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目目 录录 第一篇第一篇 环保基本常识环保基本常识. 第一章 水污染状况. 第一节 水污染现状. 第二节 水污染分类及来源. 第二章 常用环保术语. 第三章 水处理技术概述. 第二篇第二篇 废水处理单元技术废水处理单元技术. 第一章 筛 除. 第二章 水质水量调节. 第三章沉淀和气浮. 第一节 沉淀. 第二节气浮 第四章混凝和混凝剂. 第五章 中和及 pH 值的控制 第六章 膜法水处理技术. 第一节 概论. 第二节 膜分离过程. 第三节 膜组件. 第七章 废水生物处理技术. 第一节 概论. 第二节 生物脱氮工艺. 第三节 氧化沟工艺. 第三篇第三篇 水质分析水质分析. 第一章 水质分析的基本方法. 第二章 水样的采集、保存和预处理. 第三章 常用监测项目的分析方法介绍. 第一节 化学需氧量（COD）的测定 第二节 溶解氧的测定. 第三节 五日生化需氧量（BOD5）的测定. 第四节 废水中悬浮物（SS）的测定 第五节 水样 PH 值的测定 . 第六节 显微镜的使用及微生物形态的观察. 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 第一篇第一篇 环保基本常识环保基本常识 第一章第一章 水污染状况水污染状况 第一节第一节 水污染现状水污染现状 水是自然界最普遍的物质，但又是生命存在和发展的必要条件。没有水就没有生 命。如果地球上没有水，就会和月球一样，成为一个没有生命的死寂球体。所以， 水对于人类来说是一种须臾也不能离开不可缺少的重要物质，它是人类环境的一个 重要组成部分。 人们的日常生活需要水。人体中含量最多的一种物质是水，它约占体重的三分之 二。水是构成人类机体的基础，又是传递营养和新陈代谢过程的一种介质，水还起 着放散热量、调节体温的作用。从医学的观点看，人类为维护正常生命，每人每天 至少需要 5 升水。 工业生产更是离不开水。据统计，工业用水一般要占城市用水量的 80%左右。各 种工业，无论是发电、冶金、化工、石油，还是纺织、印染、食品、造纸等等，可 以说，几乎没有一种工业完全不需要水。 “水是农业的命脉”，更是充分体现了水对农、林、牧、渔各业的重要性。 但我国是水资源贫乏的国家，且南北分布不平衡。根据统计我国人均年淡水资源 占有量为 2720 立方米，只相当于世界人均占有量的百分之一，排到世界第 84 位左 右。而广大北方地区持续多年缺水已十分严重，该地区缺水总面积达 58km2，人均 水资源量仅相当于全国人均的 1/5，而淮河流域包括京津两市的年人均水资源仅 300m3，为全国人均水量的 1/7。目前我国有 200 多个城市缺水，40 多个城市严重缺 水，每天缺水 2000 多万 m3。由于缺水造成经济损失每年达 200 多亿元左右，水资 源匮乏已成为统制社会经济发展的主要因素之一。但另一方面，我国目前年污水排 放量为 400 亿 m3，约每天排放污水 1 亿多 m3，大量未经处理或经处理未达标的污水 排入江河湖海，造成水体严重污染，全国 85%（436 条）河流受到不同程度污染，65%以 上的人饮用受污染的水。水污染促使水资源短缺进一步加剧，形成恶性循环，危害 生态环境，影响人民生活和身体健康，制约工业发展，据专家推测我国每年由于水 污染造成的直接经济损失约 150 亿元，在 1985-2000 年间，水污染造成的损失达 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 2735 亿元。 我国水污染现状是“局部有所改善，整体仍在恶化”，随着乡镇企业的发展和工业 重心的转移，污染已有向农村、向内地转移的趋势，由地表水受污染向地下水受污 染转移，我国的湖泊大多呈营养化，面积也不断萎缩，近海水域亦受污染，赤潮频 发。例如，由于沿淮河数省 1、2 千家工厂排放废水，使淮河水质已劣于三类水标准， 有时污水团下溯时迫使水厂暂时关门，老百姓饮用水都发生问题；太湖、滇池、巢 湖等富营养化日趋严重，有时疯狂的藻类使水厂的取水管边造成堵塞。 因此，治理水污染，保护水资源已是迫在眉睫的问题。 第二节第二节 水污染分类水污染分类及来源及来源 一、自然污染和人为污染一、自然污染和人为污染 由于水的流动性很大，溶解能力又很强，因此在自然循环中水与大气、土地和岩 石接触的每一个环节都会有各种杂质混入和溶入，使自然界几乎不存在纯粹的水。 而特别是在社会循环中，更会有大量的社会和各种生产的废弃物排入水体，而使水 受到污染。 前面说过，自然环境是一个动态平衡体系，对其中各种物质的变化具有一定的自 动调节能力和缓冲作用，这种能力称为“环境容量”。水体也有这种在一定程度下能 自身降低污染程度的能力。通常称为水的自净能力。 当进入水体的外来杂质含量超过了水体的自净能力而使水质恶化，对人类环境和 水的利用产生不良影响，这就叫水的污染。 水体作为一种宝贵的资源，用途是很多的。主要有：（1）生活和饮用给水， （2）工业用水（包括冷却用水），（3）农业用水（包括灌溉用水），（4）渔业用 水，（5）水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娱乐、旅游和水上运动，（7） 水能利用（8）航运。各种不同的用途对水量和水质都有一定的要求。 1984 年颁布的中华人民共和国水污染防治法中所阐明的“水污染”是指水体 因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从 而影响水的有效利用。危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。 很明显，这里也是把水的污染与水的有效利用相联系的。 水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地质使某些地区有某种化学元素大量 富集，天然植物的腐烂过程中产生某种有害物质，以及降雨淋洗大气和地面后挟带 各种物质流入水体等，都会影响当地水质。