城镇污水处理厂工艺介绍及管理

1、目录目录 三大部分内容三大部分内容 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 1 1 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 2 2 3 3 污水处理基本理论知识 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 v城市污水的组成 v城市污水的污染指标 v水污染的危害 v水处理基本方法 v污水生物处理 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 城市污水的组成城市污水的组成 v生活污水 v工业废水 v入渗地下水 v合流制排水系统的初期雨水 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 城市污水的污染指标城市污水的污染指标 v物理指标 v浊度、色

2、度、嗅味、SS、水温等 v化学指标 v无机物污染指标：pH、氮、磷、无机盐、重金属离子 v有机物污染指标：BOD、COD、TOC、毒物 v生物指标 v细菌总数、粪大肠菌群数、病毒 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 水污染的危害水污染的危害 v水体物理性污染和危害 v水温、色度、SS v水体无机物污染和危害 v氮、磷污染 水体富营养化 v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 v水体有机物污染和危害 v有机物污染 微生物耗氧导致水质恶化 v油类污染油 膜覆盖导致水生态恶化 v毒性有机物污染 对人类和水生物产生危害 v水体病原微生物污染和危害 污水处理基本理论知识污水处

3、理基本理论知识 水处理基本方法水处理基本方法 v污水一级处理（包括强化一级处理，物理方 法） v污水二级处理（以生物处理为主体的处理工 艺） v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处理基本理论知识 污水一级处理污水一级处理 v处理对象 v漂浮物、悬浮物、比重较大的无机颗粒、 部分有机污染物 v处理方法 v格栅截留、重力分离、离心分离 v处理构筑物 v格栅、沉砂池、沉淀池、气浮池 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 污水二级处理污水二级处理 v处理对象 v胶体和溶解性有机物（BOD, COD），氮，磷 v处理方法 v生物法（利用微生物降解有机

4、污染物、脱氮除磷） v化学法（通过加药去除相关污染物，如加药除磷） v处理构筑物 v活性污泥法（传统活性污泥法，A2/O法，氧化沟，SBR等） v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处理基本理论知识 污水深度处理污水深度处理 v处理对象 v进一步去除氮、磷、SS和有机物（BOD， COD） v处理方法 v生物法，物化法，物理法 v处理构筑物 v生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池BAF，MBR v混凝沉淀过滤（CMF）污水中加入混凝剂PAM/PAC，与污泥进 行混凝反应，使污泥脱稳，易于沉淀。 v活性炭吸附过滤 v电渗析，反渗透 v消毒 污水处理基本理论知识

5、污水处理基本理论知识 污泥处理污泥处理 v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。 v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水处理基本理论知识 污泥处理污泥处理 v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 v常用的污泥处理流程 v 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 最终处理 v 生污泥 浓缩 消化 自然干化 最终处理 v 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 干燥焚烧 最终处理 v 污泥 浓缩 机械脱水 最终处理 v 污泥 机械脱水 最终处理 v污泥最终处理方式 农田利用与土地

6、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水处理基本理论知识 污泥处理污泥处理 带式脱水机 污泥匀质池 污泥浓缩池 离心脱水机 板框式压滤脱水机板框式压滤脱水机 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 污泥处理污泥处理 v 污泥性质指标 v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）； v污泥的比重：一般情况下以1计； v污泥中的挥发性固体与灰分： v污泥中的重金属离子含量； v污泥中的肥分； v污泥的可消化程度。 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 污泥处理污泥处理 污泥种类 含水率（%） 范围

7、代表值 初沉污泥88 96 95 剩余污泥（二沉污泥） 98.5 99.5 99.2 重力浓缩后的初沉污泥88 94 92 重力浓缩后的混合污泥90 97 96 气浮池污泥94 97 96 消化池污泥 93 97.5 96 v常见污泥的含水率 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 消毒消毒 v常用的消毒方法常用的消毒方法 液氯、臭氧、氯酸钠、二氧化氯、紫外线、液氯、臭氧、氯酸钠、二氧化氯、紫外线、 粉剂等。粉剂等。 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 紫外线消毒紫外线消毒 紫外线杀菌消毒原理是利用适当波长的紫外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线能够

