污水处理基础知识培训Word文档格式.docx
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由于全部污水不经处理直接排入水体，故对水体污染严重。
截流式合流制排水系统：
污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。
不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；
降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。
该系统即使在雨天，也仅有部分混合污水不经处理直接排入水体，故对水体的污染较直排式合流制有很大的改善；
但在多雨的地区，污染可能仍然严重。
2、分流制排水系统
雨水由同一管道系统排放，而其他废、污水则由另一独立管道系统汇集，经污水厂处理后排放到天然水体中，形成雨、污分流。
由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统又分为完全分流制和不完全分流制。
完全分流制排水系统：
生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除；
或生活污水与水质相类似的工业污水合流，而雨水则流入雨水管道。
特点：
完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分期建设，减少一次投资。
实际采用的较多。
由于管道数增多，投资比合流制增大。
同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。
不完全分流制排水系统：
是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。
雨水沿街道边沟或明渠排入水体。
比较经济，但需具有有利地形时才能采用。
在新建城市中，初期采用不完全分流制系统，先解决污水排除问题。
随着城市的发展，道路逐渐完善，雨水管也建设起来，改为完全的分流制，这样分期建设排水系统，有利城市的发展。
3、混流制排水系统：
混流制排水系统是在分流制排水系统的基础上，将雨水系统中旱季时少量混入的污水及雨季时初期雨水通过截流，进入污水系统，一并收集输送。
混流制排水系统相对其它排水系统科学、合理，但系统较为复杂，建设成本高。
对城市环境质量要求较高的城市，可采用混流制排水系统。
城镇排水体制的选择
新建城市、扩建新区、新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制排水体制。
在有条件的城市可采用混流制排水系统。
合流制排水体制适用于条件比特殊的城市，且应采用截流式合流制排水系统。
三、城镇污水排水系统的构成
城镇排水系统是收集、输送、处理、再生和处置城镇污水的设施以一定的方式组合而成的总体。
包括以下几个部份：
室内污水管道系统；
室外污水管道系统（小区或住宅组团的排水管道系统，街道污水管道系统，管道上的附属构筑物等）；
污水泵站及压力管道；
污水处理厂；
尾水排放口及事故排放口。
三、城镇污水排水系统的组成
1、室内排水系统
指室内的各种卫生器具和生产车间排水设备，负责收集建筑内部用水设备所排出的污废水，并将其通过室内排水管道输送至室外污水管中。
主要有水封管、支管、立管、干管和出户管。
2、室外污水管道系统
包括街坊、庭院或厂区内的污水管道系统（又称街区污水管道系统）和街道污水管道系统两部分。
街区管道系统负责将街区各建筑物出户管排出的污废水汇集并输送至街道污废水管道系统中去。
街道管道系统敷设在城市街道下面，其作用是排出各街区污水管道流来的水。
街道污废水管道系统由支管、干管、主干管及管道上的附属构筑物组成。
3、污水泵站及压力管道
污水在管道中一般靠重力流排出，因此管道需按一定坡度敷设。
如受到地形限制，需要将低处污水提升至高处时，就必须设置污水泵站。
泵站后的污水如果需要压力输送，应设置压力管道。
4、污水处理厂
为污水处理与利用而建造的污水、污泥处理的一系列构筑物、设施及设备的综合体，合称污水处理厂。
城镇污水收集后，集中输送到污水处理厂进行集中处理。
污水处理厂一般设置在城镇河流的下游地段，并与居民或公共建筑保持一定的卫生防护距离。
5、尾水排放口及事故排放口
污水排入水体的渠道或管道的出口称尾水排放口，它是城镇污水排水系统的终点设施。
事故排放口是指在污水排水系统的中途，在某些易于发生故障的组成部份前面，例如在泵站的前面，所设置的辅助性出水管道，一旦发生故障，污水就通过事故排放口直接排入水体。
四、城镇污水量及其变化规律
城镇污水量主要取决于城镇社会经济的发展水平，但其变化规是有一定的规律的，如：
1、雨季或急暴雨气候造成大量地面径流水超量进入排水设施；