造成自然污染的有害物质含量一般称为 自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值为 0.150.4 毫克/升，镉的 本底值为 0.0070.013 毫克/升。 人为污染是人类生活生产活动中产生的废物对水的污染。它们包括生活污水、工 业废水、农田排水和矿山排水。此外，废渣和垃圾倾倒在水中或岸边，甚至堆积在 土地上，废气排放到大气中，这些经降雨淋洗后流入水体，也会造成污染。 当前，对水体造成较大危害的不是自然污染，而是人为污染。 二、水体污染物质的分类和影响二、水体污染物质的分类和影响 水污染主要可分化学性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。 1化学性污染化学性污染 未经处理的工业废水、矿山废水、农田排水和生活污水主要有下列物质，如任意 排入水体，就会引起水体化学性污染。 （1）无机污染物质：污染水体的无机物质主要为酸、碱和一些无机盐类。酸污 染主要来自矿山排水和工业废水，矿山排水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水 作用而形成。含酸多的工业废水有酸洗、粘胶纤维及酸法造纸等，雨水淋洗含二氧 化硫较多的空气后，流入水体也能形成水体中酸的污染。碱污染主要来自碱法造纸， 化学纤维生产、制碱、制革、炼油等工业废水。酸碱污染使水体的 pH 值发生变化， 破坏其自然缓冲作用，抑制或杀灭细菌和其它微生物的生长，妨碍水体自净，还会 腐蚀船舶和建筑物，影响渔业，破坏生态。矿山排水和一些工业废水中还常含有不 少无机盐类。这些无机盐类大量排入水体后，将提高水的硬度和增加水的渗透压， 降低水中的溶解氧，对淡水生物有不良影响。 （2）无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响 的有毒物质，其中汞、镉、铅等危害性较大，其它还有砷（特别是三价）、钡、铬 （六价）、硒（四价、六价）、钒、氟化物、氰化物等。有毒重金属在自然界中一 般不会消失，也可能通过食物链而富集、积累。这类物质会直接作用于人体而引起 严重的疾病或有促进慢性病的作用。 （3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质种类很多。主要是各种有机农药、 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 多环芳烃、酚类等。这些物质来自农田排水和有关的工业废水。它们之中有些是化 学性质稳定的，如有机氯农药和多氯联苯等都是自然界中本来没有而人工合成的物 质，极难被生物所分解。有些有机物质如稠环芳烃和芳香胺等中有不少被认为是致 癌物质。 （4）需氧污染物质：生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、 蛋白质、脂肪和酚等有机物质可在微生物的生物化学作用下进行分解。在其分解过 程中需要消耗氧气，故称之为需氧污染物质。如果这类污染物质排入水体过多，将 会消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，从而影响水中鱼类和其它水生生物的生长。 水中的溶解氧耗尽后，有机物将时行一步恶化。需氧污染物质是水体中最大量、最 经常和最普遍的一种污染物质。 （5）植物营养物质：生活污水及某些工业废水中经常含有一定量的磷、氮等植 物营养物质。施用磷肥和氮肥的农田排水中也会有残留的磷和氮。近一、二十年来， 合成洗涤剂得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸盐等添加剂而使在含洗涤剂的 污水中也含有不少的磷。水体中含磷、氮的量较高时，对一般河流的影响还不大， 但对湖泊、水库、港湾、内海等水流漫的水域，则影响较大。这些水体内往往会因 磷、氮等植物营养物质的含量过高而使藻类等浮游生物及水生物大量繁殖。这种情 况称为水体的“富营养化”。一般认为：总磷和无机氮含量分别在 20 和 300 毫克/米 3 以上，就有可能出现富营养化作用。大量繁殖的藻类（通常以兰绿藻为主）等水生 生物，使鱼类生活的空间减少，且这种兰绿藻不适宜作鱼类食料，有些还有毒性。 藻类死亡腐败后又分解出大量营养物质，促使藻类进一步发展。如此恶性循环的结 果，使水体外观呈红色和其它色泽，通气不良，溶解氧下降，引起水质恶化，鱼类 大量死亡。在七十年代，北美的伊利湖就因富营养化问题而被美国一些环境研究者 认为该湖正面临“湖泊死亡”阶段。日本漱湖内海频繁发生的“红潮”更被称为“死亡的 水域”，经济损失极大。我国渤海和天津海于 1975 年和 1977 年也曾分别发生过红潮 现象。1984 年 7 月下旬又分别在南海珠江口海域和北部湾雷州半岛附近发现过两次 红潮。富营养化作用一旦发生后，由于生物循环而延续的时间可能很长。且难于治 理，因此已成为一个急待解决的难题。 （6）油类污染物质：随着石油事业的发展，油类物质对水体的污染已日益增多。 炼油和石油化工工业、海底石油开采、油轮压舱洗舱以及大气石油烃的沉降等都可 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 使水体遭到严重的油污染，尤其海洋采油污染为最甚，影响水质、破坏海滩、危害 水生生物，已受到各国关注。 2. 物理性污染物理性污染 （1）悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡 沫等。它们是由生活污水、垃圾和一些工农业生产活动和采矿、采石、建筑、食品、 造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水质外观， 妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。