污水處理廠工藝手冊

10一、總論1、污水的性質(zhì)與特征污水污水是指生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水和排入城市排水系統(tǒng)的其他污染水的統(tǒng)稱。水體污染的危害物理污染〔包括感官性污染、熱污染、懸浮物污染、油類污染等〕無機物污染〔包括酸堿無機鹽類污染、重金屬等有毒物質(zhì)污染〕有機物污染植物性養(yǎng)分物—氮磷的污染病原微生物污染污水排放標準及主要水質(zhì)指標污水排放標準污水和污泥經(jīng)過有效處理后，其排放、利用和處臵的去向往往因地而異，我廠目前執(zhí)行的標準為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染GB8918—2023和《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》DB32/T1072-2023。主要水質(zhì)指標懸浮固體〔SS、生化需氧量〔BO5、化學需氧量〔CODcr、pH值、氨氮(N3-N)、總磷(TP)、總氮〔TN。二、污水處理方法污水處理方法分類物理法：包括篩濾截留法、重力分別法、離心分別法等?；瘜W法：包括中和法、化學氧化-復(fù)原法、化學沉淀法、電解法等。生化法：包括好養(yǎng)生物處理法、厭氧生物處理法、自然生物處理法等。污水處理分級一級處理：即機械處理，主要是用物理法或化學法去除污水中漂移物和大局部懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)。二級處理：經(jīng)過一級處理后，再利用生物化學法以去除大量的溶解態(tài)和膠體態(tài)的有機污染物。三級處理：又稱高級處理或深度處理，經(jīng)過二級處理后，去病原微生物等。三、活性污泥法活性污泥法是以活性污泥為主體處理城鎮(zhèn)污水的生物處理方法?；钚晕勰嗟慕M成具有活性的微生物群體〔Ma〕微生物自身氧化的殘留物〔Me〕〔Mi〕原污水狹入的無機物質(zhì)〔Mii〕活性污泥的幾個指標混合液懸浮固體〔MLSS〕濃度表示的是混合液中活性污泥的濃度，即在單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物質(zhì)的總量，即：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii〔mg/l〕混合液揮發(fā)性懸浮固體〔MLVSS〕濃度表示混合液活性污泥中有機性固體物質(zhì)的濃度，以重量表示。即：MLVSS=Ma+Me+Mi〔mg/l〕污泥沉降比〔SV%〕又稱30min沉淀率?；旌弦涸诹客矁?nèi)靜臵30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率。污泥體積指數(shù)〔污泥指數(shù)〔SVI〕(mL/g)曝氣池出口處混合液經(jīng)30min靜沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積。SVI值能夠反映出活性污泥的分散、沉淀性能，一般介于70—100SVI高，缺乏活性；過高，說明污泥沉降性能不好，并且有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。活性污泥的影響因素BODBOD〔F/M〕是影響活性污泥增長、有機底物降解的重要因素。提高BOD負荷率，將加愉快性污泥增長速率和有機底物的降解速率，使曝氣池容積縮小，在經(jīng)濟上是適宜的，但未必到達受納水體對水質(zhì)的要求。BOD則降低有機底物的降解速率，使處理力量降低，加大曝氣池的容積，提高建設(shè)費用，也是不適宜的。BOD活性系統(tǒng)而言，在0.5kgBOD/kgMLSS.d以下的低負荷率區(qū)和1.5kgBOD/kgMLSS.dSVI值都150BOD0.5-1.5kgBOD/kgMLSS.dSVI區(qū)。水溫微生物酶系統(tǒng)酶促反響的最正確溫度范圍是20—30℃，在這個溫度范圍內(nèi)，微生物的生理活動旺盛，高于或低于這個溫度范圍，就會使活性污泥反響進程受到某些影響。溶解氧〔DO〕活性污泥微生物都是好氧菌，因此，在混合液中保持肯定濃度的溶解氧至關(guān)重要。多年的運行閱歷證明，為了保證活性污泥系統(tǒng)運行正常，在混合液中必需保持濃度在2mg/l以上的溶解氧，而且以曝氣池的出口處為準。