污水处理工程技术

1、水污染工业农业生活医院杀虫剂化肥工业废水油污废水生活污水人的排泄物按按污水来源分类污水来源分类，污，污水一水一般分为生产污般分为生产污水和水和生活污生活污水。水。 生产污水生产污水包括工业污水、农业污水以及医包括工业污水、农业污水以及医疗污水等。疗污水等。 生活污水生活污水就是日常生活产生的污水就是日常生活产生的污水, ,是指各是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：漂浮和悬浮的大小固体颗粒；胶状括：漂浮和悬浮的大小固体颗粒；胶状和凝胶状扩散物；纯溶和凝胶状扩散物；纯溶液。液。 按按污水的性质来分污水的性质来分，水的污染有两类：水的污染有两类：一类

2、是自然污染；另一类是人为污染。一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染当前对水体危害较大的是人为污染。 根根据污染杂质的不同而主要分据污染杂质的不同而主要分为为：化化学学性污染、物理性污染和生物性污染三性污染、物理性污染和生物性污染三大类。大类。 污染物污染物主要有主要有：（1 1）未经处理而排放的工业废水）未经处理而排放的工业废水；（2 2）未经处理而排放的生活污水）未经处理而排放的生活污水；（3 3）大量使用化肥、农药、除草剂的农）大量使用化肥、农药、除草剂的农田田 污污水水；（4 4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5 5）水

3、水土流失土流失；（6 6）矿山污水。）矿山污水。 SS （ mg / L ）：固：固体悬浮物体悬浮物，指滤，指滤纸过纸过滤滤水样水样后后，将滤后截留物在将滤后截留物在105温度中干燥温度中干燥恒重后的固体质量。恒重后的固体质量。COD （ mg / L ）：化：化学需氧量学需氧量，化，化学需氧学需氧量越大说明水体受有机物污染越严重。量越大说明水体受有机物污染越严重。BOD（ mg / L ）：生化需氧量生化需氧量，有，有机污染机污染物经微生物分解所消耗溶解氧的量。物经微生物分解所消耗溶解氧的量。NH3-N （ mg / L ）：氨：氨氮氮，指，指水中以游离水中以游离氨（氨（NH3）和铵离子（）

4、和铵离子（NH4+）形式存在的氮）形式存在的氮。 TP （ mg / L ）：总磷，污水中含磷化合物：总磷，污水中含磷化合物可分为有机磷和无机磷两类。可分为有机磷和无机磷两类。细细菌总数菌总数：是大肠菌群数、病原菌、病毒及其：是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌的总数，以每毫升水样中的细菌菌落总他细菌的总数，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。数表示。厌氧厌氧：污水生物处理中，没有溶解氧也没有硝：污水生物处理中，没有溶解氧也没有硝态氮的环境状态。溶解氧在态氮的环境状态。溶解氧在0.2mg/L以下。以下。缺氧缺氧：污水生物处理中，溶解氧不足或没有溶：污水生物处理中，溶解氧不足或没有溶解氧但有硝态氮

5、的环境状态。溶解氧在解氧但有硝态氮的环境状态。溶解氧在0.2-0.5mg/L左右。左右。好氧好氧：污水生物处理中，有溶解氧或兼有硝态：污水生物处理中，有溶解氧或兼有硝态氮的状态。溶解氧在氮的状态。溶解氧在2.0mg/L以上。以上。过过滤滤：在水处理过程中，过滤一般是指以石英：在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状填料层截留水中悬浮物质，从而使水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流程。过滤的主要作用是去除获得澄清的工艺流程。过滤的主要作用是去除水中的悬浮或胶体物质，特别是能有效去除沉水中的悬浮或胶体物质，特别是能有效去除沉淀技术不能去除的微笑粒子和细菌等，对淀技术不能去除

