能力,又有較強(qiáng)的混合攪拌能力,還應(yīng)不易堵塞、耐腐蝕、堅(jiān)固、布?xì)饩鶆?、管理維護(hù)方便、陳本低、阻力小和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 選用曝氣器組成鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng),從整體上應(yīng)具有節(jié)約能量、組成簡(jiǎn)單、安裝及維修管理方便、易于排除故障等優(yōu)點(diǎn)。(3) 曝氣池的運(yùn)行管理 按曝氣池組設(shè)置情況及運(yùn)行方式調(diào)節(jié)各池進(jìn)水量,使各池均勻配水; 曝氣池?zé)o論采用何種運(yùn)行方式,應(yīng)通過調(diào)整污泥負(fù)荷、污泥泥齡或
34、污泥濃度等方式進(jìn)行工藝控制; 曝氣池出口處的溶解氧宜為2mg/L; 二沉池污泥排放量可根據(jù)污泥沉降比、污泥濃度及二沉池泥面高度確定; 應(yīng)經(jīng)常觀察生物相、上清液透明度、污泥顏色、狀態(tài)、氣味等,并定時(shí)測(cè)試和計(jì)算反映污泥特性的有關(guān)項(xiàng)目; 因水溫、水質(zhì)或曝氣池運(yùn)行方式的變化而在二沉池引起的污泥膨脹、污泥上浮等不正?,F(xiàn)象應(yīng)分析原因,調(diào)整運(yùn)行工況,采取適當(dāng)措施恢復(fù)正常; 水溫低時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間,提高污泥濃度,增加泥齡或其他方法,保證污水的處理效果; 合建式的完全混合式曝氣池的回流量可通過調(diào)節(jié)回流閘板進(jìn)行控制; 應(yīng)注意排放曝氣器空氣管路中的存水,待放完后應(yīng)立即關(guān)閉放水閘閥; 池面產(chǎn)生泡沫和浮渣時(shí)應(yīng)根據(jù)泡
35、沫顏色分析原因采取相應(yīng)措施恢復(fù)正常。(4) 曝氣池的水質(zhì)管理 水質(zhì)管理的水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:水溫;pH;MLDO;SV;MLSS;MLVSS;回流污泥的SV;RSSS(回流污泥的懸浮固體濃度);好氧速率;活性污泥生物相。 水質(zhì)管理控制指標(biāo):BODSS負(fù)荷;SRT(停留時(shí)間);DO;SVI(污泥膨脹)(5) 異常管理 活性污泥發(fā)黑 硫化物積累(曝氣池有硫化氫臭味);氧化錳積累(不會(huì)引起水質(zhì)和氣味的異常);工業(yè)廢水的流入(氣味及處理水質(zhì)一般沒問題)活性污泥發(fā)紅 進(jìn)水中含大量鐵,污泥中積累了高濃度氫氧化鐵,對(duì)水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生影響,只是會(huì)使處理水渾濁。異常發(fā)泡 表面活性劑引起(白色,較輕,用燒杯采集后泡沫很快消
36、失);放線菌引起(茶白色、橙色、褐色,較重,燒杯采集后泡沫消退極慢)(6) 活性污泥培養(yǎng)與馴化運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)的注意事項(xiàng) 運(yùn)轉(zhuǎn)開始前根據(jù)設(shè)計(jì)圖、說明書確定運(yùn)轉(zhuǎn)管理要領(lǐng),提前熟悉機(jī)器及配套設(shè)備的操作要領(lǐng)。然后清掃設(shè)施、檢查機(jī)器,用清水或處理水將池充滿,調(diào)試機(jī)器。 按設(shè)計(jì)水量進(jìn)水,同時(shí)投入初沉污泥或省去初沉池讓污水直接進(jìn)入曝氣池,以盡快提高M(jìn)LSS濃度。這一期間內(nèi)二沉池沉淀污泥全部回流,在不引起發(fā)泡等故障范圍內(nèi)加大鼓風(fēng)量,以確?;旌蠌?qiáng)度與DO濃度。 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前要測(cè)定SV、SVI等污泥性質(zhì),混合液DO,進(jìn)、出水透明度,BOD、SS等,根據(jù)結(jié)果調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)管理方法。 為促進(jìn)性能良好的活性污泥快速形成,如附
