城市污水处理厂工艺设备

城市污水处理厂工艺设备简介,目录,全国及川内污水厂概况城市污水处理主要工艺城市污水处理主要设备,全国污水处理概况,截止到2010年初，全国共有城镇污水处理厂2094座城镇污水处理厂处理量占92.5%；工业废水集中处理厂处理量占6.1%；其他污水处理厂（设施）处理量占1.4%。,一、全国污水处理概况,一、全国污水处理概况,一、全国污水处理概况,我国每15万人左右才拥有一座污水处理厂，而且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水达标率低等诸多问题。未来我国的污水处理厂建设依然是一个重要问题。我国引进了大量国外城市污水处理工艺技术，并应用这些技术建设了很多污水处理厂，但是存在很多问题。如，采用各种SBR变形工艺的城市污水处理厂运行正常的很少，采用氧化沟及其各种变形工艺的城市污水处理厂运行正常率也不是很高。因此，污水处理厂的建设、运营和管理仍是我国环保方面的一个重要课题。,一、全国污水处理概况,2015年，调查企业污水设计处理能力109119.5万立方米/年，污水收集总量99986.87万立方米/年，污水处理总量99056.16万立方米/年，相当于全省有27个10万立方米/日处理量的污水厂。,四川部分日处理10万吨污水处理厂简表,一、全国污水处理概况,截止到2017年中，成都建成运行的7个污水处理厂日处理污水200万立方米，污泥1500吨/日。,成都市排水有限责任公司运行污水厂简表,10万吨/日污水处理厂主要设备配置,设备名称工艺数量罗茨风机沉砂3台套离心风机生化4台套潜轴流泵生化4台套离心脱水机污泥2台套,静态推测数据,设备名称总数量罗茨风机60台套离心风机80台套潜轴流泵80台套离心脱水机40台套,20个10万吨/日污水处理厂主要设备配置,污水处理主要工艺,污水处理厂工艺流程图,城市污水处理厂主要工艺,典型的城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生物处理、污泥处理等工段二级处理系统：由机械处理和生物处理构成的系统，BOD5去除率可达到90-98%。强化一级处理、一级半处理或不完全二级处理：处理效果介于一级和二级处理之间，主要有高负荷生物处理法和化学法两大类，BOD5去除率45-75%。深度二级处理：具有生物脱氮除磷功能的二级处理系统。三级处理：为了去除特定的物质，在二级处理后设置的处理系统，例如化学除磷、絮凝过滤、活性碳吸附等。机械预处理工段机械（一级）段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的。一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。污水生物处理污水生物处理属于二级处理，以去除不可沉降悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，可分为活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类，目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。活性污泥法有很多种型式，使用最广泛的主要有三类：传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺，氧化沟，SBR工艺。,污水处理厂主要工艺,一、传统活性污泥法传统活性污泥法是应用最早的工艺，它去除有机物的效率很高，而且能耗和运行费用都比较低，因而得到广泛应用。传统活性污泥工艺是污水处理的主要工艺，亦称普通曝气法。不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。普通曝气法处理效果好，经验多，可适应大的污水量；但是进水浓度不能高，不适应冲击负荷；曝气池供氧前不足后过剩，造成浪费。为了改变这些不足，普通曝气法工艺发展了几种不同的运行方式，如：渐减曝气法；阶段曝气法；完全混合曝气法。普通曝气法对一般污染物的处理效果良好，对BOD、COD、SS的去除很有效，但对N、P的去除不是很有效，基本上遵循BOD:N:P=100:5:1的比例去除。普通曝气工艺运行较稳定；维修难易情况一般；劳动强度和自控要求相对较低。二次污染情况在所有工艺中处于一般水平。普通曝气工艺是一种适用性比较广泛的污水处理工艺，在经济性方面与一般工艺平均水平相比没有十分明显的优势或劣势。在适用处理规模上，普通曝气工艺适用于大型和超大型污水处理厂，尤其在20万吨/日以上规模，凸现优势。前提是没有脱氮除磷的要求。,污水处理厂主要工艺,二、A/O工艺A/O（Anaerobic/Oxic）工艺，即厌氧/好氧工艺，是单元组成最简单的生物除磷工艺，池型改造与普通曝气工艺非常相似。第一套A/O系统于1979年在美国建成投产。该工艺最主要的特点是高负荷运行、水力停留时间短，相应的污泥产率和除磷能力较高。A/O工艺是针对磷或氮元素的去除开发研究的，属于最早的具有专门除磷脱氮要求的污水处理工艺，运行稳定。A/O工艺与普通曝气工艺一样适用于大型和超大型污水处理厂，尤其在20万吨/日以上处理规模。A/O法有两种，一种是用于除磷的厌氧好氧工艺，一种是用于脱氮的缺氧好氧工艺。用于除磷的A/O法(厌氧好氧工艺)：聚磷菌在厌氧段大量释放磷，并在好氧段超量吸收磷，富含磷的污泥排出系统，实现除磷。