污水处理基础知识+工艺培训(全)ppt课件

城镇污水处理厂污水处理知识培训 目录 四大部分内容 污水处理基本理论知识 1 城镇污水处理厂主要工艺 城镇污水处理厂减排核查方法 不考 科学减排核查的注意要点 不考 2 3 4 常见基本概念 污水处理 为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求 对其进物理的 化学的 生物的净化的过程 污水水量 在一定的时间内排放污水的量 常用m3 d或m3 h表示 常见基本概念 污水水质 用各种指标表征的污水的物理 化学或生物性质 常见的指标有PH SS COD BOD NH3 N TP 油类物质 重金属 大肠杆菌 色度 温度等 SS Suspendedsolid 固体悬浮物 一般单位mg L 一般指用滤纸过滤水样 将滤后截留物在105 温度中干燥恒重后的固体重量 常见基本概念 污水水质 COD ChemicalOxygenDemand 化学需氧量 一般单位mg L 是指在一定的条件下 采用一定的强氧化剂处理水样时 所消耗的氧化剂量 它是表示水中还原性物质多少的一个指标 水中的还原性物质有各种有机物 亚硝酸盐 硫化物 亚铁盐等 但主要的是有机物 因此 化学需氧量 COD 又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标 化学需氧量越大 说明水体受有机物的污染越严重 常见基本概念 污水水质 BOD BiochemicalOxygenDemand 生化需氧量 一般单位mg L 有机污染物经微生物分解所消耗溶解氧的量 NH3 N氨氮 一般单位mg L 氨氮是指水中以游离氨 NH3 和铵离子 NH4 形式存在的氮 常见基本概念 厌氧 污水生物处理中 没有溶解氧也没有硝态氮的环境状态 溶解氧在0 2mg L以下 好氧 污水生物处理中 有溶解氧或兼有硝态氮的环境状态 溶解氧在2 0mg L以上 缺氧 污水生物处理中 溶解氧不足或没有溶解氧但有硝态氮的环境状态 溶解氧在0 2 0 5mg L左右 常见基本概念 曝气 指将空气中的氧强制向液体中转移的过程 其目的是获得足够的溶解氧 此外 曝气还有防止池内悬浮体下沉 加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的 从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下 对污水中有机物的氧化分解 活性污泥 由细菌 真菌 原生动物和后生动物等各种生物和金属氢氧化物等无机物所形成的污泥状的絮凝物 有良好的吸附 絮凝 生物氧化和生物合成性能 常见基本概念 活性污泥法 利用活性污泥在废水中的凝聚 吸附 氧化 分解和沉淀等作用 去除废水中有机污染物的一种废水处理方法 生物膜法 使废水接触生长在固定支撑物表面上的生物膜 利用生物降解或转化废水中有机污染物的一种废水处理方法 常见基本概念 气浮 气浮法是在水中通入或产生大量的微细气泡 使其附着在悬浮颗粒上 造成密度小于水的状态 利用浮力原理使它浮在水面 从而获得固 液分离的方法 产生微气泡的方式有曝气和溶气等 混凝 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物能互相聚合 长大至能自然沉淀的程度 这个方法称为混凝沉淀 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 常见基本概念 过滤 在水处理过程中 过滤一般指以石英砂等粒状填料层截留水中悬浮物质 从而使水获得澄清的工艺过程 过滤的主要作用是去除水中的悬浮或胶态物质 特别是能有效去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等 对BOD和COD等也有某种程度的去除效果 沉淀 利用悬浮物和水的密度差 重力沉降作用去除水中悬浮物的过程 常见基本概念 几种常用药剂的简称 PAC 聚合氯化铝PAM 聚丙烯酰胺纯碱 NaCO3烧碱 NaOH熟石灰 Ca OH 2生石灰 CaO 常见基本概念 常用设备 格栅 人工格栅 机械格栅 刮渣机 刮油 刮渣 水泵 潜污泵 管道泵等 风机 罗茨风机 离心风机 填料 弹性填料 组合填料等 曝气设备 曝气管 曝气头等 气浮设备 浅层气浮 涡凹气浮等 过滤设备 一般过滤 超滤 反渗透等 消毒设备 CLO2消毒 紫外消毒等 污泥脱水设备 板框压滤机 带式压滤机 离心机等 仪器 仪表 PH计 液位计等 电线 电缆管道 阀门中控设备 废水的来源 废水来源与特性 根据来源不同 废水可分为生活污水和工业废水两大类 生活污水 人们在日常生活中所产生的废水 工业废水 在工业生产过程中所排出的废水 废水的特性 废水中的污染物种类大致可如下区分 固体污染物 有机污染物 营养性污染物 酸碱污染物 有毒污染物 油类污染物 生物污染物 感官性污染物和热污染等 为了表征废水水质 规定了许多水质指标 主要有SS COD BOD pH N P 油含量 色度 温度 重金属 大肠杆菌等 一 固体污染物固体污染物常用悬浮物 SS 和浊度两个指标来表示 浊度 水的透明程度的量度 指水溶液中所含颗粒物对光的散射情况 水质分析中规定 1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位 简称1度 二 有机污染物主要用生化需氧量 BOD 化学需氧量 COD 等指标来描述 三 营养性污染物主要是氮 磷化合物 NH3 N TP 引起富营养化 四 酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来 水质标准中以pH值来反映其含量水平 五 有毒污染物废水中的毒物可分为三大类 无机化学毒物 有机化学毒物和放射性物质 无机化学毒物无机化学毒物包括金属和非金属两类 有机化学毒物这类毒物大多是人工合成有机物 难以被生化降解 