37、近有活性污泥法處理廠,可將其作為接種污泥進(jìn)行培養(yǎng)。4、 鼓風(fēng)機(jī)房(1) 鼓風(fēng)機(jī)站運(yùn)行管理要求 根據(jù)曝氣池氧的需要量,應(yīng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量; 風(fēng)機(jī)及水、油冷卻系統(tǒng)發(fā)生突然斷電等不正常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即采取措施,確保風(fēng)機(jī)不發(fā)生故障; 長(zhǎng)期不使用的風(fēng)機(jī),應(yīng)關(guān)閉進(jìn)、出氣閘閥和水冷卻系統(tǒng),將系統(tǒng)內(nèi)存水放空; 鼓風(fēng)機(jī)的通風(fēng)廊道內(nèi)應(yīng)保持清潔,嚴(yán)禁有任何物品; 離心式渦輪鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)應(yīng)有適當(dāng)措施防止風(fēng)機(jī)喘振; 風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中操作人員要注意觀察風(fēng)機(jī)及電機(jī)的油溫、油壓、風(fēng)量、電流、電壓等,并每小時(shí)記錄一次。遇到異常情況不能排除時(shí),應(yīng)立即停機(jī)。(2) 離心式鼓風(fēng)機(jī)異常時(shí)的對(duì)策 軸承溫度異常上升 安裝不良,軸承磨損過度,潤(rùn)滑
38、狀況不良,給油裝置不良、油壓下降等等。應(yīng)立即調(diào)查原因并作適當(dāng)處理。 鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)溫度異常上升 調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)關(guān)小出口閥,關(guān)小送氣管,擴(kuò)散裝置堵塞使阻力增大,風(fēng)機(jī)出口壓力上升等。 產(chǎn)生異常振動(dòng)及噪音 喘振,葉輪磨損和腐蝕,或附著塵埃油脂等,被異物堵塞使不平衡破壞引起振動(dòng),此外安裝不良也引起振動(dòng)。 送風(fēng)量減少 供氣管關(guān)閉、擴(kuò)散裝置堵塞、葉輪損壞、異物堵塞、空氣過濾器堵塞等。有時(shí)風(fēng)量計(jì)也會(huì)出現(xiàn)誤差,應(yīng)注意。(3) 容積式風(fēng)機(jī)(羅茨風(fēng)機(jī))異常的對(duì)策 軸承溫度異常上升 磨損產(chǎn)生異常音,更換軸承。 出口壓力異常減小 安全閥調(diào)節(jié)不良,轉(zhuǎn)動(dòng)體和機(jī)殼磨損嚴(yán)重,有時(shí)會(huì)從配管或填料部位漏氣。 出口壓力異常上升 出口管內(nèi)進(jìn)入
39、污水或異物堵塞,除去即可。如果是因?yàn)楣苈愤^細(xì),閥門等附屬設(shè)備安裝不良時(shí),只能從根本上進(jìn)行修正。 供風(fēng)量減少 上述2、3兩條都能引起供風(fēng)減少。由于吸入側(cè)消聲器兼作空氣過濾器有時(shí)會(huì)積存大量的塵土引起送風(fēng)量減少。吸入側(cè)有真空表是,其指示值下降就表面鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行清掃了。 發(fā)出異常聲音 停止運(yùn)行,進(jìn)行檢查和必要修理。主要原因有機(jī)內(nèi)進(jìn)入異物,也可能是軸承出現(xiàn)故障、機(jī)內(nèi)緊固螺栓松動(dòng)等。對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)因有齒輪機(jī)構(gòu),該部分發(fā)出異常音時(shí),應(yīng)立即停止,確認(rèn)齒輪咬合情況并修理充油。 超負(fù)荷 上述1、2、3都會(huì)引起超負(fù)荷,這時(shí)電流急劇上升。 機(jī)體過熱 冷卻水?dāng)嗔?,機(jī)內(nèi)過熱膨脹,使轉(zhuǎn)動(dòng)不良而超負(fù)荷。此外冷卻水不足也會(huì)造成機(jī)