2、受不同季节、工业结构、居民生活而出现的周期性水量高低时段。
3、不同类别的地区污水产生量差别较大，某地区的城镇生活污水量可根据给排水设计规范及产排污系数手册进行测算。
城镇污水流量的时变化特征是：
大城镇的流量时变化相对较小，中小城镇流量时变化很大。
城镇污水流量的日变化则主要取决于城镇的排水体制（合流或分流制）、城镇的气候特点、工业类别、城市类型（工业城市或文化或是旅游城市）等。
通常居民小区中一天中水量和水质有两个高峰和一个低谷。
第一个高峰发生在中午左右，此时污水流量和污水浓度都是最高的；
第二个高峰发生在下午六时左右，低谷则发生在午夜。
高峰值和低谷值的大小与出现时间与服务人口和服务范围人们的生活习惯有关。
第二章污水处理的基本常识
一、污水的性质及主要污染物指标
城镇污水的性质特征主要与下列因素有关：
人们的生活习惯；
气候条件；
生活污水与工业废水所占的比例；
采用的排水体制（分流制、合流制、混流制）等。
城镇污水的性质分为物理性质、化学性质和生物性质，可分别采用不同的指标来反映污水的性质特征。
物理性质指标：
主要有水温、色度、臭味、固体含量等指标。
化学性质指标：
污水中的污染物质，按化学性质可分为无机污染物、有机污染物，因此污水的化学性质指标一般分为无机污染物指标和有机污染物指标。
无机物污染指标主要有酸碱度、氮及其化合物、磷及其化合物、硫酸盐及硫化物、氯化物、非重金属无机有毒物质、重金属离子等。
有机污染物指标主要有生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳等，还有象油类、阴离子表面活性剂等指标。
生物性质指标：
主要有粪大肠菌群数、病毒及细菌总数等指标。
1、污水的物理性质指标
（1）水温：
水温是重要的水质指标之一。
随着温度的升高，氧在水中的溶解度降低，水中的化学和生物反应将相应发生变化。
污水的温度直接影响着污水的物理性质、化学性质、生化性质。
污水的温度过高（如高于40℃）或过低（如低于5℃）都会影响污水的生物处理效果。
我国幅员辽阔，各地气温相差很大，但生活污水的年平均水温相差不大，约在10-20℃之间。
（2）色度：
水的颜色用色度作为指标，一般采用稀释倍数法测定，单位为倍。
城市污水由于主要污染物不同，会带有不同的颜色。
色度是由污水中的悬浮固体、胶体或溶解物质形成的。
悬浮固体形成的色度称为表色，胶体或溶解性物质形成的色度称为真色。
生活污水的颜色呈灰色，若水中的溶解氧降为零，有机物腐烂，则颜色转为黑褐色并有臭味。
工业废水的色度因企业性质而异，差别极大。
（3）臭味：
臭与味是人的嗅觉和味觉细胞受到某种化学刺激所产生的感受，是由于污水中存在大量的有机物造成的，一般采用臭气浓度指标来表示。
通过对污水进行物理、化学和生物处理，臭气浓度可以减弱。
纯净的水是无臭无味的。
天然水中产生臭与味的化学物质，主要来自于溶解的矿物盐类、水中动植物和微生物的繁殖、死亡和腐败，生活污水或工业废水的污染等。
生产饮用水时加氯消毒也会产生不愉快的臭与味。
（4）固体含量：
污水中的固体物质按存在形态分为悬浮固体、胶体、溶解固体。
按性质的不同分为有机物、无机物、生物体。
污水中固体含量用总固体量（TS）表示，用一定量的水样在105℃-110℃烘箱中烘至恒重所得的固体重量，单位为mg/L。
悬浮固体：
用（SS）表示，也叫悬浮物，是指在污水中呈颗粒状的固体污染物质。
总固体量（TS）中用孔径μm的滤纸除去胶体、溶解性固体后，得到的悬浮固体量，即为（SS）,单位为mg/L。
2、污水的化学性质指标
污水中的污染物质，按化学性质可分为无机污染物、有机污染物，因此污水的化学性质指标一般分为无机污染物指标和有机污染物指标。
（1）无机污染物指标
无机物污染指标主要有酸碱度、氮及其化合物、磷及其化合物、硫酸盐及硫化物、氯化物、非重金属无机有毒物质、重金属离子等。
1）酸碱度：
用PH值表示，PH值等于水中氢离子浓度的负对数。
PH=7时，污水呈中性，PH小于7时，数值越小，酸性越强；
PH大于7时，数值越大，碱性越强。
城镇污水的PH值一般在之间。
当PH超出6-9范围时，就会对人、畜及生态系统造成危害，并破坏自然缓冲作用，抑制微生物生长，防碍水体自净，使水质恶化、土壤酸化会盐碱化。
各种生物都有自己的PH值适应范围，超过该范围，就会影响其生存。
PH超标主要由于工业废水排放的酸碱以及酸雨引起的。
2）氮及其化合物：
污水中的含氮化合物有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
以上四种含氮化合物总量称之为总氮，用TN表示，单位为mg/L。
氨氮在污水中存在形式有游离氨（NH3）和离子状态氨盐（NH3+），氨氮是这两种物质的总和，用NH3-N表示，单位为mg/L。