主要有 农药 DDT 有机氯 有机磷等 酚类化合物 聚氯联苯 稠环芳烃 如苯并芘 芳香族氨基化合物等放射性物质放射性是指原子核衰变而释放射线的物质属性 六 油类污染物包括 石油类 和 动植物油 两项 七 生物污染物生物污染物主要是指废水中的致病性微生物 它包括致病细菌 病虫卵和病毒 水质标准中的卫生学指标有细菌总数和总大肠杆菌群数两项 八 感官性污染物废水中能引起异色 浑浊 泡沫 恶臭等现象的物质 虽无严重危害 但能引起人们感官上的极度不快 被称为感官性污染物 各类水质标准中 对色度 臭味 浊度 漂浮物等指标都作了相应的规定 九 热污染废水温度过高而引起的危害 叫做热污染 水质标准 水质标准是用水对象 包括饮用和工业用水对象等 所要求的各项水质参数应达到的限值 可分为国家标准 地方标准和行业标准等不同等级 一 污水的排放标准1 国家标准1 地表水环境质量标准 GB3838 2002本标准适用于中华人民共和国领域内江河 湖泊 运河 渠道 水库等具有使用功能的地表水水域 具有特定功能的水域 执行相应的专业用水水质标准 2 污水综合排放标准 GB8978 1996本标准适用于现有单位水污染物的排放管理 以及建设项目的环境影响评价 建设项目环境保护设施设计 竣工验收及其投产后的排放管理 3 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 本标准适用于城镇污水处理厂出水 废气排放和污泥处置 控制 的管理 2 地方标准 广东省地方污水排放标准DB4426 2001 辽宁省污水综合排放标准 上海市地方标准污水综合排放标准 天津市污水综合排放标准 3 行业标准 医院污水排放标准 GB3548 83 钢铁行业水污染物排放标准 柠檬酸工业污染物排放标准 制革工业水污染物徘放标准 GB3549 83 纺织染整工业水污染物排放标准 GB4287 92 造纸工业水污染物排放标准 GB3544 92 石油炼制工业水污染物排放标准 GB3551 83 肉类加工工业水污染物排放标准 GBl3457 92 合成氨工业水污染物排放标准 GBl3458 92 将处理方法分可分为分离法和转化法两类 废水处理方法综述 一 分离法 二 转化法 污水处理基本理论知识 城市污水的组成城市污水的污染指标水污染的危害水处理基本方法污水生物处理 污水处理基本理论知识 城市污水的组成 生活污水工业废水入渗地下水合流制排水系统的初期雨水 污水处理基本理论知识 城市污水的污染指标 物理指标浊度 色度 嗅味 SS 水温等化学指标无机物污染指标 pH 氮 磷 无机盐 重金属离子有机物污染指标 BOD COD TOC 毒物生物指标细菌总数 粪大肠菌群数 病毒 污水处理基本理论知识 水污染的危害 水体物理性污染和危害水温 色度 SS水体无机物污染和危害氮 磷污染水体富营养化重金属污染通过食物链的富集 对人类 动植物产生毒害作用水体有机物污染和危害有机物污染微生物耗氧导致水质恶化油类污染油膜覆盖导致水生态恶化毒性有机物污染对人类和水生物产生危害水体病原微生物污染和危害 污水处理基本理论知识 水处理基本方法 污水一级处理 包括强化一级处理 物理方法 污水二级处理 以生物处理为主体的处理工艺 污水深度处理 进一步去除二级处理不能完全去除的污染物 污水处理基本理论知识 污水一级处理 处理对象漂浮物 悬浮物 比重较大的无机颗粒 部分有机污染物处理方法格栅截留 重力分离 离心分离处理构筑物格栅 沉砂池 沉淀池 气浮池 污水处理基本理论知识 污水二级处理 处理对象胶体和溶解性有机物 BOD COD 氮 磷处理方法生物法 利用微生物降解有机污染物 脱氮除磷 化学法 通过加药去除相关污染物 如加药除磷 处理构筑物活性污泥法 传统活性污泥法 A2 O法 氧化沟 SBR等 生物膜法 生物滤池 生物转盘 接触氧化 生物流化床 污水处理基本理论知识 污水深度处理 处理对象进一步去除氮 磷 SS和有机物 BOD COD 处理方法生物法 物化法 物理法处理构筑物生物除磷脱氮系统 曝气生物滤池BAF MBR混凝 沉淀 过滤 CMF 活性炭吸附过滤电渗析 反渗透 污水处理基本理论知识 污泥处理 污水处理过程中产生的污泥量大 含水率高 成分复杂 易腐化发臭 造成二次污染 必须及时有效地进行处理和处置 污泥处理的目的 污泥减量化 无害化及资源化 污水处理基本理论知识 污泥处理 常用的污泥处理方法污泥浓缩 污泥消化 好氧消化和厌氧消化 污泥脱水等常用的污泥处理流程生污泥浓缩消化机械脱水最终处理生污泥浓缩消化自然干化最终处理生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处理污泥浓缩机械脱水最终处理污泥机械脱水最终处理污泥最终处理方式农田利用与土地处理 要求污泥进行无害化处理 污泥堆肥 污泥制造建筑材料 污泥填地 污泥焚烧等 污水处理基本理论知识 污泥处理 带式脱水机 污泥匀质池 污泥浓缩池 离心脱水机 污水处理基本理论知识 污泥处理 污泥性质指标污泥的含水率 污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数 P 污泥的比重 一般情况下以1计 污泥中的挥发性固体与灰分 污泥中的重金属离子含量 污泥中的肥分 污泥的可消化程度 污水处理基本理论知识 污泥处理 常见污泥的含水率 污水处理基本理论知识 消毒 常用的消毒方法紫外线消毒二氧化氯消毒臭氧消毒 污水处理基本理论知识 紫外线消毒 紫外线杀菌消毒原理是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA 脱氧核糖核酸 或RNA 核糖核酸 的分子结构 造成生长性细胞死亡和 或 再生性细胞死亡 达到杀菌消毒的效果 紫外线可以杀灭各种微生物 包括细菌繁殖体 芽胞 分支杆菌 病毒 真菌 立克次体和支原体等 具有广谱性 污水处理基本理论知识 紫外线消毒 污水处理基本理论知识 二氧化氯消毒 二氧化氯是一种水溶性的强氧化剂 