1、 污水污水处理技术及运营管理处理技术及运营管理管满管满2014.03目目 录录 城市污水处理的内容、方法和工艺常用的污水处理工艺常用的污泥处理工艺城市污水厂运行管理城市污水的水质及危害城市污水处理方法城市污水处理的级别与工艺一级处理工艺二级处理系统水质监测运行参数相关的检测项目运行参数控制方法生物处理工艺运行故障应对方法第一第一部分部分第二第二部分部分第三第三部分部分第四第四部分部分第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺一、城市污水的组成一、城市污水的组成 污水即受到物理性、化学性或生物性侵害后，其外观性状或质量成分对使用或环境产生危害与风险的污染水（“
2、病态”水）。例如，经过生活或生产使用后所排出的水等。城市污水是排入城市排水系统中各类废水的总称，泛指生活污水、生产污水（应适当处理后）以及其它排入城市排水管网的混合污水。在合流制排水系统中还包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城市污水组成来源如图11所示：第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺1.1.生活污水生活污水 生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水。例如居民区、宾馆、饭店等服务行业，以及一些娱乐场所产生的污水。2.2.工业废水工业废水 工业废水是工矿企业生产活动中用过的水
3、，是生产污水和生产废水的总称。生产污水，即在生产过程中所形成，并被生产原料、半成品或成品等废料所污染的水，也包括热污染水（生产过程中产生温度高于60的高温水）。生产污水需要进行处理，才能排放或再用。生产废水，即在生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升的水。这种废水一般不需处理或只需进行简单处理，即可再用或排放。3.受污染的降水 主要指初期雨水或雪融水。由于冲刷了地面上的各种污染物，污染程度很高，需进行处理。第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺二、城市污水水质二、城市污水水
4、质 1.1.影响城市污水水质的因素影响城市污水水质的因素 城市污水水质，主要受居民生活污水、工业生产污水等的水质成分及其混合比例、城市规模、居民生活习惯、季节和气候条件以及排水系统体制等的影响。城市污水中的污染物质是多种多样的。例如，油脂粪尿、洗涤剂、染料、溶液、各类有机和无机物，还有细菌、病毒等致病微生物，以及毒性、酸碱性、放射性和重金属类等物质。这些污染物质，按化学成分可分为无机和有机两大类，按物理形态可分为悬浮固体、胶体及溶解性污染物质。2.2.生活污水水质生活污水水质 生活污水包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等废水以及冲厕所等污水。其成分及其变化，取决于居民生活状况、水平和习惯。污染物浓度与用
5、水量有关。生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征是水质稳定但浑浊、色度具有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。在生活污水中，所含固体物质约占总质量的0.10.2，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物质）约占3/52/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5）占2/51/3。此外,生活污水中还有氮、磷等物质。第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 城市生活污水的典型组成见表11。典型生活污水水质指标见表12。我国部分城市生活污水水质情况见表13，供
6、参考。第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害项目项目无机物无机物有机物有机物总量总量BOD5可沉固体4010014055不可沉固体25709565溶解固体21021042040总固体275380655160氮152035磷538表表 11 城市生活污水的典型组成城市生活污水的典型组成/(mg/L)/(mg/L)第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害表表 12 典型生活污水水质标准典型生活污水水质标准第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 第一节