用于脱氮的A/O法(缺氧好氧工艺)：硝化过程系将氨氮氧化为亚硝酸氮，再氧化为硝酸氮。反硝化系将硝酸氮逐步还原为N2。,污水处理厂主要工艺,三、A2/O工艺A2/O工艺或A/A/O工艺(AnaerobicAnoxicOxic)，即厌氧缺氧好氧工艺，主要针对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求。该工艺利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A2/O工艺作为A/O工艺的发展和补充，在技术上沿袭了A/O工艺的特点，具有卓越的除磷脱氮能力。对氮磷去除效率均在70以上，对COD、BOD、SS的去除效率均在80左右。运行管理方面与A/O工艺差别不大，在大型或超大型污水处理厂工艺选择时可以考虑采用。与A/O工艺相比，A2/O工艺投资和运行费用稍高，占地面积相对节省。,污水处理厂主要工艺,四、氧化沟工艺氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。因构造简单，易于管理，有发展前景和竞争力，成为当前主要工艺之一，氨氮去除效率可以达到90，维护简便，劳动强度低，主要适用于10万吨/日左右的污水处理厂。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.53.5m。奥式(Orbal)氧化沟，多为椭圆形的三环道，采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m。卡式(Carrousel)氧化沟，采用倒伞形叶轮曝气，水深一般在3m左右，易于沉泥。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，转刷曝气，水深浅占地大，不设厌氧池，不具备除磷功能。一体化氧化沟，此种型式的基本特点是将生物处理净化和固液分离合为一体。而从生物处理工艺来讲，该一体化氧化沟又是一个集厌氧、缺氧、好氧为一体的A2/O体系。,污水处理厂主要工艺,五、SBR工艺(SequencingBatchReactor)时间分割替代空间分割的操作方式；非稳定替代稳态的生化反应；静置沉淀替代传统的动态沉淀。主要特征是在运行上的有序和间歇操作，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工艺主要特点：处理构筑物少，使处理过程大大简化。不易产生污泥膨胀。对水量水质的变化具有很强的适应性，处理构筑物简化，节省了占地。处理效果好。可脱氮除磷。SBR类工艺包括许多种变型(MSBR,UNITANK等)，处理效果与其他工艺差别不大，除MSBR、IDTA外脱氮除磷效果并不突出。SBR工艺运行稳定，但对自控水平要求高，设备维修量大且不便。池深可达8米，占地小(这是SBR工艺最突出的优点)；但其对高程利用率低，容积损失大。SBR工艺更适合用在10万吨/日以下规模的污水处理厂。,污水处理厂主要工艺,城市污水处理厂工艺运行综合评价,污水处理主要设备,污水处理主要设备,城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生物处理、污泥处理等工段。由机械处理和生物处理构成的系统属于二级处理系统；处理效果介于一级和二级处理之间的一般称为强化一级处理、一级半处理或不完全二级处理；具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理；为了去除特定的物质，在二级处理后设置的处理系统属于三级处理。一级处理常用的设备有格栅、筛网、破碎机、栅渣脱水机、栅渣打包机与各种刮吸泥设备。二级处理主要设备有各式鼓风机、表面机械曝气设备、空气扩散器、纯氧曝气装置、生物滤塔、生物转盘、生物接触氧化塔、生物流化塔、填料等。三级处理主要处理设备有活性炭吸附设备、离子交换设备、膜分离设备、絮凝设备、消毒设备、强氧化设备等。与污水处理厂配套污泥处理和处置设备有：污泥脱水设备、污泥厌氧与沼气利用设备、污泥堆肥设备和污泥制肥设备等。与污水处理厂配套的还有自控设备、计量与加药设备、水工通用设备。各种污水处理药剂等。,污水处理主要设备,1、一级处理设备一级处理也被称为预处理或机械处理，利用物理方法，通过过滤、沉淀等手段去除污水中的固体颗粒，一级段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的。设备主要包括格栅、沉砂池（或沉砂设备）和一沉池及相关处理设备。格栅按栅条间距进行的格栅分类：细格栅，间距小于10mm,中格栅，间距在10到40mm,粗格栅，间距大于40mm.,污水处理主要设备,转鼓格栅,1、一级处理设备-格栅,污水处理主要设备,弧形格栅,背清洗格栅,1、一级处理设备-格栅,污水处理主要设备,垂直回转格栅,背清洗格栅,1、一级处理设备-格栅,污水处理主要设备,1、一级处理设备-格栅,粉碎格栅,污水处理主要设备,1、一级处理设备,(2)离心泵离心泵是工业中最为常用的一种液体输送机械。它适于输送有腐蚀性、含悬浮物等性质特殊的液体，并且其流量与出口压力易于调节。,一级处理也被称为预处理或机械处理，利用物理方法，通过过滤、沉淀等手段去除污水中的固体颗粒，一级段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的。