溶解氧過高，大量耗能，在經(jīng)濟上是不適宜的；過低，有利于絲狀菌在系統(tǒng)中占優(yōu)勢，能夠誘發(fā)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。pH對活性污泥微生物最適宜的pH值范圍是6.5-8.5。pH值低6.54.5pH值超過9時，菌膠團可能解體，活性污泥絮凝體將遭到破壞。養(yǎng)分平衡為了使活性污泥反響進展正常，就必需使污水中微生物的基本元素—碳、氮、磷到達肯定的濃度值，并保持肯定的平衡關(guān)系。元素碳在量上是以污水中的BOD值表示的，對活性污泥微生物來說，污水中養(yǎng)分物質(zhì)的平衡一般以BOD:N:P的關(guān)100：5:1。有毒物質(zhì)大多數(shù)的化學物質(zhì)都可能對微生物生理功能有這樣或那樣的毒害作用，但其程度則取決于其在污水中的濃度。此外，某些元素是微生物生理上所需要的，但在其濃度到達某種高度時，就會對微生物產(chǎn)生毒害作用。3.4．活性污泥的幾種特別狀況及應(yīng)對措施污泥膨脹99%左右。當污泥變質(zhì)時，污泥不易沉淀，SVI積膨脹，含水率上升，澄清液稀有〔但較清亮〕，顏色有異污泥膨脹分為絲狀菌性膨脹和非絲狀菌性膨脹。絲狀菌性膨脹是因絲狀菌特別增殖所導(dǎo)致的膨脹，其特點是。假設(shè)絲狀菌特別增殖，活性污泥絮凝體中含大量存在著結(jié)合在一起的絲狀菌，它們長長的絲狀體纏繞在一起，在污泥絮凝體的各壓縮和濃縮，泥水不能分別。非絲狀菌性膨脹是因粘性物質(zhì)產(chǎn)生和積存所導(dǎo)致的膨脹，其特點是，這種膨脹易于在水溫低的季節(jié)產(chǎn)生，產(chǎn)生這種膨脹時，廢水凈化的效果很好，上澄液清亮，但污泥在沉淀池內(nèi)很難分別，大量污泥隨處理水溢流，最終也將使廢水處理無法進展下去。污泥膨脹主要是絲狀菌大量生殖所引起，也有由污泥中結(jié)合水特別增多導(dǎo)致的污泥膨脹。一般污水中碳水化合物較多，PH都易引起絲狀菌大量生殖，導(dǎo)致污泥膨脹。此外，超負荷、污泥齡過長或有機物濃度梯度小等，也會引起污泥膨脹。排泥不通暢則易引起結(jié)合水性污泥膨脹。當污泥發(fā)生膨脹后，解決的方法可針對引起膨脹的緣由實行措施。如缺氧、水溫高等可加大曝氣量，或降低進水量以減MLSSMLSSPH等調(diào)整PH；假設(shè)污泥大量流失，可投加5-10mg/l氯化鐵，幫助分散，刺激菌膠團生長，也可投加漂白粉或液氯〔按干污泥的0.3%-0.6%投加降低污泥指數(shù)。污泥解體處理水質(zhì)渾濁,污泥絮凝體微細化，處理效果變壞等則是污泥解表達象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的緣由有運行中的問題，也有由于污水中混入了有毒物質(zhì)。運行不當，如曝氣過量，會使活性污泥生物養(yǎng)分的平衡遭到破壞，使微生物量削減而失去活性，吸附力量降低，絮凝體縮小質(zhì)密，一局部則分為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)渾濁，SVI受到抑制或損害，凈化功能下降或完全停頓，從而使污泥失去活性。當鑒別出事運行方面的問題時，應(yīng)對污水量、回流污泥量、空氣量和排泥狀態(tài)以及SV%、MLSS、DO、NS等多項指標進展檢查，加以調(diào)整。當確定是污水中混入有毒物質(zhì)時，應(yīng)考慮這是的工業(yè)廢水混入的結(jié)果，需查明來源，責成其按國家排放標準進展局部處理。污泥腐化在二次沉淀池有可能由于污泥長期滯留而產(chǎn)生厭氣發(fā)酵生成氣體H2CH4等泥脫氮上浮不同，污泥腐敗變黑，產(chǎn)生惡臭。此時也不是全部污泥上浮，大局部污泥都是正常地排出或回流。只有沉積〔〕〔2〕〔〕加大池底坡度或改進池底刮泥設(shè)備，不使污泥滯留于池底。此外，如曝氣池內(nèi)曝氣過度，使污泥攪拌過于劇烈，生成大量小氣泡附聚于絮凝體上，也可能引起污泥上浮。另外，當流入大量脂肪和油時，也簡潔產(chǎn)生這種現(xiàn)象。防止措施是將供氣掌握在攪拌所需要的限度內(nèi)，而脂肪和油則應(yīng)在曝氣池之前加以去除。污泥上浮污泥在二次沉淀池呈塊狀上浮的現(xiàn)象，并不是由于腐敗所造成的，而是由于在曝氣池內(nèi)污泥泥齡過長，硝化進程較高，在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生反硝化，硝酸鹽的氧被利用，氮即呈氣體脫出附于污泥上，從而使污泥比重降低，整塊上浮。