污水处理标准.docx

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污水处理标准

污水一级处理

污水一级处理又称污水物理处理。

通过简单的沉淀、过滤或适当的曝气，以去除污水中的悬浮物，调整pH值及减轻污水的腐化程度的工艺过程。

处理可由筛选、重力沉淀和浮选等方法串联组成，除去污水中大部分粒径在100微米以上的颗粒物质。

筛滤可除去较大物质；重力沉淀可除去无机颗粒和相对密度大于1的有凝聚性的有机颗粒；浮选可除去相对密度小于1的颗粒物（油类等）。

废水经过一级处理后一般仍达不到排放标准。

　城市污水处理的三个级别中的第一级，用以去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物，调节废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷。

污水经一级处理后，一般达不到排放标准。

所以一般以一级处理为预处理，以二级处理为主体，必要时再进行三级处理，即高级处理，使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。

一级处理的常用方法有：

筛滤法

用来分离污水中呈悬浮状态污染物。

常用设备是格栅和筛网。

格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污水处理厂或泵站的进水口，以防止管道、机械设备及其他装置的堵塞。

格栅的清渣，可采用人工或机械方法。

有的是用磨碎机将栅渣磨碎后，再投入格栅下游，以解决栅渣的处置问题。

筛网的网孔较小，主要用以滤除废水中的纤维、纸浆等细小悬浮物，以保证后续处理单元的正常运行和处理效果。

沉淀法

通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态的污染物。

这种方法简单易行，分离效果良好，应用非常广泛。

主要构筑物有沉砂池和沉淀池。

沉砂池的作用是从废水中分离比重较大的砂土等无机颗粒。

沉砂池内的污水流速控制到只让比重大的无机颗粒沉淀，而不让较轻的有机颗粒沉淀，以便把无机颗粒和有机颗粒分离开来，分别处置。

一般沉砂池能够截留粒径在毫米以上的砂粒。

沉砂池型式很多，以平流沉砂池截留效果为最好。

目前较先进的技术是曝气沉砂池，即在沉砂池一侧曝气，使污水在池内呈螺旋状流动前进，以曝气旋流速度控制砂粒的分离，流量变化时仍能保持稳定的除砂效果。

在曝气的作用下，污水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，也可使砂粒互相摩擦，擦掉覆盖在表面上的有机污染物，以利于取得较为纯净的砂粒。

用于一级处理的沉淀池，通称初次沉淀池。

其作用为：

①去除污水中大部分可沉的悬浮固体；②作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理工艺的负荷和提高处理效果。

上浮法

用于去除污水中漂浮的污染物，或通过投加药剂、加压溶气等措施使一些污染物上浮而被去除。

在一级处理工艺中，上浮法主要是用于去除污水中的油类杂质。

隔油池就是用来分离污水中颗粒较大的油品的。

应用较多的为平流式隔油池，处理效率一般为60～80%，出水含油量为100～200毫克/升。

污水中油粒很小，甚至呈乳化状态时，则需用加压溶气或投加混凝剂等措施，使油粒凝集浮升，然后撇除。

预曝气法

在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间（10～20分钟）的曝气。

其作用为：

①可产生自然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒凝聚成大颗粒，以便沉淀分离；②氧化废水中的还原性物质；③吹脱污水中溶解的挥发物；④增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。

预曝气一般可专设预曝气池，也可与其他构筑物合建。

曝气装置与活性污泥法等所使用的基本相同。

污水二级处理

污水二级处理是污水经一级处理后，再经过具有活性污泥的曝气池及沉淀池的处理，使污水进一步净化的工艺过程。

常用生物法和絮凝法。

生物法是利用微生物处理污水，主要除去一级处理后污水中的有机物；絮凝法是通过加絮凝剂破坏胶体的稳定性，使胶体粒子发生凝絮，产生絮凝物而发生吸附作用，主要是去除一级处理后污水中无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。

经过二级处理后的污水一般可以达到农灌水的要求和废水排放标准。

但在一定条件下仍可能造成天然水体的污染。

定义：

城市污水处理的三个级别中的第二级。

污水经过一级处理后，进行二级处理，以除去污水中大量有机污染物，使污水得到进一步净化。

相当长时间以来，把生物处理作为污水二级处理的主体工艺，因此，在城市污水处理中，二级处理通常作为生物处理的同义语使用。

技术流程

城市污水经过筛滤、沉砂、沉淀等一级处理（预处理），虽然已去除部分悬浮物和25～40%的生化需氧量（BOD）,但一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氧化物、硫化物等有毒物质，不能达到污水排放标准,需要进行二级处理。