40、體過熱。有時(shí)冷卻水溫度未上升而機(jī)內(nèi)溫度平均上升,這是因?yàn)樗父街诶鋮s面上,可用酸洗內(nèi)部除去。5、 二沉池(1) 二沉池的運(yùn)行管理 操作人員根據(jù)池組設(shè)置、進(jìn)水量變化,調(diào)節(jié)各池進(jìn)水量,使之均勻配水; 二沉池的污泥必須連續(xù)排放; 二沉池的刮泥機(jī)排泥閘閥,應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)整,保持吸泥管路暢通,使池內(nèi)污泥面不得超過設(shè)計(jì)泥面0.7m; 刮吸泥機(jī)集泥槽內(nèi)的污物每月清除一次。(2)二沉池正常運(yùn)行參數(shù) 表面負(fù)荷1.01.5m3/m2×h,停留時(shí)間1.52.5h,污泥含水率99.299.6%。對(duì)于回流污泥,濃度太高,則污泥在二沉池內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng),污泥活性差,分解能力就會(huì)降低。如回流污泥濃度過低,在同樣的
41、回流比的情況下,就會(huì)影響曝氣池中混合液濃度,導(dǎo)致系統(tǒng)中污泥負(fù)荷率的增加,甚至引起SVI的惡性增高,直至整個(gè)系統(tǒng)失去處理能力。(3)二沉池與初沉池在維護(hù)管理方面的異同入流水是曝氣池混合液,因污泥的比重小,易被水流帶走,所以表面負(fù)荷、溢流負(fù)荷都比初沉池低,沉淀時(shí)間長(zhǎng)。雖然沉淀時(shí)間長(zhǎng)但很少出現(xiàn)問題,所以一般不限制使用池?cái)?shù),而是全部使用。因污泥是活性污泥,所以沉淀污泥停留時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致污泥厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生氣泡,引起污泥上浮。部分污泥返回曝氣池再循環(huán)利用。原則上應(yīng)連續(xù)排泥。 通常設(shè)置溢流設(shè)施,處理水消毒后再排放。(4) 二沉池的排泥方式:排泥泵直接排泥;水位差排泥;虹吸式排泥;氣提式排泥。(5) 活性污泥
42、法回流污泥起的作用:污泥回流是保持曝氣池內(nèi)MLSS濃度而采取的一項(xiàng)措施,即通過泵將二次沉淀池內(nèi)沉降濃縮的活性污泥重新送回曝氣池;曝氣池內(nèi)MLSS取決于污泥的回流量,當(dāng)回流污泥濃度一定時(shí),回流量越多,MLSS濃度越高;另外,當(dāng)回流量采用和廢水流入量的比表示時(shí)成為回流比,所謂100%的回流比,就是指返回了與廢水量相同的污泥。當(dāng)曝氣池的流入水量增加時(shí),活性污泥就會(huì)流入二次沉淀池,在二次沉淀池內(nèi)蓄積,造成污泥界面上升。而且,當(dāng)廢水流入量增加時(shí),二次沉淀池的水面積負(fù)荷也會(huì)增加,導(dǎo)致污泥與處理水同時(shí)流出。為避免這些現(xiàn)象,需要將污泥回流量再進(jìn)一步提高。對(duì)于小容量的處理裝置,污泥回流量不能太高,太高會(huì)增加曝氣
43、池流入二次沉淀池的水量,影響污泥的沉降。第四章 生物膜法1、 概述 (1) 概念:此法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌和真菌類微生物、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在填料或某些載體上生長(zhǎng)繁育,并在其上形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸,污水中有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被生物膜上的微生物所攝取,污水得到凈化,微生物自身也得到增殖。包括的工藝有:生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、流化床等。(2) 生物膜法的主要特點(diǎn)(與活性污泥法相比):適應(yīng)沖擊負(fù)荷變化能力強(qiáng);反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度高;剩余污泥產(chǎn)量低;同時(shí)存在硝化和反硝化過程;操作管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低;調(diào)整運(yùn)行的靈