8、破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖脱氧核糖 核酸核酸)或或RNA(核糖核酸核糖核酸)的分子结构，造成生长的分子结构，造成生长 性细胞死亡和性细胞死亡和(或或)再生性细胞死亡，达到杀菌消再生性细胞死亡，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、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。立克次体和支原体等，具有广谱性。 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 紫外线消毒紫外线消毒 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 二氧化氯是一种水溶性的

9、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污水处理基本理论知识 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识臭氧消毒臭氧消毒 臭氧分子很不稳定，在常温常压下，容臭氧分子很不稳定，在常温常压下，容 易分解为氧（易分解为氧（O2）和氧原子（）和氧原子（O），单个氧原

10、），单个氧原 子具有很强的活性，能够氧化分解细菌内部的子具有很强的活性，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、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，即可以达到灭菌消毒属于溶菌剂，即可以达到“彻底、永彻底、永 久地久地”消灭

11、物体内部所有微生物。消灭物体内部所有微生物。 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识臭氧消毒臭氧消毒 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识污水生物处理污水生物处理 v活性污泥法的基本理论 v生物膜法的基本理论 v生物除磷脱氮基本原理 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识活性污泥法活性污泥法 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 色绒絮状，具有较大的比表面积，含水率很高

12、， 一般在99%以上。 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识活性污泥法活性污泥法 回流污泥回流污泥 剩余污泥剩余污泥 预处理后的污水预处理后的污水 曝气池曝气池 空气空气 二沉池二沉池 处理水处理水 回流污泥泵回流污泥泵 基本流程： 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识活性污泥法活性污泥法 回流污泥回流污泥 剩余污泥剩余污泥 初期吸附初期吸附 （捕食）（捕食） 空气空气 处理水处理水 活性污泥活性污泥 污水污水 氧化分解氧化分解 （代谢）（代谢） 絮凝沉淀絮凝沉淀 （回收）（回收） 空气空气 污泥污泥 净化污水过程： 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识活性污泥法活性污泥法 v活性

13、污泥法典型工艺 v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； vSBR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； vA2/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污水处理基本理论知识生物膜法生物膜法 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

14、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污水处理基本理论知识生物膜法生物膜法 生物膜法生物膜法活性污泥法活性污泥法 起源起源土壤自净的人工化土壤自净的人工化水体自净的人工化水体自净的人工化 生长方式生长方式附着在填料表面，固定生长附着在填料表面，固定生长分散在水中，悬浮生长分散在水中，悬浮生长 生物群体外观生物群体外观膜状覆盖膜状覆盖絮状污泥絮状污泥 生物相生物相 种类多，食物链长，微生物生种类多，食物链长，微生物生 长不受世代时间限制长不受世代时间限制 种类少，食物链短，微生

15、物生种类少，食物链短，微生物生 长受泥龄限制长受泥龄限制 生物量生物量 1000060000 mg/L， 抗冲击负荷能力强，抗冲击负荷能力强， 单位池容处理能力大单位池容处理能力大 20003000 mg/L， 抗冲击负荷能力差抗冲击负荷能力差 单位池容处理能力低单位池容处理能力低 摄食方式摄食方式移动、接触、传递移动、接触、传递 分散、混合、接触分散、混合、接触 二沉池作用二沉池作用澄清澄清 回收活性污泥回收活性污泥 运行管理运行管理简单，能耗低简单，能耗低 复杂，能耗高复杂，能耗高 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物膜法生物膜法 生物膜的构造和代谢工况： v生物载体、污水、空气的

16、对流 接触； v养料（污水中的有机物，空气 中的氧）的传递； v好氧代谢产物的传递（CO2， H2O，NH3+.）； v生物膜的增殖，厌氧层形成； v厌氧代谢产物的传递（CH4， H2S，N2）； v生物膜的老化、脱落和更新； 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物膜法生物膜法 v生物膜脱落的主要原因 v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； v生物膜内侧厌氧层代谢产物传递过程中的气体顶托 作用； v生物膜中小型昆虫的穿凿蠕动，使生物膜松动脱落； v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污水处理基本理论知识生物膜法生物膜法 v生

17、物膜法典型工艺 v生物滤池 v生物接触氧化 v生物转盘 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物滤池生物滤池 v生物滤池动力学特征 v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。 v有机物负荷：上高，下低 v生物膜分布：上厚，下薄 v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 v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污水处理基本理论知识生物滤池生物滤池 v曝气生物滤池主要特点： v气、液、固三相对流接触，氧的转移率高，动力消耗低。 v具有截留悬浮物和脱落生物膜的净化功能，无需二沉池。 v采