氮是植物和微生物的主要营养物质，当污水排入受纳水体，使水中的氮浓度超标，就会引起受纳水体的富营养化，促进藻类等浮游生物的繁殖，消耗水体中溶解氧，形成水华或赤潮，引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。
3）磷及其化合物：
污水中含磷化合物可分为有机磷和无机磷两种，无机磷都以各种磷酸盐的形式存在。
总磷，是污水中各种有机磷和无机磷的总和，用TP表示，单位为mg/L。
磷主要来自人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷的工业废水。
磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。
磷也是植物和微生物的主要营养物质，当污水排入受纳水体，使水中的磷浓度超标，会引起受纳水体的富营养化，促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡，使水质迅速恶化，危害水产资源。
4）硫酸盐与硫化物：
生活污水的硫酸盐主要来源于人类排泄物，工业废水如洗矿、化工、制药等工业废水，也含有较高硫酸盐。
硫化物主要来源于工业废水，如硫化染料废水、人造纤维废水等，硫化物在污水中的存在形式有硫化氢及硫氢化物等。
污水中的，在缺氧的条件下，由于硫酸盐还原菌、反硫化菌的作用，被脱硫、还原成H2S。
在排水管道内，释出的H2S与管顶内壁附着的水珠接触、在噬硫细菌的作用下形成H2SO4，H2SO4浓度可高达7％，对管壁有严重的腐蚀作用，可能造成管壁塌陷。
污水中的硫化物主要来源于工业废水和生活污水。
5）氯化物：
生活污水中的氯化物主要来源于人类的排泄物，每人每天排出的氯化物约5-9g。
工业废水（如漂染工业、制革工业）以及沿海城市采用海水做为冷却水时，排放的废水都会含有很高的氯化物。
采用氯化物含量很高的水灌溉农田，会引起土壤板结。
污若水中氯化物含量高时，对管道及设备有腐蚀作用。
当污水中氯化钠浓度超过4000mg/L时，对污水生物处理系统的微生物有较为严重的抑制作用。
6）非重金属无机有毒物质：
非重金属无机有毒物质主要有氰化物和砷化物。
污水中的氰化物主要来源于电镀、焦化、高炉煤气、制革、塑料、农药以及化纤等工业废水，氰化物是剧毒物质，人体攝入致死量为。
污水中砷化物主要来源于化工、有色冶金、焦化、火力发电、造纸及皮革工业废水，砷化物在污水中的存在形式是无机砷化物以及有机砷。
砷化物同样是剧毒物质。
7）重金属离子：
污水中重金属主要有汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、砷（As）、锰（Mn）、等。
生活污水中的重金属离子主要来源于工业废水，如冶金、电镀、陶瓷、玻璃、氯碱、电池等工业废水，都含有不同的重金属离子。
汞、隔的毒性强，产生毒性的剂量小，而且极易沉淀，在污水及污泥再利用中，容易进入食物链，危害人体健康。
上述其它的重金属离子，在微量浓度时，有益于微生物、动植物及人类，但当浓度超过一定值后，即会产生毒害作用。
在污水处理过程中，重金属离子浓度的60％被转移到污泥中。
（2）有机物污染指标：
污水中的有机污染物指标主要有生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳等，还有象油类、阴离子表面活性剂等指标。
由于有机物种类繁多，现有的分析技术难于区分并定量，但可根据污水中有机物都可以被氧化这一共同特点，用氧化过程所消耗的氧量作为有机物污染物总量的综合指标，进行定量。
如COD、BOD、TOD等。
1）生化需氧量（BOD）：
英文名为biologicaloxygendemand，在水温为20℃的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将污水中有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生化需氧量，用BOD表示。
有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：
第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；
第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d才能完成。
实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称五日生化需氧量（BOD5），单位为mg/L。
2）化学需氧量（COD）：
英文名chemicaloxygendemand，是指用化学氧化剂氧化分解废水水样中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、硫化物等）过程中所消耗的氧化剂的量折合成氧量。
