城市污水处理的基本知识概述.docx

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城市污水处理的基本知识概述

第一章污水处理的基本知识

一、城市污水处理的一般方法

1、污水处理技术活性污泥法

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除。

使有害物质转化为无害的物质，有用的物质。

水则得到净化。

并使资源得到充分利用。

城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、生物处理技术等。

典型的物理处理技术有：

沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。

典型的化学处理技术有：

中和技术、加药混合、离子交换等。

典型的生物处理技术有：

好氧生物氧化分解和厌氧生物发酵。

城市污水处理工艺实际上是以上各技术的组合应用。

2、城市污水处理的分类

城市污水处理按处理程度可分：

一级处理、二级处理、深度处理。

一级处理：

一般用物理处理方法完成。

主要去除SS。

二级处理：

一般生物处理方法完成。

主要去除水中胶体和溶解性有机污染物。

我厂采用的氧化沟活性污泥法工艺属于二级处理。

深度处理：

是为了满足高标准的受纳水体要求或回用工业等特殊用途而进行的进一步处理。

通用的工艺有混凝沉淀和过滤。

末端往往还要有加氯消毒杀菌的要求。

随着社会的高度发展，深度处理是未来发展的需要。

3、水体的自净

虽然城市污水处理厂排出的净化水具有资源的性质，在合理安全地使用中将会发挥很好的环境效益和经济效益，但由于条件的限制，大部分处理过的水不能直接回用于农业、工业和杂用。

它还携带少量污染物汇入周围水体中。

含有少量污染物的处理水排入水体后，使水体中的物质组成发生了变化，破坏原有的物质平衡，同时这些污染物在一系列的物理、化学反应中被分解，水体又恢复到平衡状态，这个过程就是水体的自净。