為防止這一特別現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)增加污泥回流量或準時排解剩余污泥，在脫氮之前馬上污泥排解，或降低混合液污泥濃度，縮短污泥齡和降低溶解氧等，使之不進展到硝化階段。泡沫問題曝氣池中產(chǎn)生泡沫，主要緣由是，污水中存在大量合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)。消退泡沫的措施有：分段注水以提高混合液濃度；進展噴水或投加除沫劑〔0.5-1.5mg/l〕此外，用風機機械消泡，也是有效措施。四、我廠工藝簡介CASTSBR〔SequencingBatchReactor〕SBRSBR的運行工況以間歇式操作為主要特征，所謂序列間歇有兩種含義：一是運行操作在空間上是按序排列、間歇操作，由于污水是連續(xù)按序進入每個反響器，它們運行的相對關(guān)系是序列、間歇的；二是每個SBR的運行操作在時間上也是按序排列、間歇進展的。典型的SBR系統(tǒng)按運行機理及次序分為五個階段：進水、反響、沉淀、排水與閑臵，這五個階段組成一個周期。隨著SBR工藝技術(shù)的不斷進展和在工程應(yīng)用的增多，SBR了很大的進展，CAST工藝是SBR合了推流式和完全混合式活性污泥法，能有效地防止污泥膨脹，去除有機物、氮、磷的效果良好，耐沖擊負荷力量強，目前已被認為是常規(guī)活性污泥法的革替代技術(shù)，并在美CAST工藝特點如下：CAST工藝在反響池前端設(shè)臵了平均水力停留時間為1-1.5h的高負荷生物選擇器，將主反響區(qū)大約20%的活性污泥入選擇器的污水中的發(fā)酵產(chǎn)物〔進水中溶解性BOD所轉(zhuǎn)化的VFA〕能在起始反響階段快速被聚磷菌所吸附吸取并轉(zhuǎn)化成PHB〔聚β羥基丁酸VFA正磷酸鹽釋放到水溶液中。這個環(huán)境條件使聚磷菌在微生物生存競爭中占優(yōu)勢并得以大量生殖，從而實現(xiàn)了菌種的選擇性要求。聚磷菌在好氧條件下〔主反響區(qū)〕發(fā)生PHB的降解和磷的貪欲吸取，形成聚磷污泥，通過剩余污泥排放實行污水中磷的去除。上述反響不斷重復(fù)進展，從而提高了生物除磷效果，是一種高效的生物除磷工藝。選擇器還有另外一個作用，就是為微生物供給了另一個高污泥負荷的環(huán)境。在這種環(huán)境中，絲狀菌受到抑制，菌膠團成為優(yōu)勢菌種，因而能有效抑制污泥膨脹，使反響池的運行更加穩(wěn)定牢靠，同時也可提高反響池的混合液濃度，減小池容，降低造價。CAST用，在不設(shè)定單獨缺氧的條件下，可以實現(xiàn)硝化和脫氮，不ICEASCAST在靜態(tài)環(huán)境下進展，可確保良好的固液分別效果，提高出水水質(zhì)。CAST不需另設(shè)調(diào)整池。在污水處理廠剛建成運行時，流量一般比設(shè)計值要低，CAST可以最大限度地避開不必要的能源損失。處理流程簡潔，掌握敏捷，可依據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)掌握指標轉(zhuǎn)變運行周期及工藝參數(shù)，適應(yīng)性很強。P-SBRP-SBR工藝即改進型SBR工藝，增設(shè)了連續(xù)曝氣區(qū)，此工藝實質(zhì)上是MBRSBR的第三代技術(shù)。其實質(zhì)是由A/OSBRSBRCASSA/OSBR藝間歇進水、池容利用率低，撇水水頭損失大等缺點，與一般SBRP-SBR生化反響和沉降在同一反響池進展，沒有二沉池，簡化工藝系統(tǒng)，節(jié)約占地面積，節(jié)約基建投資。4.2.1.2SBR區(qū)與厭氧區(qū)、主曝氣分開，SBR區(qū)最小化，既有SBR工藝的優(yōu)點，具有生物除磷脫氮功能；又抑制了SBR工藝的缺點，連續(xù)進水，池容利用率高。系統(tǒng)在運行過程中歷經(jīng)厭氧、缺氧、好氧階段，微生物能通過多種途徑代謝，有機物降解的更完全，COD效果好；同時得到硝化、反硝化和進展生物除磷，出水水質(zhì)〔NH3-N〕較低。在運行過程中存在著COD濃度梯度，對抑制活性污泥中的絲狀菌的生長，保持良好的污泥性狀〔沉降性能金和脫水性能〕具有樂觀作用。在運行過程中存在著DO少，且污泥處在靜止條件下沉降的，沉淀效果較好。4.2.1.6P-SBR進展敏捷調(diào)整，出水水質(zhì)易保證。P-SBRSBR反響區(qū)三個功能區(qū)。