由于以BOD5作为有机物的浓度指标，存在一些缺点：
①测定时间需5d仍嫌太长，难以及时指导生产实践；
②如果污水中难生物降解有机物浓度较高，BOD5测定的结果误差较大；
③某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质、或者含有抑制微生物生长的有毒有害物质，影响测定结果。
因此有必要采用COD这一指标作为衡量有机物污染程度指标的补充和代替。
常用的强氧化剂主要有重铬酸钾K2Cr2O7和高锰酸钾KMnO4，用重铬酸钾K2Cr2O7这种氧化剂测定方法测定出来化学需氧量，用CODcr表示，单位为mg/L。
COD指标的优点是更能准确的表示污水中有机污染物的含量，并且测定时间短，缺点是不能象BOD那样表示出被微生物氧化的有机物含量，另外还有部份无机物在测定中也被氧化，因此COD也不能代表全部有机物的含量。
城镇污水中COD大于BOD，两者的差值大致为难于生物降解的有机物的量。
因此在城镇污水处理的分析中，把BOD5/CODcr的比值作为可生化性指标，比值越大，越容易生物处理。
当比值大于时，可生化性好，宜采用生物处理工艺；
当比值在之间时，可生化性差，较难进行生物处理；
比值小于时，可生化性非常差，不宜采用生物处理的工艺进行处理。
3）总需氧量（TOD）：
有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后分别生成CO2、H2O、NO2、SO2，所消耗的氧的量称为总需氧量。
TOD的测定方法是在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。
由于在高温下燃烧，有机物被彻底氧化，所以TOD大于COD。
4）总有机碳（TOC）：
有机物都含有碳，通过测定污水中的总含碳量可以表示有机物含量。
总有机碳是目前国内、外开始使用的另一个表示有机污染物浓度的综合指标。
TOC的测定方法是在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。
测定中应该去除无机碳的含量。
一、污水的性质及主要污染物指标污水中上述几个有机污染物指标之间的关系
5）油类污染物：
油类污染物主要有石油类和动植物油类，石油类主要来源于工业含油污水，动植物油脂主要产生于人的生活过程和食品工业。
动植物油脂比碳水化合物、蛋白质都稳定，属于难生物降解有机物，石油类也属于难生物
降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。
油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。
油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。
大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。
石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。
6）阴离子表面活性剂：
生活污水与表面活性剂制造的工业废水，含有大量表面活性剂。
表面活性剂有两种：
①烷基苯磺酸盐，俗称硬性洗涤剂（英文缩写为ABS），含有磷并易产生大量泡沫，属于难生物降解有机物，60年代前常用；
②烷基芳基磺酸盐，俗称软性洗涤剂（英文缩写为LAS），属于可生物降解有机物，代替了ABS，泡沫大大减少，但仍然含有磷。
3、污水的生物性质指标：
污水的生物性质指标主要有粪大肠菌群数、病毒及细菌总数等指标。
1）粪大肠菌群数指标：
粪大肠菌群是大肠菌群的一种，是生长于人和温血动物肠道中的一组肠道细菌，随粪便排出体外，故称为粪大肠菌群。
粪大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。
单位为：
个/L。
粪大肠菌群指标为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标之一。
2）病毒：
污水中已被检出的病毒有100多种，病毒可传播疾病，
影响人体身体健康，并导致水体缺氧。
常见的病毒有：
生活污水：
肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等制革屠宰等工业废水：
炭疽杆菌、钩端螺旋体等
医院污水：
各种病原体
目前病毒的检测方法有数量测定法和蚀斑测定法两种。
病毒数指标作为污水生物性质指标，反映污水中受病毒污染程度。
但病毒指标不作为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标。
3）细菌总数：