在水中以二氧化氯单体存在 不聚合生成ClO2气体 不与有机物结合 不生成三氯甲烷致癌物 如果以氯气的氧化能力为100 那么二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2 6倍 次氯酸钠的2 0倍 双氧水的1 3倍 所以二氧化氯是氧化类消毒剂消毒效果最好的消毒剂 同时二氧化氯可以氧化水中多种有机物 无机物 具有脱色的效果 污水处理基本理论知识 二氧化氯消毒 污水处理基本理论知识 臭氧消毒 臭氧分子很不稳定 在常温常压下 容易分解为氧 O2 和氧原子 O 单个氧原子具有很强的活性 能够氧化分解细菌内部的生物活性酶 破坏细胞器和核糖核酸 还可以渗透到细胞膜组织 侵入细胞膜内使细胞发生通透性畸变 导致细胞溶解死亡 并将死亡细菌内的遗传基因 寄生菌种 寄生病毒粒子 噬菌体 支原体及热源等溶解变性死亡 臭氧灭菌消毒属于溶菌剂 即可以达到 彻底 永久地 消灭物体内部所有微生物 污水处理基本理论知识 臭氧消毒 污水处理基本理论知识 污水生物处理 活性污泥法的基本理论生物膜法的基本理论生物除磷脱氮基本原理 污水处理基本理论知识 活性污泥法 活性污泥法实质上是经过强化的自然界水体自净的人工模拟 在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体 包括细菌类 真菌类 原生动物 后生动物等 在微生物群体新陈代谢功能的作用下 有机污染物被转化为稳定的无机物质 正常的城市污水的活性污泥外观呈黄褐色絨絮状 具有较大的比表面积 含水率很高 一般在99 以上 污水处理基本理论知识 活性污泥法 基本流程 污水处理基本理论知识 活性污泥法 净化污水过程 污水处理基本理论知识 活性污泥法 生物代谢过程模式 污水处理基本理论知识 活性污泥法 活性污泥增长曲线 污水处理基本理论知识 活性污泥法 活性污泥法主要参数BOD负荷F M Ns Nv 污泥龄 ts 生物固体停留时间污泥容积指数 SVI 污泥浓度 污泥回流比 剩余污泥量 污水处理基本理论知识 活性污泥法 BOD负荷F M Ns kgBOD5 kgMLSS d 污泥龄 d 生物固体停留时间 SRT 污水处理基本理论知识 活性污泥法 污泥容积指数 mL g SVI是判断活性污泥沉降性能和生物活性的指标 正常活性污泥的SVI应在80 150之间 一般为120左右 一般SVI150 说明活性污泥沉降性能变差 有膨胀趋势 污水处理基本理论知识 活性污泥法 活性污泥法常用运行方式传统活性污泥法处理系统 普通曝气 阶段曝气活性污泥法处理系统吸附再生活性污泥法处理系统延时曝气活性污泥法处理系统完全混合活性污泥法处理系统深井曝气活性污泥法处理系统纯氧曝气活性污泥法处理系统 污水处理基本理论知识 活性污泥法 污水处理基本理论知识 活性污泥法 活性污泥法典型工艺氧化沟工艺 环状沟渠 介于完全混合型和推流型之间 溶解氧梯度明显 SBR工艺 通过时间上的推流排序 在同一反应器内完成活性污泥处理过程 无需二沉池 设置生物选择区 污泥不易膨胀 A2 O工艺 功能分区明显 分厌氧区 缺氧区及好氧区 根据不同水质可设计不同的流程组合 下一章节内容将详细介绍这几种工艺 污水处理基本理论知识 生物膜法 生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术 两者最大的区别在于膜法引入了 载体 微生物在载体上生长繁殖 并形成了膜状生物污泥 生物膜 在生物膜表面和内部生长着大量的各种类型的微生物和微型动物 形成有机污染物 细菌 原生动物 后生动物 的食物链 有机污染物通过传质作用进入膜表面和内部 并通过细菌的代谢活动而被降解 污水处理基本理论知识 生物膜法 污水处理基本理论知识 生物膜法 生物膜的构造和代谢工况 生物载体 污水 空气的对流接触 养料 污水中的有机物 空气中的氧 的传递 好氧代谢产物的传递 CO2 H2O NH3 生物膜的增殖 厌氧层形成 厌氧代谢产物的传递 CH4 H2S N2 生物膜的老化 脱落和更新 污水处理基本理论知识 生物膜法 生物膜脱落的主要原因生物膜过厚 营养物质不能到达 微生物处于内源呼吸或死亡 生物膜附着力减弱 生物膜内侧厌氧层代谢产物传递过程中的气体顶托作用 生物膜中小型昆虫的穿凿蠕动 使生物膜松动脱落 水力剪切 冲刷作用造成生物膜松动脱落 污水处理基本理论知识 生物膜法 生物膜法典型工艺生物滤池生物接触氧化 生物转盘 污水处理基本理论知识 生物滤池 生物滤池动力学特征污水沿滤池高度自上而下滴落 污水BOD浓度沿滤池高度自上而下变化 相当于推流式活性污泥工艺 有机物负荷 上高 下低生物膜分布 上厚 下薄生物相分布 上低级 下高级 生物滤池普通 生物滤池高负荷 生物滤池塔式 生物滤池的工艺类型 生物滤池曝气 污水处理基本理论知识 生物滤池 曝气生物滤池主要特点 气 液 固三相对流接触 氧的转移率高 动力消耗低 具有截留悬浮物和脱落生物膜的净化功能 无需二沉池 采用3 5mm的颗粒滤料 石英砂 陶粒 活性炭等 比表面积大 生物浓度高 8000 23000mg L 处理效果好 无需污泥回流 也无污泥膨胀之虑 维护管理方便 工程应用 微污染水处理污水二级和三级处理工业废水处理 造纸 食品 制药 污水处理基本理论知识 生物接触氧化 生物接触氧化是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物处理技术 兼具两者的特点 所以也称为 悬浮 附着生物接触氧化法 气 液 固三相混合接触 加之填料的分割作用 水流状态好 氧利用率高 不产生滤池蝇和臭气 操作简单 运行管理方便 适用于工业废水处理和污水深度处理 污水处理基本理论知识 生物脱氮除磷 污水经常规二级生物处理后 还含有相当数量的污染物质 如 BOD COD SS 氮 磷等 这些污染物会导致 水体富营养化 水质恶化 不能达标排放 不能满足回用要求 必进行脱氮除磷处理 污水处理基本理论知识 