水處理技術講課材料

PAGEPAGE1水處理技術基本知識沈陽軍區(qū)工程環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督站李長勝一、我國目前水污染現(xiàn)狀及治理情況50多年來，我國水污染防治工作雖然經(jīng)歷了五個發(fā)展階段，作了許多工作，在一定程度上控制了水污染發(fā)展趨勢，但是我國面臨的水污染形勢十分嚴峻。我國城市普遍存在這水污染問題，1996年《中國環(huán)境公報》指出，在統(tǒng)計的138個城市河段中，133個受到不同的污染。70％以上的城市河段不宜作飲用水源，50％的城市地下水受到污染。長江、黃河、珠江、淮河、松花江、遼河、海河等七大水系的水質(zhì)不斷惡化，水污染程度在加劇，范圍在擴大。湖泊水庫普遍受氮磷和有機物的污染，個別湖水出現(xiàn)重金屬污染。近年來，我國沿海水體富營養(yǎng)化日益嚴重，赤潮發(fā)生的頻率逐年增高，范圍逐年擴大。據(jù)海洋研究所的報告，從1993年至2021年我國已觀察到的赤潮中，東海共發(fā)生132次，黃渤海共發(fā)生72次，南海發(fā)生61次。2021年7月，渤海在不到10天內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次大面積赤潮。我國水污染如此嚴重，這是長期以來城市排水工程欠帳太多之故，每年有近300億立方米污水未經(jīng)處理直接排放，使水環(huán)境的污染量大大超過了自凈能力所能承受的程度，從而破壞了水的良性循環(huán)，導致水資源危機的加劇，進而影響城市的可持續(xù)發(fā)展。（一）工業(yè)污染治理2021年，全國工業(yè)廢水排放量約228億噸，縣以上工企業(yè)廢水排放達標率為61.8%。要使全國工業(yè)廢水盡早都能做到達標排放，今后余下約40%廢水量的治理任務，并不會比已完成達標排放企業(yè)的工作量少。同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，為了控制和逐步削減排污總量，達標排放并不是最終目標，一些大的工業(yè)污染企業(yè)和處于環(huán)境敏感地區(qū)的企業(yè)，還需要逐步削減其排污總量。（二）城市污水治理由于多年來城市基礎建設滯后于經(jīng)濟發(fā)展，城市污水治理方面欠帳就更多。隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴重制約因素。目前，全國僅有15.8萬多公里下水道，城市污水處理率尚不到40%，遠遠滿足不了國務院和建設部對城市污水處理規(guī)劃的要求。近年來，環(huán)境保護工作已引起國家和各級地方政府的高度重視，正在以前所未有的速度推進城市污水處理工程的建設，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設計和建設中。預計到2021年，我國要建設城市污水處理廠1000多座，“十五”規(guī)劃期間投資3000億元。（三）河湖流域治理“九五”期間，雖然我們確定的“三河”“三湖”為治理重點，但淮河、太湖、滇池、巢湖治理正在進行，遼河、海河治理還剛剛開始，長江、黃河、珠江、松花江流域、三峽庫區(qū)、環(huán)渤海區(qū)、南水北調(diào)相關地區(qū)治理還有待逐步啟動，而且，要改善一個流域的水質(zhì)狀況需要更長的時間。（四）污水處理設備研制開發(fā)隨著我國城市污水處理廠以超常速度建設發(fā)展，相應設備國產(chǎn)化工作正以大力度向前推進。今后工藝研究和設備開發(fā)必將密切結合，在推廣應用先進工藝技術的同時，必須推出高質(zhì)量的成套設備。二、污水處理技術簡介污水處理的任務是采用各種方法和技術措施將污水中含有的各種形態(tài)的污染物分離出來或?qū)⑵浞纸狻⑥D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì)，使污水得到凈化。（一）污水處理技術分類現(xiàn)在的污水處理技術，按其作用原理和去除的對象可分為物理法、化學法、生物法等。1、物理法物理法污水處理就是利用物理作用，分離污水中主要呈懸浮狀態(tài)的污染物，在處理過程中不改變水的化學性質(zhì)。=1\*GB2⑴沉淀（重力分離）污水流入池內(nèi)由于流速降低，污水中的固體物質(zhì)在中立的作用下進行沉淀，而使固體物質(zhì)與水分離，這種工藝分離效果好，簡單易行，應用廣泛，如污水處理廠的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物，沉淀池則主要用于去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。=2\*GB2⑵篩選（截流）利用篩濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。屬于砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機（后兩種主要用于污泥脫水）等。=3\*GB2⑶氣?。ㄉ细。σ恍┫鄬γ芏冉咏谒募毼㈩w粒，因其自重難于在水中下沉或上浮，可采用氣浮裝置。此法將空氣打入污水中，并使其以微小氣泡的形勢由水中析出，污水中密度近于水的微小顆粒狀污染雜質(zhì)（如乳化油）黏附到氣泡上，并隨氣泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根據(jù)空氣打入方式的不同，氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果，有時需要向污水中投加混凝劑。=4\*GB2⑷離心與旋流分離使含有懸浮固體或乳化油的污水，由于懸浮固體和廢水的質(zhì)量不同，受到的離心力也不同，質(zhì)量大的懸浮固體被拋甩到污水外側，這樣就可使懸浮固體和污水分別通過各自的排出口排出設備之外，從而使污水得以凈化。2、化學法污水的化學處理方法就是向污水投加化學物質(zhì)，利用化學反應來分離回收污水中的污染物，或是其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。屬于化學處理法的有以下幾種。=1\*GB2⑴混凝法混凝法是向污水中投加一定量的藥劑，經(jīng)過脫穩(wěn)、架橋等反應過程，使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)通常帶有負電荷，膠體顆粒之間互相排斥形成穩(wěn)定的混合液，若水中帶有相反電荷的電解質(zhì)（混凝劑）可使污水中的膠體顆粒改變?yōu)槌孰娭行裕⒃诜肿右ψ饔孟?，凝聚成大顆粒下沉。=2\*GB2⑵中和法用化學方法消除污水中過量的酸和堿，使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸污水以堿作為中和劑，處理含堿污水以酸作為中和劑，也可以吹入含CO2的煙道氣進行中和。酸和堿均指無機酸和無機堿，一般依照“以廢制廢”的原則，亦可采用藥劑中和處理，可以連續(xù)進行，也可間歇進行。=3\*GB2⑶氧化還原法污水中呈溶解狀態(tài)的有機物和無機物，在投加氧化劑和還原劑后，由于電子的遷移而發(fā)生氧化和還原作用形成無害的物質(zhì)。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白粉、臭氧、氯氣等，氧化法多用于處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等，還原法多用于處理含鉻、含汞廢水。=4\*GB2⑷電解法在廢水中插入電極并通過電流，則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中，陽極上產(chǎn)生氧氣，陰極上產(chǎn)生氫氣。上述綜合過程使陽極上發(fā)生氧化作用，在陰極上發(fā)生還原作用。目前電解法主要用于處理含鉻及含氰廢水。=5\*GB2⑸吸附法污水吸附處理主要是利用固體物質(zhì)表面對污水中污染物質(zhì)的吸附，吸附可分為物理吸附和生物吸附等。物理吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間在分子力作用下產(chǎn)生的，不產(chǎn)生化學變化，而化學吸附法則使吸附劑和吸附質(zhì)在化學鍵力作用下起吸附作用的，因此化學吸附選擇性較強。此外，在生物作用下也可產(chǎn)生生物吸附。在污水處理中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。=6\*GB2⑹化學沉淀法向污水中投加某種化學藥劑，使它和某些溶解物質(zhì)產(chǎn)生反應，生成難溶鹽沉淀下來。多用于處理含重金屬離子的工業(yè)廢水。