6、的微笑粒子和细菌等，对COD和和BOD也有某种程度的去除效果。也有某种程度的去除效果。沉淀沉淀：利用悬浮物和水的密度差，重力沉降作：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用去除水中悬浮物的过程。混凝混凝：混凝的目的在于通过向水中投加一些药：混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（混凝剂或助凝剂），使水中难以沉淀的胶剂（混凝剂或助凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒物能相互聚合，长大至能自然沉淀的程体颗粒物能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度，这个方法称为混凝沉淀。度，这个方法称为混凝沉淀。曝气曝气：只将空气中的氧强制向液体中专一的过程，：只将空气中的氧强制向液体中专一的过程，其目的是

7、获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解止悬浮体下沉，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。解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解。活性污泥活性污泥：由细菌、真菌、原生动物和后生动物：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和生物合成

8、性能。活活性污泥法性污泥法：利用活性污泥在污水中的凝聚、吸：利用活性污泥在污水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除污水中有机附、氧化、分解和沉淀等作用，去除污水中有机污染物的一种废水处理方法。污染物的一种废水处理方法。污水处污水处理理：定定义义1 1：用各种方法将污水中所含的污：用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化的过程。从而使污水得到净化的过程。 定定义义2 2：采取物理的、化学的或生物的：采取物理的、化学的或生物的处理方法对污水进行净化的措施。处理方法对污水进行净化的措施。 现现代污水处理技术，按处理程度划分代

9、污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。可分为一级、二级和三级处理。 一级处理一级处理：主要去除污水中呈悬浮：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，一级处理的污水，BODBOD一般可去除一般可去除30%30%左右，达不到排放标准。一级处理属左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。于二级处理的预处理。 二二级处理级处理：主要去除污水中呈胶体：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（和溶解状态的有机污染物质（BODBOD，CODCOD物质

10、），去除率可达物质），去除率可达90%90%以上，使以上，使有机污染物达到排放标准。有机污染物达到排放标准。 三三级处理级处理：进一步处理难降解的有：进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。法等。什么叫废水的预处理？预处理要达到什么叫废水的预处理？预处理要达到哪几个目的？哪几个目的？ 生化处理前的处理一般都习惯地叫作预生化处理前的处理一般都习惯地叫作预

11、处理。由于生化法处理费用比较低、运行比处理。由于生化法处理费用比较低、运行比较稳定，因此一般的工业废水都采用生化法较稳定，因此一般的工业废水都采用生化法处处理。理。且且废废水中含有某些对微生物有抑制、水中含有某些对微生物有抑制、有毒害的有机物质，因此废水在进入生化池有毒害的有机物质，因此废水在进入生化池之前必须进行必要的预处理，目的是将废水之前必须进行必要的预处理，目的是将废水中对微生物有抑制、有毒害的物质尽可能地中对微生物有抑制、有毒害的物质尽可能地削减或去除，以保证生化池中的微生物能正削减或去除，以保证生化池中的微生物能正常地运行。常地运行。 预处理的目的预处理的目的有有两两个个：一一是将

12、废水中对微生物有抑制有毒害、是将废水中对微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物质尽可能地消减和去除或转有抑制作用的物质尽可能地消减和去除或转化为对微生物无害或有利的物质，以保证生化为对微生物无害或有利的物质，以保证生化池中的微生物能正常运行；化池中的微生物能正常运行；二二是在预处理过程中削减是在预处理过程中削减COD负荷，负荷，以减轻生化池的运行负担。以减轻生化池的运行负担。 按按处理方法的性质处理方法的性质分分为为：v物理方法物理方法：格栅过滤、沉：格栅过滤、沉淀、淀、浮浮选、选、离心分离、膜离心分离、膜分离法等分离法等v化学方法化学方法：混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化还：混凝、化学沉淀、中和