生物脱氮 含氮化合物 硝化反应过程 NO 3 N2 反硝化反应过程 污水处理基本理论知识 生物脱氮 污水处理基本理论知识 生物除磷 聚磷菌在厌氧条件下释放磷 好氧条件下过量吸磷 然后通过排泥的方式将磷从系统中去除 厌氧放磷过程 H3PO4 能量 好氧积磷过程 H3PO4 聚磷菌 能量 好氧条件 厌氧条件 污水处理基本理论知识 生物脱氮除磷工艺流程 氨化 放磷 脱氮 除BOD 硝化 吸收磷 硝化液回流 城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类 1 一级处理 预处理 以沉淀为主体的处理工艺 主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质 一级处理属于二级处理的预处理 包括 粗细格栅 沉砂池 初沉池 水解池 混凝沉淀池 一级强化 等 城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类 2 二级处理 生物处理 以生物降解为主体的处理工艺 主要去除水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质 是城镇污水厂的核心部分 二级处理主要分为两大类 活性污泥法和生物膜法 好氧生物处理技术是世界各国城市污水处理厂普遍采用的污水处理工艺 分为活性污泥法和生物膜法两种 活性污泥法是水体自净的人工强化 是使微生物群体 聚居 在活性污泥上 活性污泥在反应器 曝气池内呈悬浮状 与污水广泛接触 使污水净化的技术 生物膜法是土壤自净的人工强化 是使微生物群体以膜状附着在物体的表面上 与污水接触 使污水净化的技术 活性污泥法 生物膜法及其变种变工艺 各有特点和应用条件 在选择的时候 应根据各地区的水质 水量 受纳水体 气候 环境 经济情况等条件确定 活性污泥法工艺在净化机制上 没有什么突破 历经几十年的发展与革新 现已拥有以传统活性污泥法为基础的多种运行方式 如A O除磷工艺 A O脱氮工艺 A2 O 厌氧 缺氧 好氧活性污泥法工艺 同步脱氮除磷工艺 氧化沟工艺 A B法 各种SBR法 序批式活性污泥法 载体活性污泥法 一体化活性污泥法等等 近十几年来 活性污泥法最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中来 使厌氧和好氧状况在生化池中同时存在或反复周期性地实现 但其基本流程原理与标准法是一致的 城镇污水处理厂主要工艺 活性污泥法 氧化沟 A2 O SBR 活性污泥法三大工艺 目前城镇污水处理厂应用最为广泛的三种污水处理工艺 厌氧 缺氧 好氧活性污泥法工艺 序批式活性污泥法 城镇污水处理厂主要工艺 生物膜法两大工艺 目前城镇污水处理厂应用较多的两种生物膜法工艺 城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类 3 三级处理 深度处理 在一级 二级处理基础上的进一步处理 城镇污水处理厂的三级处理也即深度处理 通常以污水回用为目的 包括 混凝沉淀 砂滤 机械过滤 膜过滤等 城镇污水处理厂主要工艺 自执行GB18918 2002一级A标准和江苏省地方标准DB32标准后 江苏省范围内绝大部分的城镇污水处理厂均通过提标改造方式形成了一级 二级和深度处理的完整工艺流程 出水水质标准得到了提高 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 格栅一般分为粗格栅 10 20mm 和细格栅 3 10mm 常用的有回转式 三索式 阶梯式 转鼓式等 回转式 三索式 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 格栅一般分为粗格栅 10 20mm 和细格栅 3 10mm 常用的有回转式 三索式 阶梯式 转鼓式等 阶梯式 转鼓式 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 沉砂池 平流式沉砂池浅池 平流 流速 时间控制工艺尺寸 重力沉砂 多斗贮砂 重力 水力排砂 曝气沉砂池方形断面 曝气旋流 摩擦碰撞 强化分离 水流正交 挡板隔渣 坡底 边槽集砂 移动式机械刮吸排砂 旋流沉砂池 比式沉砂池 多尔沉砂池 钟形断面 切向进水 机械旋流 强化分离 中心砂斗 气提排砂 沉砂池的主要功能是去除比重较大的无机颗粒 杂质等物质 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 沉砂池 曝气沉砂池 平流式沉砂池 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 沉砂池 旋流沉砂池 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 初沉池 平流式 辐流式 初沉池的主要功能是去除部分悬浮物 颗粒性有机污染物 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 水解池 泥法水解池 膜法水解池 水解池的主要功能同初沉池类似 并可提高污水可生化性 城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍 混凝沉淀池 城镇污水处理厂一级处理设置混凝沉淀池主要是通过投加化学药剂如石灰 金属盐类 去除污水中较多的悬浮物 属于一级强化处理措施 由于投药量较大 一般的城镇污水处理厂较少使用 通常应用在工业废水比例较高的城镇污水处理厂中 城镇污水处理厂主要工艺 活性污泥法 氧化沟 A2 O SBR 活性污泥法三大工艺 目前城镇污水处理厂应用最为广泛的三种污水处理工艺 厌氧 缺氧 好氧活性污泥法工艺 序批式活性污泥法 厌氧 好氧活性污泥法工艺 A O法 是具有生物选择机能并兼有脱氮除磷功能的标准活性污泥法变法 