18、用35 mm的颗粒滤料（石英砂，陶粒，活性炭等），比表面积大，生物浓度高（800023000 mg/L），处理效果好。 v无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，维护管理方便。 v工程应用： v微污染水处理 v污水二级和三级处理 v工业废水处理（造纸，食品，制药） 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物接触氧化生物接触氧化 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

19、水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物脱氮除磷生物脱氮除磷 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： v水体富营养化； v水质恶化； v不能达标排放； v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污水处理基本理论知识生物脱氮生物脱氮 含氮 化合物 硝化反应过程 氧 NO-3 N2 硝化细菌 碳 反硝化细菌 反硝化反应过程 污水处理基本理论知识污水处理基本理论知识生物除磷生物除磷 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

20、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污水处理基本理论知识生物脱氮除磷工艺流程生物脱氮除磷工艺流程 N2 污泥回流（含磷污泥）污泥回流（含磷污泥） 剩余污剩余污 泥泥 原污原污 水水 曝气池曝气池 空气空气 沉淀池沉淀池 处理处理 水水 缺氧池缺氧池 厌氧池厌氧池 氨化、放磷氨化、放磷 脱氮脱氮除除BOD、硝化、吸收、硝化、吸收 磷磷 硝化液回流硝化液回流 城镇污水处理厂主要工艺 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类通常按处理程度分类 （1）一级处理（预处理）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以

21、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。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、包括：粗细格栅、沉砂池、初沉池、 混凝沉淀池（一级强化）等混凝沉淀池（一级强化）等 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类通常按处理程度分类 （2）二级处理（生物处理）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。质，是城镇污水厂的核心部分。 二级处理主要分为

22、两大类：二级处理主要分为两大类：活性污泥法活性污泥法和和生物膜法生物膜法 城镇污水处理厂主要工艺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 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 目前城镇污水处理厂应用较多的两种生物膜法工艺 生物膜法 曝气生物滤池(BAF)生物接触氧化(BCO) 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 通常按处理程度分类通常按处理程度分类 （3）三级处理（深度处理）三级处理（深度处理） 在一级、二级处理基础上的进一步处理。在一级、二级处理基础上的进一步处理。

23、 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。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城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍格栅一级处理工艺介绍格栅 一般分为粗格栅（一般分为粗格栅（ 1020mm ）和细格栅（）和细格栅（ 310mm ） 。常用的有回转式、三。常用的有回转式、三 索式、阶梯式、转鼓式等索式、阶梯式、转鼓式等 回转式三索式 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍格栅一级处理工艺介绍格栅 一般分为粗格栅（一般分为粗

24、格栅（ 1020mm ）和细格栅（）和细格栅（ 310mm ） 。常用的有回转式、三。常用的有回转式、三 索式、阶梯式、转鼓式等索式、阶梯式、转鼓式等 阶梯式 转鼓式 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍沉砂池一级处理工艺介绍沉砂池 l平流式沉砂池 v浅池，平流，流速、时间控制工艺尺寸，重力沉砂； v多斗贮砂，重力、水力排砂。 l曝气沉砂池 v方形断面，曝气旋流，摩擦碰撞，强化分离，水流正交， 挡板隔渣； v坡底、边槽集砂，移动式机械刮吸排砂。 l旋流沉砂池（比式沉砂池，多尔沉砂池） v钟形断面，切向进水，机械旋流，强化分离； v中心砂斗，气提排砂。 沉砂池的主要功能

25、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城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍沉砂池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城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍沉砂池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城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍初沉池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城镇污水处理厂主要工艺 一级处理工艺介绍混凝沉淀池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

26、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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍A/O 工艺工艺 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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级

27、处理工艺介绍A2/O 工艺工艺 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。 污泥回流污泥回流 剩余污泥剩余污泥 原污水原污水 曝气池曝气池 空气空气 沉淀池沉淀池 处理水处理水 缺氧池缺氧池 厌氧池厌氧池 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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍A2/O 工艺工艺 A2/O 工艺的主要特点： l 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。 l 厌氧、缺氧/好氧交替运行，丝状菌不易

