禹城第二污水处理厂-工艺技术培训PPT课件.pptx

禹城市第二污水处理厂 重庆康达环保产业 集团 有限公司 工艺技术培训2013 7 20 2020 3 20 1 工艺技术培训 污水处理基本知识污水处理基本方法介绍实际运行情况 2020 3 20 2 一 污水处理基本知识 1 污水的来源 分类 组成 2 了解常规化学指标的含义 3 了解水污染法律法规 4 掌握污水排放标准 2020 3 20 3 1 污水的来源 分类 组成 污水的来源 1 生活污水 指人们日常生活中的排水 经由居住区 公共场所和工厂的厨房 卫生间 浴室及洗衣房等生活设施排出 2 工业废水 是从工业生产中排出的废水 3 降雨径流 是由城市降雨或冰雪融化水形成的城市污水处理后的排放和利用 1 排放水体 作为水体的补给水 2 灌溉田地 3 回用 生化性良好 适合活性污泥降解含大肠杆菌等较多 需消毒灭菌 生化性一般 可用活性污泥降解成分复杂 波动较大 不易控制 2020 3 20 4 1 城市污水中的主要污染物 1 无机污染物 2 有机污染物2 污水的水质指标污水的水质指标是用来衡量水在使用过程中被污染的程度BOD COD SS PH TN NH3 N TKN TP 重金属 微生物生物化学需氧量 BOD 表示在温度为20 和有氧的条件下由于好氧微生物分解水中有机物的生物化学需要的氧量 单位为mg l 化学需氧量 CODcr 在酸性条件下 用强氧化剂重铬酸钾将污水中有机物氧化为二氧化碳 水所消耗的氧量 用CODcr表示 悬浮物 SS 悬浮固体是水中未溶解的非胶态的固体物质 在条件适宜时可沉淀 2 常规化学指标的含义 2020 3 20 5 酸碱度 pH值 酸度和碱度是污水的重要污染指标 用pH值来表示 一般生活污水呈中性或弱碱性 工业污水多呈强酸性或强碱性 总氮 T N 氨氮 NH3 N 凯氏氮 TKN 总氮 为水中有机氮 氨氮和总氧化氮 亚硝酸氮及硝酸氮之和 的总和氨氮 是水中以NH3和NH4 形式存在的氮 它是有机氮化物氧化分解的第一步产物凯氏氮 是氨氮和有机氮的总和 总磷 是污水中各类有机磷和无机磷的总和 是植物性营养物质 导致缓流水体富营养化的主要物质 重金属 指原子序数在21 83之间的金属或相对密度大于4的金属 其中汞Hg 镉Cd 铬Cr 铅Pd毒性最大 微生物指标微生物的检测指标有大肠菌群数 大肠菌群指数 病毒及细菌总数 2020 3 20 6 3 污水排放标准 温度 12 括号外温度 12 括号内 超出范围严重影响微生物活性 注 一级A B是 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002中的规定 一级A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求 当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时 执行一级标准的A标准 2020 3 20 7 污水排放标准 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国污染防治法 中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法 GB18918 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 3 水污染法律法规 2020 3 20 8 掌握污水处理各构建物的原理 作用 掌握各构建物的运行管理 掌握本厂污水处理工艺流程 二 污水处理基本方法 2020 3 20 9 本厂工艺流程简图 对应构筑物粗格栅 提升泵 细格栅 旋流沉砂池 厌氧池 生化池 缺氧池 好氧池 配水井 二沉池 絮凝沉淀池 纤维转盘滤池 加氯消毒间 出水渠污泥井 储泥池 污泥脱水间 2020 3 20 10 一级处理 预处理 城市污水处理厂的预处理工艺通常包括格栅处理 泵房抽升和沉砂处理 格栅处理的目的是截流大块物质以保护后续水泵管线 设备的正常运行 泵房抽升的目的是提高水头 因进水管一般都在地下2 8m 