=7\*GB2⑺離子交換法離子交換法在污水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法（天然沸石和合成沸石）、有機離子交換樹脂（強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強堿性陰離子樹脂、弱堿性陰離子樹脂、鰲和樹脂等）。采用離子交換法處理污水時，必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的，這主要取決于各種離子對該種樹脂親和力的大小，又稱選擇性的大小，另外還要考慮到樹脂的再生方法等。=8\*GB2⑻膜分離法滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術，統(tǒng)稱為膜分離法。電滲析法主要用于水的脫鹽，回收某些金屬離子等。反滲透作用主要是膜表面化學本性所起的作用，他分離的溶質(zhì)粒徑小，除鹽率高，所需的工作壓力大；超濾所用的材質(zhì)和反滲透相同，但超濾是篩濾作用，分離溶質(zhì)粒徑大，透水率高，除鹽率低，工作壓力小。3、生物法污水的生物膜法就是采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有機污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使污水得以凈化。生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高，效果好，使用廣泛，是生物處理的主要方法。屬于生物處理法的工藝有以下幾種。=1\*GB2⑴活性污泥法是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續(xù)鼓入含有大量溶解有機污染物的污水中，經(jīng)過一段時間，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性污泥，活性污泥能夠吸附水中的有機物，生活污水在活性污泥上的微生物以有機物為食料，獲得能量，并不斷省長增殖，有機物被分解、去除，使污水得以凈化。一般經(jīng)曝氣池處理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液，經(jīng)沉淀分離，水被凈化排放，沉淀分離后的污泥作為種泥，部分回流到曝氣池?；钚晕勰喾ㄗ猿霈F(xiàn)以來，經(jīng)過80多年的演變，出現(xiàn)了各種活性污泥法的變法，但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。=2\*GB2⑵普通活性污泥法這種方法已被廣泛使用，是許多污水處理廠的常用工藝。傳統(tǒng)活性污泥法是將污水和回流污泥從曝氣池首段引入，呈推流式至曝氣池末端流出，此法適用于處理要求高、水質(zhì)較穩(wěn)定的污水，但對負荷的變動適應性較弱，后來在此基礎上產(chǎn)生了一些改良形式。=3\*GB2⑶多點進水法為了使槽內(nèi)有機負荷接近一定值，把污水從幾個點分開流入，有利于解決超負荷問題。=4\*GB2⑷吸附再生法接觸槽內(nèi)活化的活性污泥吸附污染物質(zhì)，污泥與水分離后，在曝氣槽內(nèi)把吸附的污染物質(zhì)進行氧化。該法有利于增加污水處理量，有一定的抗擊沖擊負荷能力。=5\*GB2⑸延時曝氣法污水在曝氣池內(nèi)延長曝氣時間，有利于完全氧化，污泥量少，該法適用于小型污水處理廠。=6\*GB2⑹厭氧-缺氧-好氧活性污泥法在常規(guī)活性污泥法去除有機污染物的同時，為了能有效的去除氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性污泥法中，使厭氧-缺氧-好氧狀況在反應曝氣池內(nèi)同時存在或反復周期實現(xiàn)，形成了厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工藝流程采用厭氧-好氧活性污泥法。=7\*GB2⑺間歇式活性污泥法污水流至單一反應池中，按時間通過程序控制各過程。在反應池的一個工作周期，運行程序依次為進水、反應、沉淀、出水和待機等過程。該法適用于中小水量和出水水質(zhì)較高的場合，有利于自動化控制；通過對運行的調(diào)整，該法也可進行除磷脫氮和化學處理，有利于污水回用。近年來，SBR工藝發(fā)展很快，尤其隨著儀表和自控技術與裝備的發(fā)展，間歇式活性污泥法新工藝不斷涌現(xiàn)，如CASS工藝、CAST工藝、IDEA工藝、MSBR工藝以及UNITANK工藝等。=8\*GB2⑻AB法該法是吸附降解工藝的簡稱，屬超高負荷活性污泥法，它是兩個活性污泥法的串聯(lián)系統(tǒng)，兩者各有獨立的二次沉淀池。該法抗沖擊負荷能力強，有利于除磷脫氮和化學處理，特別有利于處理濃度高、水質(zhì)水量變化大的污水。=9\*GB2⑼氧化溝氧化溝為連續(xù)環(huán)形曝氣池，其池較長，深度較淺。氧化溝系統(tǒng)是一種成本低廉、構造簡單易于維護管理的處理技術，其出水水質(zhì)好，可進行脫氮，有利于延時曝氣。4、生物膜法使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構筑物，如生物濾料、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床等。=1\*GB2⑴生物濾池生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)發(fā)展起來的，濾池內(nèi)有固定填料，污水流過時與濾料相接觸，微生物在濾料表面形成生物膜。凈化污水裝置由提供微生物生長息棲的濾床、布水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)組成。生物濾池操作簡單，費用低，適用于中小城鎮(zhèn)和邊遠地區(qū)。生物濾池分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝氣生物濾池等。=2\*GB2⑵生物轉(zhuǎn)盤通過傳動裝置驅(qū)動生物轉(zhuǎn)盤以一定的速度在接觸反應池內(nèi)轉(zhuǎn)動，交替的與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過程，通過不斷轉(zhuǎn)動，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤流程中除了生物轉(zhuǎn)盤外，還有初次和二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤的適應范圍廣泛，對生活污水和各種工業(yè)廢水都能適用，同時生物轉(zhuǎn)盤的動力消耗低，抗沖擊負荷能力強，管理維護簡便。=3\*GB2⑶生物接觸氧化在池內(nèi)設填料，使已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，填料上長滿生物膜，污水與生物膜接觸，水中的有機物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法對沖擊負荷有較強的適應能力，污泥產(chǎn)量少，可保證出水水質(zhì)。=4\*GB2⑷生物流化床采用相對密度大于1的細小惰性顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體表面附著生長，形成生物膜，充氧污水自上而下流動使載體處于流化狀體，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高，能適應較大沖擊負荷，占地小。5、自然生物處理法利用自然條件下生長繁殖的微生物來處理污水，形成水體-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，對污染物進行一系列的物理-化學和生物凈化，可對污水中的營養(yǎng)物質(zhì)充分利用，有利于綠色植物生長，實現(xiàn)污水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。該法工藝簡單，建設與運行費用都較低，效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易受自然條件影響，占地較大。主要有水生植物塘、水生動物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述工藝組合系統(tǒng)。穩(wěn)定塘是利用塘水中自然生長的微生物處理污水，而在塘中生長的藻類的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩(wěn)定塘內(nèi)污水停留時間長，其生化過程和自然水體凈化過程相似。