28、繁殖，所以 基本不存在污泥膨胀问题。 l 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。 城镇污水处理厂主要工艺城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍A2/O 工艺工艺 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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍A2/O 工艺工艺 A2/O 工艺的不同形式： l 普通A2/O 工艺：厌氧缺氧好氧 l 倒置A2/O 工艺：缺氧厌氧好氧 l UCT工艺：厌氧缺氧好氧，污泥回流到缺

29、氧， 缺氧混合液再回流到厌氧 污泥回流污泥回流 剩余污泥剩余污泥 原污水原污水 曝气池曝气池 空气空气 沉淀池沉淀池 处理水处理水 厌氧池厌氧池 缺氧池缺氧池 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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍倒置二级处理工艺介绍倒置A2/O 工艺工艺 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 污泥回流污泥回流 剩余污泥剩余污泥 原污水原污水 曝气池曝气池 空气空气 沉淀池沉淀池 处理水处理水 缺氧池缺氧池 厌氧池厌氧池 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城镇污水

30、处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍UCT 工艺工艺 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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍氧化氧化沟工艺沟工艺 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

31、 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： l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3.55.0m。 l氧化沟工艺流程简单，管理方便，污泥产量少且稳定 l氧化沟具有很好的耐冲击负荷能力，处理效果好且稳定。 l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

32、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，

33、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城镇污水处理厂主要工艺 二级处理工艺介绍二级处理工艺介绍SBR工艺工艺 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（Sequen

34、cing Batch Reactor，简称 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。 反应阶段具有理想的 推流式反应过程，反应推 动力大。 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) SBRSBR反应器反应器 沉淀阶段属于静止沉 淀，沉淀效果好。 排水阶段利用滗水器排 水。 SBR法的曝气方式分为限 制性曝气和非限制性曝气，进 水阶段可以通过曝气、不曝气 或搅拌来实现上述的曝气方式。 （若原水中含有有毒物质可采 用非限制性曝气的

35、方式来降低 毒性对活性污泥的刺激。） 闲置阶段的长短决定 了反应阶段适应期的长 短。 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（间歇式循环延时曝气）工艺 3、CASS(CAST循环式，CASP)工艺 2、 DAT-IAT （连续间歇曝气序批式）工艺 4、UNITANK（传统与序批式复合）工艺 5、 MSBR （改良式序批间歇曝气）工艺 城镇污水处理厂主要工艺 CAST工艺的循环操作过程工艺的循环操作过程 1生物选择器 2兼氧区 3主反应区 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 2 城镇污水处理厂主要工艺 1

36、3 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1生物选择器 2主反应区 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

37、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工艺特点工艺特点 城镇污水处理厂主要工艺 UNITANK的运行过程的运行过程 进水进水 设定时间好氧、厌氧交替进行设定时间好

38、氧、厌氧交替进行 沉淀沉淀 沉淀沉淀 出水出水 剩余污泥剩余污泥 进水进水 出水出水 剩余污泥剩余污泥 厌氧厌氧好氧好氧 城镇污水处理厂主要工艺 UNITANK工艺 UNITANK的工艺特点的工艺特点 构筑物结构紧凑，一体化。 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。 。 城镇污水处理厂主要工艺 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 生物膜法 曝气生物滤池(BAF)生物接触氧化(BCO) 二级处理工艺介绍BAF工艺 曝气生

39、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

40、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 生物膜法 曝气生物滤池(BAF)生物接触氧化(BCO) 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工艺常用填料工艺常用填料： v刚性固定填料：塑料、玻璃钢，蜂窝管、波纹板，刚性固定填料：塑料、玻璃钢，蜂窝管、波纹板， v软性固定填料：有机合成纤维束软性固定填料

41、：有机合成纤维束 v半软性固定填料：塑料片、软纤维结合（盾形组合半软性固定填料：塑料片、软纤维结合（盾形组合 填料），弹性填料，自旋转填料填料），弹性填料，自旋转填料 v轻型移动填料：塑料，比重接近水，空心球，空心轻型移动填料：塑料，比重接近水，空心球，空心 环，废弃饮料瓶环，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 目前，南京市区城镇污水处理厂主要采 用的处理工艺有A/O、A2/O、CAST、 氧化沟、 UNIT