7、第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害表表 13 我国部分城市生活污水水质情况我国部分城市生活污水水质情况/(mg/L)/(mg/L)水质指标水质指标北京北京上海上海西安西安武汉武汉哈尔滨哈尔滨pH值SSBOD5NH3-N氯化物PK7.07.7100320901802545124120303518227.07.5300350350370405014015019.57.37.921.732.58010542113.47.17.660330320340156011.534.539.16.97.911045080250156051019.5表表 14 一般城市生活污水水质参数变化幅度一般城
8、市生活污水水质参数变化幅度/(mg/L)/(mg/L)表表 15 我国南方城市不同排水体制的污水水质我国南方城市不同排水体制的污水水质/(mg/L)/(mg/L)水质指标水质指标pH值值BOD5CODSSNH3-NPTN变化幅度7.17.71004002501000503301559383580排水体制排水体制BOD5CODSSTNTP分流制150230250400150250204048合流制6013017025570150152335第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺3.3.工业生产污水水质工业生产污水水质 工业生产污水的水质情况，因产业门类和生
9、产工艺不同而各有所异。一般来说，工业污水的排放量大、污染物含量高、处理难度大，对环境的危害也是比较大的。几种主要工业生产污水的污染物及水质特点，见表16，供参考。几种工业污水中植物性营养物的含量见表17。第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害表表 16 工业生产污水的污染物及水质特点工业生产污水的污染物及水质特点工业工业部门部门工厂性质工厂性质主要污染物主要污染物废水特点废水特点动力火力发电、核电站冷却水热污染、火电厂冲灰、水中粉煤灰、酸性废水、放射性污染物热，悬浮物高，酸性，放射性，水量大冶金 选矿、采矿、烧结、炼焦、金属冶炼、电解、精炼酚、氰化物、硫化物、氟化物、多环芳烃、
10、吡啶、焦油、煤粉、As、Pb、Cd、B、Mn、Cu、Zn、Ge、Cr、酸性洗涤水、冷却水热污染、放射性废水COD较高，含重金属毒性较大，废水便酸性，有时含放射性物，水量大化工肥料、纤维、橡胶、染料、塑料、农药、涂料、洗涤剂、树脂酸、碱、盐类、氰化物、酚、苯、醇、醛、酮、氯仿、氯苯、氯乙烯、有机氯农药、有机磷农药、洗涤剂、多氯联苯Hg、Cr、As、Pb、Cd、硝基化合物、胺基化合物 BOD高，COD高，pH值变化大，含盐量大，毒性强、成分复杂、难降解第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害工业部门工业部
11、门工厂性质工厂性质主要污染物主要污染物废水特点废水特点石油化工炼油、蒸馏、裂解、催化、合成油、氰化物、酚、硫、砷、吡啶、芳烃、酮类 COD高，毒性较强、成分复杂、水量大纺织棉毛加工、纺织印染、漂洗染料、酸碱、纤维悬浮物、洗涤剂、硫化物、砷、硝基化合物 带色，毒性强，pH值变化大，难降解制革洗毛、鞣革、人造革硫酸、碱、盐类、硫化物、洗涤剂、甲酸、醛类、蛋白酶、Cr、As、含盐量高，BOD高，COD高、恶臭、水量大造纸制浆、造纸黑液、碱、木质素、悬浮物、硫化物、As污染物含量大、碱性大、恶臭、水量大食品屠宰、肉类加工、油品加工、乳制品加工、水果加工、蔬菜加工等病原微生物、有机物、油脂BOD高，致病
12、菌含量高、恶臭、水量大机械制造铸、锻、机械加工、热处理、电镀、喷漆酸、氰化物、油类、苯、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb重金属含量高、酸性强电子仪表 电子器件原料、电讯器材、仪器仪表酸、氰化物、Hg、Cd、Cr、Ni、Cu重金属含量高、酸性强、水量小建筑材料石棉、玻璃、耐火材料、化学建材、窑业无机悬浮物、Mn、Cd、Cu、油类、酚悬浮物含量高，水量小续表第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害工业部门工业部门工厂性质工厂性质主要污染物主要污染物废水特点废水特点医药药物合成、精制Hg、Cr、As、苯、