穩(wěn)定塘按其微生物反應類型分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心，利用土壤的過濾截留、吸附、化學反應和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物，土地上生長的農(nóng)作物可充分利用污水中的水分和營養(yǎng)物。如污水農(nóng)田灌溉就是一種土地處理方式。6、厭氧生物處理法利用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機工業(yè)廢水及有機污泥。主要構筑物是消化池，近年來在這個領域有很大的發(fā)展，開創(chuàng)了一系列的新型高效厭氧處理構筑物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應裝置，該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥量少。（二）污水污染指標污水的污染物可分為無機和有機性兩大類。無機性污染物有礦粒、酸、堿、無機鹽類、氮磷營養(yǎng)物及氰化物、砷化物和重金屬離子等。有機污染物有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪及農(nóng)藥、芳香族化合物、合成聚合物等。污水的污染指標是用來衡量水在使用過程中被污染的程度，也稱為污水的水質(zhì)指標。1、生化學需氧量（BOD5）城市污水中含有大量有機物質(zhì)，其中一部分在水體中因微生物的作用而進行好氧分解，使水中溶解氧降低，甚至完全缺氧。在無氧時進行厭氧分解，放出惡臭氣體，水體變黑，使水中生物滅絕。由于有機物種類繁多，難以直接測定，所以采用間接指標指示。生化需氧量（BOD5）就是一個反映水中可生物降解的含碳有機物的含量及排至水體后所產(chǎn)生的好氧量的指標。污水中可降解有機物的轉(zhuǎn)化與溫度、時間有關。為便于比較，一般以20℃時經(jīng)過5天時間，有機物分解后水中溶解氧的差值稱為5天202、化學需氧量（CODcr）生化需氧量只能表示水中生物可降解的有機物，并受水質(zhì)的影響，所以，為表示一定條件下的有機物的量，采用化學需氧量CODcr—即高溫、有催化劑及強酸環(huán)境下，強氧化劑氧化有機物消耗的氧量，單位為mg/L。對于同類污水，化學需氧量一般高于生化需氧量。城市污水的CODcr一般大于BOD5，兩者的差值可反映污水中存在難以被生物降解的有機物。在城市污水處理分析中，常用CODcr/BOD5的比值來分析污水的可生化性?？缮院玫奈鬯瓹ODcr/BOD5≥0.3；小于此值的污水應考慮采用生物技術以外的污水處理技術。3、pH值酸度和堿度是污水的重要指標，用pH值來表示。它對保護環(huán)境、污水處理工程及水工構筑物都有影響。城市污水的pH值呈中性，一般為6.5-7.5，工業(yè)廢水多呈強酸或強堿性，pH值的微小降低可能是由于城市污水輸送中的厭氧發(fā)酵，雨季時較大pH值降低往往是城市酸雨造成的，這種情況在合流制系統(tǒng)尤其突出。pH值的突然大幅度變化不論是升高還是降低，通常是由于大量排入工業(yè)廢水造成的。4、氮和磷氮和磷是植物性營養(yǎng)物質(zhì)，會導致湖泊、海灣、水庫等緩流水體富營養(yǎng)化，而使水體加速老化。生活污水中含有豐富的氮、磷，某些工業(yè)廢水中含有大量氮、磷。總氮是污水中各類有機氮和無機氮的總和，氨氮是無機氮的一種?？偭资俏鬯懈黝愑袡C磷和無機磷的總和。5、有毒化合物和重金屬這類物質(zhì)對人體和污水處理中的生物都有一定的毒害作用，如氰化物、汞、隔、鉻、鉛等是有直接毒害作用的無機污染物。這類污染物質(zhì)是最為人們關注的。根據(jù)毒性發(fā)作的情況，此類污染物可分為兩類，一類是毒性作用快，易被人們所注意；另一類則通食物鏈在人體內(nèi)逐漸富集，在達到一定濃度才顯示出癥狀，不易被人們發(fā)現(xiàn)，但危害一經(jīng)形成就可鑄成大禍，例如在日本所發(fā)生的水俁病和骨痛病。屬于這一類污染物質(zhì)得主要有重金屬的氰化物和砷化物，重金屬中的汞、鉻、鎘、鉛等，即國際上公認的六大毒害物質(zhì)。三、污水處理系統(tǒng)的組成（一）污水處理系統(tǒng)組成污水處理系統(tǒng)由三部分組成：收集和輸送營區(qū)污水、雨水的排水管道系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)，污水深度處理和再利用系統(tǒng)。污水、雨水和合流管道是營區(qū)排水系統(tǒng)的主體，有條件應將污水、雨水設計或改建成分流制系統(tǒng)。因受地形條件的限制，當污水、雨水不能靠重力流排放時，應設置污水泵站、雨水泵站或合流泵站。在排水管道系統(tǒng)中，可根據(jù)需要設置各種附屬設備，如檢查井、跌水井、雨水口、暴雨溢流井等。在排水管道的終點、污水排放水體處，應設置排出口。（二）污水處理程度和系統(tǒng)污水處理的目的在于最經(jīng)濟合理的解決營區(qū)污水的管理、處理和利用問題，應根據(jù)污染物排放總量控制目標、污水水質(zhì)、排放水體功能與流量、污水出路和水量等因素確定應達到的處理程度。污水處理最主要目的是使處理后出水達到一定的排放要求，既不污染環(huán)境，又要充分利用水體自凈能力，以節(jié)省費用。另外隨著水資源危機加劇和用水量增加，污水處理應考慮回用問題。鑒于我國水環(huán)境和水資源現(xiàn)狀，在缺水地區(qū)污水處理應考慮再生回用。在考慮污水處理方案時，首先須確定污水應達到的程度，一般分為三級處理。污泥回流排放或利用排放或利用污泥回流排放或利用排放或利用排放排放或利用原污水I級預處理及一級處理去除可沉淀物、油、浮渣約50％SS，約30％BOD5水泵格柵沉砂勻化初沉初雨徑流初沉污泥污砂處置柵渣處置初雨徑流=2\*ROMANII級二級處理去除碳源BOD5可達95％，有的過程可產(chǎn)生消化作用生物處理活性污泥法或生物膜法二沉=3\*ROMANIII級三級處理進一步去除SS、BOD5等以及氮磷物化處理及生物處理消毒剩余污泥消化脫水處置或利用yong上清液污泥回流排放或利用排放或利用排放排放或利用原污水I級預處理及一級處理去除可沉淀物、油、浮渣約50％SS，約30％BOD5水泵格柵沉砂勻化初沉初雨徑流初沉污泥污砂處置柵渣處置初雨徑流=2\*ROMANII級二級處理去除碳源BOD5可達95％，有的過程可產(chǎn)生消化作用生物處理活性污泥法或生物膜法二沉=3\*ROMANIII級三級處理進一步去除SS、BOD5等以及氮磷物化處理及生物處理消毒剩余污泥消化脫水處置或利用yong上清液1、預處理和一級處理（物理處理）預處理由格柵和沉砂池組成，在加上初沉池組成的一級處理系統(tǒng)。主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，一般可去除40％－50％，BOD520%-30%，一級處理出水中還含有較多溶解性有機污染物,一般不宜直接排放，僅作為二級處理的預處理。2、二級處理以活性污泥或生物膜法等生物處理技術為主體的二級處理，可大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物，CODcr去除率80%－92％，處理后出水60-120mg/L。BOD5去除率達85％－92％，處理后出水可降至13－30mg/L。目前主要采用活性污泥法處理，也有的地方采用生物膜法，條件適宜的地區(qū)也可采用穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)。經(jīng)二級處理后的污水能達到國家規(guī)定的排放標準，近年來發(fā)展了一級強化處理，即在一級處理后投加化學藥劑進行反應沉淀和采用AB法A段及水解酸化法，對懸浮固體、磷和金屬都有較高的去除，是今后值得探討的處理方案。污水處理系統(tǒng)還包括污泥處理，主要是處理沉淀污泥、生物污泥、加藥劑后的沉淀污泥，這些污泥如不妥善處理直接排放，也將造成二次污染。3、三級處理（深度處理和再生利用）污水進行深度處理目的有二。一是以污水回用為目的，在二級處理的基礎上進一步去除生物處理未能去除的污染物，采用的技術有沉淀、氣浮、過濾、活性炭吸附、消毒等。通過這些處理技術，污水中的CODcr由60－100mg/L降至10－20mg/L,BOD5能夠從20－30mg/L降至5－10mg/L以下，可以消除水中的臭味和色度，大大提高了水的穩(wěn)定性，可以達到回用的指標。其次是指在防止水體富營養(yǎng)化。當前廣泛應用的是利用活性污泥法或生物膜法的生物脫氮除林技術，近年來在這一領域有較快的發(fā)展，一些新型、高效的生物脫氮除磷工藝系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，如缺氧（厭氧）－好氧、厭氧－缺氧－好氧系統(tǒng)以及生物曝氣充氧濾池等。