如果悬浮颗粒上吸 附一些有毒有害的物质，则更是有害。 （2）热污染：来自热电厂、原子能发电站及各种工业过程中的冷却水，若不采 取措施，直接排入水体，可能引起水温升高，溶解氧含量降低。水内存在的某些有 毒物质的毒性增加。危害鱼类及水生生物的生长，此称为热污染。 （3）放射性污染：大多数水体（特别是海洋）中在自然状态下都含有极微量的 天然放射性物质，如钾 40、铷87、铀238以及镭、氡等。本世纪四十年代以后，由于 原子能工业的发展，放射性矿藏的开采、核爆炸的试验、核电站的建立以及同位素 在医药、工业、研究等领域中的应用，使放射性废水、废物显著增加，其中对人体 健康有重要意义的放射性物质有锶 90、铯137、碘131等。 3. 生物性污染生物性污染 生活污水，特别是医院污水，和某些工业废水污染水体后，往往可带入一些病原 微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原微生物，如伤寒、副伤寒、霍乱、 细菌性痢疾等都可通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播、传染。常见 污染水体的病毒则有肠道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生虫病如阿米巴痢疾、 血吸虫病等以及钩端螺旋体引起的钩端螺旋体病等，也都可通过水进行传播。防止 病原微生物对水体的污染。是保护环境、保障人体健康的一大课题。 三、制浆造纸废水的来源与特点三、制浆造纸废水的来源与特点 1蒸煮工段废液蒸煮工段废液 即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。我国绝大部分造纸厂采用碱法 制浆而产生黑液，这里将黑液作为主要的研究对象。黑液中所含的污染物占到了造 纸工业污染排放总量的 90%以上，且具有高浓度和难降解的特性，它的治理一直是 一大难题。黑液中的主要成分有 3 种，即木质素、聚戊糖和总碱。木质素是一类无 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 毒的天然高分子物质，作为化工原料具有广泛的用途，聚戊糖可用作牲畜饲料。某 企业黑液成分见表 1-1。 表表 1-1 黑液成分分析表黑液成分分析表 波美度总碱有机物固形物 木质素CODBOD 指标pH /Be /（gL-1） / （gL- 1） /（gL-1） /（gL-1） /（mgL-1） /（mgL- 1） 数值12 7.3 31.3 93.2 129 23.5 93000 25344 2中段水中段水 制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出 的废水，颜色呈深黄色，占造纸工业污染排放总量的 8%9%，吨浆 COD 负荷 310 kg 左右。中段水浓度高于生活污水，BOD 和 COD 的比值在 0.20 到 0.35 之间，可生 化性较差，有机物难以生物降解且处理难度大。中段水中的有机物主要是木质素、 纤维素、有机酸等，以可溶性 COD 为主。其中，对环境污染最严重的是漂白过程中 产生的含氯废水，例如氯化漂白废水、次氯酸盐漂白废水等。次氯酸盐漂白废水主 要含三氯甲烷，还含有 40 多种其他有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯 代酚、三氯代酚等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，对生态环 境和人体健康造成了严重威胁。 3白水白水 白水即抄纸工段废水，它来源于造纸车间纸张抄造过程。白水主要含有细小纤 维、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等，以不 溶性 COD 为主，可生化性较低，其加入的防腐剂有一定的毒性。白水水量较大，但 其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水。现在几乎所有的造纸厂造纸 车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量，节约动力消耗，提高白水回用 率，减少多余白水排放。 第二章第二章 常用环保术语常用环保术语 一、环境一、环境 “环境”这个词是相对人类的存在而言的，是给环境于人类周围的所在物理因素。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 化学因素，生物因素和社会因素的总和，一般是指由大气圈、水圈、土壤圈、岩石 圈和生物圈共同组成的自然界。 二、环境污染二、环境污染 人类与环境构成体系是一个错综复杂的多元结构的平衡体系。人类改造自然的活 动打乱原有的平衡，必然会引起一定的后果，虽然环境对一定的刺激有调节作用和 缓冲能力，可以经过一系列的连锁反应，建立起新的动态平衡，但若超过了环境本 身的缓冲能力，就会由量变而引起质变，从而改变了环境的性质和质量，导致人类 的生活质量和生产能力下降，生产环境污染可分为两大：一类是工业生产、交通、 运输和生活所排放的有毒有害物质超过了环境的自净能力而引起的环境污染。另一 类是由于对自然资源不适当的开发活动引起的生态环境的破坏，主要表现为植被破 坏、水土流失、土壤退化、沙漠化、气候异常等方面。 三、微生物三、微生物 微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清它们面目的生物。 它包括细菌、病毒、藻类、原生动物和后生动物等生物，不是分类学的概念，而是 一切微小生物的总称。 四、生化处理四、生化处理 生化处理也称为生物化学处理，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最 广泛且比较有效的一种方法，它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机 物分解和向无机物转化，达到净化水质，消除其对环境污染和危害的目的。