13、硝基物污染物浓度高，难降解，水量小采矿煤矿、磷矿、金属矿、油井、天然气井酚、硫、煤粉、酸、氟、磷、重金属、放射性物质、石油类成分复杂、悬浮物高，含油量高，有的废水含有放射性物质续表表表 17 工业生产污水中的植物性营养物含量工业生产污水中的植物性营养物含量/(mg/L)/(mg/L)污水类别污水类别总氮总氮氨氮氨氮磷磷钾钾洗毛废水含酚废水制革废水化工废水造纸废水584997 140180 3037 3076 2022120640 210 1620 2856 48 317 68 112 812 813 7075 116 1015第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、
14、方法和工艺三、三、城市污水中污染物质的危害城市污水中污染物质的危害 水中含有污染物质是城市污水对环境和人体健康具有危害性的根源。城市污水中的污染物质大致可分为：固体性、需氧性、营养性、酸碱性、有毒性、油类、生物性及感官性污染物，其相关水质指标及危害见表18，供参考。第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害表表 18 城市污水中污染物质的危害城市污水中污染物质的危害类别类别污染物质污染物质相关水质指标相关水质指标危害危害固体污染物泥沙，矿渣，有机质胶体，微生物，无机质悬浮物和胶体等浑浊度 悬浮物（SS）溶解固体（DS）总固体（TS=SS+DS）使水体变浑浊，降低水的透明度；易使管道
15、及设备堵塞、磨损；影响水生物的活动耗氧有机污染物（可降解有机污染物）碳水化合物，烃类化合物，蛋白质，脂肪，糖维生素等化学需氧量（COD）高锰酸钾指数（CODMn)耗氧量（OC）生化需氧量（BOD5）总需氧量（TOD）总有机碳（TOC)使水体溶解氧降低富营养化污染物（植物营养素）硝酸盐，亚硝酸盐，氨氮，磷化合物（如洗涤剂等）氮（N）磷（P）使湖泊、水库等缓流水体的水质富营养化，滋生藻类，产生水华等；硝酸盐和亚硝酸盐在胃中可生成“三致”物质亚硝酸胺无机无毒污染物酸、碱、无机盐类pH值 溶解性总固体电导率可使水质发生变化；增加水的无机盐含量和硬度；破坏水体的自然缓冲能力；抑制微生物的生长；妨碍水体自
16、净；使水质恶化、土壤酸化或盐碱化；酸性废水具有腐蚀性第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第一节第一节 城市污水的水质及危害城市污水的水质及危害类别类别污染物质污染物质相关水质指标相关水质指标危害危害有毒污染物无机有毒污染物如非重金属（砷、氰化物）重金属（汞、镉、铬铅等）；有机有毒物质如有机氯农药、PCBs、多环芳烃、高分子聚合物（塑料、人造纤维、合成橡胶）、染料等毒理学指标具有强烈的生物毒性，影响水生物生长，并可通过食物链危害人体健康放射性污染物X射线、a射线、射线、射线及质子束等放射性指标可引起慢性辐射和后期效应，如诱发癌症，促使贫血、白血球增生，使
17、孕妇和婴儿损伤，引起遗传性损害等油类污染物石油类，动植物油含油量使水面形成油膜，破坏水体的复氧条件。附着于土壤颗粒表面和动植物体表，影响养分吸收和废物排出生物污染物致病的细菌、病毒和病虫卵细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群可引起水致传染疾病如伤寒、霍乱、痢疾以及肝炎、脑炎等感官性污染物不溶物，漂浮物色度、浊度、臭味、肉眼可见物使水体产生色度、浊度、泡沫、恶臭等热污染水温升高温度水温升高可使水的溶解氧减少，造成水生生物死亡；可加快藻类繁殖，加快水体富营养化进程；可导致水中化学反应加快，使水的物化性质发生变化，产生对管道和容器的腐蚀；可加速细菌生长繁殖，增加后续水处理费用续表第一部分第一部分 城市污
18、水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺 污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水中所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害和稳定的物质，以使污水得到净化达到恢复其原来性状或使用功能的过程。现代污水处理技术，按其作用机理可分为三类，即物理处理法、化学处理法和生物处理法。也有把物理化学处理法另作一类的。一.物理处理法物理处理法 此法系通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质。根据物理作用类型的不同，物理处理采用的方法与设备也各不相同，污水处理方法的类型和设备如图12所示。第二节第二节 城市污水处理方法城市污水处理方法第一部分第