设备主要包括格栅、沉砂池（或沉砂设备）和一沉池及相关处理设备。,污水处理主要设备,1、一级处理设备-水泵,用于将污水提升至下一工艺或加压循环或排出。,离心泵,潜水轴流泵,污水处理主要设备,除砂排泥设备,1、一级处理设备一级处理也被称为预处理或机械处理，利用物理方法，通过过滤、沉淀等手段去除污水中的固体颗粒，一级段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的。设备主要包括格栅、沉砂池（或沉砂设备）和一沉池及相关处理设备。,污水处理主要设备,1、一级处理设备-除砂设备,除砂设备主要有抓斗除砂机、链斗除砂机、桁车泵吸式除砂机和旋流沉砂池除砂搅拌器。,旋流除沙机底部,方形曝气沉沙池,污水处理主要设备,1、一级处理设备-工艺：初沉池主要设备：刮泥机,圆形初沉池与刮泥机,初沉池刮泥机,污水处理主要设备,1、一级处理设备-工艺：初沉池设备：刮泥机,平流斜板沉淀池（局部）,初沉池刮泥机,污水处理主要设备,1、一级处理设备-工艺：二沉池主要设备：吸泥机,吸泥机原理,二沉池吸泥机,污水处理主要设备,1、一级处理设备-鼓风机,鼓风机用于给曝气系统供气，分为容积式与透平式两类。容积式是靠在气缸内作往复或旋转运动的活塞作用，使气体体积缩小而提高压力。透平式是靠高速旋转叶轮的作用，提高气体的压力和速度，随后在固定元件中使一部分速度能进一步转化为气体的压力能。,罗茨风机,污水处理主要设备,1、一级处理设备-鼓风机,丹麦TURBO风机,德国西门子风机,污水处理主要设备,2、二级处理设备,城市污水处理厂的二级处理全部为生物法工艺，其设备有机械搅拌装置、曝气设备、鼓风机、滗水器、水下搅拌器、二沉池排泥设备、间歇排水设备等，其中二沉池排泥设备与一沉池相同。机械搅拌装置潜水搅拌机：按照使用性能，可分为中、高速搅拌型和低速推流型。中、高速搅拌型：叶轮直径200-900mm低速推流型：叶轮直径1000-3000mm,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池设备：水下推进器及搅拌器,水下推进器和搅拌器叶轮直径大，为11002500mm，转速低，为3748r/min，主要由水下电动机、减速机、叶轮、支架、卷扬装置和控制系统组成。,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：曝气器,K型叶轮曝气器泵型叶轮曝气器倒伞形表面曝气器,膜片微孔曝气器射流曝气器网状膜空气扩散装置转刷曝气,曝气器种类：,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：曝气器,转碟曝气机,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：曝气器,转刷曝气机,倒伞型曝气机,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：曝气器,悬挂链式曝气机,射流曝气机,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：曝气器,盘式曝气机,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：滗水器,滗水器是SBR工艺的关键设备，也仅仅用于SBR工艺，其作用为SBR反应池的间歇性出水。滗水器主要有机械式、浮力式、虹吸式三种。滗水器按传动堰口升降方式分为电动型、气动型和液动型。技术要求：驱动装置应设置调整功能，速度可调节。滗水器应设置限位装置，其限位动作应正确可靠。滗水器排水量不得低于标定值。,污水处理主要设备,2、二级处理设备-工艺：二沉池（曝气池）设备：滗水器,滗水器,污水处理主要设备,3、三级处理设备（污泥处置）,污泥是生化法污水处理过程的产物，约占所处理污水量的0.030.05%。污泥处理包括污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水、污泥焚烧，还有污泥资源化的污泥制肥和沼气利用。污泥处置系统是由多种设备组成的，并按一定的排列顺序安置于相应机房内。各个厂家的设备种类和规格均有差异，污泥脱水设备有带式压滤机、卧螺式脱水机以及转鼓离心脱水机。污泥焚烧虽然最为环保、不占地、残渣可利用等优点，但因其生产成本较高，较少采用。,污水处理主要设备,3、三级处理设备（污泥处置）-工艺：污泥脱水设备：带式压滤机离心脱水机,带式压滤机,污水处理主要设备,3、三级处理设备（污泥处置）-工艺：污泥脱水设备：带式压滤机离心脱水机,卧螺式离心脱水机,污水处理主要设备,3、三级处理设备（污泥处置）-工艺：污泥焚烧设备：污泥干化机,污水处理主要设备,3、三级处理设备（污泥处置）-工艺：污泥焚烧设备：污泥泵,污水处理主要设备,4、其他通用设备,通用设备主要有水泵、阀门、闸门等。水泵：在污水厂中的使用非常广泛，其中作用最重要的有进水提升泵；污泥回流泵阀门：管道的开关转换或控制流体流量的大小。闸门：用于调节或通断水渠的水流。电机：用于投放消毒原料、传动等。,5、检测控制系统(仪表自控）6、强电系统,污水处理主要设备,7、国产和进口设备比较,国产、进口设备价格比较从污水处理设备总体方面看，进口设备的价格要高于国产设备25倍，甚至更高。国产设备在价格上的优势十分突出。价差如此巨大的原因：国外产品