二级处理的工艺按BOD的去除率可分为两类：

一类是不完全的二级处理。

这种工艺可以去除BOD75%左右（包括一级处理），出水的BOD可在60ppm以下,主要采用高负荷生物滤池等设施。

另一类是完全的二级处理。

这种工艺可以去除BOD85～95%（包括一级处理），出水的BOD可在20ppm以下，主要采用活性污泥法。

采用活性污泥法工艺处理，效果较好时，出水的BOD可在10ppm以下，悬浮物可在15ppm以下,能够达到排放标准。

絮凝处理含义

利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程。

地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时，絮体互相碰撞凝聚，颗粒尺寸变大，沉速随深度加深而增快。

这时，水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。

絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程，分自由絮凝与接触絮凝两种类型（前者发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中），生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。

常见的絮凝药剂

硫酸亚铁

产品概况：

硫酸铁（FerricSulphate简称FS）化学分子式：

Fe2（SO4）3形态性状：

淡白色无定形细粉状固体，易溶于水，10%（重量）水溶液为乳白色胶体，静置逐渐转变为黄褐（茶）色透明溶液，易吸潮。

基本用途：

用作净水剂，主要用于饮用水的净化处理以及工业用水、各种工业废水、城市污水等的净化处理。

具有优良的除浊、脱色、脱油、除臭、除菌、除藻、除磷、去除油脂，去除COD、BOD及重金属离子等功效。

亦可用作颜料、药物、催化剂及媒染剂等。

产品特点：

与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：

1.三价铁的低分子絮凝剂，产品性能稳定；2.有效铁含量高，本产品为24%，最高达27%以上；3.比聚铁及其复合型产品具有更强的电中和能力和更高的阳电荷密度；4.产品具有更高的混凝效能和破乳净水效果，广泛用于饮用水的净化处理；在同等浓度下，水溶液色光较聚铁浅，在过量用的情况下，亦不会出现水体“泛黄”的现象。

硫酸铝

化学性质：

极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。

常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。

含无水硫酸铝%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。

不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。

加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。

溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。

水溶液呈酸性。

水解后生成氢氧化铝。

水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。

工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。

粗品为灰白色细晶结构多孔状物。

无毒，粉尘能刺激眼睛。

污水三级处理

城市污水处理三个级别中的最后一级，是污水高级处理（又称深度处理）措施。

污水经过二级处理后，仍含有磷、氮和难以生物降解的有机物、矿物质、病原体等，需要进一步净化处理，以便消除污染。

污水高级处理的另一种形式是物理化学处理法（见废水物理化学处理法）。

技术原理

污水三级处理是污水经二级处理后，进一步去除污水中的其他污染成分（如；氮、磷、微细悬浮物、微量有机物和无机盐等）的工艺处理过程。

操作方法

主要方法有生物脱氮法、凝集沉淀法、砂滤法、硅藻土过滤法、活性炭过滤法、蒸发法、冷冻法、反渗透法、离子交换法和电渗析法等。

根据三级处理出水的具体去向和用途，其处理流程和组成单元有所不同。

如果为防止受纳水体富营养化，则采用除磷和除氮的处理单元过程；如果为保护下游饮用水源或浴场不受污染，则应采用除磷、除氮、除毒物、除病原体等处理单元过程；如果直接作为城市饮用以外的生活用水，例如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地带等用水,其出水水质要求接近于饮用水标准,则要采用更多的处理单元过程。

污水的三级处理厂与相应的输配水管道结合起来便形成城市的中水道系统。

三级处理各个单元处理过程如下：

污水处理

一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。

二级处理是生物处理

除磷

最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法，即投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。