可分为 好氧生化处理及厌氧生化处理两大类型。 五、化学需氧量（五、化学需氧量（COD） 化学需氧量（COD），是指在一定条件，用强氧剂处理水样时所消耗氧化剂的 量，以氧的毫克/升表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还 原性物质包括有机物，亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，而水被有机物污染是很普遍、 主要的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。 六、生化需氧量（六、生化需氧量（BOD） 生化需氧量（BOD）是废水中可生物降解的那部分有机物在微生物作用下氧化 分解所需的氧量。BOD5为五天生化需氧量，这相当于比较容易被微生物分解利用的 有机物量，是指在温度 201，培养 5 天，水中有机物被微生物降解所消耗的氧量， 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 以氧的毫克/升（mg/L）表示。 第三章第三章 水处理技术概述水处理技术概述 废水处理的目的，就是利用各种方法将污水中所含的污染物质分离出来，或将其 转化为无害的物质，从而使污水得到净化。 按废水净化程度可将处理分成三级： 一级处理：除去油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物。 二级处理：除去可溶性有机物和部分可溶性无机物以及经一级处理残留的悬浮物。 三级处理：除去难降解的有机物和较高程度的除去可溶性 N 和 P 等无机物。 按废水处理时的作用性质，可分成物理法、化学法和生物法。 1. 物理法物理法 物理法主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在其处理过程中 不改变污染物的化学性质。常用的物理法有采用格栅、筛网、砂滤等方法截留各类 漂浮物、悬浮物等；利用沉淀、气浮等方法分离比重与水不同的各类污染物质；利 用离心法分离各类悬浮物质等。 超滤 反渗透 电渗析 膜分离 萃取 磁分离 离心分离 过滤 气浮 除油 沉淀 筛除 术 技 理 处 法 理 物 2. 化学法化学法 化学法是利用化学反应的作用，去除污染物或改变污染物的性质。它包括向废水 中投加各类絮凝剂，使之与水中的污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的 化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法；利用中和过程处理酸性或碱性 废水的中和法；利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水污染物的化学氧化法；利 用电解的原理，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，使水体达到以净化的电解法 等。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 消毒 离子交换 活性碳吸附 混凝 电解 氧化还原 中和 化学沉淀 术 技 理 处 法 学 化 3. 生物法生物法 生物法也称为生物化学法，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛 且比较有效的一种方法，它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机物分 解和向无机物转化，达到净化水质、消除其对环境污染和危害的目的。 废水土地处理系统 厌氧塘 兼性塘 好氧稳定塘 稳定塘 术 技 理 处 化 净 然 自 水 废 水解酸化法 厌氧流化床 升流式厌氧污泥床 厌氧生物滤池 厌氧接触法 普通消化池 术 技 理 处 氧 厌 生物流化床 生物接触氧化法 生物转盘 生物滤池 生物膜法 序批式活性污泥法 氧化沟工艺活性污泥法 纯氧曝气活性污泥法 深井曝气活性污泥法 延时曝气活性污泥法 再生活性污泥法吸附 分段曝气活性污泥法 完全混合活性污泥法 推流式活性污泥法 活性污泥法 术 技 理 处 氧 好 术 技 理 处 化 生 UASB 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 第二篇第二篇 废水处理单元技术废水处理单元技术 第一章第一章 筛筛 除除 筛除设备通常是指由金属栅条构成的格栅和金属筛（网）设备，一般安置在废水 处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、飘浮物、纤维物质和固体颗料物 质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。 一、筛除设备的类型一、筛除设备的类型 （一）格栅 按格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按栅条间隙，可分为粗格栅 （50100mm）、中格栅（1040mm）和细格栅（310mm）；按栅渣清除方式， 可分为人工清除格栅、机械清除格栅和水力清除格栅。 （二）筛（网） 筛网设备按孔眼大小可分为粗筛网和细筛网；按工作方式可分为固定筛和旋转筛。 二、设备和装置二、设备和装置 （一）常用的机械格栅设备 （1）链条式格栅除污机 （2）循环齿耙除污机 （3）转臂式弧形格栅 （4）钢丝绳牵引式格栅除污机 （二）常用的筛网设备 （1）固定式筛网 （2）旋转筒筛 第二章第二章 水质水量调节水质水量调节 无论是工业废水，还是城市污水或生活污水，水量和水质在 24 小时之内都有波 动。一般说来，工业废水的波动比城市污水大，中小型工厂的波动就更大，甚至在 一日内或班产之间都可能有很大的变化。