生活污水治理工艺方案设计及各单元参数选取原则.docx

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生活污水治理工艺方案设计及各单元参数选取原则

生活污水治理工艺方案设计及各单元参数选取原则

一、生活污水现状介绍

今天我向大家介绍一下生活污水类（含医院废水、工厂生活污水治理通用工艺方案，并借此机会向大家讲讲各处理单元设计参数的选择方法。

目前，我国生活污水水质状况如下：

COD：

200-400mg/L；BOD：

100-250mg/L；

NH3-N≤50mg/L；SS＜200mg/L；

PH：

6-9；TP＜8mg/L；

这个数据与各国发展水平和饮食结构关系紧密。

如发达国家由于肉、蛋、奶制品食用量多，它们排放的生活污水COD值，NH3-N值均高于我国。

另外，南北方地域差异，如南方人洗澡频繁，用水量大，故南方排放生活污水较方COD值会低些，北方由于日用水量小，则排出生活污水COD值偏高。

医院若有制剂厂和洗衣房，往往废水中COD值偏高，往往废水磷浓度值高，且BOD/COD值偏低即废水中难于生物降解物多些。

二、处理后废水指标问题

关于生活污水处理后执行何种标准，视出水的去向决定。

若以回用为目的应执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级Ａ标准，即COD：

50mg/L；BOD：

10mg/L；SS：

10mg/L；油类：

1mg/L；TN：

15mg/L；NP：

0.5mg/L；粪大肠杆菌群103个/L。

若不回用直排下水道，一般执行GB18918-2002中一级B标准，即COD：

60mg/L；BOD：

20mg/L；SS：

20mg/L；油类：

3mg/L；TN：

20mg/L；TP：

1mg/L；粪大肠杆菌群104个/L。

实际医院废水治理也执行该标准相类似医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005），标准差异：

后者NH3-N：

15mg/L，油类50mg/L，粪大肠杆菌群500MPN/L指（指消毒一小时后）且无磷指标要求。

若处理后污水排入ⅣⅤ水体时，排放标准降到GB18918-2002中二级标准，即；COD：

100mg/L；BOD：

30mg/L；SS：

30mg/L；油类：

5mg/L；NH3-N：

25mg/L；TP：

3mg/L。

（它于综合标准一级一样）。

至于消毒问题，回用水一定要经消毒，避免危及人们健康；直排生活污水处理后出水最好不消毒，因为消毒会产生有机卤代物，最终从饮用水源地进入我们饮用水系统，会致人得癌症。

三、通常处理生活污水工艺流程及选择

外排

１COD值与BOD值比较，BOD/COD值越小，反映生化性越差；

２COD值大小；

３南北方差异，北方各季温度低生化性差，设计时应适当加长停留时间。

生活污水处理主体工艺是将氧生物处理法针对不同客户原水水质可辅以水解、混凝、沉淀、过滤、消毒等处理单元，共同组成工艺流程，好氧生物处理单元多选择活性污泥法、接触氧化法，SBR法等几种方法。

典型的全工艺流程如下：

这是处理生活污水最典型完整的工艺流程。

但是，针对不同业主原水指标和出水指标要求不同可对上述流程进行取舍，重新组合。

下面针对不同用户水质要求如何选择各处理单元进行详细说明：

1格栅集水井：

格栅设置多因原水中含有较大的悬浮物如卫生纸、塑料袋、树枝等，若不留会堵塞污水提升泵，进而烧坏泵电机，当水量小时，如1000m3/d以下水处理工程多设人工格栅，当水量大于1000m3/d以上时才选用链条式回转格栅。