石灰与废水中的磷酸根离子发生如下反应而形成难溶的羟基磷灰石沉淀：

3HPO3-+5Ca2++4OH-=Ca5（OH）（PO4）3↓+3H2O为了保证投加石灰的沉淀除磷效果，必须将pH值提高到～。

铝盐和磷酸根反应生成的磷酸铝在pH值为6时沉淀效果最好,铁盐和磷酸根反应生成的磷酸铁在PH值为4时沉淀效果最好。

为了确定金属盐的准确投量，须对待处理的污水进行小型试验。

除氮

生物硝化－反硝化法：

是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。

污水中的含氮有机物首先经需氧生物处理转化为硝酸盐，随后再经厌氧生物处理将硝酸盐还原为氮气析出而被去除。

有多种处理流程，如三级串联的活性污泥法处理系统，其中第一级用于氧化碳水化合物,第二级用于氧化含氮有机物,而第三级是使第二级产生的硝酸盐在厌氧条件下还原析出氮气。

在所有的处理流程中，都是向厌氧系统中投加一些补充的需氧源（如甲醇），以使反硝化所需的反应时间缩短而切合实用。

物理－化学法：

有三种方法，即吹脱法、折点氯化法和选择性离子交换法。

①吹脱法：

使污水的铵离子在高pH值的条件下大部转变成氨气：

NH4++OH-=NH3↑+H2O

在温度25℃和pH值为7、9、11的条件下，溶液中NH4+与NH3的分配比分别为180、和,因此吹脱法除氮最适宜的pH值在11左右。

将污水调到这样高的pH值以后送入吹脱塔中，自上而下喷洒流动，与向上流动的空气逆流接触而将氨气吹出。

吹脱法的除氮效率主要受到温度的影响。

如在气温为20℃和10℃时，除氮率分别为95%和75%。

②折点氯化法：

见水的消毒。

③选择性离子交换法：

是以沸石（特别是斜发沸石）对铵离子比对钙、镁和钠等离子有优先交换吸附的性能为基础来去除氨氮的。

将斜发沸石破碎筛分成20～50目的颗粒，填装于滤池中。

废水大约以每小时10倍滤床体积的滤速流经沸石滤池。

大约流过200倍滤床体积的正常浓度的城市污水以后,滤出水中会出现氨氮。

此时便需要用浓食盐水溶液对沸石滤床进行再生。

用过的浓食盐溶液可通过吹脱等方法脱氨，然后重复使用。

除有机物

活性炭能有效地除去二级处理出水中的大部分有机污染物。

一些三级处理厂的粉末活性炭接触吸附装置（或粒状活性炭过滤吸附装置）去除化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）的代表性的效率为70～80%，每公斤活性炭吸附容量为～公斤COD,具体吸附容量是由进水的有机物浓度和所要求的出水有机物浓度决定的。

在任何情况下，活性炭的实际吸附容量比按吸附等温线试验测定的吸附容量大得多。

这主要是在活性炭上还有生物吸附和氧化作用所致（见废水活性炭处理法）。

臭氧氧化法和活性炭吸附法配合使用，往往能更有效地去除有机物并可延长活性炭的使用寿命。

臭氧能将有机物氧化降解，减轻活性炭的负荷，还能将一些难以生物降解的大分子有机物分解为易于生物降解的小分子有机物，而便于被活性炭吸附和生物降解。

臭氧氧化的废水流经活性炭滤池时因含有较多的氧气而会增强活性炭的生物活性，提高生物氧化能力。

除无机物

有三种可采用的方法：

即离子交换、电渗析和反渗透。

在污水三级处理中用反渗透法脱除矿物质和有机污染物最受重视。

使用高效除盐膜反渗透装置的结果证明，总溶解性固体可去除90～95%，磷酸盐可去除95～99%，氨氮可去除80～90%，硝酸盐氮可去除50～85%，悬浮物可去除99～100%,总有机碳可去除90～95%。

可见，反渗透法能有效地去除多种污染物。

缺点是设备造价和运转费用都高。

另外，反渗透膜容易被污染物堵塞，需要清洗。

有些三级处理系统是由超过滤和反渗透串联组成的，前者主要去除有机污染物，而后者去除溶解性无机物。

除病原体

用铝盐和铁盐混凝沉淀，可去除病原体99%以上，经滤池过滤能进一步提高去除率。

但是，病原体并未被杀灭，仍在污泥中存活，而用石灰在pH值大于或等于的条件下混凝沉淀则能杀灭污泥中的病毒。

用臭氧杀灭病毒的效果也较好。

废水三级处理厂基建费和运行费用都很昂贵，约为相同规模二级处理厂的2～3倍，因此其发展和推广应用受到限制，只运用于严重缺水的地区或城市，回收和利用经三级处理后的出水