典型城市污水处理工艺.docx
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典型城市污水处理工艺
环境科学与工程学院
毕业实习报告
专业班级：
环境科学091班
实习地点：
河北科技大学
学生姓名：
指导教师：
起止时间：
2012.11.19-2012.12.7
成绩：
1前言
1.1实习目的
将学习到的理论知识与实际相结合，更进一步的理解所学到的知识，对应届毕业生未来的发展具有重要意义。
因此，毕业实习是理论学习与生产实践相联系的实践性教学的必要环节。
本次毕业实习的目的在于使理论与实践有机联系起来。
通过下厂实习或参观，使所学的知识进一步深化，培养运用理论知识解决实际问题的能力；通过实习了解有关生产工艺和污染产生的原因，并掌握污染控制的方法和有关监测手段，学习有关实际操作和管理经验。
1.2实习要求
在工作人员的带领下认真听取讲解，熟悉工艺知识，技术资料，做好相应的记录，并结合理论知识积极思考。
2实习内容
2.1实习地点
石家庄市城市排水监测站、石家庄市桥西区污水处理厂、中科院栾城农业生态系统试验站、石家庄市桥东区污水处理厂、石家庄市监测站、华北制药集团三废治理中心。
2.2实习内容
环境监测部分：
了解环境监测所用的大型仪器的主要性能、用途和使用方法。
废水处理部分：
了解城市污水处理技术、工业废水处理技术；并对相应处理工艺及设施有较清楚的认识，如城市污水处理工艺、厌氧反应器、SBR反应器、接触氧化反应器、塔式生物滤池等。
3实习经过
3.1环境监测部分
3.1.1石家庄市城市排水监测站
3.1.1.1概况
石家庄市城市排水监测站位于滨河街，成立于1995年，于1996年1月通过国家计量认证考核，2000年、2005年、2009年分别通过了国家计量认证复审，是国家首批认定的全国九大国家级监测站之一，是国家城市排水监测网成员单位，具有城市排水监督监测职能的污水水质检验机构。
主要职责是对石家庄市范围内的排水用户排入市政管网的污水水质、水量进行监测并出具监测报告，为排水许可证的发放、年检提供科学检测数据。
此外，还负责桥西污水处理厂各项技术指标化验工作，并负责向上级有关部门提供各项业务报表，和承担河北省城市排水水质仲裁监测。
目前监测站具有的主要仪器设备有：
色谱-红外联机、色谱-质谱联机、石墨炉原子吸收分光光度计、离子色谱仪、原子荧光光谱仪、紫外可见光谱仪、全自动总有机碳测定仪、奥林巴斯生物显微镜等。
设备综合实力在全国排水监测站中名列第二，在省内名列第一。
3.1.1.2实习内容
石家庄市城市排水监测站主要对石家庄市内大大小小的单位所排放的污水以及生活污水进行监测，此外，还负责石家庄市内河流水质以及地下水水质的监测。
监测站对事业单位的监测采样频率按事业单位的大小有所不同，一般为：
小单位一年一次，大单位一年两次，重污染单位一年四次。
此外，当有举报时，监测站采取即时监测采样。
监测站对样本的监测采取通用流程：
采样之后，样本进入样本流转室编号，再由工作人员进行对样本中所需检测的物质和元素进行逐一化验检测，检测之后，样本再送回到流转室，记入档案后，销毁样本。
工业废水和生活污水中都含有大量的有毒有害物质或元素。
监测站要更具相应的标准对污水中的一些指标进行常规的检测。
表一中列出了监测站对污水的一些测定项目以及相应的监测分析方法。
表一：
石家庄市城市排水监测站污水测定项目（部分）及其监测分析方法
测定项目
监测分析方法
氨氮
纳氏试剂分光光度法（氨氮含量较高时，需先进行絮凝沉淀或蒸馏预处理）
总氮
双波长紫外分光光度法（用过硫酸钾预处理样品）
总磷
分光光度法（样品经消解预处理）
氰化物
分光光度法（在H+甲基橙条件下蒸馏预处理样品）
动植物油
重量法：
用石油醚萃取样品3次以上；65℃水浴加热，经烘干、恒重，称取质量。
悬浮物
重量法：
