污水处理技术概述

.IV类、V类的污水处理厂和中小型废水处理站,适合于间歇排放工业废水的处理。SBR反应池的数量不应少于2个。SBR以脱氮为主要目标时,应选用低污泥负荷、低充水比；以除磷为主要目标时,应选用高污泥负荷、高充水比。<4>生物接触氧化适用于低浓度的生活污水和具有可生化性的工业废水处理,生物接触氧化池应根据进水水质和处理程度确定采用一段式或多段式。生物接触氧化池的个数不应少于2个。<5>生物滤池适用于低浓度的生活污水和具有可生化性的工业废水处理。生物滤池应采用自然通风方式供应空气,应按组修建,每组由2座滤池组成,一般为6～8组。曝气生物滤池适用于深度处理或生活污水的二级处理。2.厌氧处理废水厌氧生物处理是指在缺氧条件下通过厌氧微生物〔包括兼氧微生物的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称厌氧消化。厌氧处理工艺主要包括升流式厌氧污泥床〔UASB、厌氧滤池〔AF、厌氧流化床〔AFB。厌氧处理产生的气体,应考虑收集、利用和无害化处理。<1>升流式厌氧污泥床反应器〔UASB反应器适用于高浓度有机废水,是目前应用广泛的厌氧反应器之一。该反应器运行的重要前提是反应器内能形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。如图3-9所示,废水自下而上通过UASB反应器。在反应器的底部有一高浓度〔污泥浓度可达60～80g/L、高活性的污泥层,大部分的有机物在此转化为CH4和CO2。UASB反应器的上部为澄清池,设有气、液、固三相分离器。被分离的消化气从上部导出,污泥自动落到下部反应区。在食品工业、化工、造纸工业废水处理中有许多成功的UASB。典型的设计负荷是4～15kgCOD/<rn3.d>。<2>厌氧滤油适用于处理溶解性有机废水。<3>厌氧流化床适用于各种浓度有机废水的处理。典型工艺参数以COD去除80%～90%计,污泥负荷为0.26～4.3kgCOD/<kgMLVSS·d3.生物脱氮除磷当采用生物法去除污水中的氮、磷污染物时,原水水质应满足《室外排水设计规范》<GB50014>的相关规定,即脱氮时,污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比大于4；除磷时,污水中的五日生化需氧量与总磷之比大于l7。仅需脱氮时,应采用缺氧/好氧法；仅需除磷时,应采用厌氧/好氧法；当需要同时脱氮除磷时,应采用厌氧/缺氧/好氧法。缺氧/好氧法和厌氧/好氧法工艺单元前不设初沉池时,不应采用曝气沉砂池。厌氧/好氧法的二沉池水力停留时间不宜过长。当出水总磷不能达到排放标准要求时,应采用化学除磷作为辅助手段。五、生态处理当水量较小、污染物浓度低、有可利用土地资源、技术经济合理时,可结合当地的自然地理条件审慎地采用污水生态处理。污水自然处理应考虑对周围环境以及水体的影响,不得降低周围环境的质量,应根据区域地理、地质、气候等特点选择适宜的污水生态处理方式。1.土地处理用污水土地处理时,应根据土地处理的工艺形式对污水进行预处理。在集中式给水水源卫生防护带,含水层露头地区,裂隙性岩层和熔岩地区,不得使用污水土地处理。地下水埋深小于1.5m地区不应采用污水土地处理工艺。2.人工湿地人工湿地适用于水源保护、景观用水、河湖水环境综合治理、生活污水处理的后续除磷脱氮、农村生活污水生态处理等。人工湿地可选用表面流湿地、潜流湿地、垂直流湿地及其组合。人工湿地宜由配水系统、集水系统、防渗层、基质层、湿地植物组成。人工温地应选择净化和耐污能力强、有较强抗逆性、年生长周期长、生长速度快而稳定、易于管理且具有一定综合利用价值的植物,宜优选当地植物。