水体自净过程是一个复杂的过程，它是物理、化学、生物过程的综合，这些过程同时产生相互影响，但水体的自净主要还是生物自净过程。

物理自净过程：

包括稀释、扩散混合等，污水通过这一过程，污染物浓度得以降低。

生物自净过程：

指污水中的有机物在水体中微生物的作用下进行氧化分解，从而降低污染物的浓度。

这一过程，要消耗一定量的氧气，因而大气中氧气的溶解跟不上需要，则污水就会因溶解氧不足而出现厌氧分解。

此时，有机物中的硫元素转化为臭味的H2S。

部分H2S与铁元素结合形成黑色的硫化物。

使污水变得又黑又臭。

所以城市污水处理厂在降低出水中污染物浓度的同时，还应尽量提高DO的浓度。

二、一般城市污水处理厂主要数据记录

1、水样的采集和处理

（1）水样采集的目的和注意事项

污水处理厂水样采集的目的是用来分析出水达标状况和对各个工艺环节的运行状况进行分析。

水样采集是通过采集很少的部分来反映被采体的整体全貌，因此，科学认真的采样是采出有代表性样品的关键。

采集水样时，首先应按规定的地点、时间和专用的样瓶采样，采样瓶在正式采样前要用样品冲洗三通。

采样管道出水应放流一定时间后采集。

以保证采集的水具有正常情况的代表性，采集后应尽速分析，采集的水样要作好记录。

（2）瞬时样和混合样

瞬时样只能代表采样时间和采样点的被采水的组织，只有被采水的组成在一个相当长的时期或在各方向相当长的距离相对稳定的情况下，才具有代表性。

混合样在绝大多数的情况下，是对在同一采样点上于不同时间采集的瞬时样加以混合，故也称时间混合样。

时间混合样对分析平均浓度最为有用。

（3）水样采集点和频率

水样采集频率从理论上讲是越高越好，时间间隔越短越好，从而分析结果也越可靠。

但在实际中不可取。

水样采集要考虑实际的可能和实用意义。

2、污水处理厂的技术、经济指标与运行报表

污水处理厂运行的好坏，要用一系列的技术经济指标来衡量。

（1）处理污水量

处理污水量是运行管理中的一个指标，在保证一定处理效果的前提下，处理污水量越多说明运行管理越好。

我厂是以电磁流量计计量。

（2）BOD5、SS的去除率

BOD5的总去除量是城市污水处理厂的水污染总量控制与削减中的一个重要参数，由下式计算：

MBOD5=Q（BOD进-BOD出）

式中MBOD5代表总去除量，Q代表水量，BOD进是进水BOD5的浓度。

BOD出是出水BOD5的浓度。

BOD5的去除率可由下式计算：

ηBOD=（BOD进-BOD出）/BOD进

SS的去除率：

类似BOD5的计算，SS的总去除量与去除率可用下式计算：

Mss=Q（SS进-SS出）

式中Mss代表总去除量，Q为总水量，SS进代表进水SS浓度，SS出代表出水SS浓度。

去除率可由ηss=（SS进-SS出）/SS进计算

（3）砂、栅渣、浮渣的去除

污水在处理过程中，每天都要去除一些栅渣、浮渣，以保证后续处理和出水水质的正常。

砂、栅渣、浮渣的去除量应每天记录抓住其规律。

为能够对工艺作更好的调度作依据。

去除的砂、栅渣、浮渣应妥善保管，或焚烧或填埋。

（4）泥饼量

污水处理厂的泥饼量与城市污水情况、工艺选型、工艺控制、脱水效果有很大的关系。

（5）设备完好率和设备使用率

污水处理厂的设备完好率是设备实际完好台数与应当完好台数之比，使用率是设备使用台数和设备应当完好台数之比。

由于污水处理设施设备是全天24小时运转，所以应尽量提高设备的完好率，以保障污水厂的正常运行。

设备的使用率可检验设计、建设、管理、经济等目标的合理性。

（6）出水水质达标率

出水水质达标率是出水水质达标天数与应该运行天数之比。

良好管理运行的污水处理厂出水水质达标天数应过到95%以上。

（7）电耗指标

污水处理厂的电耗指标是全厂每天消耗的总电量与处理污水量之比，也可用全天消耗的总电量与降解BOD5的公斤数之比。

通常电耗在0.15～0.3kw.h/M3污水或0.65～1.5KW.h/kgBOD5。

（8）运行记录与报表

污水处理的原始运行记录与报表是一项重要的文字记录。

它可为污水处理厂运行管理人员提供直接真实的运转数据、设备数据、财务数据、分析化验数据，可依据这些数据对工艺进行分析调整，对设备状况进行分析、判断、维护；对经营情况进行调整、改革。

原始记录主要有值班记录，设备维修记录和工作日表。

统计报表则是在原始记录基础上汇编而成的。

可分为日统计、月统计、年统计又可分为运行、设备、化验、财务报表。

工作人员在填写表格时，一定要及时确切、完整、真实、清晰地将各项目记录下来。

第二章污水处理工艺单元

一、工艺简介

对生活污水目前国外采用较多的处理工艺是以生物处理为主的处理工艺，并辅以适当的预处理。

预处理工序主要采用粗格栅、细格栅、旋流沉砂池，使无机性颗粒和呈悬浮状态的部分有机物通过重力作用沉淀去除，从而减小好氧生物处理工艺的负荷，提高全流程的去除效果。

本污水处理厂生物处理工艺采用具有生物脱氮除磷功能的氧化沟，结合氧化沟循环流的特点及高效的转碟曝气方式，采用循环流式氧化沟池型，为提高脱氮除磷的去除率，满足出水达标，在处理工艺中还考虑脱氮除磷，在好氧生物处理前，设置污泥选择段和厌氧、缺氧段，通过污泥回流利用聚磷菌在好氧生物处理中的聚磷作用和在厌氧过程中的释磷作用，达到除磷的目的。

通过混合液回流，利用硝化菌在好氧生物处理中的硝化作用和反硝化菌在缺氧状态下的反硝化作用，达到脱氮的目的，在系统上是最简单的同步生物除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀。

SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中，在厌氧和缺氧段只需轻缓搅拌，故其运行费用较低。

并且由于该工艺厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。

二、预处理单元

预处理过程对于保证整个处理厂的正常运转是至关重要的。

主要由粗格栅、提升泵站、流量计、细格栅、沉砂池组成。

主要作用就是去除较大污物砂、渣，使之不会对后续单元产生破坏。

提升水高和计量水量。

1、格栅

1.1工作原理

格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截出来，否则这些大块污物将堵塞后续单元的机泵和工艺管线。

