水处理工艺介绍

水处理工艺介绍目录CONTENTS一、污水处理工艺介绍二、自来水处理工艺介绍一、污水处理工艺介绍目录污水的三级处理4污水的一级处理2污水处理基本方法1污水的二级处理3污水处理典型工艺流程5概述水污染现状

90％以上的城市水域受到污染

50％左右地下水水质受到污染

50％以上的重点城镇饮用水源不符合标准特别严重的水系：三河：淮河、海河、辽河湖泊富营养化严重：滇池、巢湖、太湖

水污染的一组图片污水的种类及来源按其来源及产生途径污水主要分为生活污水、工业废水、雨水与渗流、农业污水、自然界中其它被污染水。工厂排污口工业污染源生活污染源农业（面）污染源污水处理的基本方法按处理方法的性质分物理法：沉淀法、过滤、隔油、气浮、离心分离、磁力分离化学法：混凝沉淀法、中和法、氧化还原法、化学沉淀法物理化学法：吸附法、离子交换法、萃取法、吹脱、汽提生物法：活性污泥法、生物膜法、厌氧工艺、

生物脱氮除磷工艺污水处理的基本方法按照水质状况及处理后水的去向分：一级处理：机械处理（预处理阶段）二级处理：主体工艺为生化处理（主体）三级处理：控制富营养化和重新回用主要的处理工艺一级处理：粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、调节池二级处理：活性污泥法、CASS工艺、A2/O工艺、A/O工艺、SBR、氧化沟、AB法、生物膜法。三级处理：

高级催化氧化、曝气生物滤池、纤维滤池、活性砂过滤、反渗透、膜处理中水回用一般都有消毒池：紫外线臭氧消毒池、二氧化氯消毒池。污水处理基本工艺流程一级处理二级处理三级处理污水排放出水（一）调节池（二）格栅（三）沉砂池（四）沉淀池（五）气浮池污水的一级处理为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水的水量和水质进行调节。酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可达到中和的目的。短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡水温。（一）调节池

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的性质。（二）格栅平面曲面粗格栅（50~100mm）中格栅（10~40mm）细格栅（3~10mm）人工清除格栅机械清除格栅格栅工艺流程图直棒式栅条格栅（三）沉砂池1.作用从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①曝气式沉砂池

②平流式沉砂池新建的污水处理厂多以曝气沉砂池为主①曝气式沉砂池曝气式沉砂池工艺流程图

曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通入空气，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理构筑物。②平流式沉砂池

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的目的。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，使沉砂易于腐败发臭，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。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效果较好，从曝气沉砂池排出的沉砂中，有机物只占5％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的作用和预曝气充氧并氧化部分有机物的作用。（四）沉淀池①沉淀原理沉淀池：是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向下流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。②沉淀池的结构进水区和出水区：使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率。沉淀区：沉淀颗粒与废水分离的区域。污泥区：是污泥贮存、浓缩和排出的区域。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。③沉淀池和沉砂池的区别【1】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艺过程。【2】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，污泥含水率较高。④沉淀池类型【1】平流式沉淀池【2】竖流式沉淀池【3】幅流式沉淀池【4】斜流式沉淀池平流式沉淀池：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、小型污水处理厂均有采用。竖流式沉淀池；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，因此一般仅适用于中小型污水处理厂使用。

竖流沉淀池幅流式沉淀池：最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平斜流式沉淀池：

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。（五）气浮池气浮法：在污水中通入空气，产生微小气泡作为载体，使污水中的乳化油、微小悬浮物等污染物黏附在气泡上。利用气泡的浮升作用上浮到水面，通过收集水面上的泡沫或浮渣达到分离杂质、净化污水的目的。

【6】水解酸化池

目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。【1】活性污泥法初次沉淀池曝气池进水回流污泥剩余污泥污泥出水二次沉淀池

活性污泥对有机物的降解主要在曝气阶段进行，可分为两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的比表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移道活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，一般在15-45min左右，而稳定阶段较长。`污水的二级处理活性污泥法的基本流程图

【2】SBRSBR法：称为序批式活性污泥法是连续式活性污泥法的一种改型，它的反应机制以及污染物质的去除机制和传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。1、经典SBR反应器原理

泵房细格栅沉淀池SBR反应池初格栅脱水浓缩制肥排放进水SBR法工艺流程图2、SBR反应器3.经典SBR反应器的优点4.经典的SBR反应器缺点1)对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；2)对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求。4)设备的闲置率较高5)污水提升水头损失较大。

【3】CASS工艺

CASS工艺称为循环活性污泥工艺。

在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。CASS工艺

1、曝气阶段由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。2、沉淀阶段此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。3、滗水阶段沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。4、闲置阶段闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。CASS工艺优点：【1】工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低【2】生化反应推动力大【3】沉淀效果好【4】运行灵活，抗冲击能力强【5】不易发生污泥膨胀【6】适用范围广，适合分期建设【7】污泥产量低，污泥性质稳定CASS工艺缺点：【1】微生物种群之间的复杂关系有待研究【2】生物脱氮效率难以提高【3】除磷效率难以提高【4】控制方式较为单一【4】A/O工艺A/O工艺：使污水经过厌氧、好氧两个生物处理过程(简称A/O))，达到同时去除BOD、氮和磷的目的。

A/O工艺优点：【1】效率高【2】流程简单，投资省，操作费用低【3】缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率【4】容积负荷高【5】缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强A/O工艺缺点：【1】由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低【2】若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用【5】A2/O工艺