44、活性較差;有機(jī)物去除率較低。(3) 生物膜法的主要影響因素:溫度(1035度),pH(6.58.5),水力負(fù)荷,溶解氧,填料類型及特征,生物膜量及活性,有毒物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(BOD:N:P=100:5:1,COD:N:P=200:5:1)2、 生物膜法的運(yùn)行管理(1) 生物膜系統(tǒng)微生物的特征:厭氧和兼性厭氧菌的比例高;絲狀微生物數(shù)量多;存在較高等的微型動(dòng)物;成層分布現(xiàn)象。生物膜系統(tǒng)運(yùn)行中要特別注意的問題:防止生物膜生長(zhǎng)過厚;維持較高的DO;減少出水懸浮物ESS。(2) 生物濾池運(yùn)行管理 普通生物濾池優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍:適用于處理每日污水量不高于1000m3的小城鎮(zhèn)污水或有機(jī)性工業(yè)廢水。優(yōu)點(diǎn):處理效
45、果良好,BOD的去除率可達(dá)95%以上;運(yùn)行穩(wěn)定,易于管理,節(jié)省能源 缺點(diǎn):占地面積大,不適于處理大量污水;填料易于堵塞;產(chǎn)生濾池蠅,惡化環(huán)境衛(wèi)生;噴嘴噴灑污水,散發(fā)臭味。 影響處理效果的因素:生物膜的生長(zhǎng);污水的性質(zhì);氧;溫度;pH和毒物。 日常管理注意事項(xiàng):布水系統(tǒng);填料;排水系統(tǒng);運(yùn)轉(zhuǎn)方式;濾池蠅;氣味;濾池泥穴;濾池表面結(jié)凍;布水管及噴嘴堵塞;防止滋生蝸牛、苔蘚和蟑螂。(3) 生物轉(zhuǎn)盤的運(yùn)行管理 日常運(yùn)行管理:預(yù)處理;轉(zhuǎn)盤分級(jí);流量和負(fù)荷的波動(dòng);進(jìn)水方向;覆蓋物;二沉池;溶解氧;出水懸浮物;生物相的觀察;設(shè)備維修。 常見異?,F(xiàn)象:生物膜嚴(yán)重脫落(pH突變或進(jìn)水中含有過量有毒物質(zhì)或抑制微生
46、物生長(zhǎng)的物質(zhì));產(chǎn)生白色生物膜(進(jìn)水已發(fā)生腐敗或含有高濃度含硫化合物或負(fù)荷過高使氧化槽混合液缺氧,生物膜中硫細(xì)菌大量產(chǎn)生;此外進(jìn)水偏酸,使絲狀真菌大量繁殖也會(huì)呈白色);處理效率降低(不利條件如溫度下降,流量或有機(jī)負(fù)荷的突變,pH);固體的累積(懸浮固體在氧化槽內(nèi)積累并堵塞污水進(jìn)水的通道,會(huì)發(fā)現(xiàn)懸浮物大量積累也會(huì)產(chǎn)生腐敗發(fā)出臭氣影響系統(tǒng)的運(yùn)行)(4) 生物接觸氧化的運(yùn)行管理 注意問題:填料的選擇;防止生物膜過厚結(jié)球;及時(shí)排出過多的積泥,二沉池的運(yùn)行管理。(5) 生物膜的掛膜方法:1、直接掛膜法。在合適的水溫、溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH、BOD、C/N等水質(zhì)條件下,讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)行。一