42、ANK等五种常见类型。 见下表 城镇污水厂主要处理工艺 污水处理厂名称污水处理厂名称处理工艺处理工艺 设计处理能力设计处理能力 （万吨万吨/ /日）日） 备注备注 江心洲污水处理厂A/O64 一期40万吨/日（2003.9 投运） 二期24万吨/日 （2006.11投运） 城东污水处理厂 A2/O+生物滤池深度处理20 一期2005投运 二期2009.1投运 城北污水处理厂 UNITANK30 2003.9投运 仙林污水处理厂 CAST5 2008.11投运 江宁开发区污水处理厂 奥贝尔氧化沟（一二期） 双沟式氧化沟（三期） 8 一二期2003.5投运 三期2009.7投运 江宁科学园污水处理

43、厂双沟式氧化沟42008.4投运 江宁城北污水处理厂鼓风曝气氧化沟42009.8投运 浦口珠江污水处理厂 CAST4 2009.7投运 六合雄州污水处理厂 CAST2 2011.7投运 南京城南污水处理厂 A2/O2.5 2011.7投运 桥北污水处理厂 A2/O10 调试阶段 铁北污水处理厂 A2/O5 调试阶段 大厂污水处理厂三沟式氧化沟4.5 调试阶段 城镇污水厂主要处理工艺 活性污泥法处理系统的运行管理 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 v污泥初期培养 v运行控制 v污泥性质判别 v异常现象分析与对策 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污

44、泥初期培养污泥初期培养 活性污泥的初期培养活性污泥的初期培养： 1、培养方法： 间歇培养 低负荷连续培养 满负荷连续培养 接种培养 2、应当注意的问题 水温 - 温度越高，培养时间越短 进水浓度- 污染浓度较高，培养期较短 供氧量 - 培养初期供氧量不宜过高，应随着污泥增长逐步加大空气量 排泥培养期间排泥不宜过早，应当控制在SV%为1020%左右，污泥 浓度 1000mg/L时才开始排泥 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥初期培养污泥初期培养 培养活性污泥的过程 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥初期培养污泥初期培养 培养活性污泥的过程

45、絮体小，几乎观察不到原生动物 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥初期培养污泥初期培养 培养活性污泥的过程 絮体较大，观察到原生动物 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥初期培养污泥初期培养 培养活性污泥的过程 混合液呈黄褐色，钟虫形成 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥初期培养污泥初期培养 培养活性污泥的过程 钟虫大量形成，开始回流 H R T 和 S R T 曝气池控制的基本参数 污泥、容积负荷 有机负荷率 冲击负荷 水温 溶解氧（DO） 活性污泥法处理系统的运行管理 运行控制 活性污泥法处理系统的运行管理活性

46、污泥法处理系统的运行管理运行运行控控 制制 相关基本参数定义及意义相关基本参数定义及意义： 水力停留时间（水力停留时间（HRTHRT）：指污水在构筑物内的平均停留时间，一般 用小时表示。 固体停留时间（固体停留时间（SRTSRT）：即污泥龄，指新增长的污泥在曝气池中平均 停留时间，一般用天表示。 污泥负荷（污泥负荷（NsNs）：指生化系统内单位重量的污泥在单位时间内承受 的有机物的数量，单位是kgBOD5/(kgMLSSd)。 容积负荷（容积负荷（F/VF/V或或NvNv）：指生化系统内单位有效曝气体积在单位时 间内所承受的有机物的数量，单位是kgBOD5/(m3d)。 有机负荷率（有机负荷率

47、（F/MF/M）：指单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的 有机物的数量，单位是kgBOD5/(kgMLVSSd)。 冲击负荷冲击负荷：指在短时间内污水进水量超出系统设计值或正常值。 水温水温：好氧工艺1030之间，厌氧工艺3337 之间，除磷脱氮 工艺应在15以上比较好，有利于脱氮。 溶解氧（溶解氧（DODO）：污水处理系统的关键指标，好氧系统要求2mg/L以 上，缺氧系统要求0.5mg/L以下，厌氧系统要求0.2mg/L以下。 低负荷低负荷一般负荷一般负荷高负荷高负荷 污泥负荷污泥负荷1.5 污泥龄污泥龄20305150.22.5 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理运