19、一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺二、化学处理方法二、化学处理方法 此法系通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转换为无害物质。污水化学处理法类别如图13所示。第二节第二节 城市污水处理方法城市污水处理方法第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺三、生物处理方法三、生物处理方法 此法系通过微生物的生物代谢作用，使污水中呈溶解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。此法也称生化法，即生物化学处理法。一般认为污水的可生化指标（BOD5
20、/COD）大于0.3时才适用于用生化处理。第二节第二节 城市污水处理方法城市污水处理方法第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第二节第二节 城市污水处理方法城市污水处理方法 污水的生物处理方法分为好氧和厌氧两大类（见图14）。这二类生物处理法，按照所处条件可分为自然和人工两种；按照微生物的生长方式，可分为活性污泥法（悬浮生长型）和生物膜法（附着生长型）两种，每种又有许多形式；按照系统运行方式可分为连续式和间歇式；按照主体设备中的水流状态，可分为推流式和完全混合式等。好氧生物处理法常用于城市污水和有机生产污水的处理，厌氧生物处理法则多用于处理高浓度有机污水
21、及污泥。稳定塘及污水土地处理系统是污水生物处理的一种设施，属于自然生物处理方法，具有二级处理的功能，与预处理组合即就地形成自然的污水处理厂。图15为常见的污水生物处理方法及其单元设施，供参考。污水生物 处理法（生化法）传统（普通或标准）活性污泥法完全混合活性污泥法高速曝气法（高负荷法）纯氧（富氧）曝气法活性污泥法按水流状态分按曝气状况分阶段曝气法（多点进水法）渐减曝气法延时曝气法（完全氧化法）深水曝气法深井曝气法（超深水曝气、超深层曝气）浅层低压曝气法新工艺吸附生物降解法（AB法）（吸附生物法，二段活性污泥法）氧化沟法（循环曝气池法）卡罗塞尔式（Carrousel)奥贝尔型（Orbal)交替工
22、作型单沟式（A型）双沟式（D型）三沟式（T型）一体型（合建式）船式分离器型（BOAT型）侧渠式分离器型BNTS系统帕斯维尔氧化沟（Pasveer)U型同心圆型折流型多转子型其他射流曝气氧化沟（JAC）微孔曝气逆流氧化沟生物膜法膜生物反应器间歇式（序批式）活性污泥法（SBR）普通型间歇式循环延时曝气法（ICEAS)需氧池间歇式曝气池法（DAT-IAT)循环式活性污泥法CASS(CAST,CASP)改良式序列间歇反应器（MSBR）分置式一体式隔离式生物滤池普通型（滴滤池）高负荷塔式（塔滤）普通型空气驱动型藻类转盘生物转筒转盘等组合型生物转盘生物接触氧化法（淹没式生物滤池，接触曝气法）生物流花床按载
23、体流化动力分液流动力流化床气流动力流化床机械搅拌流化床按供养方法脱膜方式床体结构分两相流化床三相流化床按溶解氧工况及降解形式分好氧流化床厌氧流化床生物活性炭工艺厌氧生化法普通厌氧消化池，上流式厌氧污泥床（UASB)（上流式厌氧生物反应器），厌氧生物滤池，厌氧接触消化池，厌氧附着膜膨胀床（AAFEB），升流厌氧污泥床滤层反应器（UBF),厌氧流化床（AFB），厌氧转盘和挡盘反应器，两部厌氧法和复合厌氧法 自然生物处理（自然净化处理）稳定塘（氧化塘、生物塘）按微生物类型溶解氧工矿分好氧塘兼氧塘厌氧塘按充氧方式分自然充氧塘曝气充氧塘（曝气塘）按出水方式分高效塘连续出水塘控制出水塘贮存塘按串联级数分单
24、级塘多级塘土地处理法地表漫流（OF）灌溉渗滤慢速渗滤（SR）快速渗滤（RI）曝气生物滤池图15 污水生物处理方法及单元设施第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺一、城市污水处理的程度一、城市污水处理的程度 按照污水处理后的功能要求，污水处理分无害化处理系统（即达标排放）和再生回用处理系统（即可供专指用户使用）两类。前者一般系有一级处理和二级处理组成，后者一般系在前者的基础上，再增加一个三级处理或深度处理才行。我国以前建造的污水处理厂的功能，多属前者类型。此后，随着城市污水资源化的推广应用，不少
25、城市的污水处理厂在工艺设计时，就包括了三级深度处理的工程内容，或者先不实施但将所需的位置和面积作了预留。城市污水处理的级别，是按照处理程度划分的，一般分为三级。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺 1 1、污水一级处理、污水一级处理 污水一级处理的主要任务是去除污水中呈悬浮或漂浮状态的固体污染物质，多采用污水物理处理法中的各种处理单元。城市污水的一级处理流程如图16所示。图16 污水一级处理流程 污水经一级处理后，悬浮固体物去除率为7080，BOD5的去除率只有30左右，尚达不到排放标准，但