以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物 沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂 石与大块颗粒物 以减少它们在后续构筑物中的沉降 防止造成设施淤砂 影响功效 造成磨损堵塞 影响管线设备的正常运行 预处理目的是将污水中悬浮物尽可能地沉降去除 一般可去除50 左右的悬浮物和25 左右的BOD5 2020 3 20 11 二级处理 生化处理 应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质 主要是由生化池和二沉池构成 利用曝气风机及专用曝气装置向曝气池内供氧 主要目的是通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O 这也就是好氧技术 生化池内微生物在反应过后与水一起源源不断地流入二次沉淀池 微生物沉在池底 并通过管道和泵回送到曝气池前端与新流入的污水混合 二次沉淀池上面澄清的处理水则源源不断地通过出水堰流出污水厂 工艺核心 活性污泥法 2020 3 20 12 三级处理 深度处理 应用化学沉淀法 生物化学法 物理化学法等 进一步去除污水中的磷 氮 难降解的有机物 无机盐等 三级处理是为了满足高标准的受纳水体要求或回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理 通用的工艺有混凝沉淀和过滤 深度处理的末端往往还要有加氯要求和接触池 随着城市社会经济的高水平发展 深度处理是未来发展的需要 本厂采用絮凝沉淀 加药PAC或PFS 纤维转盘过滤 截留ss 确保出水COD和SS达标排放 2020 3 20 13 污泥处理和污泥最终处置 处理目的 减容化 稳定化 无害化及综合利用 处理技术 浓缩 重力浓缩 机械浓缩 消化 厌氧消化 好氧消化 脱水 带式 板框压滤机 离心脱水机 最终处置 填埋 我国广泛采用 堆肥 含重金属 焚烧 成本太高 2020 3 20 14 什么是A2O A2O法又称AAO法 是英文Anaerobic Anoxic Oxic首字母的简称 厌氧 缺氧 好氧法 是一种常用的污水处理工艺 可用于二级污水处理或三级污水处理 以及中水回用 具有良好的脱氮除磷效果 原理 具有脱氮除磷功能的活性污泥法 2020 3 20 15 活性污泥法 活性污泥法组成 由生化池 沉淀池 污泥回流和剩余污泥排除系统所组成 通过处理系统中活性污泥在有氧条件下 将废水中的有机物氧化分解为无机物 从而达到废水净化的目的 活性污泥组成 微生物 细菌 真菌 原生动物和后生动物 及其代谢产物 悬浮物质 胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体 活性污泥法中微生物生长环境 合适的PH值 6 9 水温 15 25 溶解氧 2 4mg L 营养物质平衡 BOD N P 100 5 1 微量元素 钾 镁 铁 2020 3 20 16 脱氮除磷 导致水体富营养化 氮 磷是营养元素 工业废水和生活污水中的氮 磷大量进入水体后 水生生物特别是藻类将大量繁殖 大量死亡的水生生物被微生物分解 分解过程中消耗大量的溶解氧 水中的溶解氧浓度急剧下降 从而影响了鱼类等水生生物的生存 为控制水体富营养化 污水厂出水中的氮 磷含量必须达到一定标准 而且无论在国内还是在国外 此标准日趋严格 1 为什么要脱氮除磷 2020 3 20 17 A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中 菌群主要由硝化菌和反硝化菌 聚磷菌组成 脱氮 在好氧段 硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮 通过生物硝化作用 转化成硝酸盐 在缺氧段 反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用 转化成氮气逸入到大气中 从而达到脱氮的目的 除磷 在厌氧段 聚磷菌释放磷 并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物 