《污废水管理运营》PPT课件.ppt

污水处理工艺选择 n一、概 述 1. 1. 概概 述述 污水处理需要较大的投资和运营费用，在目前我国还不 富裕的条件下，怎样用最少的费用达到治理水污染的目的 是各级政府和广大专业人员十分关心的问题。在污水处理 厂的建设中关键的措施是优选工艺，这关系到处理效果能 否达到预期目标,关系到基建费用和运行费用是否最省，归 根结底，关系到污水处理厂建设的成败。 污水处理工艺流程的选择是一项比较复杂的系统工程。 它涉及污水处理程度、工程造价与运行费用、以及施工和 运行管理的难易程度等因素。 1、处理原理 按照处理原理，污水处理方法可分为三大类：物理、化学、生物。 1）分离处理： 通过各种外力的作用，使污染物从废水中分离出来。 2）转化处理： 通过化学或者生物化学的作用，改变污染物的化学本性，使其转 化为无害的物质或者可分离物质后分离去除。 3）稀释处理： 通过稀释混合，降低污染物的浓度，达到无害化的目的。 一、污水处理方法的分类 n2、污水处理程度 n按照污水处理程度，可分为三大类：一级处理、二级处理、三级处理 1）一级处理 主要以物理处理方法为主，去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。 经过一级处理后的污水，SS可去除40%-70%，BOD可去除25%-35%，一 般作为二级处理的预处理，主要处理构筑物有：格栅、沉砂池、沉淀池 。 2）二级处理 主要以生物处理方法为主，去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物。 经过二级处理后的出水，BOD可去除80%-95%。二级处理系统由生物处 理构筑物和二沉池组成，其中生物处理构筑物主要有：活性污泥法的曝 气池、生物膜法的生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等。 3）三级处理 在一级处理、二级处理后，进一步降解处理有机物、氮、磷等物质。 处理方法包括：物理法、化学法、物理化学法和生物法。 分 类处理与利用的工艺去除对象作 用 物理法一级处 理 调 节水质、水量均衡预处理 重力分离法沉淀、隔油、气浮可沉淀物质、油珠等预处理 离心分离法水力旋流器 离心机 密度大的悬浮物 乳状油、纤维、晶体等 预处理 中间处理 过滤格栅、筛网、砂滤、布 滤 微孔管、反渗透、超滤 杂物、悬浮物、乳状油等 细小悬浮物、分子、离子 预处理 最终处理 热处理蒸发 结晶 高浓度酸、碱液 可结晶物质、硫酸亚铁、 盐 最终处理 磁 分 离弱磁性极细颗粒最终处理 化学法投药法混凝 中和 氧化还原 化学沉淀 胶体、乳状油 酸、碱 溶解性有害物质 中间处理 中间最终 最终处理 传质法蒸馏、吹脱、萃取 吸附 离子交换、电渗析 溶解性挥发物质、气体等 溶解性物质 可离解物质、盐类物质等 中间处理 最终处理 最终处理 生物二级处理 法 自然生物处理土地处理、稳定塘胶状物和溶解性有机物最终处理 人工生物处理活性污泥法、生物膜法胶状物和溶解性有机物最终处理 深度处理化学处理混凝沉淀剩余的悬浮物最终处理 物理处理过滤胶状物和溶解性有机物最终处理 污水处理与利用的基本方法 2、污水处理典型工艺流程 目前，我国城市污水一般采用二级生物处理工艺。 工业废水处理原则 n一定要明确污水中污染物来源、特性 n尽量采用生物法 n清污分流 n充分预处理 n无定式无定法 一、污水处理流程组合原则 遵循先易后难、先简后繁的规律。 1、首先去除大块垃圾与漂浮物质，再依次去除悬浮固体、胶体物质 及溶解性物质； 2、首先使用物理法，然后再使用化学法和生物法。 