污水經(jīng)深度處理后，可作為城市或工業(yè)用水加以回收利用。可考慮修建獨立的回用水輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括城市回用水管道等。隨著城市工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，供水量與需水量之間的供求矛盾越來越大，在缺水的城鎮(zhèn)，污水深度處理再生利用技術將有較快的發(fā)展。四、污水處理工程設計為規(guī)范污水治理工程設計，保證污水治理工藝技術的先進性、經(jīng)濟性和合理性，依據(jù)國家有關法律、法規(guī)和技術規(guī)范，制定了設計導則。（一）設計依據(jù)1、《中華人民共和國環(huán)境保護法》2、《中華人民共和國水污染防治法》（1996年修訂）3、《建筑給水排水設計規(guī)范》（GBJ15-2021）4、《建筑中水設計規(guī)范》（GB50336-2021）5、《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14-1987）6、《城鎮(zhèn)污水治理廠污染物排放標準》（GB18918-2021）7、《城市污水再生利用標準》（GB/T18919-2021）8、《醫(yī)院污水治理設計規(guī)范》（CECS07:88）（二）設計原則1、與國家和駐地的環(huán)境保護總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。2、有市政管網(wǎng)或相應治理設施可以依托的,應優(yōu)先考慮接入相應設施,一般不獨立建站。3、堅持污染源治理與生態(tài)環(huán)境建設同步發(fā)展。4、堅持統(tǒng)分結合。對于單位比較集中的、污水易于收集的污水治理，應依托條件較好的單位統(tǒng)一建站；對無管網(wǎng)或治理設施依托且污水排放量較大的獨立單位，可以單獨建站；對單位內(nèi)存在特種廢水污染源的，應對其進行相應處理后，方可進入集中污水處理站。5、污水治理工藝應當技術先進、運行可靠、管理方便、操作簡便、運行成本低。6、必須遵循國家有關法規(guī)和技術規(guī)范，符合單位地形、地貌和水文、地質(zhì)特點。（三）污水排放及中水回用標準1、中水回用標準（1）中水用于綠化、沖廁、車輛沖洗和建筑施工的，執(zhí)行《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2021）。城市雜用水水質(zhì)標準序號項目指標沖廁道路清掃、消防城市綠化車輛沖洗建筑施工pH6.0-9.0色度≤30嗅無不快感濁度（NTU）≤51010520溶解性總固體(mg/L)≤1500150010001000-BOD5(mg/L)≤1015201015氨氮(mg/L)≤1010201020陰離子表面活性劑(mg/L)≤1.01.01.00.51.0鐵(mg/L)≤0.3--0.3-錳(mg/L)≤0.1--0.1-溶解氧(mg/L)≥1.0總余氯(mg/L)≤接觸30min后≥1.0，管網(wǎng)末端≥0.2總大腸桿菌（個/L）≤3注：混凝土拌合用水還應符合JGJ63有關規(guī)定。（2）中水用于環(huán)境景觀和營造人工濕地的，執(zhí)行《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2021）。景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標(mg/L)序號項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性經(jīng)管環(huán)境用水河道類湖泊類水景觀河道類湖泊類水景觀1基本要求無飄浮物，無令人不愉快的嗅和味2pH值（無量綱）6-935日生化需氧量≤10664懸浮物（SS）≤2010－*5濁度（NTU）≤－*5.06溶解氧≥1.52.07總磷（以P計）≤1.00.51.00.58總氮≤159氨氮（以N計）≤510糞大腸桿菌（個/L）≤10000202150011余氯**≥0.0512色度(NTU)≤3013石油類≤1.014陰離子表面活性劑≤0.5注：1、對于需要通過管道輸送再生水的非現(xiàn)場回用情況采用加氯消毒方式；而對于現(xiàn)場回用情況不限消毒方式。2、若使用未經(jīng)過除磷脫氮的再生水作為景觀環(huán)境用水，鼓勵使用本標準的各方在回用地點積極探索通過人工培養(yǎng)具有觀賞價值水生植物的方法，使景觀水的氮磷滿足表中的要求，使再生水的水生植物有經(jīng)濟合理的出路。*“—”表示對此項無要求。**氯接觸時間不應低于30min的余氯。對于非加氯方式無此項要求。（3）中水用于補充水源水的，執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2021）中一級標準中的A標準（COD=50、BOD=10、SS=10）。城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（日均值單位mg/L）序號基本項目一級排放標準A標準B標準1化學需氧量（COD）50602生化需氧量（BOD）10203懸浮物（SS）10204動植物油135石油類136陰離子表面活性劑0.517總氮（以N計）15208氨氮（以N計）5（8）8（15）9總磷（以P計）2021年12月31日前建設的11.52021年1月1日起建設的0.5110色度（稀釋倍數(shù)）303011pH6-912糞大腸桿菌群數(shù)（個/L）103104注意：=1\*GB3①下列情況按去除率標準執(zhí)行:當進水COD大于350mg/L時，去除率應大于60％；BOD大于160mg/L時，去除率應大于50％。=2\*GB3②括號外數(shù)值為水溫大于12℃時的控制指標括號內(nèi)數(shù)值為水溫小于等于12℃時的控制指標。2、處理后排放標準（1）污水治理后直接排入國家重點控制流域內(nèi)的，執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2021）中一級標準中的B標準（COD=60、BOD=20、SS=20）。（2）污水治理后直接排入國家非重點控制流域內(nèi)的，執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2021）中二級標準（COD=100、BOD=30、SS=30）。（3）醫(yī)療廢水執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB8978-2021）和《醫(yī)院機構水污染物排放標準》排放標準。（4）凡有地方排放標準的，必須執(zhí)行地方排放標準。（四）工藝設計的一般規(guī)定1、消毒工藝選擇（1）大城市或交通方便的地區(qū)，應優(yōu)先選用化學法制備二氧化氯、成品次氯酸鈉等消毒工藝。（2）遠離城市或交通不方便的地區(qū)，一般應當選用電解食鹽次氯酸鈉發(fā)生器、二氧化氯發(fā)生器或氯片消毒工藝。（3）有條件的地方可考慮選用紫外線或臭氧與氯片同時使用的消毒工藝。（4）不宜采用液氯鋼瓶消毒工藝。2、污泥處理工藝選擇（1）盡量選擇污泥量低的污水治理工藝。（2）生活污水治理量大于2021m3（3）生活污水治理量小于2021m3（4）醫(yī)療廢水治理必須考慮污泥消毒處理。3、控制方式選擇（1）所選擇的控制模式應當適用可靠、操作簡單。（2）可選用手動控制與自動控制相結合的方式，有條件的應當優(yōu)先選用自動控制模式。（3）污水治理量小于2021m3/d的控制系統(tǒng)，原則上采用集中控制模式；污水治理量大于2021m（4）便于主要污染物指標的監(jiān)測控制。4、設備選擇（1）選用的設備應當滿足治理要求，性價比較高，易于維護，便于操作管理。（2）應當以選擇國產(chǎn)化設備為主。（五）、生活污水治理適用工藝1、生活污水的水量、水質(zhì)（1）生活污水排放量生活污水排放量應根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定。無實測數(shù)據(jù)時，可按下列規(guī)定計算：人員生活污水排放量＝（200L～250L）/（人.d）×總人數(shù)×（0.8～0.9）；其它生活污水排放量＝實際日均用水量×（0.9～0.95）；生活污水總排放量＝人員生活污水排放量＋其它生活污水排放量；或生活污水排放量＝日均用水量×（0.8～0.9）。生活污水的時變化系數(shù)kd：北方地區(qū)為1.5～2.3，南方地區(qū)為2.0～2.5。（2）生活污水水質(zhì)生活污水水質(zhì)應根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定。無實測數(shù)據(jù)時，可參考下列數(shù)據(jù)執(zhí)行：項目CODmg/LBODmg/LSSmg/LNH3-Nmg/LpH濃度范圍200-300100-150100-20010-506-9平均值250125150306-92、生活污水治理推薦工藝（1）二級生化處理工藝A、序批式活性污泥法（SBR工藝）B、埋地序批式活性污泥法（埋地SBR工藝）C、周期循環(huán)活性污泥法(CASS工藝)D、厭氧無動力生態(tài)處理技術E、生態(tài)快速濾床（人工濕地）法處理工藝F、生物接觸氧化法處理工藝G、水解酸化—生物接觸氧化法處理工藝S、生物塘生態(tài)處理工藝Y、深度處理（中水回用）工藝（2）深度處理（A）微絮凝—過濾—消毒法深度處理工藝