13、、萃取、氧化还原、电解等原、电解等v生物方法生物方法：好氧、厌氧：好氧、厌氧法法等等按按照水质状况及处理后水的去向照水质状况及处理后水的去向分为分为：v一级处理一级处理：机械处理（预处理阶段）：机械处理（预处理阶段）v二级处理二级处理：主体工艺为生化处理（主体）：主体工艺为生化处理（主体）v三级处理三级处理：控制富营养化和重新回用：控制富营养化和重新回用三、污水的处理沉淀槽沉淀槽二沉池二沉池过滤池过滤池消毒池消毒池污水处理基本工艺流程污水处理基本工艺流程23v方法：物理处理方法方法：物理处理方法v设备：格栅、筛网、沉砂池、沉淀池、隔设备：格栅、筛网、沉砂池、沉淀池、隔油池等构筑物油池等构筑物v

14、目标污染物：废水中的悬浮物、浮油，初目标污染物：废水中的悬浮物、浮油，初步调整步调整pHpH值值v效果：减轻废水的腐化程度效果：减轻废水的腐化程度。污水一级处理的污水一级处理的工艺工艺v调节池调节池v格栅格栅v沉砂池沉砂池v沉淀池沉淀池I.I.调节池调节池为了保证后续处理构筑为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，物或设备的正常运行，需对污水的需对污水的水量水量和和水质水质进行调节。进行调节。酸性污水和碱性污水在酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可调节池内进行混合，可达到中和的目的。达到中和的目的。 短期排出的高温污水也短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡可用调节的办法来平衡水温。水温

15、。II.II.格栅格栅平面平面曲面曲面粗格栅（粗格栅（50100mm50100mm）中格栅（中格栅（1040mm1040mm）细格栅（细格栅（310mm310mm）人工清除格栅人工清除格栅机械清除格栅机械清除格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。水的性质。 I

16、II.III.沉砂池沉砂池1作作用用 从从污水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵污水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。2.沉砂池类型沉砂池类型平流式（重力式）沉砂池平流式（重力式）沉砂池曝气式沉砂池曝气式沉砂池A.A.平流式沉砂池平流式沉砂池v平流式沉砂池实际上是一个比人流渠道和出流渠平流式沉砂池实际上是一个比人流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面增大，水流速

17、度下降，废水中夹带的无机颗粒在增大，水流速度下降，废水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉，从而达到分离水中无机颗粒重力的作用下下沉，从而达到分离水中无机颗粒的目的。的目的。B.B.曝气沉砂池曝气沉砂池v曝曝气沉砂池是在长方形水池的一气沉砂池是在长方形水池的一侧侧通入空气，使污水通入空气，使污水旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处理构筑物。理构筑物。v普通沉砂

18、池的最大缺点就是在其截留的沉砂中夹杂普通沉砂池的最大缺点就是在其截留的沉砂中夹杂有一些有机物，这些有机物的存在，有一些有机物，这些有机物的存在，使使沉砂易于腐沉砂易于腐败发臭，夏季气温较高时尤甚，这样对沉砂的处理败发臭，夏季气温较高时尤甚，这样对沉砂的处理和周围环境产生不利影响。普通沉砂池的另一缺点和周围环境产生不利影响。普通沉砂池的另一缺点是对有机物包裹的砂粒截留效果较差是对有机物包裹的砂粒截留效果较差。v曝气沉砂池的优点是除砂效率稳定，受进水流量变曝气沉砂池的优点是除砂效率稳定，受进水流量变化的影响较小。水力旋转作用使砂粒与有机物分离化的影响较小。水力旋转作用使砂粒与有机物分离效果较好，从

19、曝气沉砂池排出的沉砂中，有机物只效果较好，从曝气沉砂池排出的沉砂中，有机物只占占5 5左右，长期搁置也不会腐败发臭。曝气沉砂左右，长期搁置也不会腐败发臭。曝气沉砂过程的同时，还能起到气浮油并吹脱挥发性有机物过程的同时，还能起到气浮油并吹脱挥发性有机物的作用和预曝气充氧并氧化部分有机物的作用。的作用和预曝气充氧并氧化部分有机物的作用。IV.IV.沉淀池沉淀池v沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物。从水中去除的处理构筑物。v结构结构（水区、沉淀区、污泥区、缓冲区和出水区）（水区、沉淀区、污泥区、缓冲区和出水区）1.1.进