48、行运行控制控制 缺氧缺氧-好氧活性污泥法运行管理（生物硝化系统）：好氧活性污泥法运行管理（生物硝化系统）： 污水碱度的控制硝化段pH应大于6.5。 溶解氧的控制DO低导致硝化效率低，DO高易导致过曝气现象。 进水有机负荷 有机负荷增加时，应增加投运池数和污泥浓度，确保良好的 污泥运行负荷。 混合液内回流 比 回流比高，缺氧段DO大于0.5mg/L，回流比，少导致出水 总氮超标。 BOD/TN比值一般为57，若低于5，则需增加碳源。 剩余污泥排放泥龄控制排泥最佳，原因是泥龄对硝化的影响最大。 污泥负荷和泥 龄控制原则 F/M一般在0.15kgBOD5/（kgMLSSd）。 泥龄必须大于8天。 活

49、性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理运行运行控制控制 厌氧厌氧-好氧活性污泥法运行管理（生物除磷系统）：好氧活性污泥法运行管理（生物除磷系统）： 回流比的控制尽量降低回流比，尽快排除二沉池内的污泥，方便磷的释放。 水力停留时间 的控制 厌氧段停留时间1.52.0h，好氧段停留时间约厌氧段3倍 。 DO的控制 厌氧段0.2mg/L以下，确保磷的释放； 好氧段23mg/L，确保磷的吸收。 BOD5/TP 进入厌氧段的污水中BOD5/TP 大于17。 污泥负荷和泥 龄控制原则 高负荷、低泥龄。磷的去除是通过排放剩余污泥实现的。但 泥龄不能太低，前提是必须保证BOD的去除。 活性污泥

50、法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理运行运行控制控制 厌氧厌氧-缺氧缺氧-好氧活性污泥法运行管理（好氧活性污泥法运行管理（A2/O）：）： 污泥回流点的改 进与泥量的分配 回流污泥分两点加入，回流比不变，10%污泥回流至厌氧段， 其余回流至缺氧段，以保证脱氮的正常进行。 减少磷释放的 措施 采用污泥浓缩时，保证连续脱水，减少剩余污泥在浓缩池的 停留，否则造成磷释放，随上清液回流至系统。 好氧段污泥负荷 好氧段小于0.15kgBOD5/（kgMLSSd），厌氧段大于 0.1kgBOD5/（kgMLSSd）。 DO的控制好氧段2.0mg/L，缺氧段0.5mg/L，厌氧段0.2mg/L.

51、 回流混合液控制回流比与硝化工艺一样。 污泥排放的控制根据污泥龄控制，污泥龄815天为宜。 B/N与B/PBOD5/TN4.0，BOD5/TP17，否则需补充碳源。 pH及碱度pH在7.0以上，当小于6.5时，需投加石灰补充碱源的不足。 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理 污泥性质判别污泥性质判别 活性污泥性质指标活性污泥性质指标：成熟的活性污泥呈茶褐色，稍具泥土气味，具有良好的絮 凝和沉淀性能。反映活性污泥的性能指标有： 污泥沉降比（污泥沉降比（SVSV）：混合液在量筒内静置30min后，沉淀污泥体积占原 混合液体积的比例。可以反映混合液的沉降性能，同时还可以控制剩余污

52、泥的排 放量。（一般控制30%） 污泥浓度（污泥浓度（MLSSMLSS）：表示活性污泥固体物的总量。MLSS过低时，达不 到预期效果，过高时，泥龄延长，系统能耗增大，但抗冲击能力增强。实际运行 中，应根据本厂实际情况摸索出适合本厂的最佳且经济的MLSS值。 挥发性活性污泥浓度（挥发性活性污泥浓度（MLVSSMLVSS）：表示混合液活性污泥中有机性固体物 质的浓度。MLVSS/MLSS比值一般固定，可反映生化系统活性污泥的状态及营养 状况。 污泥容积指数（污泥容积指数（SVISVI）：指混合液沉降30min后，每克干污泥所占沉降后 污泥的体积。SVI过低说明污泥缺乏活性，无机成分增多， SVI过

53、高说明污泥沉 降性能差，易发生污泥膨胀。（ 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一般控制在80-150之间） 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理污泥性质判污泥性质判 别别 三种异常性质的污泥三种异常性质的污泥： 膨胀污泥 沉降凝聚性能差、比重轻、体积大，难以沉淀。（SVISVI值、值、 生物相观察、生物相观察、沉降试验等三种方法判别）沉降试验等三种方法判别） 反硝化反硝化污泥 大块上浮，污泥呈淡黄色，一碰即散即沉。 腐化（老化）污泥腐化（老化）污泥 厌氧发酵，大块上浮，颜色呈黑色，伴有臭味。 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的