（B）微絮凝—過濾—微濾膜—消毒法深度處理工藝

（C）過濾—超濾膜—消毒法深度處理工藝3、生活污水治理工藝選擇的一般規(guī)定（1）工藝選擇應根據(jù)各單位的實際特點,進行技術、經(jīng)濟比較后合理篩選。（2）位于城市中心的單位，宜選擇占地面積較小的，如生物接觸氧化法工藝、CASS工藝和SBR工藝等。（3）遠離居住區(qū)的單位，宜選擇厭氧無動力生態(tài)處理工藝、人工濕地生態(tài)處理工藝或生物接觸氧化法等工藝。（4）中水回用工藝根據(jù)中水用途和實際可能選擇，以微絮凝—過濾—消毒深度處理工藝為主，對膜技術等新型處理工藝，應當在試點和充分論證的基礎上謹慎選用。（六）、醫(yī)療廢水治理適用工藝1、醫(yī)療廢水水量、水質(zhì)（1）醫(yī)療廢水排放量醫(yī)療廢水的排放量應根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定。無實測數(shù)據(jù)時可按照下列規(guī)定計算：大型醫(yī)院或500張床位以上醫(yī)院，平均水量400L～600L/床.d，kd=2.0～2.2；中型醫(yī)院或100～499張床位的醫(yī)院，平均水量300L～400L/床.d，kd=2.2～2.5；99張床位以下的小型醫(yī)院平均水量250L～300L/床.d，kd=2.5。kd為醫(yī)療廢水的時變化系數(shù)。（2）醫(yī)療廢水水質(zhì)醫(yī)療廢水水質(zhì)應根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定。無實測資料時，可參考下表數(shù)據(jù)執(zhí)行：項目CODmg/LBODmg/LSSmg/LNH3-Nmg/L糞大腸桿菌濃度范圍150-30080-15040-12010-501.0×106～1.0×108平均值25010080301.0×1082、醫(yī)療污水治理推薦工藝（1）醫(yī)療污水治理工藝醫(yī)療污水治理主要有三種工藝：強化一級處理工藝、二級生化處理工藝和簡易生化處理工藝。推薦采用二級生化處理。（2）醫(yī)療廢水消毒工藝A、大城市或交通方便的地區(qū)，應優(yōu)先選用化學法制備二氧化氯、成品次氯酸鈉等消毒工藝。B、遠離城市或交通不方便的地區(qū)，一般應當選用電解食鹽次氯酸鈉發(fā)生器、二氧化氯發(fā)生器或氯片消毒工藝。C、有條件的地方可考慮選用紫外線或臭氧與氯片同時使用的消毒工藝。D、不宜采用液氯鋼瓶消毒工藝。（3）醫(yī)療廢水治理系統(tǒng)中的污泥處理工藝A、盡量選擇污泥量低的污水治理工藝。B、污水治理量大于2021m3C、污水治理量小于2021m3D、醫(yī)療廢水治理必須考慮污泥消毒處理。（4）醫(yī)療廢水治理系統(tǒng)中的廢氣處理工藝醫(yī)療廢水治理工藝中，必須考慮治理系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢氣的收集，過濾吸附和滅菌工藝。3、醫(yī)療廢水工藝選擇的一般規(guī)定醫(yī)療廢水治理工藝應根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模、性質(zhì)、排放要求等，科學合理地確定治理工藝。（七）特種廢水處理適用工藝特種廢水治理工藝，應針對廢水特征，在充分試驗、論證的基礎上確定最佳工藝。五、初步設計文件（一）初步設計文件依據(jù)初步設計文件依據(jù)可行性論證報告和批準的立項報告編制。（二）初步設計文件初步設計文件由設計計算書、設計說明書、設計圖表和工程概算書4部分組成。（三）初步設計計算書初步設計計算書包括：系統(tǒng)的水力計算、進出水標高計算、管道參數(shù)計算、單元構筑物水力計算等。（四）初步設計說明書的主要內(nèi)容內(nèi)容包括：任務來源；設計依據(jù)和設計指導思想；建設條件和環(huán)境保護的技術要求；設計方案的原始資料來源；主要技術特點和主要技術經(jīng)濟指標；主要設備的技術指標和選用原則；生態(tài)環(huán)境保護的措施和環(huán)境監(jiān)測要求；原有設施設備的利用和改造要求；運行管護要求；事故風險的應急防范措施；設計方案的軍事、社會和環(huán)境效益分析等。（五）主要設計圖表設計圖表主要包括：總平面布置圖，主要建（構）物的平、立面圖，主要工藝流程圖，主要設備和材料表等。（六）初步設計文件的設計概算書包括：項目建設經(jīng)費概算及計算依據(jù)，運行管護經(jīng)費概算及計算依據(jù)等。（七）施工圖設計文件1、施工圖設計文件依據(jù)批準的初步設計文件和上級下達的工程建設計劃編制。2、施工圖設計文件由設計計算書、設計說明書、設計圖表和工程預算書4部分組成。3、施工圖設計計算書包括：非標設備的工藝布置及水力計算、非標設備的強度和剛度計算、機房內(nèi)噪聲消除計算、機房內(nèi)有毒有害氣體消除計算、采暖通風及排風裝置計算等。4、施工圖設計文件說明書包括：設計依據(jù)；工藝流程及各單元設計參數(shù)的說明；設計的工藝特點；主要材料設備的選用要求及施工注意事項等。5、設計圖表主要包括：總平面圖，工藝原理圖，工藝高程圖，管線系統(tǒng)圖，建筑圖，結構圖，電氣圖，暖通圖以及有關的詳圖，主要設備及材料表等。6、施工圖預算書及計算依據(jù)。7、施工圖設計文件裝訂順序是：封面（格式附后）圖紙目錄、主要設備及材料表、設計說明、總平面圖、工藝圖、建筑圖、結構圖、電氣圖、暖通圖、施工圖預算書。六、營區(qū)污水處理工程實例1、CASS工藝工程實例—武漢軍械士官學院=1\*GB2⑴項目概述污水站原水為學校教學區(qū)和生活區(qū)的生活污水，由一根直徑為600毫米排水干管由西至東排出學院。本處理站設在學校東側，即污水管下游端。=2\*GB2⑵污水水量及水質(zhì)污水處理站設計處理能力為1700m3/d，由于沒有詳細的化驗分析數(shù)據(jù)，原水水質(zhì)按一般生活污水水質(zhì)考慮，處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》中的一級標準。具體參數(shù)如下：進出水水質(zhì)表(mg/L)項目CODcrBOD5SS進水水質(zhì)300150200出水水質(zhì)602050去除率83.3%86.6%75%=3\*GB2⑶設計依據(jù)《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14—87）建設單位提供的排水管網(wǎng)平面布置圖=4\*GB2⑷工藝流程排放排放污水格柵集水池提升泵CASS池工藝流程說明：格柵：營區(qū)生活污水中含有較多大的固體廢棄物，污水流經(jīng)格柵，格柵的作用就是攔截污水中較大粒徑的懸浮物和漂浮物，對水泵機組及后續(xù)構筑物起到重要的保護作用。集水池：由于排水管埋地很深，為了減少投資，設計中沒有采用調(diào)節(jié)池，而采用了容積較小的集水池，池內(nèi)設3臺污水提升泵。CASS池：CASS池是污水處理中的重要處理構筑物，大部分污染物在CASS池中生化降解。整個CASS池分為兩格預反應區(qū)和主反應區(qū)，在預反應區(qū)內(nèi)，污水初步被微生物吸附降解，降低了高負荷污水對主反應區(qū)的沖擊。污水通過設在隔墻底部的連接孔流入主反應區(qū)，污水被進一步生化降解，整個反應過程可分為四個階段：曝氣階段、沉淀階段、潷水階段、間歇階段。2、地埋式SBR工程實例—96512部隊=1\*GB2⑴項目概述本項目是96512部隊營區(qū)生活污水處理工程，污水站主要處理處理營區(qū)每天所產(chǎn)生的生活污水。污水站每天的處理能力為400m3=2\*GB2⑵設計進出水水質(zhì)項目CODBODSSpH原水水質(zhì)3001502006-9出水水質(zhì)6020206-9工藝流程及說明：污水→格柵→地埋式SBR→達標排放格柵：營區(qū)生活污水中含有較多懸浮物和漂浮物，污水流經(jīng)格柵，格柵的作用就是攔截污水中較大粒徑的懸浮物和漂浮物，對水泵機組及后續(xù)構筑物起到重要的保護作用。