47、般7到10天完成。2、間接掛膜法。通過預(yù)先培養(yǎng)和馴化相應(yīng)的活性污泥,然后再投加到生物膜處理系統(tǒng)中,進(jìn)行掛膜,也就是分步掛膜。第五章 厭氧生物處理1、 概述(1) 凈化機(jī)理 厭氧生物處理指在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程。大致可將厭氧消化過程劃分為三個(gè)連續(xù)階段:水解酸化;產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸;產(chǎn)甲烷階段。水解酸化階段是復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物,然后滲入到細(xì)胞體內(nèi),分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類等。這個(gè)階段主要產(chǎn)生較高級(jí)脂肪酸。產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段是在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下降各種有機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化為乙酸和氫氣,在降
48、解奇數(shù)碳數(shù)有機(jī)酸時(shí)除了產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸外還產(chǎn)生二氧化碳。產(chǎn)甲烷階段主要是在產(chǎn)甲烷菌的作用下將乙酸、乙酸鹽、二氧化碳和氫氣等轉(zhuǎn)化為甲烷。(2) 厭氧生物處理的影響因素:溫度(低溫消化1030,中溫3035,高溫5056);pH(甲烷最適pH為6.87.2,實(shí)際操作中控制在6.57.5);有毒物質(zhì);營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的配比(BOD:N:P=200:5:1);攪拌。(3) 厭氧生物處理的特點(diǎn):應(yīng)用范圍廣;能耗低;負(fù)荷高;剩余污泥量少;氮、磷營(yíng)養(yǎng)需要量較少;殺菌效果好。與好氧生物法相比不足之處:?jiǎn)?dòng)和處理的時(shí)間長(zhǎng);出水難以直接達(dá)標(biāo)排放;操作控制復(fù)雜。(4) 厭氧生物處理的分類 厭氧接觸法(克服普通消化池不能持留或補(bǔ)充
49、厭氧活性污泥的特點(diǎn));厭氧生物濾池法;UASB反應(yīng)器法;厭氧流化床法;兩相厭氧法;水解酸化法(最佳pH為5.56.5)2、UASB反應(yīng)器 三相分離器:實(shí)現(xiàn)氣液固三相的分離。布水系統(tǒng):兼具配水和水力攪拌的作用。3、厭氧微生物的培養(yǎng)和馴化 培菌注意事項(xiàng): 加快培養(yǎng)啟動(dòng)過程 為加快培養(yǎng)啟動(dòng)過程,除投入接種污泥以外,還應(yīng)做好厭氧消化污泥的加熱。 控制污泥投加量 初期生污泥投加量與接種污泥的數(shù)量及培養(yǎng)時(shí)間有關(guān),早期可按設(shè)計(jì)污泥量的30%50%投加,到培養(yǎng)經(jīng)歷了60d左右,可逐漸增加投泥量。 無需加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 厭氧處理城市污水處理廠的活性污泥由于污泥中的碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)是均衡的能夠適應(yīng)厭氧微生物生長(zhǎng)繁殖的
50、需要故無需像工業(yè)廢水一樣投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 沼氣安全問題 為防止發(fā)生爆炸事故,投泥前應(yīng)使用不活潑氣體如氮?dú)鈱⑤斔凸苈废到y(tǒng)里的空氣置換出去,以后再投泥;產(chǎn)生沼氣后再逐漸把氮?dú)庵脫Q出去。4、 厭氧生物處理的運(yùn)行管理(UASB)(1) UASB反應(yīng)器運(yùn)行的三個(gè)重要前提:反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥;由產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用;設(shè)計(jì)合理的三相分離器,這使沉淀性能良好的污泥能保留在反應(yīng)器內(nèi)。(2) 轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行的反應(yīng)器,為保持良好的處理效果,需要對(duì)處理情況定期進(jìn)行水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)。水質(zhì)分析項(xiàng)目有: 反映處理效果的項(xiàng)目:進(jìn)出水的總的可溶性的BOD、COD、進(jìn)出水總的揮發(fā)性的S