所谓厌氧就是生化反应段内溶解氧趋于零状态 在这种环境下迫使专性好氧微生物 丝状菌代谢机能锐减 抑制了其繁殖 起到了厌氧生物选择作用 从而可以防止污泥膨胀现象发生 A O活性污泥法工艺在普遍活性污泥法前段加入厌氧段 通过污泥负荷的变化来实现除磷或脱氮的功能 在A O法的基础上又发展了A2 O法 即在厌氧 好氧段之间加入缺氧段以实现同步除磷脱氮 由于其污泥负荷适应范围较小 因此在实际运行中往往按偏重于除磷或脱氮之一功能进行 A O法 A2 O法工艺由于出水水质稳定 能耗不高 运行管理方便等特点 在国内外大中型污水厂中采用最多 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 A O工艺 A O工艺于20世纪80年代初开发 是目前广泛采用的城市污水生物脱氮工艺之一 它的最大优点是可以充分利用原水中的有机碳源进行反硝化 能有效的去除BOD和含氮化合物 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 A2 O工艺 A2 O工艺即厌氧 缺氧 好氧工艺 是在A O工艺基础上增设厌氧区而具有脱氮和除磷能力的新型污水处理工艺 它能够在去除有机物的同时进行生物除磷脱氮去除氮磷 除磷 脱氮 好氧 硝化 A A O 硝化液回流 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 A2 O工艺 A2 O工艺的主要特点 总水力停留时间小于其它同类工艺 运行稳定 出水水质可保证 厌氧 缺氧 好氧交替运行 丝状菌不易繁殖 所以基本不存在污泥膨胀问题 硝化过程消耗的碱度由缺氧过程补充 系统可保持碱度平衡 A2 O工艺采用连续流 水质水量相对稳定 脱氮效果好 适合大型污水处理厂 电耗相对较低 鼓风曝气 可以核对气水比 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 A2 O工艺 A2 O工艺运行现场 缺氧池 厌氧池 好氧池 厌氧池 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 A2 O工艺 A2 O工艺的不同形式 普通A2 O工艺 厌氧 缺氧 好氧倒置A2 O工艺 缺氧 厌氧 好氧UCT工艺 厌氧 缺氧 好氧 污泥回流到缺氧 缺氧混合液再回流到厌氧 污泥回流 原污水 脱氮 除磷 好氧 硝化 A A O 硝化液回流 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 倒置A2 O工艺 倒置A2 O工艺流程 优先利用进水碳源进行脱氮 减少回流污泥中硝氮对除磷的影响 污泥回流 原污水 除磷 脱氮 好氧 硝化 A A O 硝化液回流 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 UCT工艺 UCT工艺流程 混合液回流 增加了一级回流能耗 解决了回流污泥中的硝态氮对除磷的影响 城镇污水处理厂主要工艺 活性污泥法 氧化沟 A2 O SBR 活性污泥法三大工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟法 于五十年代由荷兰人巴斯维尔所开发 主要有卡鲁塞尔 Carrousel 式 三沟式 一体化式 奥贝尔 Orbal 式等几种技术形式 氧化沟法是一条闭合的生化反应沟渠 以转碟或转刷为充氧和水流动力 流程简单 对运行管理要求较低 多用于延时曝气 产生污泥量少 污泥易于脱水 氧化沟法在我国南方地区及中西部地区得到广泛应用 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 氧化沟工艺是目前城市污水处理最实用的工艺 氧化沟又称 循环曝气池 污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动 近年来 国内新建的城市污水处理厂约有一半采用氧化沟工艺 氧化沟工艺采用连续流 水质水量非常稳定 脱氮效果好 抗水量水质冲击能力强 电耗一般比鼓风曝气稍高 产泥量较少 氧化沟工艺的特点 一般呈环状沟渠形 也可以是长方形和圆形等 断面有梯形 单侧梯形和矩形 水深一般为3 5 5 0m 氧化沟工艺流程简单 管理方便 污泥产量少且稳定氧化沟具有很好的耐冲击负荷能力 处理效果好且稳定 氧化沟具有较好的脱氮除磷性能 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 氧化沟工艺大体上可以分为五类 卡鲁塞尔氧化沟 分建式 多沟串联 有单独的二沉池 采用表曝机曝气 沟深大于多沟交替式氧化沟 奥贝尔氧化沟 分建式 同心圆氧化沟 有单独二沉池 采用转碟曝气 沟深也较大 多沟交替式氧化沟 采用转刷曝气 有单沟 双沟 DE型 分建 和三沟式 T型 合建 一体化氧化沟 合建式 二沉池建在氧化沟内 微孔曝气氧化沟 分建式 有单独的二沉池 采用鼓风曝气 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 卡鲁塞尔氧化沟 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 城镇污水处理厂主要工艺 奥贝尔氧化沟 奥贝尔氧化沟 多沟交替式氧化沟 DE氧化沟两沟轮流倒换 出水连续流 有二沉池 脱氮效果好 抗水量水质冲击能力强 但如果运行不好水质会有波动 电耗一般比鼓风曝气高 比其他氧化沟偏低 产泥量较少 T型氧化沟三沟轮流倒换 出水连续 无二沉池 若运行不好水质会有波动 电耗一般比鼓风曝气高 产泥量较少 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 城镇污水处理厂主要工艺 一体化氧化沟 二沉池在氧化沟内部 一体化Orbal氧化沟 二级处理工艺介绍 氧化沟工艺 城镇污水处理厂主要工艺 