54、运行管理异常现象分析与异常现象分析与 对策对策 1 1、污泥膨胀、污泥膨胀 膨胀膨胀 种类种类 现象现象原因原因解决对策解决对策 丝状丝状 菌膨菌膨 胀胀 通过镜检发现大量通过镜检发现大量 丝状菌，其他种类丝状菌，其他种类 偏少；偏少； 曝气池泥水不分离曝气池泥水不分离 ，出水悬浮物多；，出水悬浮物多； 曝气池颜色发黑，曝气池颜色发黑， 产生大量泡沫产生大量泡沫 1、进水有机质少，、进水有机质少，F/M太低太低加大进水量，提高进水有机负荷加大进水量，提高进水有机负荷 2、进水、进水N、P等营养物质不足等营养物质不足适当调节营养比例适当调节营养比例 3、pH值太低值太低调整调整PH值值69 4、

55、曝气池溶解氧太低、曝气池溶解氧太低 35 oC，并影响到溶解氧的提，并影响到溶解氧的提 高高 增加水温调节设施（如喷淋冷却塔），或通过加增加水温调节设施（如喷淋冷却塔），或通过加 强预曝气促进水气蒸发来降低温度强预曝气促进水气蒸发来降低温度 非丝非丝 状菌状菌 膨胀膨胀 污泥絮凝沉降性能污泥絮凝沉降性能 差，泥水不分离差，泥水不分离 进水含有大量溶解性糖类有机物，使污泥负荷进水含有大量溶解性糖类有机物，使污泥负荷 F/M太高，而进水有缺乏足够的太高，而进水有缺乏足够的N、P或或DO,污泥污泥 结水率高达结水率高达400%以上，远大于以上，远大于100%的正常水平的正常水平 1.控制进水稳定，通

56、过投加控制进水稳定，通过投加N、P等营养物质氏营等营养物质氏营 养均衡，提高曝气池溶解氧浓度。养均衡，提高曝气池溶解氧浓度。 2.投加絮凝剂助凝（聚铝、聚铁或聚丙烯酰胺）投加絮凝剂助凝（聚铝、聚铁或聚丙烯酰胺） 污泥不絮凝，不沉污泥不絮凝，不沉 降降 进水中含有大量有毒物质，导致污泥中毒，使细进水中含有大量有毒物质，导致污泥中毒，使细 菌不能分泌出足够的粘性物质菌不能分泌出足够的粘性物质 通过实验分析，找出有毒源，增加预处理设施，通过实验分析，找出有毒源，增加预处理设施， 把有毒物质去除掉。把有毒物质去除掉。 注：使用PAC时，药剂投加量折合三氧化二铝为10mg/l即可。 活性污泥法处理系统的

57、运行管理活性污泥法处理系统的运行管理异常现象分析与对策异常现象分析与对策 2、上浮污泥（反硝化污泥还是腐化（老化）污泥） 原因分析：原因分析： 反硝化污泥：反硝化污泥：曝气池内硝化程度较高，此时若沉淀池因回流比 过小或回流不畅等原因使泥面升高，污泥长期得不到更新，沉淀 池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化，产生的氮气呈小气泡集 结于污泥上，最终污泥大块上浮。 抑制污泥反硝化的方法：抑制污泥反硝化的方法： 加大回流量，使沉淀池污泥更新并降 低污泥池泥层；减少泥龄，多排泥以降低污泥浓度；还可适当降 低曝气池的DO水平降低硝化作用，以减少硝酸盐的来源。 腐化（老化）污泥：腐化（老化）污泥：有死角，造成积泥，时间长后，即厌氧腐有死角，造成积泥，时间长后，即厌氧腐 化，产生化，产生H H2 2S S，C0C02 2，H H2 2等气体，最终使污泥向上浮。等气体，最终使污泥向上浮。 抑制污泥老化的方法：抑制污泥老化的方法：消除死角，加大排泥量。消除死角，加大排泥量。 活性污泥法处理系统的运行管理活性污泥法处理系统的运行管理异常现象分析与对策异常现象分析与对策 小颗粒污泥上浮指小颗粒污泥不断随出水带出，