3、基本原则 出水水质稳定、可靠、卫生安全； 抗水质、水量变化能力强； 污泥处理与处置简单； 易维护管理。 3. 3. 污水处理工艺选择污水处理工艺选择 二、污水处理工艺比较内容 1、工艺的技术水平 在经济合算的原则下，比较其技术，包括污水、污泥处理工艺技 术、主要单体的结构技术、自动控制技术等方面是否先进。 1）基本工艺路线与主要处理单元的技术先进性和可靠性； 2）运行的稳定性与操作管理的复杂程度 3）各级处理的效果与总处理效果、出水水质 4）处理后污水、污泥的出路及其利用价值 5）处理厂占地面积、施工难易程度、劳动定员 2、工艺的经济比较 经济比较指标： 1）工程总投资 2）经营管理费用 3）处理成本 1、污水水质特征 城市污水的水质随接纳的工业污水量和工业企业生产性质的不同而有所 变化，从而影响工艺的选择。 2、污水处理目标 去除可生化降解的有机物：生物法处理系统。 去除难降解有机物：化学法、物理法或者与生物法相结合 不能降解的污染物：化学法或者物理法 3、建设和运行费用 以处理水达标为前提，减少占地面积也是降低费用的重要措施。 4、工程施工和管理的难易程度 对于运行管理水平有限的小型污水处理厂，宜采用操作简单、运行可靠的 处理工艺； 对于运行管理水平较高的大型污水处理厂，应尽量采用处理效率高，净化 效果好的新工艺。 对于地质条件差的地区，不宜采用池体较深、施工难度较大的处理构筑物 。 三、污水处理工艺影响因素 四、污水处理工艺选择的依据 污水处理方式受处理人口数、处理水量、原水水质、排 放标准、建设投资、运行成本、处理效果及稳定性，工程 应用状况、维护管理是否简单方便、能否与深度处理结合 等因素有关。 1、污水处理程度 根据处理水的出路和污水的水质，确定污水中各种污染物的处理程度 。 n处理水排放水体：根据GB 8978-96确定处理水的各项水质指标 n处理水回用：根据不同回用水标准确定出水的各项水质指标 n受纳水体的稀释自净能力 计算各种污染物的处理程度，再根据处理程度选择相应的处理工艺流程 。 2、污水水质和水量变化情况 污水水质和水量的变化幅度，对处理工艺流程的 选择影响很大。 1）根据水量的变化，可考虑采用连续流处理流程 还是间歇式处理构筑物。 2）对于水质水量变化较大的污水，宜采用抗冲 击负荷能力较强的处理工艺； 3）对BOD浓度较低的污水，应首先考虑采用生 物膜法进行处理； 4）对间歇性进水的污水厂，应首先考虑采用 SBR法进行处理。 3、处理规模 处理工艺要适合确定的处理规模。 处理厂规模/(m3/d)一级处理占地/hm2二级处 理占地/hm2 生物滤池活性污泥法 50000.5-0.72-31-1.25 100000.8-1.24-61.5-2.0 150001.0-1.56-91.85-2.5 200001.2-1.88-122.2-3.0 300001.6-2.512-183.0-4.5 400002.0-3.216-244.0-6.0 500002.5-3.820-305.0-7.5 700003.75-5.030-457.5-10.0 1000005.0-6.540-6010.0-12.5 城市污水处理厂用地面积 4、新工艺及类似污水工程资料 采用先进技术：技术上可靠，经济上高效节能。 类似污水处理工程的相关资料，如工艺流程、工程投资、运行效 果、建设管理情况及相关参数、经验值和指标等都可以作为确定处理 工艺的依据。 5、工程造价与运行费用 原则：处理水达标排放的前提下，工程造价少、运行费用低。 以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应 达到的水质指标为制约条件，以处理系统最低的总造价费和运行费用 为目标函数，建立三者之间的相互关系。 