抽滤样品，105℃烘干，恒重，称取质量。
测定项目
监测分析方法
COD
重铬酸钾法：
用硫酸汞掩蔽Cl-,在强酸性和有催化剂条件下氧化样品。
氯化物
BOD
五日培养法（BOD5法）
总有机碳
燃烧氧化-非色散红外吸收法
砷、汞、锑、硒、
原子荧光光谱法；原子吸收光谱法（浓度较高时）
含硫化合物
分光光度法
表一中之列出了部分测定项目，还有其余监测项目，如：
多环芳烃类、酚类采用高效液相色谱法；苯并[α]芘类采用荧光光谱法；苯系物、卤代烃、挥发性有机物等采用气相色谱法；酸度、碱度、电导率等采用电化学法等。
3.1.2石家庄市监测站
3.1.2.1概况
石家庄市监测站位于石家庄市裕华区裕华东路212号，该监测拥有一流的环境监测水平责。
该监测站主要对石家庄市的环境空气、地表水、土壤、固体废弃物、降尘、噪声等多种环境要素进行定期监测，定期向石家庄市环境保护局和河北省环境监测中心呈报本市环境质量状况及变化趋势的技术报告。
该监测站进行的大气污染的监测是采用二十四小时自动监测。
3.1.2.2实习内容
实习过程中主要参观了大气污染的自动监测系统的运行及操作，了解大气污染自动监测系统对污染因子的监测原理，及监测站的的运行管理操作，以及监测站进行大气污染监测时的常规监测项目，具体监测项目如下：
CH4、非CH4温室气体、SO2、NOX、O3、TSP、PM10、PM2.5等。
3.1.3实习收获
在石家庄市城市排水监测站的实习有如下几点收获:
（1）工业废水和城市生活污水有所不同，因此在监测是各有侧重点，但监测的常规项目是相同的。
（2）结合所学理论知识和水质的实际检测，进一步理解了水中各种污染物的监测原理与方法。
（3）在污染物的实际监测中，其监测操作与书本理论知识稍有出入，原因在于实际情况较为复杂，需要适当改变实验条件。
（4）对于城市排水水质标准有了更多的了解。
（5）了解了水质监测中使用到的仪器设备的工作原理及操作。
在石家庄市监测站的实习主要是了解了大气污染物自动监测系统以及大气监测项目。
此外，加深了对大气污染物排放标准的理解，以及API指数的理解。
3.2废水处理部分
3.2.1石家庄市桥西/桥东污水处理厂
3.2.1.1概况
石家庄市桥西污水处理厂位于滨河街，全厂分为产前区、辅助生产区、水处理区和污泥处理区四个部分，是1985年投资1.5亿元建设的一个较大型的废水处理单位，日处理能力为20万吨废水。
桥西区污水处理厂处理的废水主要来自石家庄市桥西区的各企事业单位及居民生活所排放的污水。
污水经西明渠汇入污水厂，在污水厂经处理达到一级A的排放标准后排放入洨河。
桥西区污水处理厂对污水采用A2/O法处理，污水处理设备有格栅、初沉池、曝气池、二沉池，污泥采用两级消化池厌氧处理。
采用的污水处理工艺流程如图1。
石家庄桥东污水处理厂地处石家庄市区南三环南侧，日处理能力为50万吨废水，定员350人，厂区占地750×450㎡，采用A2/O工艺处理城市污水，废水主要来自铁路以东的各企业事业单位及居民生活所排放的污水，污水厂服务范围为95.95平方公里。
废水处理设施有旋流沉砂池、初沉池、配水井、生物池、二沉池，污泥泵房等，污泥处理采用浓缩－消化－机械脱水工艺。
全厂共分厂前区、污水处理区和污泥区三大功能区。
3.2.1.2实习内容
3.2.1.2.1A2/O工艺
石家庄市桥西/桥东污水处理厂采用的污水处理工艺是厌氧、缺氧、好氧交替运行的A2/O工艺。
A2/O工艺在厌氧阶段内保证了磷的释放，使好氧段内的微生物有更好的强吸收磷的能力以提高除磷效率；在缺氧段内由微生物将回流混合液带入的NO3--N，利用污水中的碳源在缺氧状态下进行反硝化以去除氮；好氧阶段内有机物降解和氨氮进行硝化，达到去除有机物和硝化的目的。
A2/O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，从而可以达到同时去除有机物、脱氮、除磷的目的，而且这种运行状态丝状菌不易生长繁殖，基本不存在污泥膨胀。