20、水区和出水区：使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少进水区和出水区：使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产牛的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的紊流对沉淀产牛的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率容积利用率2.2.沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区：沉淀颗粒与废水分离沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区：沉淀颗粒与废水分离的区域的区域3.3.污泥区：是污泥贮存、浓缩和排出的区域污泥区：是污泥贮存、浓缩和排出的区域4.4.缓冲区：是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的缓冲区：是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。颗粒不因水流搅

21、动而再行浮起。沉淀池和沉砂池的区别沉淀池和沉砂池的区别v沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和比重较大，无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工

22、艺过程是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。v沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为分离颗粒较细的污泥。在生化之前的称为初沉池，沉淀的分离颗粒较细的污泥。在生化之前的称为初沉池，沉淀的污泥无机称为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。污泥无机称为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池，多为有机污泥，位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池，多为有机污泥，污泥含水率较高污泥含水率较高。常见的几种沉淀池类型常见的几种沉淀池类型平流式沉淀池平流式沉淀池竖流式沉淀池竖流式沉淀池幅流式沉淀池幅流式沉淀

23、池斜流式沉淀池斜流式沉淀池A.A.平流式沉淀平流式沉淀池池构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，排泥存在的问题较多，目前大、中、小型污水排泥存在的问题较多，目前大、中、小型污水处理厂均有采用。处理厂均有采用。B.B.竖流式沉淀池竖流式沉淀池占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于中小型污水处理厂使用中小型污水处理厂使用C.C.幅流式沉淀池幅流式沉淀池最适宜于大型水处理厂采用，有定型的最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排机排机械

24、，运械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平D.D.斜流式沉淀池斜流式沉淀池主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广，沉主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广，沉淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。u废水经一级处理后，一般达不到排放标准废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅去除率仅25%40%）。故通常为预处）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。处

25、理效果。v方法：生物处理方法及某些化学方法方法：生物处理方法及某些化学方法v目标污染物：废水中的可溶性有机物和部目标污染物：废水中的可溶性有机物和部分胶体污染物。分胶体污染物。v效果：通过二级处理后，废水中效果：通过二级处理后，废水中BODBOD的去除的去除率可达率可达80%90%80%90%，即，即BODBOD含量可低于含量可低于30mg/L30mg/L。v经二级处理后的水，一般可达到农灌标准经二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。主体。污污水生物处理分类水生物处理分类好氧生物处理好氧生物处理厌（兼）氧生物处理厌（

26、兼）氧生物处理1.1.好好氧生物处理氧生物处理v原理原理：在充分供氧的条件下，利用好在充分供氧的条件下，利用好氧微生物的生命活动过程，将有机污染物氧氧微生物的生命活动过程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，在工化分解成较稳定的无机物的处理方法，在工程上称为污水的好氧生物处理。程上称为污水的好氧生物处理。有机物的好氧分解图示有机物的好氧分解图示 注意注意：在污水好氧处理过程中，必须不间断地供在污水好氧处理过程中，必须不间断地供给溶解氧。因为氧是有机物的最后氢受体，给溶解氧。因为氧是有机物的最后氢受体，正是由于这种氢的转移，才使能量释放出来，正是由于这种氢的转移，才使能量释放出来，成为细菌生命活动和合成新细胞物质的能源成为细菌生命活动和合成新细胞物质的能源。要保证污水处理的效果，首先必须有足够要保证污水处理的效果，首先必须有足够数量的微生物，同时，还必须有足够数量的数量的微生物，同时，还必须有足够数量的营养物质营养