地埋式SBR：地埋式SBR是在CASS工藝的基礎上發(fā)展起來的，整池分為預反應區(qū)和主反應區(qū)兩個區(qū)域。不同的是加大了預反應區(qū)的容積，使之兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)作用。主反應區(qū)內(nèi)有圓盤式射流曝氣機給污水充氧。整個操作過程分為三個階段：曝氣階段、沉淀階段、排水階段。污水通過曝氣，進行好氧生物降解，然后經(jīng)過沉淀階段進行固液分離。排水階段由自吸式排水器將上清液排出。本工程中地埋式SBR省去了調(diào)節(jié)池和中間水池，流程簡單，占地面積小。3、CASS+過濾中水回用工程實例—68203部隊=1\*GB2⑴項目概述本項目是68203部隊營區(qū)生活污水處理及中水回用工程，采用周期循環(huán)活性污泥法（CASS工藝）。處理構筑物采用地埋式鋼筋混凝土結構，位于營區(qū)室外地下；中水處理設施置于附屬用房內(nèi)。=2\*GB2⑵處理水質(zhì)與水量設計處理污水900m3/d，設計回用水量300m3/d。原水水質(zhì)參照一般生活污水水質(zhì)指標，處理后的水質(zhì)應達到國家《污水綜合排放標準》中的第二類污染物最高允許排放濃度的一級標準，深度處理后的水應達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》。進出水水質(zhì)（mg/L）項目CODBODSS動植物油濁度氨氮大腸桿菌余氯原水水質(zhì)2501509025/35//排放標準100207010/15//中水標準/20//10NTU20≤3≥0.2=3\*GB2⑶工藝流程及說明工藝流程生活污水→機械格柵→集水池→提升泵→沉砂池→CASS池→中間水池→提升泵→壓力過濾罐→中水池→中水供水泵→用戶工藝流程說明：機械格柵：一種初級過濾設備，斜置于集水池前的格柵井內(nèi)，安裝角度600，柵條間隙5mm，用于截流污水中較大粒徑的漂浮物和懸浮物，防止懸浮物和漂浮物堵塞管道、閥門、噴射器、水泵等。集水池：營區(qū)總排污管進入污水站的埋地較深，污水一般不能自流進入后續(xù)構筑物，而設容積較大的調(diào)節(jié)池也不經(jīng)濟，因此在格柵井后設集水池，滿足一級提升泵的設置和運行要求即可，池內(nèi)安裝水位控制器通過水位控制提升泵啟停。沉砂池：去除泥砂、煤渣等比重較大的無機顆粒，減輕對后續(xù)水泵、管道的磨損，改善生化處理構筑物的處理條件.CASS池：它是間歇式活性污泥法的改進工藝，連續(xù)進水，間斷排水，在一個池內(nèi)完成水質(zhì)勻化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀。污水中有機物處于好氧、兼氧、厭氧交替變化的環(huán)境，有利于氨氮的去除。具有較大的抗擊負荷沖擊能力，完全可以彌補集水池容積小，不能完成水量調(diào)節(jié)所帶來的問題。出水水質(zhì)好，運行管理簡單。中間水池：CASS池出水應該已滿足達標排放的要求，通過重力流進入中間水池后，一部分水通過溢流管排出，另一部分由二級提升泵打入壓力過濾罐進行深度處理。壓力過濾灌：對CASS池出水進行壓力過濾，可去除水中呈分散濁狀的無機質(zhì)和無機粒子，使出水濁度大幅度降低，滿足中水的濁度要求。同時，它可以降低有機物的含量，對重金屬、細菌團、病毒等也有很高的去除率，還可以去除絮凝過程中產(chǎn)生的無機鹽沉積物和水中的不溶性磷，使出水水質(zhì)除細菌數(shù)外，達到城市雜用水水質(zhì)標準。消毒劑：處理后的水經(jīng)過紫外線消毒裝置殺滅水中的細菌、大腸桿菌群等微生物，并以氯片等成品消毒劑為輔助，使中水保持適當?shù)挠嗦?。中水池：消毒后的水儲存在水池?nèi)，并通過中水供水泵打入營區(qū)中水管網(wǎng)，供營區(qū)澆灑綠地等生活雜用。4、無動力生態(tài)處理工程實例——65053部隊三大隊營區(qū)污水處理系統(tǒng)=1\*GB2⑴項目概述項目設計利用65053部隊營區(qū)的地勢高差較大的特點，采用無動力生態(tài)處理技術，處理過程無電能消耗，最大限度的降低了運行費用，節(jié)約了能源。=2\*GB2⑵設計水量及水質(zhì)污水站設計處理水量為300m3/d，建設處理能力為300300m3設計進出水水質(zhì)項目CODBODSSpH原水水質(zhì)3001502006-9出水水質(zhì)10030306-9污水處理工藝流程及說明：格柵：格柵采用專門研制的由粗細兩道格柵組成的一體化手動格柵，攔截并去除污水中較大粒徑的懸浮物和漂浮物，保護后續(xù)處理設施。調(diào)節(jié)池：營區(qū)污水的水質(zhì)和水量都隨時間而變化，調(diào)節(jié)池的作用主要是勻化水質(zhì)水量，兼有隔油沉砂的作用，并具有一定的水解酸化作用。無動力生態(tài)處理田：根據(jù)厭氧生物反應的原理提出的厭氧生物床無動力污水處理技術，利用填料表面生長生物膜微厭氧分解、濾料層和生物膜的吸附阻濾作用和沿水流方向的食物鏈分級捕食作用、濾料層和生物膜的吸附阻濾作用和沿水流方向的食物鏈分級捕食作用的協(xié)同凈化效果，使污水中的污染物高效分解去除；出水直接達到排放標準；同時利用微生物內(nèi)源呼吸原理，在反應器承托層、過濾層、反應層和反濾層中微生物增殖與消解達到平衡，實現(xiàn)了污泥零排放。七、污水處理工程調(diào)試及運行管理（一）試運行的目的、內(nèi)容和要求污水處理工程的試運行，不同于一般給排水或市政工程的試運行，前者包括復雜的生物化學反應過程的啟動和調(diào)試，過程較緩慢，耗費時間長，受環(huán)境條件和水質(zhì)水量的影響較強，而后者僅僅需要系統(tǒng)通水和設備正常運轉(zhuǎn)便可以。污水處理工程的試運行與工程驗收一樣是污水治理項目的最重要的環(huán)節(jié)。通過試運行可以進一步檢驗土建工程、設備和設備安裝的質(zhì)量是否達到了預期效果，是保證正常運行過程能夠高效節(jié)能的基礎，進一步達到污水治理項目的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。試運行一般由甲方、工程設計單位、工程施工單位來共同完成，尤其是采用生物處理法的工程，要培養(yǎng)出微生物活性污泥，并在達到處理效果的基礎上，找出最佳運行參數(shù)。（二）污水處理運行管理的組成1、運行管理的含義運行管理是對企業(yè)生產(chǎn)活動進行計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)等工作的總稱。污水處理站的運行管理指從接納污水至凈化處理出“達標”污水的全過程。2、運行管理的內(nèi)容=1\*GB3①準備：包括技術、物資、能源、人力組織等的準備。如管理工作人員的培訓與組織，運行過程中相關要素的布置及準備。=2\*GB3②計劃：編制操作規(guī)程和作業(yè)計劃，以求充分利用企業(yè)資源，高效低耗的排出和個污水。=3\*GB3③組織：合理組織運行過程中的各工序的銜接協(xié)調(diào)，包括各級生產(chǎn)部門之間的協(xié)調(diào)和勞動組織的完善。=4\*GB3④控制：對運行過程進行全面控制，包括進度、消耗、成本、質(zhì)量、故障控制。最好能做到預防性的事前控制，這是提高運行質(zhì)量、降低運行成本的重要手段。3、運行方案的計劃運行計劃使污水處理的一項專業(yè)計劃，是根據(jù)排水狀況和處理能力安排的，污水處理站運行方案與計劃應根據(jù)工藝技術資料、排水狀況、設備情況、人員配備、排放標準等來編制。其內(nèi)容應包括運行程序與作業(yè)計劃、技術指標與要求、運行故障與解決方法、崗位設置與人員安排、水質(zhì)檢驗指標與測試要求、運行成本與要求等。（三）運行管理1、活性污泥的培養(yǎng)和馴化活性污泥的培養(yǎng)是指一定環(huán)境條件下在曝氣池中接種污水處理廠的多余污泥形成處理廢水所需濃度和種類的微生物（污泥）。營區(qū)污水處理站的培菌一般采用悶曝法，在溫暖季節(jié)向曝氣池內(nèi)充滿生活污水，為提高營養(yǎng)物濃度，可投加一些濃質(zhì)糞便或米泔水等，開啟曝氣系統(tǒng)，在不進水曝氣數(shù)小時后，停止曝氣病沉淀換水。經(jīng)過數(shù)日曝氣、沉淀換水之后既可連續(xù)進水，約7-10天后在顯微鏡下可在曝氣池內(nèi)的活性污泥中看到活動的微生物，此時可加大進水量，提高污泥負荷，使曝氣池污泥濃度和運行負荷達到設計值，即使污水經(jīng)處理后達到排放所需的水質(zhì)指標，但在培菌初期，由于活性污泥未大量形成，污泥濃度較低，且活性較低，故系統(tǒng)運行負荷和曝氣量需低于正常運行期的參數(shù)。