3.2.1.2.2A2/O工艺处理污水的具体过程及设备
污水进入污水处理厂经处理后再排除污水处理厂主要经历了5个阶段：
⑴污水预处理阶段：
城市污水中含有纤维、毛发、木屑、果皮蔬菜、塑料制品等较大的悬浮物和漂浮物，为不影响后续处理，需将这些较大物质通过格栅除去。
桥西污水处理厂采用中格栅（20mm）和细格栅（6mm）套用的办法除去这些较大物质。
污水进行经过格栅处理后，通过一次提升进入沉砂池，沉砂池中另设有桥式沉砂机。
沉砂池从废水中分离出相对密度较大的无机颗粒，将粒径大于0.2mm的砂粒去除。
⑵悬浮物的去除（初沉池）：
桥西污水处理厂设有两个直径为48m的初沉池，污水预处理后经管道从初沉池中心进入初沉池，污水在初沉池中能够达到时常45min的重力沉降，悬浮物的去除效率在50%左右，之后从初沉池周边流出。
⑶A2/O法去除有机物、脱氮、除磷（生物池）：
生物池分为东西两池，均采用A2/O工艺。
在池中填有活性污泥，污水进入生物池后与活性污泥接触从而得到处理。
污水在生物池中的处理过程分为5个阶段：
①第一阶段为缺氧段（前置反硝化阶段），在该阶段污水的停留时间为4h，利用污水中的碳源在缺氧状态下进行反硝化以去除氮。
②第二阶段为厌氧段，在该阶段污水的停留时间为1.5h，保证磷的释放。
③第三阶段为好氧段，在该阶段污水的停留时间为4.5h，降解有机含氮污染物和吸收磷。
④第四阶段为缺氧段，在该段污水的停留时间为2.5h，再次进行反硝化去除氮。
⑤第五阶段为好氧段，作用与第三阶段基本相同。
⑷二沉池（沉淀池）：
沉淀是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在重力的作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。
桥西污水处理厂内设有四个沉淀池，群采用周进周出的污水流向。
污水经过沉淀池处理后能达到二级排放标准。
⑸三级处理：
桥西污水处理厂污水三级处理分为四阶段，污水经过机械混池、反应池（四座）、平流沉淀池、滤站之后进行紫外消毒，最终达到一级A的工农业景观用水排放标准，排入洨河。
3.2.2华北制药集团三废治理中心
3.2.2.1概况
华北制药集团三废治理中心位于石家庄经济技术开发区的东南部，西靠华北制药集团艾诺有限公司，北邻华北制药集团倍达和先泰公司，是以倍达公司为主的上述几家公司的环保“三同时”措施。
处理中心于1998年投入运行，2000年10月通过了河北省环保局主持的环保“三同时”验收。
三废治理中心占地约3万平方米，整个厂区分为废水处理、危险废物焚烧、国家环境保护制药废水工程技术中心中试基地等3个主要组成部分，由华药集团环境保护研究所负责运营。
项目总投资近4000万元，是华北制药集团三废综合治理的基地。
三废治理中心采用以生化为主、物化为辅的工艺形式处理工业污水（工艺流程图如图2），每天处理水量约为6000t，排水基本稳定达到《国家综合排放标准》制药行业二级要求。
2004年，为先泰公司扩产进行“三同时”配套，采用CASS工艺对三废中心好氧设施进行扩建。
为完善华北制药集团三废治理中心治理体系，降低工业危险废物处置成本，2003年有集团环保研究所负责建立了工业危险废物焚烧处置项目。
焚烧项目可与污水处理系统互补完善，降低成本，发挥优势，具体讲就是焚烧可利用废水厌氧处理产生的沼气作为辅助燃料，既可以降低焚烧成本，又解决了沼气的利用问题；焚烧尾气处理产生的废水进入废水处理系统，避免造成污染；同时焚烧产生的热能用于加热升温废水，降低废水处理成本。
项目规模为日平均处置危险废物8t，年处置2400t，最大小时处理量为350公斤废液，50公斤固体废物。