26、对后续污水处理工序起着重要的保障作用，因此往往是污水处理工艺中所不可缺少的首段处理。对于某些特殊情况或特殊的排水，只经一级处理后便可用于农田灌溉或排放。另外，在上述的一级处理流程中，也有把“格栅和沉砂池”算作预处理设施，因为他们处于污水处理工艺系统中的最前面，而且是不可缺少的。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺2、污水二级处理污水二级处理 污水二级处理的主要任务是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（即BOD5物质），以及能使湖泊、水库等缓流水体富营养化的氮、磷等可溶性无机污染物。BOD
27、5的去除率可达90以上，处理后污水的BOD5一般可降至2030mg/L。在一般情况下，城市污水经二级处理后，水质即可达到排放标准。由于通常多采用生物处理作为二级处理的主体工艺，所以人们常把生物处理与二级处理看做同义语。但应当指出，近年来随着新型水处理材料及设备的不断开发，以及水处理工艺的不断改进，采用物理化学或化学方法作为二级处理主体工艺，也在日渐发展。例如，属于表面过滤机理的膜分离技术等。20世纪70年代以来，在我国污水处理工程中，较多采用的是活性污泥法及其变种工艺技术等。几种常用的污水处理工艺技术特点和适用条件表见19.这些城市污水处理工艺的核心设施是曝气池（在池底装曝气器或池面装曝气机）
28、，设施结构简单，便于检修维护。另外，污水在进行二级处理之前，一级处理一般是需要的。由因一级和二级的组合处理方法是城市污水处理经常采用的方法，所以又称为常规处理法。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺3 3、污水三级处理、污水三级处理 污水三级处理的目的，在于除去二级处理所未能去除的污染物质，包括微生物未能降解的有机物，以及可导致水体富营养化的植物营养性无机物等。三级处理是对二级处理的出水进行更进一步的处理阶段和方法。三级处理的方法是多种多样的，例如化学处理法、生物处理法和物化处理法的许多处理
29、单元都可用于三级处理。通过三级处理，BOD5可从2030mg/L降至5mg/L以下，同时能够去除大部分的氮和磷等剩余污染物质。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺 三级处理是深度处理（或高级处理）的同义语，但二者又不完全相同。如前所述，三级处理是在常规处理之后，为了去除更多有机物及某些特定污染物（如氮、磷）而增加的一项处理流程。深度处理（或高级处理）则往往是污水再生回用为目的，在常规处理之外所增加的处理流程。城市污水处理的三种处理方法和三种处理级别的大致功能对应关系如图17所示。图17 城市
30、污水处理方法和功能第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺 工艺名称工艺名称污泥负荷污泥负荷/kgBOD5/(kgMLVSS.d)MLVSS /(mg/L)停留时停留时间间/h特点特点使用条件使用条件传统活性污泥法 分段进水法 吸附再生法0.20.4 0.20.4 0.20.615003000 20002500 2000800048 35 35属于等负荷处理工艺，出水水质好而且稳定，运行管理较简单。由于污泥不稳定，增加了稳定处理运行环节，加大了基建投机约10002000元/(m3d)。污泥沼气可
31、发电或直接驱动鼓风机，使污水处理总能耗低（约0.150.20KWh/m3)和运行成本低（约0.25元/m3左右)。污泥，按含水率96计，可产生左右的沼气，可发12KWh左右的电，余热可加热污泥，总能量利用率达70以上规模大于20104m3/d的大城市污水处理厂氧化沟 序批池 一体化池 （UNIANK)0.050.3 0.050.3 0.050.330006000 15006000 15005000826 1250 1250属于低负荷处理工艺，出水水质好，耐冲击负荷性能好，泥龄长，污泥较稳定。一般不设初沉池，二沉池多和曝气池组合为一。污泥可不作稳定处理而直接处置或应用，简化了运行管理。由于负荷低
32、、泥龄长，使生化部分大大增加，加大了建设投资、提高了耗能（0.28KWhm3左右）和运行成本适合规模小（20104m3/d）技术力量薄弱的中小城市污水处理厂A/O法 A2/O法0.050.2 0.10.2520003500 20003500615 612此两种工艺主要是生物脱氮除磷技术，出水水质好，耐冲击负荷，污泥较稳定即可在传统 活性污泥法、分段进料法上应用，也可在氧化沟、序批池（SBR）和一体化池中使用AB法0.30.51500300035采用二次生化处理，工艺构成较复杂，污泥不稳定，需要稳定化处理，管理环节多，直接投资比较多15002000元/(m3d)，污泥单位处理成本也高（0.71.