另处工厂生活污水处理系统多需设置机械格栅，因为工厂污水往往有车间地面冲洗水。

该废水中在大悬浮物会更多些。

以多选用机械格栅。

至于集水井选用，主要是用户进入污水站的管网标高过低，无法直排到调节池，不得不增设集水井，集水井设计有效容积多为0.5Q~Q范围。

所谓有效容积是指水管标高以下容积，严格讲集水井液面若过高会导致排水管水面造成排水管堵塞问题。

集水井设提升泵可以设2用1备或1用2备。

前者方案2/3Q泵流量可按选取，后者方案泵流量可按Q选用。

两泵工作状态由液位计三点控制。

实际上选泵流量可根据原水排放动大小决定。

格栅井一定设在集水之前，否则提升泵常已堵塞无法长期正常运行。

2隔油池：

原水含油量多时才设置隔油池，这种生活污水多来自工厂废水或食堂废水。

通常多选用平流式隔油池（PPI型）。

它往往与调节池合建，隔油池水力停留时间为10min以上。

关于撇油，若原水含油量少，可人工撇油，收油管，手动撇油；含量多，可设刮油机。

可设几加强效果。

3调节池：

它的功能是均质均量，用户排水无论水质还是水量波动性很大，生活污水更突出，人们三餐饭肯定是排水高峰，另外晚间洗漱时间也是排水高峰时段，医院排水也同样三个高峰时段，只是波动没生活区排水波动大。

工厂区生活排水除三餐时间外，交接班时排水也是高峰时段，所以设计时应充分考虑这些因素。

设计调节池水力停留时间按规范取4-8小时，视原水波动大小和用户投资大小确定。

471工程我们取值6小时，加隔油约8小时。

小流量处理工程，调节池可采用一端进水一端出水，但大流量工程调节池要在结构上采取特殊设计。

对角线进水槽；

顺长度方向设进水槽，一端出水；

鼓空气搅拌。

第三种方法多用于小水量，大水量调节池用该方法消耗动力太多，一般不用。

另外，当原水悬浮物多时，且水量较大，可在调节池设刮吸油机，此时调节池兼做初沉池功能。

4厌氧水解池：

厌氧生物处理过程又称厌氧消化，该过程被公认分三个阶段，第一阶段：

水解、发酵阶段；第二阶段；产氧，产酸阶段，第三阶段；产甲烷阶段。

一般在处理工艺中选用厌氧水解工艺多指第1-2阶段，即水解发酵和酸化过程，该过程理论讲2-3小时即可以完成。

该过程COD值去除率很低，而BOD值有时不但不低反而升高，但其优点则将大分子难降解有机物，分解成小分子易降解的有机物。

实际在生活污水处理工程中，水解池选择停留时间多为4-8小时，视原水水质中污染物成分和浓度决定，若难降解物多些，可选HRT长些，另外HRT长，COD在该级去除率会大些而往往该级省动力消耗。

若COD去除率大会降低废水处理单价成本。

水解池设计最大特点应是下进水上出水，其目的希望池中污泥应处于悬浮态效率最高，因此较大的水解池应设潜水搅拌器或通过污泥回流泵以加强搅拌功能，也有在水解池中加装填料以提高水解效率；另外也有加空气搅拌的但空气量不宜过高，否则水解池变成好氧状态就失去原设计目的了。

目前，发明了一种高效水解池，就是折流式厌氧水解池，它特点利用泵提供动力通过水流冲击池底污泥使其始终处于悬浮态，从而实现高效水解功能，这种水解池在实际工程中我已用过两个工程均取得较好效果。

从原理出发为加强冲刷效果，池长宽比例大些效果会更好。

5接触氧化法

接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺。

池内装填料，部分微生物以生物膜的形式着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。

因此它兼有活性污泥和生物滤出二者特点，由于填料浸没水中，也被称为淹没式生物滤池。

其特点如下：

（1）由于填料比表面积大，充氧条件好，该反应池中生物固体量高于活性污泥法曝气池和生物滤池，故接触氧化池具有较高的容积负荷；

（2）由于部分微生物生长在填料上，接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便。

（3）由于该反应池微生物总量多，水流属完全混合型，因此抗负荷能力强，可适应原水在波动。

（4）该反应池微生物总量多，有机负荷较高，其F/M比可以保持在一定高水平，沉淀池污泥少，故系统产泥量少。

接触氧化池由池体、填写料、布水器、曝气系统器四部分组成。

池体可分成几格，亦可一格，分几格可实现局部混流，全局看又有推流，这样可实现不同反应阶段优势菌种不同，去除污染目标种类不同，如二阶段接触氧化池前级主要去除有机污染物，并且工作在高负荷状态。