6、自然条件 气候、受纳水体、地形等条件也将影响到污水处理工艺的选择。受纳水 体对排入污水的要求程度将直接影响到污水的处理程度，对处理工艺流程的 选择将产生直接影响。 原则： 1）结合当地地方条件应充分考虑处理水的有效利用，包括农业灌溉、工 业冷却水、城市杂用水，绿化、景观、城市小河湖泊的补充用水，还有污水 的热能利用，污泥制作有机肥料和其他资源化处置等。 2）充分考虑当地的地形、气候、地面与地下水资源、地质条件、给排水系 统现状与发展规划等条件。 如：当有池塘、旧河道、沼泽地和农业利用价值不大的荒地可利用时，考 虑采用稳定塘或者土地处理技术； 寒冷地区应采用耐低温的处理工艺； 太冷或者太热的地区不适合采用普通生物滤池和生物转盘工艺； 3）结合当地的原材料和电力供应等具体条件。 7 7、对工程计量、自控等的要求、对工程计量、自控等的要求 工程计量、自控、监测等所需的仪器和设备是工程中很重要的一部分工程计量、自控、监测等所需的仪器和设备是工程中很重要的一部分 。对于某些工艺应达到其特殊要求，如监测水位、水质、运行时间等，。对于某些工艺应达到其特殊要求，如监测水位、水质、运行时间等， 同时应做到高效、经济。同时应做到高效、经济。 8 8、处理过程是否产生新的矛盾、处理过程是否产生新的矛盾 原则：污水处理过程中应注意避免造成二次污染。原则：污水处理过程中应注意避免造成二次污染。 9 9、污泥处理工艺、污泥处理工艺 污泥处理工艺作为污水处理系统的一部分，决定于污泥的性质和污污泥处理工艺作为污水处理系统的一部分，决定于污泥的性质和污 泥的出路。泥的出路。 污水处理构筑物排出的污泥性质不同，对选用的污泥处理工艺有较污水处理构筑物排出的污泥性质不同，对选用的污泥处理工艺有较 大的影响。大的影响。 如：普通活性污泥法工艺：消化处理如：普通活性污泥法工艺：消化处理 低负荷的氧化沟工艺：可不进行厌氧消化。低负荷的氧化沟工艺：可不进行厌氧消化。 1、根据污水存在的污染物质选择 五、污水处理工艺的选择 污水中的污染物处理方法的选择 悬浮物格栅、磨碎、筛网、沉淀、浮选、离心分离、混凝沉淀 可生物降解有机污染物活性污泥法、生物膜法、稳定塘、土地处理系统 难降解有机污染物物-化处理：活性炭、臭氧氧化；土地处理系统 病原体消毒：加氯、臭氧、二氧化氯、紫外线、超声-紫外线- 臭氧复合消毒；土地处理系统 氮生物硝化脱氮、氨吹脱解析、离子交换、土地处理 磷投药：铝盐、铁盐、石灰或复合盐；生-化法、A/A/O法 重金属化学混凝沉淀或浮选；离子浮选、离子交换、电渗析、 反渗透、活性炭吸附、铁氧化法 溶解性无机固体离子交换、反渗透、电渗析、蒸发 油隔油浮除、混凝过滤、粗粒化、过滤、电解-絮凝-浮除 热冷却池、冷却塔 酸、碱中和、渗析分离、热力法回收 放射性污染化学混凝沉淀、离子交换、蒸发、贮存等 废水中污染物及其处理方法的选择废水中污染物及其处理方法的选择 类 型优 点缺 点使 用 条 件 活性污泥法 处理程度高；负荷高； 占地面积少；设备简单 能耗高；运行管理要求高 ；可能发生污泥膨胀；生 物脱氮功能只能在低负荷 下实现 城市污水处理 有机工业废水处理 大、中、小型污水厂 生物膜法 运行稳定，操作简单； 耐冲击负荷能力强；能耗低； 产生污泥量少；易分离； 净化能力强，具有脱氮功能 负荷较低； 处理程度较低； 占地面积较大； 造价较高 城市污水处理 有机工业废水处理 低浓度有机污水 中、小型污水处理 厌氧法 运行费用低；可回收沼气； 耐冲击负荷；对营养物要求低 处理程度低，出水不达标 负荷低，占地面积大 产生臭气，启动时间长 高浓度有机废水处理 污泥处理 稳定塘 充分利用地形， 