人工湿地基质层〔填料应根据所处理水的水质要求,选择砾石、炉渣、沸石、钢渣、石英砂等。人工湿地防渗层应根据当地情况选用黏土、高分子材料或湿地底部的沉积污泥层。六、消毒处理是否需要消毒以及消毒程度应根据废水性质、排放标准或再生水要求确定。为避免或减少消毒时产生的二次污染物,最好采用紫外线或二氧化氮消毒,也可用液氯消毒。同时应根据水质特点考虑消毒副产物的影响并采取措施消除有害消毒副产物。臭氧消毒适用于污水的深度处理〔如脱色、除臭等。在臭氧消毒之前,应增设去除水中SS和COD的预处理设施〔如砂滤、膜滤等。七、污泥处理与处置对在污水的一级、二级和三级处理过程中会产生膨化污泥。污泥量及其特性与原污水特点及污水处理过程有关,污水处理的程度越高,产生的污泥量也越大,污泥的主要特性包括：总固态物含量、易挥发固态物含量、pH值、营养物、有机物、病原体、重金属、有机化学品、危险性污染物等。应根据工程规模、地区环境条件和经济条件进行污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化处理与处置。污水污泥的减量化处理包括使污泥的体积减少和污泥的质量减少,前者如采用污泥浓缩、脱水、干化等技术,后者如采用污泥消化、污泥焚烧等技术。污水污泥的稳定化处理是使污泥得到稳定〔不易腐败,以利于对污泥作进一步处理和利用。可以达到减少有机组分含量、改善污泥脱水性能、便于污泥的贮存和利用,抑制细菌代谢,降低污泥臭味,产生沼气、回收资源等目的,实现污泥稳定可采用厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥、加碱稳定等技术。污水污泥的无害化处理是减少污泥中的致病菌、寄生虫卵数量及多种重金属离子和有毒有害的有机污染物,降低污泥臭味,广义的无害化处理还包括污泥稳定。污泥处置应逐步提高污泥的资源化程度,变废为宝,将污泥广泛用于农业生产、燃料和建材等方面,做到污泥处理和处置的可持续发展。污泥处理工艺的选择应考虑污泥性质与数量、技术条件、运行管理费用、环境保护要求及有关法律法规、农业发展情况、当地气候条件和污泥最终处置的方式等因素。对工业废水处理所产生的污泥应依据危险废物名录及相关鉴别标准进行鉴别,属危险废物的工业废水污泥,应按《危险废物焚烧污染控制标准》〔GB18484、《危险废物贮存污染控制标准》〔GB18597、《危险废物填埋污染控制标准》〔GB18598>的要求处理与处置。1.污泥处理方法<l>污泥浓缩处理污泥浓缩应根据污水处理工艺、污泥性质、污泥量和污泥含水率要求进行选择,其目的是减少后续污泥处理单元〔泵、消化池、脱水设备所处理的污泥体积。可采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩等。当要求浓缩污泥含固率大于6%时,可适量加入絮凝剂。固态物含量为3%～8%的污泥经浓缩后体积可减少50%。<2>污泥消化处理污泥可采用厌氧消化或好氧消化工艺处理,污泥消化工艺选择应考虑应考虑污泥性质、工程条件、污泥处置方式以及经济适用、管理方便等因素。污泥厌氧消化系统由于投资和运行费用相对较省、工艺条件〔污泥温度稳定、可回收能源〔沼气综合利用、占地较小等原因,采用比较广泛；但工艺过程的危险性较大。污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高、占地面积较大、工艺条件〔污泥温度随气温变化波动较大、冬季运行效果较差、能耗高等原因,采用较少；但好氧消化工艺具有有机物去除率较高、处理后污泥品质好、处理场地环境状况较好、工艺过程没有危险性等优点。