生物選擇區(qū)在生物選擇區(qū)中，污水中溶性有機物能通過酶反響機理而迅速去除，回流污泥中的硝酸鹽也可以在選擇區(qū)得到反硝化，其根本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹。主反響區(qū)P-SBR區(qū)、主曝區(qū)和SBR區(qū)內(nèi)循環(huán)，沉淀區(qū)的污泥床的過濾阻截作用，可使主曝氣區(qū)MLSS維持在較高濃度〔＞5000mg/l〕,另外主曝氣區(qū)承受完全混合的曝氣方式曝氣，池內(nèi)各點DOMLSS解速率，與A20、UCT等處理工藝相比，當污泥負荷一樣時，可大大提高曝氣池的容積負荷。SBRSBR污泥層起到生物接觸過濾作用。主反響區(qū)的混合液從序批區(qū)一端進入污泥床，將上一序批區(qū)的上清液從另一端的上部推MLSS度很高〔10g/l〕主反響區(qū)混合液在流經(jīng)污泥床時，絕大局部固體顆粒被截留在入口處，污泥床起到了很好的過濾效果，保證了水質(zhì)。A2OA2O工藝是一種典型的脫氮除磷工藝，其生物反響池由ANAEROBIC(厭氧)，ANOXIC(缺氧)和OXIC〔好氧〕三段組成，工藝流程如圖;混合液回流〔100—300%〕〔50—100%〕A2O可以稱為最簡潔的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時間少于其他工藝。承受多點進水，多點回流的方式，削減回流污泥中的硝酸鹽對厭氧聚磷菌釋放磷的不利影響。在厭氧〔缺氧、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)生污泥絲狀菌膨脹。厭氧、缺氧、好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的生殖生長，脫氮除磷效果顯著。好氧區(qū)有機物濃度較低，有利于自養(yǎng)型硝化細菌的生長生殖。污泥處理工藝污泥處理的要求削減污泥中的有機物，使污泥實現(xiàn)穩(wěn)定化削減污泥體積，削減運輸量削減污泥中的寄生卵及病菌利用以實現(xiàn)污泥資源化污泥處理形式先消化再濃縮脫水污泥消化分好氧消化和厭氧消化兩種。好氧消化由于能耗高而較少承受；厭氧消化可使污泥中的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時可以使污泥減量化〔可削減污泥量%削減污泥運輸和處臵費用,并改善污泥的性質(zhì)，使之易于脫水，破壞和抑制致病微生物，并可獲得副產(chǎn)物—沼氣。直接濃縮脫水SS高，造成無機污泥量較大，維持污泥消化系統(tǒng)運行的有機物的分解率也較低，因此不宜上污泥消化系統(tǒng)，加之上污泥消化系統(tǒng)建設(shè)費用高，運行費用高，且工藝設(shè)備簡單，管線也較多，增加了治理難度，因此我廠污泥處理承受直接濃縮脫水的處理方式。污泥脫水工藝不利于運輸和處臵，故需進展脫水處理，這樣可以降低污泥污泥脫水的方式常用的污泥脫水方式有自然干化和機械脫水兩種，而污水處理廠一般由于占地緊急，環(huán)境衛(wèi)生條件及氣候等因素而普遍承受機械脫水。常用的脫水機械有真實過濾機、板框壓濾機、帶式壓濾機和離心脫水機。近年來，離心脫水機和帶式壓濾機作為污泥脫水的主要機種在世界各國得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)將離心機與帶式脫水機進展技術(shù)經(jīng)濟比較，具體見下表：運用污泥類型絮凝劑數(shù)量各種類污泥的濃縮和脫水3kg/同左4kg/泥餅含水率80%80%運行時噪聲76-80dB70-75dB耗電量10KW/污泥3.6KW/?污泥24〔連續(xù)運行〕16〔可間隙運行〕污泥切割機需要不需要濾帶沖洗水27?/m.h(濾帶)體進展沖洗運行狀況脫水過程中當進料濃度差及扭矩會自動跟蹤調(diào)脫水過程中當進料濃度變化時，帶速、帶的緊急度、加藥量、沖洗水壓力需調(diào)查，操作要裝調(diào)查，自動化操作。工作環(huán)境進、出料輸送機，整機全密封操作，車間環(huán)境較高。除加藥和進出料輸送機外，還包括清洗泵、空壓機等，需高壓水不停沖洗，車間環(huán)境較差。維修難易修理需生產(chǎn)廠家專業(yè)人員，修理周期較長。修理簡潔。比較工程離心脫水機帶式壓濾機原比較工程離心脫水機帶式壓濾機原理離利用濾帶過濾，使固液分別污泥處臵。下表列舉了美國、英國、日本、西歐的污泥處臵狀況。美國、英國、日本、西歐的污泥處臵狀況〔%〕處理方法處理方法美國英國日本西歐填埋258—45投海1930—18焚焚燒21762.77農(nóng)用304231.930其它