33、0元/m3）适用于高浓度城市污水处理的特殊场合表19 几种常用污水处理工艺的特点和适用条件第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺二、污泥的处理方法二、污泥的处理方法1.1.污泥的成分污泥的成分 污泥是污水处理过程中的产物，是一种固态、半固态和液态的废弃物，其数量（以含水率97计）约占处理水量的0.30.5左右。城市污水处理产生的污泥，富集了污水中的污染物，除含有灰分和大量水分（9599）外，还含有大量的有机物、病原微生物、细菌、寄生虫卵、挥发性物质、重金属、盐类，以及植物营养素（氮、磷、钾）等
34、。体积庞大，且易腐化发臭。所以，必须进行处理和处置，以防止造成二次污染。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺2.2.污泥的处理方法污泥的处理方法 污泥处理的目的，主要是达到减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥处理的方法，主要有浓缩、消化、脱水和处置等。如图18所示为典型的污泥处理工艺流程。污泥处理、处置方法的分类及设施，参见图19。图18 典型污泥处理工艺流程 第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级
35、别与工艺图19 污泥处理、处置方法与设施第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺三、城市污水处理厂的工艺流程三、城市污水处理厂的工艺流程 城市污水中的污染物质是各种各样的，用单一的处理方法很难把所有污染物全部去除，往往需要用数种方法组成的处理系统或流程，才能达到要求的处理程度。城市污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂，包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分，前者应是污水厂的主体。污水厂的处理工艺是指对污水处理所采用的一系列处理单元的组合。处理工艺选择的主要依据是原水水质、处理程度、处
36、理规模以及其他条件。污水处理厂是消除污染物为民造福的特殊工厂。以无害化处理为目的的城市污水处理厂的典型工艺流程如图110所示，该流程是由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺 图110 无害化城市污水处理厂的典型流程第一部分第一部分 城市污水处理的内容、方法和工艺城市污水处理的内容、方法和工艺第三节第三节 城市污水处理的级别与工艺城市污水处理的级别与工艺 在一般城市污水三级处理体制中，一级是预处理，二级是主体，三级是精制。在各种污水处理方法中，目前生物处
37、理方法仍是整个城市污水处理的主流。这是因为，从污水处理的发展上看，一级处理技术是最老，已相对定型。三级处理虽然处于发展阶段，但所用技术费用较高。只有生物法这一部分，近百年始终发展变化不止，至今仍方兴未艾。另外，值得注意的是活性污泥数学模型以及数字化技术的发展应用，将会引起污水处理工艺设计方法的重大变革。因为它可使更多的有关因素参数包容在内，使工艺设计更加科学更加符合客观实际。微机自控技术的引入和应用，将使污水处理工艺设施的处理功能得到更完好的发挥，并使污水处理厂获得更高的运行和处理效率。污水处理的工艺流程，是由若干功能不同的单元处理设施（构筑物、设备、装置等）和输配水联络管渠所组成。随着污水处
38、理技术的发展，一方面同一功能处理设施的类型在不断增多，另一方面，同一设施的处理功能有的也在扩展。污水处理厂的工艺流程以及构筑物类型确定后，污水处理工艺计算任务主要是确定构筑物（设备）及管渠的几何尺寸和数量，控制、检测的部位和方法，以及附属装置、材料及药品等规格和数量，从而为处理厂的布置、设计等提供依据。第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第一节第一节 一级处理工艺一级处理工艺1.1.以去除杂物和砂石粒为主以去除杂物和砂石粒为主2.2.以去除悬浮物、杂物、砂及部分有机物为主以去除悬浮物、杂物、砂及部分有机物为主第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第一节第一节