通過循化過程能使可利用廢水有機污染物的微生物數(shù)量增加，不能利用的則逐漸死亡、淘汰，最終使污泥達到正常的濃度、負荷，并有較好的處理效果。有機污染物一般都能被微生物代謝吸收，簡單的有機物可被細菌吸收利用，而復雜的大分子有物或有毒性基因的有機物，必須首先被細菌分泌出的“誘導酶”分解轉(zhuǎn)換成簡單的有機物才能被吸收，凡能分泌出這種誘導酶的細菌，就是能適應該種廢水水質(zhì)特征的優(yōu)勢菌種，這種細菌的產(chǎn)生、富集、迅速繁殖的過程就是污泥的訓話。2、活性污泥的評述活性污泥法處理污水效果的好壞取決于微生物的活性。因此，運行過程中應注意觀察和檢測活性污泥的性狀和微生物的組成與活性等。如污泥的沉降性能，污泥的生物相等。3、活性污泥性狀的觀測活性污泥一般呈黃褐色，新鮮的活性污泥略帶混土味。當曝氣池內(nèi)充氧不足時，污泥會發(fā)黑、發(fā)臭；當曝氣池充氧過度或負荷過低時，污泥色澤會較淡。4、活性污泥生物相觀察活性污泥處理系統(tǒng)生物相的觀察，是已經(jīng)普遍采用運行狀態(tài)觀察方式。了解活性中微生物的狀況需觀察了解泥水混合物中微生物的種類、數(shù)量優(yōu)勢度等，及時掌握生物相變化和運行狀況及處理效果，及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或存在的問題，對運行管理予以指導?；钚晕勰嘁话阌杉毦ňz團）、真菌、原生動物等組成，其中以細菌為主，且種類繁多。當水質(zhì)條件和環(huán)境條件變化時，生物相上也會有所表現(xiàn)。活性污泥絮粒以菌膠團為骨架，穿插生長著一些絲狀菌，但其數(shù)量遠遠小于細菌數(shù)量。微型動物中以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，也會見到少量纖毛蟲，如草履蟲、腎形蟲，而后生動物如輪蟲很少出現(xiàn)。一般講，營區(qū)生活污水處理站的活性污泥中，微生物相當豐富，各種各樣的生物都會有。5、從微生物的變化判斷污水水質(zhì)生物種類的變化，污泥中微生物種類會隨水質(zhì)變化、運行參數(shù)的變化而變化。培菌階段，隨著活性污泥的逐漸生成，出水由濁變清，污泥中微生物的種類發(fā)生有規(guī)律的演替。運行中，污泥中微生物種類的正常變化，可以預測運行參數(shù)的調(diào)整變化。如污泥結構松散時，?？梢娪蝿拥睦w毛蟲的大量增加，這時出水濁度較大，出水水質(zhì)較差。出現(xiàn)這種情況應適當調(diào)整運行參數(shù)及曝氣量。實際運行中，應通過長期觀察，找出廢水水質(zhì)變化與生物相變化之間的相應關系。6、從微生物的活動狀態(tài)判斷污水水質(zhì)當水質(zhì)發(fā)生變化時，微生物的活動狀態(tài)會發(fā)生一些變化，甚至微生物的形體也會隨廢水水質(zhì)的變化而發(fā)生變化。以鐘蟲為例，可觀察其纖毛擺動的快慢，體內(nèi)是否積累了較多的食物，伸縮泡的大小與收縮、以及繁殖情況等。微型動物對溶解氧的變化比較敏感，當水中溶解氧過高或過低時，能見到鐘蟲“頭”端突出一空泡。進水中難代謝物質(zhì)過多或溫度過低時，可見鐘蟲體內(nèi)積累有不消化顆粒并呈不活躍狀，最后會導致蟲體中毒死亡。pH值突變時,蟲體上的纖毛停止擺動。當遇到水質(zhì)變化時，蟲體外圍可能包裹較厚的胞囊，以便渡過不利條件。7、微生物的數(shù)量變化污水處理站活性污泥中微生物種類很多，但某些微生物數(shù)量的變化會反映出水質(zhì)的變化。如絲狀菌，在正常運行時也有少量存在，但大量絲狀菌出現(xiàn)時，見到的結果使細菌減少、污泥膨脹和出水水質(zhì)變差?；钚晕勰嘀形⑸锏挠^察，一般通過光學顯微鏡來完成。用低倍數(shù)的觀察污泥絮粒的狀況，高倍數(shù)的觀察微型動物的狀態(tài)，油鏡觀察鏡觀察細菌情況。運行管理中對生物相的觀察，已日益受到重視，故對生物相的觀察需要長期，仔細的工作。8、活性污泥的運行控制運行過程中，環(huán)境條件和污水水質(zhì)、水量均有一定的變化，為了保持最佳的處理效果，積累經(jīng)驗，應經(jīng)常對處理情況進行檢測，并不斷調(diào)整工藝運行條件，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的能力和效益，在不影響出水水質(zhì)的情況下降低能耗盡可能節(jié)約能源。9、布水與布氣對于各種生物處理設施，為了保證生物的均勻增長，保證處理效果的均勻，應對處理設施均勻布水和布氣。由于設計上不可能保證布水和布氣的絕對均勻，運行時應利用布水、布氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)各池內(nèi)各部分的配水和供氣量，保證均勻布水布氣。10、異常問題及其解決對策當整個處理系統(tǒng)運行正常，且生物處理效果較好，僅是處理效率有所下降，一般不會是水質(zhì)的劇烈變化或有毒污染物的進入。對于這種現(xiàn)象，只要處理效率降低的程度可以承受，即可不采取措施，過一段時間，便會恢復正常，或采取一些局部調(diào)整措施加以解決。（四）控制系統(tǒng)1、適合污水處理控制系統(tǒng)總要求首先部門管理人員大多沒有環(huán)保專業(yè)背景，沒有專門的污水處理專業(yè)人員，對處理工藝原理了解甚少，對運行過程中出現(xiàn)的問題，不知如何處理；其次，污水站一般是人員流動性較大，更換比較頻繁，多數(shù)一、兩年就更換一次，操作手往往剛剛熟悉設備的操作程序就換人了。由于頻繁的變動，在崗的人員也多沒有長期打算，更談不到鉆研業(yè)務技術。這樣就造成操作管理人員技術水平普遍較低，不少人連簡單的機械故障都不會排除。因此，污水處理控制系統(tǒng)總要求是：⑴操作管理簡單，具有良好的人機互動界面；⑵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，關鍵設備部件質(zhì)量可靠；⑶維護工作量要小，易被操作管理人員掌握，選用設備的操作與控制要簡單，維修技術水平要求較低；⑷因規(guī)模制宜，因工藝制宜；⑸控制系統(tǒng)設備標準化、成套化、造價低、維護成本低。2、面向?qū)ο蟮目刂葡到y(tǒng)設計原則一個污水處理廠（站）無論采用什么樣的工藝流程，控制系統(tǒng)的設計都應遵循面向?qū)ο蟮脑O計方法，根據(jù)規(guī)模（設備的多少）、工藝流程、控制的難易程度、環(huán)境條件等，本著技術先進、系統(tǒng)可靠性高、操作使用方便、系統(tǒng)投資合理、維護管理成本低的原則進行設計。面向?qū)ο蟮脑O計方法就是充分理解污水處理工藝流程，摸清各環(huán)節(jié)對控制的要求，確定控制系統(tǒng)的構成及形式。系統(tǒng)的先進性不僅僅是采用先進的技術，更重要的是所采用的技術要最適合控制對象，也就是技術的合理性。系統(tǒng)的可靠性是至關重要的，應將系統(tǒng)的可靠性貫穿于確定系統(tǒng)形式、控制設備器件的選型、硬件系統(tǒng)設計、控制設備加工、軟件編制和測試、單機調(diào)試及現(xiàn)場全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的全過程，在每一個環(huán)節(jié)都很好地解決了可靠性問題，整個控制系統(tǒng)的可靠性才有保障。應力求操作、使用的簡便，在確?？刂乒δ艿那疤嵯?，操作管理人員的操作越簡單越好。污水處理廠（站）操作管理人員技術水平、管理能力不盡相同，友好的人機操作界面應能給管理者提供較完善的操作提示、系統(tǒng)信息、重要參數(shù)等，盡可能減小對操作者的壓力，為提高運行管理水平創(chuàng)造必要的條件。對于規(guī)模較大和較重要的污水處理廠（站）需配置歷史數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，歷史數(shù)據(jù)主要是國家環(huán)保監(jiān)管部門關心的排放水流量、COD值等。自動控制系統(tǒng)占污水處理廠（站）總投資的比例較小，可利用的經(jīng)費空間較小，必須在綜合考慮系統(tǒng)的可靠性、可維護性及未來維護成本等因素后確定系統(tǒng)形式，既控制系統(tǒng)設計的投資控制必須遵循綜合成本的原則。3、成套控制技術及特點隨著控制理論和控制設備的發(fā)展，常規(guī)控制器件、單片機系統(tǒng)、可編程序控制器、工業(yè)控制計算機、基于工業(yè)現(xiàn)場的總線技術及設備等已非常成熟，為污水處理廠（站）自動控制系統(tǒng)設計提供了十分廣闊的空間。針對部隊營區(qū)不同規(guī)模（小型、中型、大型）的污水處理系統(tǒng)要有針對性地配套控制系統(tǒng)。