而在好氧段 聚磷菌超量吸收磷 并通过剩余污泥的排放 将磷除去 有机氮 氨氮 NH4 N 亚硝态氮 NO2 硝态氮 NO3 N2外排 脱氮除磷如何进行 2020 3 20 18 A2O各反应器单元功能 1 厌氧反应器 原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入 本反应器主要功能是释放磷 同时部分有机物进行氨化 有机氮转为氨氮 2 缺氧反应器 首要功能是脱氮 硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的 内循环的混合液量较大 一般为2 4Q Q为原污水流量 3 好氧反应器 曝气池 这一反应单元是多功能的 去除BOD 硝化和吸收磷等均在此处进行 内循环混合液从这里回流到缺氧反应器 4 沉淀池 功能是泥水分离 污泥一部分回流至厌氧反应器 上清液作为处理水排放 工艺特点 1 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷的功能 2 在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中 该工艺流程最为简单 总的水力停留时间也少于同类其他工艺 3 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI一般小于100 不会发生污泥膨胀 4 污泥中磷含量高 将活性污泥中的含磷量从1 5 2 0 常规活性污泥法 P VSS 增加至5 7 2020 3 20 19 A2O工艺处理效果的影响因素 1 污水中生物降解有机物对脱氮除磷的影响 2 污泥龄ts的影响 在厌氧池 要有较高的有机物浓度 BOD TP 20 释磷效果才好 在缺氧池 应有充足的有机物 可认为碳源充足 而在好氧池的有机物浓度应较小 保证硝化细菌在好氧池中占优势生长 使硝化作用完全 一方面 因自养型硝化菌比异养型好氧菌 碳氧化 的最小比增殖速度小得多 要使硝化菌存活并成为优势菌群 则污泥龄要长 经实践证明一般为20 30d为宜 但另一方面 A2O工艺中磷的去除主要是通过排出含高磷的剩余污泥而实现的 如ts过长 则每天排出含高磷的剩余污泥量太少 达不到较高的除磷效率 同时过高的污泥龄会造成磷从污泥中重新释放 更降低了除磷效果 所以污泥龄越短越好 权衡上述二方面的影响 A2O工艺的污泥龄一般宜为15 20d 2020 3 20 20 4 混合液回流比RN的影响 内回流 3 DO的影响 好氧池 DO为2mg L左右为宜 太高则内回流的高浓度DO会抑制影响反硝化效果 太低则限制了好氧池硝化菌的生长率 缺氧池 由于溶解氧与硝酸盐竞争电子供体 同时还抑制硝酸盐还原酶的合成和活性 影响反硝化脱氮 为此 缺氧段DO 0 5mg L 厌氧池 在严格的厌氧环境下 聚磷菌才能从体内大量释放出磷而处于饥饿状态 为好氧段大量吸磷创造了前提 从而才能有效地从污水中去除磷 但由于回流污泥将溶解氧和NO x带入厌氧段 很难保持严格的厌氧状态 所以一般要求DO 0 2mg L 这对除磷影响不大 从好氧池流出的混合液 很大一部分要回流到缺氧段进行反硝化脱氮 混合液回流比的大小直接影响反硝化脱氮效果 回流比RN大 脱氮率提高 但回流比RN太大时则混合液回流的动力消耗太大 造成运行费用大大提高 一般为200 400 2020 3 20 21 5 污泥回流比R 外回流 回流污泥是从二沉池底流回到厌氧池 靠回流污泥维持各段污泥浓度 使之进行生化反应 如果污泥回流比R太小 则影响各段的生化反应速率 反之回流比R太高 则会带入过多的氧而影响厌氧和缺氧的处理效果 一般为60 100 6 水力停留时间HRT的影响 根据实验和运行经验表明 A2 O工艺总的水力停留时间HRT一般为6 8h 而三段HRT的比例为厌氧段 缺氧段 好氧段 1 1 3 4 7 温度的影响 好氧段 硝化反应在5 35 时 其反应速率随温度升高而加快 适宜的温度范围为30 35 缺氧段的反硝化反应可在5 27 进行 反硝化速率随温度升高而加快 适宜的温度范围为15 25 厌氧段 