39、一级处理工艺一级处理工艺3.3.以强化悬浮物去除效果，改善二级处理可生化性为主以强化悬浮物去除效果，改善二级处理可生化性为主4.4.以提高除磷效果为主以提高除磷效果为主第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺一、一、活性污泥法活性污泥法1.1.传统活性污泥法传统活性污泥法 2.2.具有除磷功能的活性污泥法（厌氧具有除磷功能的活性污泥法（厌氧/好氧）好氧）3.3.具有脱氮功能的活性污泥法（缺氧具有脱氮功能的活性污泥法（缺氧/好氧）好氧）第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺4.4.具有除磷脱
40、氮功能的活性污泥法（厌氧具有除磷脱氮功能的活性污泥法（厌氧/缺氧缺氧/好氧）好氧）5.5.改良型具有除磷脱氮功能的活性污泥法改良型具有除磷脱氮功能的活性污泥法第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺6.6.延时曝气（循环曝气）活性污泥法（氧化沟）延时曝气（循环曝气）活性污泥法（氧化沟）7.7.吸附生物降解活性污泥法（吸附生物降解活性污泥法（ABAB法）法）第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺 8.8.间歇式（序批式）活性污泥法（间歇式（序批式）活性污泥法（SBRSBR）9.9.膜生物反应
41、器法（膜生物反应器法（MBRMBR）第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺二、二、生物膜法生物膜法 1.1.生物滤池生物滤池 2.2.具有除磷功能的活性污泥法（厌氧具有除磷功能的活性污泥法（厌氧/好氧）好氧）第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺 3.3.生物接触氧化法生物接触氧化法 4.4.曝气生物滤池曝气生物滤池第二部分第二部分 常用的污水处理工艺常用的污水处理工艺第二节第二节 二级处理工艺二级处理工艺三、复合法（活性污泥三、复合法（活性污泥+生物膜）（又称生物膜）（又称MBBRMB
42、BR）当污水处理厂实际进水水质超过原设计的进水较大幅度时，原有的生物池池容难以满足处理需要，受场地条件影响，无法扩建生物池，为了保证供水达标，一般采用向生物池投加填料，使污水处理工艺变为活性污泥法与生物膜法复合工艺，简称MBBR法。第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理 污水处理行业有着“三分建设、七分运行管理”之说。一座污水处理厂建成投产后，能否稳定运行保证出水达标，设计和建设环节固然重要，但是如果没有科学的运行管理，只能变为纸上谈兵。科学的运行管理主要包括两个层面，一是按照设计给定的运行参数，进行运行管理；二是根据原始条件的变化情况，调整设计运行参数。频繁地调整运行参数，不
43、仅增加运行管理难度，提高操作人员劳动强度，也难保证出水的稳定达标。只有通过在运行管理中不断地探索，寻找出运行规律，才是保证正常运行出水达标的根本。第一节第一节 水质监测水质监测 污水处理厂的工艺运行参数是设计部门根据设计进水水质和出水水质，综合各种因素后计算确定的。是一种相对理想化的参数。由于污水处理工艺中的核心是依靠微生物来实现有机物质的降解，为微生物提供一个良好的生存环境是保证出水达标的重要条件。污水处理厂实际进水水质浓度如果与设计进水水质浓度发生大幅度变化，将会改变微生物的生存环境，原有的工艺运行参数已经不适合微生物降解有机物的需求，需要进行相应的调整。因此对污水处理厂实际进水水质进行每
44、日的监测是必需的。第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理一、水质基本监测控制项目一、水质基本监测控制项目 城镇污水处理厂出水水质基本控制项目共有12项，分别为化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、悬浮物（SS）、总氮（TN，以N计）、氨氮（NH3-N）、总磷（以P计）、动植物油、石油类、阴离子表面活性剂、色度（稀释倍数）、PH、粪大肠菌群数（个/L）。其中前六项是污水处理厂设计、运行和检验的主要控制指标和考核指标。后六项指标中，有些指标一般在原污水中不超标，比如动植物油、石油类、色度、PH值。如超标需要增加相应的处理单元技术进行处理，有些指标在生物处理曝气过程中，随着有