整套焚烧炉由国内最早专业从事危险废物焚烧处置技术研究和设备制造的北京机电高技术有限公司提供，该套设备吸取了国内医药行业已建成焚烧炉的经验和教训，参照国外同类焚烧炉的先进技术，从工艺到设备进进行了较大的改进，技术更加成熟，系统更加完善，在国内处于领先水平。
国家环境保护制药废水污染控制工程技术中心中试基地由华北制药集团环境保护研究所承担建设，是工程技术中心项目核心之一。
它的建成和水平高低，不但对工程技术中心的顺利验收和持续发展意义重大，同时对华北制药集团乃至整个国内医药行业的废水治理工作能够起到巨大的推动作用。
中试基地占地约2000平方米，建筑面积930平方米，拥有中试厂房、中心化验室、会议室、办公室和专用教室，建有多套试验装置及配套设施，如上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、膜生物反应器（MBR）UNITANK反应器、微电解反应器、纤维球过滤器、臭氧发生器、离子交换柱、活性炭吸附柱以及包括超滤和反透膜设备在内的中水回用试验装备，具备同时展开多个中试项目的能力。
总之，华北制药集团三废治理中心不仅是整个华药集团工业三废综合治理的基地，而且是华药集团乃至河北省和国内医药行业废水处理技术研发和产业化的基地，努力为国家的环境保护事业做出自己的贡献。
图三：
华药废水治理流程图
3.2.2.2实习内容
与桥西/桥东污水处理厂污水处理工艺有所不同，华北制药三废治理中心的水处理工艺是针对医药行业废水特征设计的。
进入华药废水处理中心的废水主要有两种：
发酵废水、合成废水。
发酵废水和合成废水中NH4-N含量和COD含量都相当的高。
因此在处理的时候，对工艺条件的要求相对处理生活污水是更加严格。
华药废水处理采用的是A2/O生化法，具体处理过程：
（1）废水进入调节池，进而进入初沉池，此时废水的COD在8000左右，经过初沉池处理之后出水的COD能降至400-600，处理率可高达90%以上。
（2）从初沉池出来的废水再进入生化池。
废水在生化池的处理可分为两个阶段：
水解酸化、好氧脱氮。
在水解酸化阶段，大分子物质分解为小分子物质，此时生化池处于缺氧状态，为好氧脱氮做好准备；经过水解酸化段，废水的COD可降至300以下。
在好氧脱氮阶段，充分曝气，使溶解氧能达到2.5mg/L以上，同时加碱调节pH至7.2或左右，使脱氮效果达到最佳，此阶段脱氮效果能达到国标要求。
（3）生化池的出水排入沉淀池，进行脱泥。
（4）从沉淀池的出来的废水，还要经过后处理。
后处理采用物化法，向废水中添加药剂（FeSO4、H2O2），处理后直接出水，出水的COD可降至200左右。
3.2.3实习收获
目前，废水处理工艺主要还是采用A/O工艺和A2/O工艺。
但在不同的废水处理过程中，对工艺的要求有所不同，如：
石家庄市桥西/桥东污水处理厂均为生活污水处理厂，华北制药废水处理中心为工业（医药行业）废水处理，因此前者与后者在废水处理工艺上有所不同。
一般来说，工业废水具有特殊性，因此在处理工艺上应具有相应的针对性；不同工业废水性质的不同，在处理工程中对处理条件的要求就有所不同，如处理池的温度、酸度以及需要添加的药剂等。
3.3中科院栾城农业生态系统试验站
3.3.1概况
中科院栾城农业生态系统试验站建于1981年，1988年加入中国生态系统研究网络（CERN），1999年成为全球陆地生态系统观测网络（GTOS）成员，2005年成为国家生态系统观测研究网络（CNERN）台站。
栾城站总占地面积28万㎡。
栾城站位于河北省栾城县，位于华北平原北部的太行山山前冲积扇平原，属暖温带半湿润季风气候土壤类型以潮褐土为主，代表华北平原北部典型潮褐土高产农业生态类型。
年平均气温12.2摄氏度，年降水量530mm。
由于降水量不足，这里的农业高产主要依赖抽取地下水灌溉和大量施肥，地下水严重超采。
自20世纪70年代以来，地下水位以每年1米左右的速度下降，目前埋深已达40米以下。