污泥好氧消化后,氮的去除率可达60%,磷的去除率可达90%,上清液回流到污水处理系统后,不会增加污水脱氨除磷的负荷。一般在污泥量较少的污水处理厂,或由于受工业废水的影响,污泥进行厌氧消化有困难时,可考虑采用好氧消化工艺。<3>污泥脱水处理污泥脱水的主要目的是减少污泥中的水分。脱水可去除污泥异味,使污泥成为非腐败性物质。污泥产量较大、占地面积有限的污〔废水处理系统应采用污泥机械脱水处理。工业废水处理站的污泥不应采用自然干化脱水方式。污泥脱水设备可采用压滤脱水机和离心脱水机。<4>污泥好氧发酵日处理能力在5万m3以下的污水处理设施产生的污泥,应采用条垛式好氧发酵处理和综合利用；日处理能力在5万m3以上的污水处理设施产生的污泥,应采用发酵槽〔池式发酵工艺。污泥好氧发酵产物可用于城市园林绿化、苗圃、林用、土壤修复及改良等。<5>污泥干燥处理污泥干燥处理直采用直接式干燥器,主要有带式干燥器、转筒式干燥器、急骤干燥器和流化床干燥器。污泥干燥的尾气应处理达标后排放。<6>污泥焚烧处理污泥焚烧工艺适用于下列情况：a污泥不符合卫生要求、有毒物质含量高、不能为农副业利用：b污泥自身的燃烧热值高,可以自燃并利用燃烧热量发电：c>可与城镇垃圾混合焚烧并利用燃烧热量发电。污泥焚烧的烟气应处理达标后排放。污泥焚烧的飞灰应妥善处置,避免二次污染。采用污泥焚烧工艺时,所需的热量依靠污泥自身所含有机物的燃烧热值或辅助燃料,故前处理不必用污泥消化或其他稳定处理,以免由于有机物减少而降低污泥的燃烧热值。2.污泥处置与利用污泥的最终处置应优先考虑资源化利用。在符合相应标准后中,污泥可用于改良土地或园林绿化和农田利用。污泥的最终处置如用于制造建筑材料时应考虑有毒害物质浸出等安全性问题。污泥卫生填埋时,应严格控制污泥中和土壤中积累的重金属和其他有毒物质的含量,含水率应小于60%,并采取必要的环境保护措施,防止污染地下水。八、恶臭污染治理除臭的方法较多,必须结合当地的自然环境条件进行多方案的比较,在技术经济可行,满足环境评价、满足生态环境和社会环境要求的基础上,选择适宜的除臭方法。目前除臭的主要方法有物理法、化学法和生物法三类。常见的物理方法有掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等：常见的化学法有燃烧法、氧化法和化学吸收法等。在相当长的时期内,脱臭方法的主流是物理、化学方法,主要有酸碱吸收、化学吸附、催化燃烧三种。这些方法各有其优点,但都存在着所使用设备繁多且工艺复杂,二次污染后再生困难和后处理过程复杂、能耗大等问题。因此国外从20世纪50年代开始便致力于用生物方法来处理恶臭物质。恶臭污染治理应进行多方案的技术经济比较后确定,应优先考虑生物除臭方法。无须经常人工维护的设施,如沉砂池、初沉池和污泥浓缩池等,应采用固定式的封闭措施控制臭气；需经常维护和保养的设施,如格栅间、泵房的集水井和污水处理厂的污泥脱水机房等,应采用局部活动式或简易式的臭气隔离措施控制臭气。九、工艺组合废水中的污染物质种类很多,不能设想只用一种处理方法就能把所有污染物质去除殆尽,应根据原水水质特性、主要污染物类型及处理出水水质目标,在进行技术经济比较的基础上选择适宜的处理单元或组合工艺。废水处理组合工艺中各处理单元要相互协调,在各处理单元的协同作用下去除废水中的目标污染物质,最终使废水达标排放或回用。采用厌氧和好氧组合工艺处理废水时,厌氧工艺单元应设置在好氧工艺单元前。当废水中含有生物毒性物质,且废水处理工艺组合中有生物处理单元时,应在废水进入生物处理单元前去除生物毒性物质。在污〔废水达标排放、技术经济合理的前提下应优先选用污泥产量低的处理单元