这种变化对污水处理设备，特别是生物处 理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能遭到破坏。同样对于物化处理设 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 备，水量和水质的波动越大，过程参数难以控制，处理效果越不稳定；反之，波动 越小，效果就越稳定。在这种情况下，应在废水处理系统之前，设置均化调节池， 用以进行水量的调节和水质的均化，以保证废水处理的正常进行。此外，酸性废水 和碱性废水可以在调节池内中和；短期排出的高温废水也可通过调节以平衡水温。 另外，调节池设置是否合理，对后需处理设施的处理能力、基建投资、运转费用等 都有较大的影响。 废水处理设施中调节作用的目的是： （1）提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统负荷的急剧变化； （2）控制 pH 值，以减小中和作用中化学品的用量； （3）减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的 定额； （4）当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水； （5）控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化； （6）防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。 均化池类型均化池类型 均化是用以尽量减少污水处理厂进水水量和水质波动的过程。其构筑物为均化池， 亦称调节池。调节池的形式和容量的大小，随废水排放的类型、特征和后续污水处 理系统对调节、均和要求的不同而异。 主要起均化水量作用的均化池，称为水量均化池，简称均量池；主要起均化水质 作用的均化池，称为水质均化池，简称均质池。 一般常有一种误解，认为沉淀池也可起均量或均质的作用，实际上沉淀池的作用 主要是分离固体，既不能均量，均质的作用也很小，且无保证。 （一）均量池 常用的均量池实际是一座变水位的贮水池，来水为重力流出水由泵抽。池中最高 水位不高于来水管的设计水位，水深一般 2m 左右，最低水位为死水位。见图 3-1。 图 3-2 为本法的一种变化旁通贮留方式。贮留池移到泵后的旁通线上，泵房 主泵按平均流量配置，多余的水量用辅助泵抽入贮池，在来水量低于平均流量时再 回流入泵房集水井。这种作法适用于例如工厂两班生产而污水处理厂 24h 运行的情 况。优点是贮留池不受来水管高程限制，一般为半地上式，施工和维护排渣均较方 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 便；缺点是贮留池水量需两次抽升，多耗了能源。 图图 3-1 均量池均量池 图图 3-2 旁通贮留方式旁通贮留方式 （二）均质池 最常见的一种均质池可称异程式均质池，为常水位，重力流。与沉淀池主要不同 之处在于沉淀池水流每一质点流程都相同；而均质池中水流每一质点的流程则由短 到长，都不相同，再结合进出水槽的配合布置，使前后时程的水得以相互混合，取 得随机均质的效果。根据试验和工程实验，其效果是肯定的。这种均质池设在泵前、 泵后均可。但应注意，这种池只能均质，不能均量。 由于均质的机理有很大的随机性。故均质池的设计关键在于从构造上使周期内先 后到达的废水，有机会充分混合。以下为几种常用的池型。 1. 同心圆平面布置方式 见图 3-3。 2. 矩形平面布置方式 见图 3-4。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 图图 3-3 同心圆平面布置均质池同心圆平面布置均质池 图图 3-4 矩形平面布置均质池矩形平面布置均质池 3. 方形平面布置方式 见图 3-5。 以上均质池均有大量隔板，在水质清时，虽能保证均质作用，但当废水含杂质多 时有维护问题，故隔板底宜距池底保持一定距离。根据试验及实践，在正方形及其 他形式较小规模均质池中，隔板可以取消，而仍有明显均质效果。 4. 结合沉淀池的沿程进水式 我国近年也有将沉淀池与均质池相结合的作法，见图 3-6。在这种池中，均质作 用主要靠池沿的沿程进水，使同时进池的污水转变为前后出水，达到与不同时序的 污水混合的目的。池中设泥斗及刮泥机，与一般沉淀池相同。根据运行实测结果看， 均质效果也相当好。 图图 3-5 方形平面布置均质池方形平面布置均质池 图图 3-6 均质沉淀结合式均质沉淀结合式 5. 回流式 将均质池部分出水，用适当低扬程提升机械提升图 3-7（a），或用池后泵抽部 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 分压力水当泵的能力较大，有富余能力时，见图 3-7(b)回流至均质池端，重新沿程 分配进水，可使均质效果提高。 图图 3-7 回流式均质池回流式均质池 （三）均化池（均量、均质） 均化池既能均量，又能均质，在池中设置搅拦装置，出水泵的流量用仪表控制。 池前须设置格栅、沉砂池，以及（或）磨碎机，以去除砂砾及其他杂质。池后可接 二级或三级处理。具体作法一般分为以下两种。 1.线内设置 池内在流程线内，见图 3-8。 图图 3-8 线内设置均化池线内设置均化池 2.线外设置 池设在旁通线上，见图 3-9。线内设置的均量、均质效果最好，线外设置使泵抽 水量大为减少，但均质效果降低。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 图图 3-9 线外设置均化池线外设置均化池 （四）间歇式均化池（均量、均质） 当水量规模较小时，可以设间歇贮水、间歇运行的均化池，池可分二或三格，交 替使用。池中设搅拌装置。池的总容量可根据具体情况，按一至二个周期设置。 