以城市为中心的地下水复合漏斗逐渐扩大，水资源的可持续利用问题成为限制区域发展最重要的生态和环境问题，农业水资源的高效利用成为本区域农业可持续发展的核心限制要素。
根据研究布局和监测规范，栾城站建有设施完备的水分平衡场、养分平衡场、气象场、综合观测场、小麦育种场等，并配备有先进的涡度相关、波文比、大型蒸渗仪、遥感铁塔、光合仪、光谱仪等仪器设备。
园区面积2.7万㎡，总建筑面积5000㎡，建有科研生活楼和实验楼，配置有数据采集中心、样品保存室、植物生理生态实验室、土壤农化实验室等。
栾城农业生态系统试验站针对华北平原水资源超采，作物秸秆焚烧现象严重，城市“三废”与农用化学品污染加剧等资源、生态与环境问题，将研究方向和定位为瞄准农业生态学的国际前沿和国家粮食安全、水资源安全的需求，围绕华北平原地下水超采区的生态环境问题，开展区域农业生态系统结构、功能及其演变过程的长期综合观测及对全球变化与集约化过程中的响应机制研究；探索农田生态系统界面能量、水分、养分传输过程及其内在调节机制和农业生态-经济复合系统的结构功能优化调控机制。
3.3.2实习内容
本次在栾城试验站的实习，主要是了解栾城站的开展的研究项目、目前研究领域和对试验站环境情况的监测的了解。
下面依次对以上三个方面进行总结：
试验站重点开展的研究项目：
（1）不同尺度节水农业机制、技术与区域水资源调配管理研究；
（2）农用养分循环机制与缓效同步释放肥料与施肥技术研究；（3）资源节约型生态农业技术体系、模式与去与可持续发展宏观战略研究；（4）农业生物新技术研制与开发研究；（5）信息农业技术的开发与应用研究；（6）农业生态系统生态环境资源要素及环境效应长期动态监测。
试验站目前研究领域：
农田节水机理与技术、农田生态过程与环境、农业水文与水循环、农业信息技术集成与应用、全球变化下农田生态系统的响应、小麦品种选育与种质资源创制。
试验站对环境情况的监测：
（1）试验田N含量的测量：
湿沉降，指单纯通过降雨和降雪来研究N输量；干沉降,指从大气沉降的尘埃这一单独角度来研究N输入量。
试验站将干、湿沉降混合使用来进行对N的测量。
试验站采用自制的雨量收集器在试验田收集干湿混合沉降物，利用蒸馏法测定沉降物中N的含量。
结合沉降物的体积计算其沉降量，氮的年际沉降量可达60千克/公顷。
（2）试验田太阳辐射量的测量：
试验站利用太阳辐射测量仪将试验田接受到的太阳辐射强度转化为电信号，从而测量试验田所接受到太阳辐射强度。
（3）其他测量：
利用百叶箱测量试验田的温度和湿度；利用中子仪测量试验田土壤中的水分、CO2含量、温度等；此外，还进行了试验田风速和降雨量的测量。
试验站正在进行的实验：
（1）CO2倍增实验：
目前大气中CO2的含量约为380ppm，但由于温室效应的不断加剧，预测在本世纪末大气中CO2的含量将达到760ppm，将很大程度上影响作物的生长。
试验站进行CO2倍增实验即将作物生长条件的CO2含量控制在760ppm，同时限制其他影响条件（如CH4、H2O），观察作物的生物学反应，进而研究作物的生长。
（2）N、P、K肥料实验：
该实验旨在研究肥料的比例配制与肥力的持久性，使肥料具有更高的效率。
4总结
本次实习以参观为主，主要在石家庄城市周边，参观相关的污水处理工艺过程，如在石家庄市桥西污水处理厂、桥东污水处理厂、华北制药三废治理中心，现场观看了城市污水和工业废水的主要处理过程，并在相关人员的介绍下将所学知识与实际联系起来；在石家庄市城市排水监测站、石家庄市监测站学习了城市排水监测和空气污染监测的基本知识，以及了解了监测的基本项目。
通过本次毕业实习，我将自己所学的专业知识初步的与实际工作相结合，对自己将来可能从事的工作有了初步的了解。
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