45、机物的降解同时得到去除，比如阴离子表面活性剂。对于粪大肠菌群数的控制，一般根据实践经验采用调整消毒剂剂量的投加来实现。因此，为了满足排放要求，一般需要对COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP等六项指标进行每日监测化验。第一节 水质监测第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理二、取样时间间隔二、取样时间间隔 目前计入减排任务的污水处理厂都实现了COD和NH3-N的全国实时上传数据监控。其余4项指标由于机理不同，难以实施在线监测上传，但是各地环保部门会定期对六项指标进行抽样监测。作为污水处理厂本身，需要每天对进出水的六项指标进行检测。根据污水处理厂的工作制设置，一般进水水质取
46、样时间多选择在上午8点至10点之间，出水水质取样多选择在下午3点至5点之间。进水水质取样化验的作用是验证实际进水水质指标与设计进水水质指标的差异，决定是否需要调整运行参数。出水水质取样化验的作用有二，一是验证出水水质是否满足设计所确定的排放标准，二是验证对应的进水按照设定的工艺运行参数后出水能否达标，是否需要调整运行参数。因此科学的进、出水取样时间间隔应按照污水在整个工艺的流行时间来确定。一般活性污泥法工艺从进水到出水的流行时间大约在15-20小时之间，当进水水量低于设计水量时，时间更长。一般污水处理厂采用的取样间隔时间是无法反映出污染物的去除率。因此在运行管理时，应按照污水在整个处理流程的流
47、行时间，科学地确定进水和出水的取样时间。第一节 水质监测第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理三、取样点三、取样点 一般进水的取样点选择在细格栅之后，沉砂池之前的渠道上，因为它能够真实地反映原水水质。一般出水的取样点选择在处理流程的最末端，也就是接触消毒池之后。它能够真实地反映出水水质是否达标。为了检验污水处理过程的工艺运行参数，一般在生物池内以及生物池出水渠道上要增设取样点。沉淀池排出的污泥也需要进行取样。对于有深度处理单元的污水处理厂，一般在二沉池出水端也需要增设取样点。第一节 水质监测第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理 污水处理厂各处理单元都设计了相应
48、的技术参数，来保证污水处理出水达标。相应的参数有水力停留时间HRT，溶解氧浓度DO，混合液悬浮固体浓度X，污泥回流比R，混合液回流比Ri，氧化还原电位ORP，污泥负荷Ls，脱氮速率Kde，污泥龄等。上述指标中，除了溶解氧浓度DO和氧化还原电位ORP，以及混合液悬浮固体浓度X，可通过设置在生物池内的仪表实施在线监测外，其余技术参数有些是根据进水水量和水质计算后才能复核，比如停留时间HRT，污泥负荷Ls，污泥龄；有些是通过流量计来进行监测的。比如污泥回流比R和混合液回流比Ri。另外一些运行参数以及指标需要在化验室进行监测化验来验证。比如污泥指数SVI、污泥沉降比SV30、生物相。除此以外，为了验证
49、在线仪表的准确性，一般在化验室对DO、X进行人工化验。第二节第二节 运行参数相关的监测项目运行参数相关的监测项目第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理一、溶解氧一、溶解氧(DO)(DO)生物池内微生物根据其去除的污染物和去除机理不同，需要不同的溶解氧环境。为其创造合适的环境是污水处理运行管理的重要工作。1.1.厌氧池厌氧池 厌氧池主要是原磷菌释磷的场所，其溶解氧一般要求小于0.2/L。一般通过对回流污泥进行脱氧来控制溶解氧浓度。2.2.缺氧池缺氧池 缺氧池主要是反硝化菌进行脱氮的场所，其溶解氧一般要求小于0.5/L。一般通过调整内回流比来控制溶解氧浓度。3.3.好氧池好氧池 好
50、氧池主要是完成有机物降减和氨氮的硝化场所。其溶解氧一般要求大于2/L。主要通过曝气设施完成充氧。好氧池溶解氧不宜太高，否则会浪费能量，增加运行成本，一般通过调整曝气量来控制溶解氧浓度。第三节第三节 运行参数控制方法运行参数控制方法第四部分第四部分 城市污水厂运行管理城市污水厂运行管理二、混合液悬浮固体浓度二、混合液悬浮固体浓度X X 混合液悬浮固体浓度又称活性污泥浓度（MLSS），它是计量曝气池中活性污泥微生物量的指标。控制活性污泥浓度对有机污染物的去除率、抗冲击负荷能力、出水悬浮颗粒浓度、节能降耗等都有显著的影响，也是日常操控常用的系统 运况调整工具。一般曝气池（好氧池）的活性污泥浓度控制在