一体化氧化沟 微孔曝气氧化沟 城镇污水处理厂主要工艺 活性污泥法 氧化沟 A2 O SBR 活性污泥法三大工艺 二级处理工艺介绍 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 SBR工艺 间歇式活性污泥法又称做序列间歇式 或序批式 活性污泥法 SequencingBatchReactor 简称SBR法 其运行工况是以间歇操作为主要特征的 所谓序列间隙是指SBR工艺的运行操作在空间和时间上都是按序排列 是间隙进行的 进水阶段 Fill 反应阶段 React 沉淀阶段 Stettle 排水阶段 Draw 闲置阶段 Idle SBR反应器 城镇污水处理厂主要工艺 SBR工艺的基本流程 SBR工艺的发展及其主要的衍生工艺 1 ICEAS工艺 3 CASS CAST CASP 工艺 2 DAT IAT工艺 4 UNITANK工艺 5 MSBR工艺 城镇污水处理厂主要工艺 ICEAS反应器的基本构造 城镇污水处理厂主要工艺 ICEAS工艺特点 当主反应区处于停曝搅拌状态进行反硝化时 连续进水的污水可提供反硝化所需的碳源 从而提高了脱氮效率 由于连续进水 配水稳定 简化了操作程序 从而可应用于较大型的污水厂 现在的SBR处理系统可较容易的改造成这种运行方式 进水连续 出水间歇 如果运行不好水质会有波动 电耗一般较低 产泥量中等 城镇污水处理厂主要工艺 DAT IAT工艺流程图 出水 进水 格栅 沉砂池 DAT反应池 IAT反应池 回流污泥 DAT IAT系统的主体构筑物由一个连续曝气池和一个间歇曝气池串连而成 一般情况下 DAT DemandAerationTank 连续进水 连续曝气 其出水连续流入IAT IntermittentAerationTank 在IAT完成反应 沉淀 出水等工序 其典型的工艺流程如上图所示 城镇污水处理厂主要工艺 排泥 工艺稳定性高由于DAT池连续进水 连续曝气起到了水力均衡作用 提高了工艺处理的稳定性 提高了池容 设备的利用率 节省投资 增加了整个系统的灵活性 根据水量 水质变化来调整DAT池与IAT池的工作状态和IAT池的运转周期 使之处于最佳工况 同时也可以根据脱氮除磷要求 调整曝气时间 创造缺氧或厌氧环境 进水连续 出水间歇 如果运行不好水质会有波动 电耗一般较低 产泥量中等 DAT IAT工艺特点 城镇污水处理厂主要工艺 供气 开始曝气 污泥回流0 2 进水Q 表面滗水器 最低水位 2 城镇污水处理厂主要工艺 1 3 边进水边曝气 同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器 污泥回流比约为20 CAST工艺 CAST工艺的运行过程 滗水器 污泥回流0 2Q 开始排泥 滗水器 滗水器 供气 进水Q 滗水器 滗水器 供气 沉淀 污泥层 滗水结束 最低水位 进水Q 沉淀结束 开始滗水 最高水位 最低水位 开始曝气 最低水位 开始沉淀 最高水位 最低水位 滗水器 供气 进水Q 开始曝气 最低水位 最高水位 结束曝气 最低水位 污泥回流0 2Q 污泥回流0 2Q 城镇污水处理厂主要工艺 1 反应器前端设生物选择器 并将主反应区的污泥回流至生物选择器 增强了系统运行的稳定性 2 可变容积的运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性 3 CAST工艺在沉淀阶段无进水 保证了沉淀过程在静止的环境中进行 并使排水的稳定性得到保障 4 采用多池串联运行 使污水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内完全混合的复杂流态 不仅保证了稳定的处理效果 而且提高了容积利用率 5 通过对曝气时间的控制 使反应器以厌氧 缺氧 好氧 缺氧 厌氧的序批方式运行 使其具有优良的脱氮除磷效果 降低了运行费用 CAST工艺特点 城镇污水处理厂主要工艺 UNITANK的运行过程 进水 设定时间好氧 厌氧交替进行 沉淀 沉淀 出水 剩余污泥 进水 出水 剩余污泥 厌氧 好氧 城镇污水处理厂主要工艺 UNITANK工艺 UNITANK的工艺特点 构筑物结构紧凑 一体化 系统没有单独的二沉池及污泥收集和回流系统 系统在恒水位下运行 结合了SBR法和传统活性污泥法连续进水工艺的特点 水力负荷稳定 恒水位下运行 可使用表面曝气机械 还省去价格昂贵的滗水器 出水堰的构造更加简单 交替改变进水点 可以相应改善系统各段的污泥负荷 进而改善污泥的沉降性能 城镇污水处理厂主要工艺 典型MSBR池流程示意图 序批池一 序批池二 主曝气池 厌氧池B 泥水分离池 缺氧池 厌氧池A 进水Q 出水Q 1 2 1 3Q进水混合液 出流混合液Q 内循环回流 0 7 0 8Q上清液 混合液回流Q 0 2 0 3Q浓污泥 城镇污水处理厂主要工艺 MSBR工艺 MSBR工艺特点 MSBR系统能进行不同配置的设计和运行 以达到不同的处理目的 灵活性较高 MSBR增加了低水头 低能耗的回流设施 既有污泥回流又有混合液回流 从而极大地改善了系统中各个单元内MLSS的均匀性 特别是增加了连续运行单元的MLSS浓度 在MSBR系统可利用高浓度沉淀底泥作为截流层 截流过滤污水中悬浮颗粒并同时完成底泥内碳源反硝化作用 在过滤截留过程中能保证较高的沉淀污泥浓度 使得剩余污泥排放浓度高 排放流量小 SBR系统采用空气堰控制出水 可有效控制出水悬浮物 城镇污水处理厂主要工艺 城镇污水处理厂主要工艺 生物膜法两大工艺 二级处理工艺介绍 二级处理工艺介绍 BAF工艺曝气生物滤池是借鉴污水接触氧化和给水快滤池的设计思路 集曝气 截留悬浮物 降解有机物 高滤速 定期反冲洗等特点于一体的生物膜法工艺 城镇污水处理厂主要工艺 BAF工艺原理图 曝气生物滤池处理生活污水和工业废水一般需对原水进行预处理 除去污水中的大量杂质和SS 以免堵塞曝气 布水系统 给系统的运行带来严重后果 曝气生物滤池根据处理对象不同 