第三章第三章 沉淀沉淀和气浮和气浮 第一节第一节 沉淀沉淀 沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀是废水处理 用途最广泛的单元操作之一。 一、沉淀池一、沉淀池 沉淀池按在废水处理流程中的位置，主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。 （一）初次沉淀池 城市污水中既含有分散颗粒又含有絮凝性颗粒。设计初次沉淀池的容量时，有效 容积是表面负荷（过流率）和沉淀时间的函数。由于大多数沉淀池的池深为 3m 左右， 虽然停留时间通常作为设计时的指标，但表面负荷也是一个有用的标志。 用于生物处理前的沉淀池常采用 2h 的沉淀时间。当只采用初次沉淀处理时，常 选用 3h。我国对于前者常采用 11.5h，对于后一种情况则为 1.55h. （二）二次沉淀池 从生物滤池和曝气池带至二次沉淀池中的悬浮固体通常具有良好的凝聚性，因此 竖流式沉淀池特别适宜。但它因有容量小、造价高、施工较困难等缺点，故国外使 用也不广泛。近年来，应用较多的是辐流式沉淀池。表 3-1 列出对不同污水量的活性 污泥法二次沉淀池的设计参数。根据处理方法和污水流量，可按此表选择堰负荷的 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 最大值，以减少进入出水堰的水流速度。通常，在池壁内把出水堰建成两侧有堰的 排水槽。近年来国外已较广泛采用。我国天津纪庄子处理厂的辐流式沉淀池也是这 种形式。 表表 3-1 初次沉淀池和二次沉淀池的适用条件及设计要点初次沉淀池和二次沉淀池的适用条件及设计要点 池 型 适 用 条 件 设 计 要 点 初 次 沉 淀 池 对污水中 密度大的固 体悬浮物进 行沉淀分离 （1）考虑沉淀污泥发生腐败，设置刮、排泥设备，迅速排 除污泥 （2）考虑固体悬浮物及污泥上浮，设置浮渣去除设备 （3）表面负荷以 2550m3/（m2d）为标准 （4）进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圆 筒形整流板 （5）采用溢流堰，堰上负荷250m3(md)为标准 （6）长方形池，最大水平流速为 7mm/s （7）污泥区容积，静水压排泥时，2d 污泥量；机械排泥时， 考虑 4h 排泥量 （8）排泥静水压1.50m 二 次 对污水中 以微生物为 主体的、密 （1）考虑沉淀污泥发生腐败，设置刮、排泥设备，迅速排 除污泥 （2）考虑污泥上浮，设置浮渣去除设备 （3）表面负荷以 2530m3/（m2d）为标准 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 沉 淀 池 度小的、因 水流作用易 发生上浮的 固体悬浮物 进行沉淀分 离 （4）进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圆 筒形整流板 （5）采用溢流堰，堰上负荷150m3(md) （6）长方形池，最大水平流速为 5mm/s （7）主要溢流设备的布置，防止污泥上浮出流而使处理水 恶化 （8）考虑 SVI 值增高引起的问题 （9）排泥静水压，生物膜法后1.20m，曝气池后0.9m 二、沉淀池的类型和结构二、沉淀池的类型和结构 按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。每种沉淀池均包 括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。本厂中段水处理工程的 初沉池和二沉池均属于辐流式。 表表 3-2 各种沉淀池比较各种沉淀池比较 池 型 优 点缺 点适 用 条 件 平 流 式 （1）沉淀效果好 （2）对冲击负荷和 温度变化的适用能 力较强 （3）施工简易，造 价较低 （1）池子配水不易均匀 （2）采用多斗排泥时，每个泥斗 需要单独设排泥管各自排泥，操作 量大；采用链带式刮泥机排泥时， 链带的支撑件和驱动件都浸于水中， 易锈蚀 （1）适用于 地下水位高及 地质较差地区 （2）适用于 大、中、小型 污水处理厂 竖 流 式 （1）排泥方便，管 理简单 （2）占地面积小 （1）池子深度大，施工困难 （2）对冲击负荷和温度变化的适 用能力较差 （3）造价较高 适用于处理水 量不大的小型 污水处理厂 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 （4）池径不宜过大，否则布水不 匀 辐 流 式 （1）多为机械排泥， 运行较好，管理较 简单 （2）排泥设备已趋 定型 机械排泥设备复杂，对施工质量要 求高 （1）适用于 地下水位较高 地区 （2）适用于 大、中型污水 处理厂 第二节第二节 气浮气浮 气浮法是以微细气泡作为载体，粘附水中的悬浮颗粒上，使其视密度小于水， 然后颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分离去除的方法。 气浮法目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。 一、适用对象一、适用对象 1.固液分离：污水中固体颗粒粒度小，密度接近或低于水，很难利用沉淀法实现固液 分离的各类污水。 2.在给水方面，可以用于高含藻水源、低温低浊水源、受污染水源和工业原料盐水的 净化。 3.液液分离：从污水中分离油类。 4.生物处理剩余污泥浓缩。 5.要求获得比重力沉淀更高的水力负荷和固体负荷，或用地受到限制的场合。 二、分类二、分类 气浮法按照产气方式不同分为：溶气气浮、充气气浮和电解气浮等主要气浮法 比较见表 3-3。 表表 3-3 主要气浮法的比较主要气浮法的比较 类型溶气气浮充气气浮电解气浮 产气方式 1.加压溶气1.压缩空气通过微孔板 电解池极板产生的氢 气和氧气 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 2.真空释气2.