51、S、進(jìn)出水的有毒物質(zhì); 反映污泥情況的項(xiàng)目:污泥沉降比(SV%)、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物觀察等; 反映污泥營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目:氮、磷、pH、水溫等。(3) UASB的初次啟動(dòng)的過程 階段一:即啟動(dòng)的初始階段。這一階段,是指反應(yīng)器的負(fù)荷低于2COD/(m3×d)的階段。在這一階段反應(yīng)器的負(fù)荷由0.51.5COD/(m3×d)或污泥負(fù)荷0.050.1COD/(VSS×d)開始。這一階段洗出的污泥僅限于種泥中非常細(xì)小的分散污泥,洗出的原因主要是水的上流速度和逐漸產(chǎn)生的少量沼氣。 階段二:即當(dāng)反應(yīng)器負(fù)荷上升至25COD/(m3×d)的啟動(dòng)
52、階段。在這階段污泥的洗出量增大,其中最大的多為絮狀污泥。洗出原因是產(chǎn)氣和上流速度的增加引起的污泥床的膨脹。大量污泥洗出的結(jié)果是在留下的污泥中開始產(chǎn)生顆粒狀污泥。 階段三:這一階段是指反應(yīng)器負(fù)荷超過5COD/(m3×d)以后。在這一階段里絮狀污泥變得迅速減少,而顆粒污泥加速形成直到反應(yīng)器內(nèi)不再有絮狀污泥存在。這一階段反應(yīng)器負(fù)荷可以增加到很高,當(dāng)反應(yīng)器大部分被顆粒污泥充滿時(shí)其最大負(fù)荷可以超過50COD/(m3×d)。第六章 污泥處置與處理1、 概述(1) 污泥的來源、分類及各類的特點(diǎn):初次沉淀污泥 來自初次沉淀池,其性質(zhì)隨廢水的成分而異。剩余活性污泥與腐殖污泥 來自活性污泥法和
53、生物膜法后的二次沉淀池。前者稱為剩余活性污泥,后者稱為腐殖污泥。消化污泥 初次沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥等經(jīng)過消化穩(wěn)定處理后的污泥?;瘜W(xué)污泥 用混凝、化學(xué)沉淀等化學(xué)方法處理廢水所產(chǎn)生的污泥,根據(jù)污泥的成分不同可分為以下兩種:有機(jī)污泥 只要含有有機(jī)物,典型的有機(jī)污泥是剩余生物污泥,此外還有油污及廢水固相有機(jī)污染物沉淀后形成的污泥。無機(jī)污泥 以無機(jī)物為主要成分。(2) 污泥的性質(zhì)指標(biāo):含水率,污泥的比重,污泥的比阻,毛細(xì)吸水時(shí)間,揮發(fā)性固體和灰分,污泥的可消化程度,污泥的肥分,污泥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)。(3) 污泥處理的目標(biāo) 減量化 由于污泥含水率很高,體積很大,通過處理將污泥體積減至原來的十幾分之
54、一,由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài),便于運(yùn)輸和消納。 穩(wěn)定化 有機(jī)物含量高,極易腐敗并產(chǎn)生惡臭,經(jīng)消化階段處理后易腐敗物質(zhì)被分解轉(zhuǎn)化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運(yùn)輸及處理。 無害化 污泥中含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒,易造成傳染病大面積傳播,經(jīng)消化處理可以殺滅大部分的蛔蟲卵、病原體和病毒,大大提高污泥的衛(wèi)生指標(biāo)。 資源化 污泥是一種資源,可以通過多種方式進(jìn)行利用。如污泥厭氧消化可以回收沼氣,采用污泥生產(chǎn)建筑材料等。(4) 典型的污泥處理工藝流程 污泥濃縮 減容,縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積和設(shè)備數(shù)量。 污泥消化 分解有機(jī)物,減小體積,殺死病原微生物和寄生蟲卵。分為好氧消化和厭氧消化。 污泥脫水 進(jìn)一步減容,