可分为一段曝气生物滤池 二段曝气生物滤池 三段曝气生物滤池 曝气生物滤池由滤池池体 滤料层 滤板 布水系统 布气系统 曝气系统 反冲系统 出水系统管道可控制系统组成 二级处理工艺介绍 BAF工艺 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 BAF工艺 城镇污水处理厂主要工艺 BAF工艺现场运行照片 方形池 圆形池 城镇污水处理厂主要工艺 生物膜法两大工艺 二级处理工艺介绍 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 BCO工艺生物接触氧化是在填料表面培养生物膜 同时曝气向微生物供氧 污水流过时与填料上的生物膜接触 通过微生物代谢降解污染物净化污水的工艺 BCO工艺原理图 生物填料 可以是鼓风曝气 BCO工艺常用填料 刚性固定填料 塑料 玻璃钢 蜂窝管 波纹板 软性固定填料 有机合成纤维束半软性固定填料 塑料片 软纤维结合 盾形组合填料 弹性填料 自旋转填料轻型移动填料 塑料 比重接近水 空心球 空心环 废弃饮料瓶 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 BCO工艺 BCO工艺常用填料 城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍 BCO工艺 二级处理工艺介绍 BCO工艺 城镇污水处理厂主要工艺 BCO工艺现场运行照片 COD总量核查 污水处理厂水质核查 污水处理厂水量核查 通过报表 历史数据 各数据之间的关系及运行状况进行分析判断 得出污水处理厂COD总量削减结论 城镇污水处理厂减排核查方法 查上报计划 查上报数据 查运行报表及水质分析记录 查流量仪表当前记录 查水质仪表当前记录 查水泵历史记录 各指标综合判断 查水质仪表历史记录 查流量仪表历史记录 查曝气设备历史记录 水量核查 水质核查 核查结论 城镇污水处理厂减排核查方法 流量定义 指单位时间内流体 气体 液体或固体颗粒等 流经管道或设备某处横截面的数量 又称瞬时流量 体积流量 当流体以体积表示时称为体积流量 污水厂流量用体积流量 质量流量 当流体以质量表示时称为质量流量 V 体积 M 质量 t 时间 A 截面面积 流体的密度 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 1 通过管网建设情况推测实际处理水量通过对污水处理厂实际管网长度 泵站建设数量 收水范围内人口 工业企业污水排放情况的了解 对比原设计资料 就可以从宏观上大致了解进厂污水量的情况 是否能达到设计负荷 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 2 通过进出水流量计核查实际处理水量 出水流量计量 进水流量计量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 进水流量计量 出水流量计量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 进水流量计量 出水流量计量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 常用流量检测仪表 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 2 通过进出水流量计计算实际处理水量 进水流量当前记录 出水流量当前记录 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 出水流量历史记录 2 通过进出水流量计计算实际处理水量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 通过耗电推算水泵运行时间 直接调阅水泵运行时间 运行时间乘以水泵实际流量 得出实际处理水量 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 水泵某段时间累计运行时间记录 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 水泵的主要类型和性能 叶片泵 容积泵 其他类型泵 在城镇污水处理工程中 大量使用的水泵是叶片式水泵 其中以离心泵最为普遍 按叶轮对流体的作用原理 可分为离心式 轴流式 混流式三种基本类型 离心泵具有效率高 启动迅速 工作稳定 性能可靠 容易调节等优点 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 离心潜污泵 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 水泵的性能参数 标志着水泵的性能 水泵各个性能参数之间的关系和变化规律 可以用一组性能曲线来表达 对每一台水泵而言 当水泵的转速一定时 通过试验的方法 可以绘制出相应的一组性能曲线 即水泵的基本性能曲线 一般以流量Q为横坐标 用扬程H 功率N 效率 和允许吸上真空度Hs为纵坐标 绘Q H Q N Q Q Hs曲线 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 Q H曲线是下降的曲线 即随流量Q的增大 扬程H逐渐减少 相应与效率最高值的点的参数 即水泵铭牌上所列的各数据 水泵的高效段 不低于最高效率点10 左右 因此在核查水泵运行时间的同时 注意水泵实际流量 即可推算出实际处理水量 流量与轴功率曲线离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加 曲线有上升的特点 当流量为零时 闸阀关闭 轴功率最小 因此 为便于离心泵的启动和防止动力机超载 启动时 应将出水管路上的闸阀关闭 启动后 再将闸阀逐渐打开 