4、小型污水處理系統(tǒng)的控制解決方案隨著電氣設備日新月異的發(fā)展，尤其是電子計算機的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)中所用設備也發(fā)生了深刻的變化，可編程序控制器就是這種變革中的產(chǎn)物。作為工業(yè)控制領域主流產(chǎn)品的可編程序控制器以其高可靠性和一系列獨特的優(yōu)點取代電控設備已形成一種工業(yè)控制趨勢。在過去幾十年的發(fā)展過程中，可編程序控制器的功能愈來愈強大，非常適應大中型控制系統(tǒng)；而真正適合小型控制系統(tǒng)、價格低廉、功能適中的可編程序控制器的出現(xiàn)是近幾年的事。進入我國市場的微型可編程序控制器以德國SIEMENS公司的LOGO！系列和德國Moeller公司EASY系列為主要代表。微型可編程序控制器專門為簡單控制應用而設計，硬件功能及指令系統(tǒng)簡捷，配置完整的LCD顯示窗、方便的編程（設置）鍵，通過操作這些按鍵可非常方便地編程和設置參數(shù)。編程語言系統(tǒng)為電氣人員所熟悉的邏輯電路圖，功能塊包括基本邏輯（與、或、求反、與非、或非、異或等）和特殊功能（通電延時繼電器、斷電延時繼電器、脈沖繼電器、鎖定繼電器、加減計數(shù)器、時鐘脈沖發(fā)生器等），靈活地連接各類功能塊可方便地實現(xiàn)各種控制功能。下圖以SBR或CASS工藝為例來說明微型可編程序控制器接線圖。微型可編程序控制器截線圖從接線圖可以看出，其接線非常簡單，僅用一只大小與小型四極斷路器相當?shù)目删幊绦蚩刂破骶蛯崿F(xiàn)了SBR或CASS工藝進程控制，簡單的線路是由功能強大的內(nèi)部控制程序支持的。與常規(guī)繼電器控制線路相比，所用元器件數(shù)少，占用空間極小，功能更強，可靠性更高，成本更低，當需要改變控制原理和參數(shù)時，僅僅通過控制器上自帶的編程鍵及顯示器進行程序（軟電路）的修改即可，而無需改動硬線連接。由于在常規(guī)配電、建筑控制行業(yè)可編程序控制器的應用還不普及，相關技術人員還比較缺乏，有待加強應用與編程的技術支持；如控制設備安裝在室外，北方地區(qū)需考慮冬季超低溫環(huán)境、南方地區(qū)需考慮夏季高溫環(huán)境對可編程序控制器工作可靠性的影響。4、中型污水處理系統(tǒng)的控制解決方案對于較大的污水處理站，因設備較多，工藝過程較復雜，設備間的聯(lián)系也較多。其控制系統(tǒng)需要統(tǒng)籌考慮包括前級提升、預處理、后級處理單元的相關聯(lián)性；若采用分散的微型可編程序控制器控制就難以實現(xiàn)靈活的集中控制和管理，在工藝設備設施相對集中的部隊營區(qū)中型污水處理站，一般采用小型可編程序控制器。小型可編程序控制器已有幾十年的發(fā)展歷史，現(xiàn)在的小型可編程序控制器已具備很高的運算速度和處理能力、豐富的功能模塊和指令系統(tǒng)、極高的可靠性和性能價格比；可選用的產(chǎn)品也很多，如日本三菱公司的FX2n系列、歐姆龍公司的Ω系列、德國西門子公司的S7-200系列和S7-300系列等。這些產(chǎn)品都采用模塊化結構，可根據(jù)控制對象靈活地搭配獲得性能價格比最優(yōu)的系統(tǒng)；其編程語言一般為梯形圖和指令表，可采用專用編程器或計算機進行編程。雖然小型可編程序控制器具備很強的處理能力、較大的內(nèi)存空間和豐富的指令系統(tǒng)，但其并不具備良好的人機界面，參數(shù)的輸入和變更、狀態(tài)和數(shù)據(jù)的顯示都要占用一定的軟硬件資源；在設計中應從硬件配置經(jīng)濟合理、軟件編制簡捷可靠兩方面綜合考慮，真正實現(xiàn)軟硬件的有機結合。一般來說，中型污水處理站根據(jù)污水水質(zhì)及污水站各處理單元的功能來設置滿足其功能的指令是必須的，但如直接驅(qū)動數(shù)碼顯示器，所占用的數(shù)字輸出口非?？捎^。雖然廠家可提供標準的數(shù)字顯示與鍵盤輸入終端，如西門子公司的TD-200等，但由于這類產(chǎn)品顯示的字符很小，并不適宜用于污水處理站的集中顯示與輸入。因此，我們在所設計的此類項目中，常采用較簡單的數(shù)字接口電路，接受可編程序控制器數(shù)字端口送出的并行數(shù)據(jù)，由寄存和驅(qū)動電路驅(qū)動大型發(fā)光數(shù)碼管或發(fā)光二極管，取得了較滿意的效果。一個中型污水處理廠（站），各類設備多達幾十臺，加上水位、流量、COD、pH值等傳感器，不含鍵盤輸入和顯示輸出，數(shù)值輸入和數(shù)值出量及模擬輸入量已很可觀，如采用常規(guī)的一對一的輸入/輸出方式，將超過一臺小型可編程序控制器的能力，在硬件設計時，對于對響應速度沒有特殊要求的設備可采用矩陣輸入/輸出的方式，對同類組設備在地址安排上需配合軟件編程合理編組。雖然可編程序控制器具有較強的環(huán)境適應能力，但從控制系統(tǒng)整體可靠性考慮，一般不宜安裝在室外控制柜內(nèi)，如確實需要，應有適當?shù)拇胧┍ＷC柜內(nèi)溫度和濕度在設備和器件所允許的工作范圍內(nèi)。5、大型污水處理系統(tǒng)的控制解決方案由于大型污水處理廠，占地面積大、工藝設備多、控制要求復雜、功能分區(qū)較明確，根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)控制理念和控制設備的流行趨勢，一般采用集散分布式控制系統(tǒng)。集散分布式控制系統(tǒng)是將一個龐大而復雜的控制對象按功能和地域適當分成若干個小型控制對象（分站），通過工業(yè)現(xiàn)場控制總線技術將這些控制分站與中央控制系統(tǒng)（上位機）相連。每一個分站都是一個完整的系統(tǒng)獨立完成特定的測控功能，同時通過現(xiàn)場總線向上位機傳送數(shù)據(jù)和接受上位機的指令及數(shù)據(jù)；上位機作為整個控制系統(tǒng)的中樞，接受現(xiàn)場分站數(shù)據(jù)和中央操作數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)分站間的動作、動態(tài)顯示控制對象狀態(tài)、參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)記錄等。由于集散分布式控制系統(tǒng)始終貫徹模塊化的設計理念，其優(yōu)點是多方面的：⑴每一個控制分站都是一個完整的小型控制系統(tǒng)，其工作相對獨立，系統(tǒng)具有較高的可靠性；⑵多個控制分站其設計、編程與調(diào)試過程都很相近甚至可直接拷貝，大大減少了工作量和備品備件庫存量。⑶復雜的控制對象被分解成多個簡潔的小系統(tǒng)，有利于故障的定位和排除。目前，工業(yè)現(xiàn)場控制總線技術已很成熟，性能價格比較好的產(chǎn)品也很多，如SIEMENS公司的S7-200系列、S7-300系列等產(chǎn)品其CPU主機自帶通信接口，其通信物理層為RS-485，通過選配相應的支持硬件，可很方便地構成一個完整集散分布式控制系統(tǒng)。6、常用污水處理設備控制特點（1）水泵水泵在污水處理廠（站）是不可缺少的設備，主要用于污水提升、污泥輸送等，多為潛水泵。一、二次污水提升泵一般都設置備用泵，其開停受集水池水位自動控制。在以往的設計中，主用泵與備用泵的設置多為手動轉(zhuǎn)換，實踐證明這種方式存在一定的缺陷，如果操作人員不能按規(guī)律隨時轉(zhuǎn)換主備用泵，主用泵由于長時間運轉(zhuǎn)而加快磨損，備用泵長時間閑置，電機內(nèi)部受潮、污泥沉集于泵軸和葉輪嚴重時會影響泵的正常起動。為使主備用泵運行時間大致相等，采用自動輪換控制模式是很有效的措施。所謂自動輪換是通過適當?shù)木€路或程序，每一個運行周期后，自動變備用泵為主用泵、主用泵為備用泵。對于用一備一的情況，采用簡單的繼電器線路即可實現(xiàn)，但繼電器線路并不適于用二備一或更復雜的控制；采用可編程序控制器的系統(tǒng)，通過簡單的程序即可實現(xiàn)自動輪換控制；如有可能最好增加定時運行功能，即對泵的停止狀態(tài)進行計時，當連續(xù)停止時間達到設定值時，強制水泵運行一段時間，防止水泵內(nèi)部受潮和泵軸、葉輪被污物凝結，當水量不大時此措施對提高水泵的使用壽命尤為有效。（2）機械格柵格柵一般設在污水進入調(diào)節(jié)池前，用于濾除較大尺寸的懸浮物和漂浮物。機械格柵的履帶式格柵在電機的驅(qū)動下迎水面自下向上運行，將攔截的雜物收集到地面。污水中的雜質(zhì)聚集較緩慢，機械格柵的運行多采取自動間歇控制方式。即根據(jù)污水中雜物的多少設定間隔時間，一次運行時間以格柵運行2到3周即可。無論是設備自帶控制箱還是后配控制箱，設置自動間歇控制功能是必需的。（3）水下曝氣機水下曝氣機以其安裝靈活、控制方便、噪聲小、節(jié)能等優(yōu)點在采用CASS工藝的中小型污水處理站使用得越來越廣泛。水下曝氣機的控制與一般潛水泵無異，但在自動控制系統(tǒng)