工程简单，投资省； 能耗少，维护方便，成本低； 污水处理与利用相结合 占地面积大；处理效果受 季节、气候影响； 防渗不当易污染地下水； 散发臭气，滋生蚊蝇 二级处理的深度处理 城市污水处理 有机工业废水处理 土地处理法 能耗少成本低； 污水处理与利用结合； 处理系统属于环境生态工程 占地面积大；效果受季节 、气候影响；预处理不当 污染地下水和土壤 二级处理的深度处理 城市污水处理 有机工业废水处理 生物处理方法的特点及适用条件 2、根据工艺特点选择 污水多采用生物处理工艺，各工艺特点如下： 1、活性污泥法首选处理工艺 1）完全混合式活性污泥法 特点：承受冲击负荷能力强；全池需氧量要求相同，节省动力；曝气池 和沉淀池合建，不需要单独设立污泥回流系统。连续进出水易短路，污泥 易膨胀。 适用范围：工业废水、高浓度有机污水 2）推流式活性污泥法 特点：曝气池废水浓度存在梯度，降解推动力大，效率高。出现池首曝 气不足，池尾曝气过量，增加动力费。 使用范围：工业废水 3）阶段曝气活性污泥法 特点：沿着池长多点进水，有机负荷分布均匀；供氧量均化。如果进水 不混合均匀，处理效果会下降 适用范围：各种污水 4 4）高浓度活性污泥法）高浓度活性污泥法 特点：负荷率高，曝气时间短； 适用范围：适用于城市废水和各种工业废水 2、改良的活性污泥法 1）氧化沟 特点： 池体容积大，能抗负荷变化，除氮效果好，预处理简单，占地小 ，流态呈推流式，没有二沉池，工艺简单。 适用范围：各种污水 2）SBR 特点： 运行管理简单，造价低，耐冲击负荷，出水好，可抑制活性丝状 菌膨胀，脱氮除磷，对自动化程度要求高 适用范围：各种污水 3）AB法 特点： 去污效果好，运行稳定，有较强的耐冲击负荷能力，脱氮除磷效 果好。 适用范围：适用BOD5不大于300mg/L的污水 3、生物膜法 1）生物滤池 特点：构造简单，操作容易，对有毒物质的冲击有一定的承受能力， 污泥量少，运行费用低；对污水浓度和流量的变化适应力较差。 适用范围：水质变化不大的污水 3）生物转盘 特点：生物量多，净化率高，有较强的耐冲击负荷能力，产泥少， 维护简单，无污泥膨胀和二次污染的问题，运行费用低。 适用范围：各种污水 4）生物接触氧化法 特点：生物活性高，微生物浓度高；污泥产量低，出水好；动力 耗消低，挂膜方便，不存在污泥膨胀等问题。生物膜较厚， 易堵塞填料，若产生大量后生动物会造成生物膜大块脱落。 适用范围：各种污水 5）生物流化床 特点：生物固体浓度高，容积负荷高，基建费用少，能适应较大 的冲击负荷 适用范围：不同浓度范围的废水 4、厌氧法 动力费用省，可回收一定能源，负荷低，占地面积大，多用于处理 高浓度有机废水。 1）厌氧消化池 特点：在一个池内实现厌氧消化发酵反应于污泥的分离 适用范围：城市污水厂污泥的稳定处理、高浓度、难降解的工业废水 2）厌氧接触法 特点：消化池污泥浓度、有机负荷高；占地面积小，容易启动 适用范围：高浓度有机污水；污泥；固体废物处理 3）上流式厌氧污泥床工艺 特点：有机负荷高，气、液、固三相可有效分离；污泥颗粒化后反 应器抗冲击负荷能力大大提高 适用范围：高浓度有机污水 4）厌氧生物滤池 特点：有机负荷高，水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，剩余污泥 量少，启动时间短，运行管理方便。 适用范围：生活污水、各种有机工业废水 5、 生物脱氮除磷工艺 1）A-O工艺 特点：处理效果好，具有生物脱氮功能，但容积负荷低，造价高， 沉淀池运行不当容易造成污泥上浮，除磷效果不佳 适用范围：对出水含氮量有明确要求或考虑将污水回用时采用 2）A-A-O工艺 特点