即水泵的闭阀启动 因此 从水泵累计消耗的电量也能推算出实际处理水量 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 3 通过进水提升泵的运行记录计算实际处理水量 结论通过以上对管网情况的了解 抽查某段时间在线流量记录历史资料 以及水泵运行记录推算出的流量 同运行报表和上报资料进行相互对照 便可判断水量数据的真实性 城镇污水处理厂减排核查方法 水量核查 1 通过管网建设情况推测实际处理水质通过对污水处理厂实际管网长度 泵站建设数量 收水范围内人口 工业企业污水排放情况的了解 对比原设计资料 就可以从宏观上大致了解进厂污水水质的情况 是否能达到设计负荷 另外 根据的收水范围内工业企业类别的判断 估计进水可能超过设计指标的情况 结合该厂的处理工艺 就能初步判断出水水质是否存在超标可能性 城镇污水处理厂减排核查方法 水质核查 2 通过进出水水质仪表了解实际处理水质 COD在线检测数据 城镇污水处理厂减排核查方法 水质核查 2 通过进出水水质仪表了解实际处理水质 查看COD检测历史曲线 城镇污水处理厂减排核查方法 水质核查 3 抽查化验分析原始记录 查看COD测定原始记录 城镇污水处理厂减排核查方法 水质核查 结论通过对管网情况以及收水范围重点污染源的了解 初步判断进厂水质是偏低还是偏高 结合污水厂处理工艺 即可判断处理出水是否有超标可能性 再重点调阅COD或其他可能有问题的指标的在线检测历史数据 对照原始分析记录 以及检测站的检测抽查数据 对照上报数据 便可知道上报水质的真实性 城镇污水处理厂减排核查方法 水质核查 1 根据用电指标核查一般情况下 二级污水处理厂用电单耗为处理每立方米污水0 15 0 28kW h 处理每千克5d生化需氧量1 5 2 0kW h 一般深度处理单元处理每立方米污水用电单耗约需增加0 01 0 05kW h 处理每千克5d生化需氧量用电单耗约需增加0 1 0 3kW h 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之一用电指标 1 根据用电指标核查如果处理每立方米污水电耗偏离上述范围 要看处理每千克5d生化需氧量是否在此范围 如果两者都严重偏离 则值得怀疑 值得注意的是 现在很多厂水质偏低 所以电单耗低于前述范围值也较常见 对于这种情况 只要处理每千克5d生化需氧量用电在合理范围内 我们通常也认为是正常的 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之一用电指标 电表倍率的概念当你的电能表安装了电流互感器和电压互感器时 电能表的读数就应乘以电流互感器和电压互感器的倍率 如电流互感器为100 5 则倍率为20 电压互感器通常是10000 100 则倍率为100 低压计量没有电压互感器 则倍率按1算 总的倍率应该是两个倍率的乘积 如上述则应为20 100 2000 在核对用电量时要注意该厂电表的倍率 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之一用电指标 2 根据污泥产量指标核查 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 污泥产量的组成 生物污泥 初沉污泥 剩余污泥 化学污泥 投加化学药剂产生的污泥市政污水处理厂中一般是投加除磷药剂铝盐PAC 铁盐FeSO4 FeCl3等 生物污泥产量 X的计算公式 活性污泥净产量 活性污泥衰减量 不可生物降解和惰性悬浮物量 公式中 Y是污泥产率系数kgVSS kgBOD5 20 时为0 4 0 8 Kd是污泥衰减系数 20 时为0 04 0 075 f是SS的污泥转换率 一般0 5 0 7gMLSS gSS 三部分 2 根据污泥产量指标核查 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 计算时注意的问题 有初沉池时 先要计算初沉污泥产量 即初沉池去除SS转化成的污泥 然后再计算生物处理部分产生的剩余污泥量 两者之和为总的生物污泥量 无初沉池时 按照前文公式直接进行计算即可 生物处理系统泥龄长时 Kd取较大值 泥龄短时取较小值 2 根据污泥产量指标核查 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 化学污泥产量的计算方法 根据投加化学药剂的种类和剂量按化学式计算形成的沉淀物的量 计算时要考虑化学药剂的投加浓度和投加系数 2 根据污泥产量指标核查 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 2 根据污泥产量指标核查一般情况下 二级污水处理厂污泥产量为处理每万立方米污水5 10t脱水污泥 一般取7 8 处理每千克COD1 5kg脱水污泥 一般取2 3 处理每千克5d生化需氧量2 5 10kg脱水污泥 一般取5 8 值得注意的是 现在很多厂为了节省污泥处理处置费用 通常减少排泥 减少排泥除了对TP指标影响较大外 对其他指标应当影响不大 而这对出水TP指标要求较宽松的厂来说 不能说不行 所以很难贸然断定排泥量小就有问题 注 一般脱水污泥含水率为80 左右 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 当然如果产泥量严重偏离前述指标 要结合现场运行情况进行判断 大家知道 在污水处理系统确定的情况下 排泥量小 SRT污泥龄就长 排泥量大 污泥龄就短 可以通过观察曝气池和污泥脱水间的污泥情况再综合判断 如果从现场观察情况看 运行正常 说明排泥量少影响不大 如果运行不正常 那排泥量少就是问题 如何现场观察污水厂运行是否正常稍后专门介绍 2 根据污泥产量指标核查 城镇污水处理厂减排核查方法 综合判断 减排核查综合判断法之二污泥产量指标 产泥与COD总量存在一定的关联性 那么又如何判断