格栅上的拦截物称为栅渣，其中的成分比较繁杂。

格栅有很多种类，按栅条的形式分有直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动栅条格栅待。

按栅距来分有粗格栅、中格栅和细格栅。

栅距大于40mm的为粗格栅渣；栅距在15～25mm的为中格栅；栅距在4～10mm的为细格栅。

设置粗细两道格栅可大大减少后续单元的堵塞问题和浮渣量。

国有的处理厂只设置一道中格栅，有的厂则设一粗一中，也有的处理厂设一中一细。

栅距是去除污物量和效果的一个基本参数。

除此之处还有两个重要参数，即过栅流速和水头损失。

污水在栅前流速一般控制在0.4～0.8米/秒，过栅流速一般控制在0.6～1.0米/秒，过栅流速不能太大，否则将把本应该拦截下来的轻性栅渣冲去。

同时也不能太小，如果流速低于0.6米/秒，污水中粒较大砂粒有可能在栅前渠道沉积。

水头损失，即格栅前后水位差。

污水过栅水头损失与过栅流速有关，一般在0.2～0.5m之间。

水位差增大说明污水过栅流速增大，此时可能是过栅流量增加或是格栅局部被堵死。

如果水头损失减小说明过栅流速降低，要注意砂在格栅渠的沉砂。

液位差可由液位计测得。

栅渣去除方式有人工和机械两种，其中粗格栅、细格栅都是机械去除形式。

格栅降污的控制可分为三种形式：

手动现场开停、时间程序控制。

栅前后位差控制。

不管采用那种控制方式，都要求操作人员经常巡检。

设置机械式格栅的同时，还应设置手动格栅，以作故障时备使用。

栅渣量与很多因素有关。

首先是上游排水系统的状况、服务人口的生活习惯和工业废水的种类。

另外格栅种类也是一个重要因素，很明显栅距越小拦截的栅渣也就越多。

1.2格栅的运行管理

现在格栅基本已实现自动控制，但值班人员还应经常到现场巡视。

观察过栅、流速、水头损失、栅渣去除等情况。

因为在自动控制中也难免出现故障和误差。

如控制粗格栅，栅耙运行的液位差计，在冬季运行中，由于热蒸汽冷凝使其探头测量不准确，导致控制失误。

还应注意进入各个渠道流量分配是否均匀。

流量大的渠道对应的过栅流速必然高，反之流量小的渠道过栅流速则较低，应经常检查并调节栅前闸门，保证过栅流量的均匀分配。

格栅间是整个污水处理系统中卫生情况最差的位置。

因为污水在长途输送过程中，极易腐化，产生硫化氢和甲硫醇等恶臭有毒气体。

加之建在室，所以应采取强制通风。

这样不仅保障了人员健康，又能减轻硫化氢对除污设备的腐蚀。

另外，去除的栅渣应及时处运。

防止其腐败产生恶臭。

最后，还应对每天去除的栅渣量进行记录和分析。

这样，不仅能判断拦渣效果。

也能找出其变化规律。

以便对工艺系统的改革。

2、污水提升泵房

2.1工作原理

污水提升泵房的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。

泵站一般由水泵、集水池、泵房组成。

泵站的形式是多种多样的。

分干式泵房、湿式泵房。

圆形泵房、矩形泵房与集水池合建式和分建式等。

我厂采用矩形泵房与集水池合建式。

2.2运行与管理

当污水进入集水池后速度放慢，一些泥砂可能沉积下来，使有效池容减少，影响水泵的正常工作。

所以应使泵组处于最佳运行状态，合理调度每台泵的工作时间，以保证集水池没有死区，防止泥砂沉积。

2.3进水计量工艺原理

污水量是污水处理厂运行管理中最重要的一个基础数据，它的准确测量直接决定工艺控制的效果。

污水量的测量方法有很多，管道的流量测量常用超声波流量计、电磁流量计等类型测量仪表，我厂采用的是电磁流量计来计量进水水量。

3、沉砂池（旋流沉砂池）

3.1工艺原理及过程

砂是指城市污水中比重较大，易沉淀分离出来的一些颗粒物质，主要包括无机性的砂粒、砾石、和少量较重的有机性的颗粒如、果核、皮、骨头等，如果这些污物不被去除，会在后续处理单元或渠道沉积，并使设备过度磨损。

旋流沉砂池是在圆形水池的中间加浆液旋转，使污水旋流运动，流速从中心到周边逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和砂粒上冲刷下来的污泥呈悬浮状态，随着水流进入后面的处理构筑物。

沉砂通过吸砂泵，由排