机械力高速剪切空气 气泡尺寸 加压：50-150m 真空：20-100m 0.5-1.0mm 氢气泡30m 氧气泡60m 表面负荷 5-10m3/（m2h）5-10m3/（m2h）10-50m3/（m2h） 适用范围 给水净化、生活污水、 工业废水处理。可取代 给水和废水处理中的沉 淀和澄清；可用于废水 深度处理的预处理及污 泥浓缩 矿物浮选、生活污水、 工业废水处理。如油脂、 羊毛等废水的初级处理。 表面活性剂的泡沫分离 工业废水处理。含各 种金属离子、油脂、 乳酪、色度和有机物 的废水处理 第四章第四章 混凝混凝和混凝剂和混凝剂 混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中 难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉 淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。 混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去 稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附 架桥作用相助）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去 除。 一、混凝剂与助凝剂一、混凝剂与助凝剂 （一）常用的无机盐类混凝剂 常用的无机盐类混凝剂见表 4-3。 表表 4-3 常用的无机盐类混凝剂常用的无机盐类混凝剂 名称分 子 式一 般 介 绍 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 精制硫 酸铝 Al2(SO4)318H2O （1）含无水硫酸铝 50%52% （2）适用于水温为 2040 （3）当 pH=47 时，主要去除水中有机物 pH=5.77.8 时，主要去除水中悬浮物 pH=6.47.8 时，处理浊度高、色度低 （小于 30 度）的水 （4）湿式投加时一般先溶解成 10%20%的溶 液 工业硫 酸铝 Al2(SO4)318H2O （1）制造工艺较简单 （2）无水硫酸铝含量各地产品不同，设计时一 般可采用 20%25% （3）价格比精制硫酸铝便宜 （4）用于废水处理时，投加量一般为 50200mg/L （5）其他同精制硫酸铝 明矾 Al2(SO4)3 K2SO424H2O （1）同精制硫酸铝（2）、（3） （2）现已大部分被硫酸铝所代替 硫酸亚 铁 （绿矾） FeSO47H2O （1）腐蚀性较高（2）矾花形成较快，较稳定， 沉淀时间短（3）适用于碱度高，浊度高， pH=8.19.6 的水，不论在冬季或夏季使用都很 稳定，混凝作用良好，当 pH 值较低时（2000mg/L 时， 视实际情况稀释水样或补加适量硫酸汞，摇动 1min 后，在依次加入无汞消解液和 1%硫 酸硫酸银溶液，摇匀后旋紧密封盖，均匀放入微波密封消解快速测定仪消解，消 解时间取决于消解罐数目（该试验消解罐数目为 6 个，消解时间 8min）。消解后取 出冷却，转移入 150ml 锥形瓶中，最终体积约为 30ml。加入两滴试亚铁灵指示剂， 用硫酸亚铁铵溶液滴定。样品 COD 值计算公式为： 式中：c-硫酸亚铁铵 标准溶液的浓度（mol/L）； 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 VO-滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）； V1-滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）； V-水样的体积（ml）； 8-氧（1/2O）摩尔质量（g/mol）。 三、结语 1、测定水样时，分光光度法的消解时间为 40min，微波密封消解法的消解时 间是 8min，重铬酸钾回流法的消解时间是 2h，所以分光光度法和微波密封消解法可 以提高 COD 测定效率。 2、分光光度法和微波密封消解法试剂用量少，节约能源，且能有效减轻银 盐、汞盐、铬盐等造成的二次污染。 3、对于标准样品和类似于标准样品的测试，分光光度法和微波密封消解法具有 较好的精密度和准确度，这对大批量的分析和应急监测工作有一定的现实意义。 4、分光光度法和微波密封消解法对测定成分复杂，影响因素比较多的污水样时， 尚存在一定的不足，还需要进一步完善。 第二节第二节 溶解氧溶解氧的测定的测定 溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧 的平衡。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁 地面水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和。水体受有机、 无机还原性物质污染，使溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时，水中溶解氧逐 渐降低，以至趋近于零，此时厌氧菌繁殖，水质恶化。废水中溶解氧的含量取决于 废水排出前的工艺过程，一般含量较低，差异很大。 测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法 测定。 具体监测方法参见水和废水监测分析方法（第三版）P246248，下面第三 节中也有描述。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 第三节第三节 五日生化需氧量五日生化需氧量（BOD5）的测定）的测定 一、原理： 生化需氧量是指在规定的条件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物质， 主要是有机物质所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。