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水处理工艺概述 主要内容 饮水 用水 生活排水 生产排水 水处理 一 水处理工艺简介 物理处理法沉淀 气浮 截留 过滤 离心化学处理法中和 混凝 氧化还原 离子交换生物处理法好氧生物处理厌氧生物处理 物理法 物理法通过物理作用 分离 回收水中呈悬浮状态的污染物质 在处理过程中不改变污染物的化学性质 常用的物理处理工艺有粗格栅 细格栅 沉砂池 沉淀池 过滤等 物理法 化学处理法 化学法通过化学反应和传质作用 来分离 回收污水中呈溶解 胶体状态的污染物质 或将其转换为无害物质 化学法通常包括 中和 混凝沉淀 氧化还原 离子交换等 化学法 生物处理方法 生物法是指通过水中微生物的代谢作用 使污水中呈溶解状态 胶体状态以及某些不溶解的有机物 转化为稳定 无害的物质 从而使污水得到净化 此法也称生化法 即生物化学处理方法 一般认为污水的BOD5 COD 0 3时 才适用于生化法 二 水处理工艺流程 二 水处理工艺流程 污水处理工艺流程 一级处理 采用物理方法 主要通过格栅拦截 沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质 调节池 格栅 沉沙池 初次沉淀池二级处理采用 生化方法 主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性 溶解性有机物以及氮 磷等 好氧活性污泥法 生物膜法 自然净化设施三级处理 深度处理 是进一步去除二级处理未能去除的污染物 如磷 氮及生物难以降解的有机污染物 无机污染物 病原体等 混凝 过滤 臭氧 膜处理 北京高碑店污水处理厂的工艺流程图 100万t d 三 预处理工艺 预处理单元包括粗格栅 提升泵房 细格栅 旋流沉砂池 此工段完成污水中漂浮物 杂质和无机颗粒的去除 1 粗格栅及污水提升泵房 主要设备包括进水闸门 粗格栅 污水提升泵 液位计 电动葫芦等 2 细格栅 污水经粗格栅及提升泵房流入 经过细格栅以去除水中的飘浮物 之后自流进入旋流沉砂池 主要设备包括格栅除污机 螺旋输送机等 3 沉砂池 沉砂池的作用是去除污水中的无机颗粒 为生化处理创造有利条件 4 配水井 沉砂池出水经配水井将水流分配到不同的生化处理单元 主要设备是配水井闸板 四 生化处理 A2OCASS CAST SBR膜生物反应器MBR曝气生物滤池BAF生物接触氧化法 1 A2O 水经过厌氧 缺氧及好氧三个生物处理过程 简称A2 O 达到同时去除BOD 氮 磷的目的 原污水及从二沉池回流的部分含磷污泥首先进入厌氧池 其主要功能为释放磷 使污水中磷浓度升高 溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降 在缺氧池中 反硝化细菌利用污水中的有机物作碳源 将回流混合液中带入的大量NO3 N和NO2 N还原为N2释放到空气中 因此BOD5浓度下降 NO3 N浓度大幅度下降 在好氧池中 有机物被微生物生化降解 浓度继续下降 有机氮被氨化继而被硝化 使NH4 N浓度显著下降 但随着硝化过程使NO3 N浓度增加 磷随着聚磷菌的过量摄取 也以较快的速度下降 好氧池完成氨氮的硝化过程 缺氧池则完成脱氮功能 厌氧池和好氧池联合完成除磷功能 2 SBR SBR是序列间歇式活性污泥法 SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess 的简称 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 又称序批式活性污泥法 与传统污水处理工艺不同 SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式 非稳定生化反应替代稳态生化反应 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀 它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作 SBR技术的核心是SBR反应池 该池集均化 初沉 生物降解 二沉等功能于一池 无污泥回流系统 SBR池曝气 泥水分离及滗水器 3 1一体式膜生物反应器工艺流程 浸没式膜生物反应器则直接将膜组件置于反应器内 通过的抽吸得到过滤液 膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生 设置在膜的正下方 混合液随气流向上流动 在膜表面产生剪切力 以减少膜的污染 浸没式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合 3 2分体式膜生物反应器工艺流程 分体式膜生物反应器把生物反应器与膜组件分开放置 膜生物反应器的混合液经增压后进入膜组件 在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水 活性污泥则被截留 并随浓缩液回流到生物反应器内 4 3膜生物反应器的工艺流程 MBR膜组件 4 曝气生物滤池BAF 曝气生物滤池的结构简图 污水从滤池上部流入 从下部流出滤池 在滤池中下部布设曝气管 一般距底部25cm 40cm处 进行曝气 曝气管上部起生物降解作用 下部主要起截留SS及脱落的生物膜的作用 运行中 因截留了SS及脱落的生物膜 水头损失会逐渐增加 达到设计值后 开始反冲洗 一般采用气水联合反冲 底部设反冲洗的气 水装置 4 1原理图 5 生物接触氧化法 生物接触氧化法 又称 淹没式生物滤池 采用与曝气池相同的曝气方法 提供微生物所需的氧量 并起搅拌与混合的作用 这样 又相当于在曝气池内投加填料 以供微生物栖息 因此 又称为接触曝气法 是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法 它具有活性污泥法特点的生物膜法 但又与一般生物膜法不尽相同 一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中 所以生物接触氧化池又称淹没式滤池 二是采用机械设备向废水中充氧 而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧 相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料 也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池 三是池内废水中还存在约2 5 的悬浮状态活性污泥 对废水也起净化作用 因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法 兼有生物膜法和活性污泥法的优点 5 1生物接触氧化法基本工艺流程 五 深度处理 膜分离技术的基本原理膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层 在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力 允许某些组分透过而保留混合物中其他组分 各组分透过膜的迁移率不同 从而达到分离目的的技术 是一种属于传质分离过程的单元操作 膜分离 微滤MF超滤UF纳滤NF反渗透RO电渗析EDI 1 微滤的基本原理 微滤 Microfiltration 简称为MF 又称为微孔过滤 它属于精密过滤 其基本原理是筛分过程 决定膜的分离效果是膜的物理结构 孔的形状和大小 2 超滤 超滤 Ultrafiltration 简称为UF 是一种加压膜分离技术 即在一定的压力下 使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜 而使大分子溶质不能透过 留在膜的一边 从而使大分子物质得到了部分的纯化 超滤膜对溶质的分离过程主要有 1 在膜表面及微孔内吸附 一次吸附 2 在孔中停留而被去除 阻塞 3 在膜面得机械截留 筛分 而一般认为超滤是一种筛分过程 3 纳滤 纳滤 Nanofiltration 简称为NF 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程 纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右 1 溶解 扩散模型渗透物溶解在膜中 并沿着它的推动力梯度扩散传递 在膜的表面形成物相之间的化学平衡 传递的形式是 能量 浓度 淌度 推动力 使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力 2 电效应纳滤膜上或者膜中有负的带电基团 其与电解质离子间形成静电作用 电解质盐离子的电荷强度不同 造成膜对于离子的截留率有差异 在含有不同价态离子的多元体系中 由于道南 DONNAN 效应 使得膜对不同离子的选择性不一样 不同的离子通过膜的比例也不相同 4 反渗透 一种以高于渗透压的压力作为推动力 利用选择性膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性 从水体中提取淡水的膜分离过程 5 电渗析 电渗析 Electr