细菌总数是大肠菌群数，病原菌、病毒及其他细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。
细菌总数愈多，表示病原菌与病毒存在的可能性愈大。
细菌总数指标不作为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标。
二、污水的处理方法和级别
污水处理的基本方法，就是采用各种技术和手段，将污水中所含有的污染物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水等到净化。
污水处理方法的分类可以按照原理进行分类，并按照处理程度划分为不同处理等级。
1、污水处理方法及分类
现代污水处理技术，按照原理分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。
1）物理处理法：
利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。
物理处理的主要方法有筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。
2）化学处理法：
利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质。
化学处理方法主要有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。
化学处理方法较多用于工业生产的废水处理。
3）生物化学处理法：
利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害的物质。
生物化学处理法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。
前者广泛用于处理城镇生活污水及有机性质的生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种方法。
后者多用于处理高浓度有机污水以及污水处理过程中产生的污泥。
城市污水中的污染物是多种多样的，实际应用中往往根据当地污水的特性及排放水质的要求，采用几种不同的处理方法进行组合，才能处理不同性质的污染物，达到污水净化的目的。
2、污水处理的级别
现代污水处理技术，在按照处理程度划分为一级处理、二级处理和三级处理。
1）一级处理：
去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，物理去除法大部分只能完成一级处理的要求。
主要构筑物是初沉池，目的是将污水中悬浮物尽可能地去除。
通常也包括前端的格栅、泵房和沉砂处理。
一级处理可去除30%左右的BOD，但一般达不到排放标准要求。
一级处理是二级处理的预处理。
2）二级处理：
指污水进行生物处理和沉淀处理工艺。
主要是生物处理系统，以曝气池为主体，目的是以通过微生物的新陈代谢作用，将污水中的大部份污染物分解成简单的无机物或合成微生物的细胞物质，并将生物池处理后的混合液排入二沉池进行沉淀分离。
二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物质，BOD去除率可以达到85%-90％以上。
二级处理具有一定的脱氮除磷功能。
城镇生活污水经二级处理后，一般能达到GB18918一级B排放标准要求。
3）三级处理：
也叫深度处理，是在二级处理后进一步处理难降解
的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物污染
物质等。
根据出水具体去向和目的不同，三级处理通常由以下处理单元优化组合而成：
混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、离子交换、膜技术、氨吹脱等，处理过后的水还需进行消毒处理。
三级处理后的污水，可以达到各种用途的回用水标准及GB18918一级A排放标准。
三、污泥的处理处置方式
污泥是污水处理过程的伴生物。
城镇污水处理产生的污泥含有大量有机物和肥份，但同时又含有大量细菌、寄生虫卵以及工业废水带来的重金属离子等，需要做稳定与无害化处理处置。
污泥处理处置的主要方法是减量处理（如浓缩、脱水等）、
稳定处理（如厌氧消化、好氧消化等）、综合利用处置（如填埋、
堆肥、干化、焚烧、土地利用、建筑材料利用等）。
第三章污水处理的相关排放标准简介
一、污水处理的相关排放标准
环境标准
环境标准是评价环境质量优劣程度和企业环境污染治理好坏程度的尺度，也是环保部门和相关行业环境保护主管单位进行环境管理、监督执法的基础依据，我国环境保护法规的具体化、指标化，是贯彻实施我国各项
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