后级则主要实现硝化和低负荷状态下有机物去除。

至于填料加多少为好，当然填料越多，生化效率越高，但也要考虑到投资问题。

一般选用软性、半软性填料间距150-100mm情况下，填料所占容积应达到3/5~1/2范围。

若选用悬浮球形填料可选填料体积占池容30-10%即可。

选用悬浮填料时，应注意曝气器不能选穿孔管或散流式曝气方式，因气泡大，在水中搅拌严重会影响膜的生成。

经验上，气水比10-15左右，这取决原水中COD值与BOD值大小，也取决于曝气器选用，首选穿孔管，氧的利用率仅6%，若选用膜式微孔曝气器，氧的利用率高达16-18%，从氧的利用率可以看出，前者选用气水比应大，后者选用气水比小，且节能耗，因鼓风机选小了许多。

处理生活污水，医院污水时，接触氧化池可选用HRT多为8小时，8-10小时，视出水要求原水招标，且分二级池，前级重点降低COD值，后级重点硝化，以降低NH3-N值。

若对排水氨氮值要求低，且原水氨氮值偏高时，应适当加大气水比，因硝化需氧量相对要高。

总工程排出对总氮指标要求高时，最好好氧出水应部分回流，回流比可在0-1范围，生活水往往BOD值并不高，而反硝化需要碳源，该废水回流到水解池进水端，与来水混合，利用原水中碳源，在厌氧条件下实现反硝化目的。

废水中含NO3，NO2以N计量，要完全反硝化需要3倍量即BOD/TN＞3。

回流水应从接触氧化池排水口流向沉淀池管路分流后送到水解池入口。

6沉淀池

该级为固液分离级，选取形式有平流式、竖流式、幅流式、斜管式等几种。

对于生活污水当流量小时，多选用平流式、竖流式或斜管式。

流量大时，多选用幅流式，平流式，因这两种便于设刮吸泥机，排泥方便。

至于斜管式沉流池，其优点沉降速率高，池容积小，其上升负荷可以在2-4范围选择，视进水SS浓度和性质而定。

但生活污水产生污泥往往菌胶量高，粘性大，在斜管中排泥性差所以多在处理生活污水工程不选用。

但在471厂工程设计中，我选用了，原因工厂有压缩空气，可定期利用压缩空气搅拌排泥，以不影响沉淀池使用。

设计沉淀池时，除选择合理参数上升负荷或水平流速（指平流沉淀）外，更应考虑到排泥问题，总排泥不畅，会导致沉降效果大打折扣。

具体参数选择请查设计手册。

7过滤器

通过滤料截留废水中悬浮物，以达到固液分离之目的。

从工作形式上分，有普通的砂滤池，无阀滤池，压力式机械过滤器等，从滤料分有砂滤池，砂＋白煤双滤层过滤，三滤层过滤器等，另外，还有活性炭滤料，锰砂滤料等，它们功能已越出砂滤功能的范围，不详细介绍。

至于砂滤池，选择主要参数为滤速v，它决定某水量需滤池截面积大小，也就决定滤池大小，砂滤池滤速多选8-10m/h。

至于高度值可根据手册选取，该值基本是固定值。

但应指出截面过大池体应分隔几个小单元。

主要为反冲洗，每小格单独冲洗，否则反冲洗泵流量会非常大。

因砂滤池反洗强度是15-17L/s范围。

压力式机械过滤器滤速会高些，可选范围12-20m/h，视原水情况定，当原水中SS非常低时，滤速多选20m/h，如泳池循环水处理等过滤器滤速多选20m/h。

另外也要充分考虑出水指标高低。

因为滤速越低，出水水质越好。

同样机械过滤器往往是并联运行而反冲时，则单独分别反冲洗。

道理同上一样。

至于过滤器中滤料颗粒大小、层数、层高手册中均有相关数据。

8消毒

生活污水处理后若直排，可以不用消毒，在国家颁发的城镇污水厂排污标准中，对消毒无明确规定，但据资料介绍，欧美国家均不消毒。

因消毒后直排会增加自然水体中有机卤代物，且难于自然降解，久而久之影响用水体的质量。

生活污水处理后回用就应该消毒处理，否则影响使用者的健康。

生活污水处理工程消毒常选用消毒剂有次氯酸钠、二氧化氯、漂白精等，至于来源可买市面商品，也要以选购次氯酸纳发生器或二氧化氯发生器现场制备。

一般生活污水处理后加消毒剂量约5g/m3。