55、轉(zhuǎn)化為固態(tài),便于運(yùn)輸和消納??煞譃樽匀桓苫蜋C(jī)械脫水兩大類。 污泥處置 最終消除污泥造成的環(huán)境污染并回收利用其中有用成分。如污泥填埋、焚燒、堆肥、生產(chǎn)建筑材料等。2、 污泥濃縮(1) 各種污泥濃縮方法的優(yōu)缺點(diǎn) 重力濃縮 存儲(chǔ)污泥的能力高,操作要求不高,運(yùn)行費(fèi)用少(尤其是電耗);占地面積大,會(huì)產(chǎn)生臭氣,對(duì)于某些污染工作不穩(wěn)定。 氣浮濃縮 濃縮后污泥含水率較低,比重力濃縮法所需土地少,臭氣問題少,可使砂不混于混合污泥中,能去除油脂;運(yùn)行費(fèi)用較高,占地較離心濃縮法大,污泥存儲(chǔ)能力小,操作要求比重力濃縮法高。 離心濃縮 占地面積小,沒有或幾乎沒有臭氣問題;要求專用的離心機(jī),電耗大,對(duì)操作人員要求高。(
56、2) 重力濃縮池異常及對(duì)策(污泥上浮,液面有小氣泡逸出,且浮渣量增多)原因如下: 集泥不及時(shí) 適當(dāng)提高濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,加大污泥收集速度 排泥不及時(shí),排泥量小,或排泥歷時(shí)太短 加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)度,及時(shí)排泥 排泥量小,污泥在池內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致污泥厭氧上浮 解決措施之一是加氯氣、臭氧等氧化劑抑制微生物活動(dòng);之二是盡量減少投運(yùn)池?cái)?shù),增加每池的進(jìn)泥量,縮短停留時(shí)間時(shí)間。 由于初次沉淀池排泥不及時(shí),污泥在初次沉淀池內(nèi)已腐敗 加強(qiáng)初次沉淀池的排泥操作。3、 污泥消化(1) 污泥厭氧消化系統(tǒng)的五大組成部分:消化池(定容式和動(dòng)容式),進(jìn)排泥系統(tǒng),攪拌系統(tǒng)(機(jī)械攪拌,水力攪拌,沼氣攪拌),加熱系統(tǒng)(池內(nèi)加熱和池外加熱
57、),集氣系統(tǒng)(包括氣柜和管路:氣柜常采用低壓浮蓋式濕式氣柜,儲(chǔ)氣量610h產(chǎn)氣量;管路系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓力控制及安全、取樣、測(cè)濕、測(cè)壓、除濕、脫硫、水封阻火、通氣報(bào)警等裝置)。(2) 消化池的日常維護(hù)操作內(nèi)容:取樣分析;清沙和清渣;攪拌系統(tǒng)維護(hù);加熱系統(tǒng)維護(hù);消化系統(tǒng)結(jié)垢;消化池停運(yùn)的檢查與處理;消化池泡沫與控制;消化系統(tǒng)保溫;安全運(yùn)行。(3) 異常問題分析及排除vfa(揮發(fā)性有機(jī)酸)/alk(堿度)升高: 1、水力超負(fù)荷;措施是首先將投泥量降至正常值,減少排泥量,還可將消化池部分污泥回流至一級(jí)消化池2、有機(jī)物投配超負(fù)荷:措施是減少投泥量或回流部分二級(jí)消化池污泥。當(dāng)時(shí)由于處理廠進(jìn)水中有機(jī)物增加所致時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上游污染源管理。3、攪拌效果不好4、溫度波動(dòng)太大,措施是增加進(jìn)泥次數(shù),減少每次進(jìn)泥量,使進(jìn)泥均勻或加強(qiáng)進(jìn)泥系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)5、存在毒物;措施是首先明確
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