温度对厌氧释磷的影响不太明显 在5 30 除磷效果均很好 8 pH值的影响 在厌氧段 聚磷菌厌氧释磷的适宜pH值是6 8 在缺氧反硝化段 对反硝化菌脱氮适宜的pH值为6 5 7 5 在好氧硝化段 对硝化菌适宜的pH值为7 5 8 5 2020 3 20 22 A2O的缺陷 1 除磷效果难再提高 污泥增长有一定限度 不易提高 特别是P BOD值高时更甚 2 脱氮效果也难再进一步提高 内循环量一般以2Q为限 不宜太高 3 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧 减少停留时间 防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现 但溶解氧浓度也不宜过高 以防循环混合液对缺氧反应器的干扰 2020 3 20 23 结合禹城二污构筑物和工艺运行实际情况进行讲解 谢谢 2020 3 20 24 生物脱氮原理深入讲解 如有必要 生物脱氮原理主要是通过氨化反应 硝化反应和反硝化反应三个过程将氮除去 一 氨化反应有机氮化合物在氨化菌的作用下 分解 转化为氨态氮 以氨基酸为主 其反应式为 RCHNH2COOH O2RCOOH CO2 NH3氨化菌二 硝化反应在好养条件下 硝化菌将氨态氮进一步分解氧化 就此分两个阶段进行 首先在亚硝化菌的作用下 使氨态氮转化为亚硝酸氮 NO2 继之 亚硝酸氮在硝酸菌的作用下 进一步转化为硝酸氮 NO3 其总反应式为 NH4 2O2NO3 H2O 2H 硝化反应正常进行应保持的环境条件 2020 3 20 25 1 好氧条件 满足 硝化需氧量 的要求 并保持一定的碱度 由上式可以看到 在硝化过程中 1mol原子氮 N 氧化成硝酸氮 需要2mol分子氧 O2 即1g氮完成硝化反应需氧4 57g 这个需氧量称为 硝化需氧量 据试验结果证实 溶解氧含量不能低于1mg L 其次 在硝化反应过程中 将释放出H 离子 致使混合液中H 离子浓度增高 从而使pH值下降 硝化菌对pH值的变化十分敏感 为保持适宜的pH值 一般为8 0 8 4 应当在污水中保持足够的碱度 以保证对在反应过程pH值的变化 起到缓冲的作用 一般来说 1g氨态氮完全硝化 需碱度 以CaCO3计 7 1g2 混合液中有机物含量不应过高 BOD值应在15 20mg L以下 硝化菌是自养型细菌 有机物浓度并不是它的生长限制因素 故在硝化反应过程中 混合液中的含C有机物不应过高 一般BOD值在20mg L以下 若BOD浓度过高 会使增殖速度较高的异养性细菌迅速增值 从而使自养型的硝化菌得不到优势 不能成为优占种属 硝化反应无法进行 2020 3 20 26 三 反硝化反应在缺氧条件下 硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下 被还原为气态氮 N2 这个过程称为反硝化反应 在反硝化过程中 硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动 可能有两种转化途径 即 同化反硝化 合成 最终形成有机氮化物 成为菌体的组成部分 另一为异化反硝化 分解 最终产物是气态氮 反硝化反应正常进行应保持的环境条件1 溶解氧反硝化菌是异养兼性厌氧菌 只有在无分子氧而同时存在硝酸和亚硝酸离子的条件下 它们才能够利用这些离子中的氧进行呼吸 使硝酸盐还原 若反应器内溶解氧较高将使反硝化菌利用氧进行呼吸 阻碍硝酸氮的还原 但是 另一方面 在反硝化菌体内某些酶系统组分只有在有氧条件下 才能合成 这样 反硝化菌以在厌氧 好氧交替的环境中生活为宜 溶解氧应控制在0 5mg L以下 2 pH值反硝化菌最适宜的pH值是6 5 7 5 2020 3 20 27 除磷原理 A2 O工艺在除磷工艺里实质上就是生物除磷与化学除磷相结合的一种工艺一 生物除磷原理所谓生物除磷 是利用聚磷菌一类的微生物 能够过量地 在数上超过其生理需要 从外部环境摄取磷 并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内 形成高磷污泥 排出系统外 达到从污水中除磷的效果 生物除磷机理比较复