分别测定水样培养前的 溶解氧含量和 201培养五天后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化过程中所消 耗的溶解氧量（BOD5）。 对于某些地面水及大多数工业废水、生活污水，因含较多的有机物，需要稀释 后再培养测定，以降低其浓度，保证降解过称在有足够溶解氧的条件下进行的。其 具体水样稀释倍数可借助于高锰酸钾指数或化学需氧量（CODcr）推算。 对于不含或少含微生物的工业废水，在测定 BOD5 时应进行接种，以引入能分 解废水中有机物的微生物。当废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速 度降解的有机物或含有剧毒物质时，应接种经过驯化的微生物。 二、仪器： 1、恒温培养箱 2、5-20L 细口玻璃瓶 3、10002000mL 量筒 4、玻璃搅棒：棒长应比所用量筒高长 20。在棒的底端固定一个直径比量筒 直径略小，并带有几个小孔的硬橡胶板。 5、溶解氧瓶：200-300mL，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口。 6、宏吸管：供分取水样和添加稀释水用。 三、试剂 1、磷酸盐缓冲溶液：将 8.5g 磷酸二氢钾（KH2PO4），21.75g 磷酸氢二钾 （K2HPO4），33.4g 磷酸氢二钠（Na2HPO47H2O）和 1.7g 氯化铵（NH4Cl）溶 于水中，稀释至 1000mL。此溶液的 PH 值应为 7.2。 2、硫酸镁溶液：将 22.5g 硫酸镁（MgSO47H2O）溶于水中，稀释至 1000mL。 3、氯化钙溶液：将 27.5g 无水氯化钙溶于水中，稀释至 1000mL。 4、氯化铁溶液：将 0.25g 氯化铁（FeCl36H2O）溶于水，稀释至 1000mL。 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 5、盐酸溶液（0.5mol/L）：将 40 mL（=1.18g/ mL）盐酸溶于水，稀释至 1000mL。 6、氢氧化钠溶液（0.5mol/L）：将 20g 氢氧化钠溶于水，稀释至 1000mL。 7、亚硫酸钠溶液（C1/2 Na2 SO3=0.025 mol/L）：将 1.575g 亚硫酸钠溶于水， 稀释至 1000mL。此溶液不稳定，需每天配制。 8、葡萄糖谷氨酸标准溶液：将葡萄糖（C6H12O6）和谷氨酸钠（HOOC CH2CH2CHNH2COOH）在 103干燥 1h 后，各称取 150mg 溶于水中，移入 1000 mL 容量瓶内并稀释至标线，混合均匀。此标准溶液临用前配制。 9、稀释水：在 5-20L 玻璃瓶内装入一定量的水，控制水温在 20左右。然后用 无油空气压缩机或薄膜泵，将此水曝气 2-8h，使水中的溶解氧接近饱和，也可以鼓 入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于 20培养箱内放置数小时，使 水中的溶解氧量达到 8mg/L。临用前于镁升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫 酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液各 1mL，并混合均匀。 稀释水的 PH 值应为 7.2，其 BOD5 应小于 0.2 mg/L。 10、接种水：可选用以下任一方法，以获得适用的接种液。 城市污水，一般采用生活污水，在在室温下放至一昼夜，取上层清液使用。 表层土壤浸出液，取 100g 花园土壤或植物生长土壤，加入 1L 水，混合并静置 10min ，取上清液供用。 用含城市污水的河水或湖水。 污水处理厂的出水。 当分析含有难于降解的废水时，在排污口下游 3-8km 处取水样作为废水的驯化 接种液。如无此种水源，可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气、每天加入 少量该种废水，同时加入适量表层土壤或生活污水，使能适应该种废水的微生物大 量繁殖。当水中出现大量絮状物，或检查其化学需氧量的降低值出现突变时，表明 适用的微生物已进行繁殖，可用作接种液。一般驯化过程需要 3-8 天。 11、接种稀释水：取适量接种液，加于稀释水中，混匀。每升稀释水中接种 液加入量生活污水为 1-10 mL；表层土壤浸出液为 20-30mL；河水、湖水为 10- 100mL。 接种稀释水的 PH 值应为 7.2，其 BOD5 值宜在 0.3-1.0 mg/L 之间为宜。接 污水处理基础知识培训教材 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 种稀释水配制后应立即使用。 四、测定步骤： 1、水样的预处理 水样的 PH 若超出 6.5-7.5 范围时，可用盐酸或氢氧化钠溶液调节至近于 7，但 用量不要超过水样体积的 0.5%。若水样的酸度或碱度很高，可改用高浓度的碱或酸 进行调节中和。 水样中含有铜、铅、锌、铬、镉、砷、氰等有毒物质时，可使用经过驯化的微 生物接种液的稀释水进行稀释，或增大稀释倍数，以减少毒物的浓度。 含有少量游离氯的水样，一般放置 1-2h，游离氯即可消失。对于游离氯在短时 间内不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液，以除去之。其加入量的计算方法是： 取中和好的水样 100 mL，加入 1+1 乙酸 10mL，10%（m/v）碘化钾溶液 1 mL，混匀。 以淀粉溶液为指示剂，用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘。根据压硫酸钠标准溶液消 耗的体积及浓度，计算水样中所需要加入亚硫酸钠溶液的量。 从水温较低的水域中采集的水样，可遇到含有过饱和