A2/O污水处理系统：使污水经过厌氧、缺氧及好氧三个生物处理过程(简称A2/O))，达到同时去除BOD、氮和磷的目的。回流污泥（含磷污泥）剩余污泥释放磷、氨化硝化吸收磷、去除BOD脱氮沉淀池A2/O法工艺流程图A2/O工艺优点：【1】污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。【2】污泥沉降性能好【3】厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能【4】脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。【5】在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺【6】在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀【7】污泥中磷含量高，一般为2.5％以上A2/O工艺缺点：【1】反应池容积比A/O脱氮工艺还要大【2】污泥内回流量大，能耗较高【3】用于中小型污水厂费用偏高【4】沼气回收利用经济效益差【5】污泥渗出液需化学除磷【6】氧化沟（OD）氧化沟：是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称‘‘环形曝气池”。氧化沟流程示意图氧化沟的工艺特点

氧化沟HRT、SRT较长，有机物可得到较彻底的去除，排出的污泥已经高度稳定，整体功率密度较低，节约能源。但易产生污泥膨胀、流速不均及污泥沉积、泡沫、污泥上浮等问题

Orbal（奥贝尔氧化沟）一般为三沟式：外沟：容积占总容积60~70%，DO=0（厌氧）中沟：容积占总容积20~30%，DO=1mg/L（缺氧）内沟：容积占总容积10%，DO=2mg/L（好氧）通过内沟到外沟的内回流可实现脱氮除磷（R=2）主要特征：可利用水流的惯性，节省动力多沟串联，可减少短路充氧效率高奥贝尔氧化沟（三沟式）【7】AB法

污水由排水系统经格栅和沉砂池直接进入A段，该段为吸附段，负荷较高，泥龄短,水力停留时间很短,约为30min，有利于增殖速度较快的微生物生长繁殖。废水经过A段处理后，BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B段的工作；A段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可能通过污泥的吸附作用得以去除。

污水从A段流出后进入B段，B段为生物氧化段，属于传统活性污泥法，一般在较低负荷下运行，停留时间约为2～6h,泥龄较长，为15～20d。B段发生硝化和部分的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS和BOD一般小于10mg/L。AB法主要有下列特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。【8】生物膜法生物膜法适用于中小型规模的城市污水处理厂。57生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。污水的三级处理经二级生物处理后，其出水一般含有：BOD30mg/L左右，COD60mg/L左右，NH315-25mg/L，P3-8mg/L,SS30mg/L左右，以及细菌、重金属等，必须经过处理，否则易导致水体富营养化，并对鱼类，农作物、淡水水质及处理成本等带来影响。三级处理的方法包括：砂滤、混凝、微滤、反渗透、电渗析、离子交换、消毒、活性炭吸附、脱氮除磷等。一悬浮物的去除1）颗粒粒径：二级出水SS(Suspendedsolids悬浮固体)是以1um~1mm的生物絮凝体和未被絮凝的胶体物质。一般通过混凝、砂滤、微滤和反渗透去除。2）混凝沉淀：通过投加混凝剂，并经快速搅拌混凝，慢速搅拌絮凝，使微小颗粒和胶体物质脱稳而凝聚，成为较大颗粒絮体而沉淀去除。二溶解性有机物去除1）活性碳吸附：活性碳具有巨大的表面积和细小的孔隙，能吸附有机物，重金属离子等。2）O3氧化处理：对二级处理水进行以回用为目的的处理，力求去除污水中存在的有机物、色度和杀菌、消毒。三溶解性性无机盐的去除危害：具有腐蚀性，易结垢，SO42－还原产生H2S，造成土地板结和盐碱化。因而出水回用和农用前要求脱盐。脱盐技术：反渗透、电渗析、离子交换。四污水的消毒处理原因：无论什么工艺，出水细菌均会超标，从而带来危害。使用场合：污水农灌、排放水源地上游、旅游景区，以及流行病流行季节。消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸钠和紫外线污水处理工艺的选择根据《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）建设规模类别如下：大型污水处理厂：超过10万方，一般建设在大城市；中型污水处理厂：日处理能力规模在5-10万方，建于中小城市和经济发达的

大城市郊县。

小型污水处理厂：一般规模小于5万方，建于小城镇。大型城市污水处理厂的工艺选择优选工艺：传统活性污泥法、AO法、A2/O法。优点：传统活性污泥法、AO法、A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说，年运营费很可观，比如规模为40万方每天的污水厂，1方污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。大型城市污水处理厂的工艺选择《城市污水处理及防治技术政策》中对大型城市污水处理厂的处理工艺作如下规定：（1）日处理能力在20万方以上（不包括20万方）的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法，也可采用其他成熟技术；（2）日处理能力在10一20万方的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟、SBR法和AB法等成熟工艺；（3）在对氮、磷污染物有控制要求的地区，一般选用AO法、A2O法等技术。A2O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。中、小型城市污水处理厂的工艺选择我国适合中小城镇的污水处理采用的工艺主要有A2O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺。优选工艺：氧化沟、SBR。特点：去除有机物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施十分简单，管理非常方便。是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。中、小型城市污水处理厂的工艺选择（1）土地资源条件紧张的地区宜采用SBR污水处理工艺（2）土地资源丰富的地区宜采用氧化沟污水处理工艺。中、小型城市污水处理厂的工艺选择氧化沟和SBR工艺有很多共同特点,也有各自的特点和适用性，在选定方案时需要仔细分析：（1）征地费、土建费：SBR工艺设备费：氧化沟；总造价的高低则要视具体情况决定。（2）进水BOD浓度高，氧化沟；BOD浓度低，SBR工艺。（3）运营费（电耗）：SBR工艺（鼓风曝气）优于氧化沟（机械曝气）。（4）氧化沟工艺是连续运行，不要求自动控制，只是在要求节能时用自动控制，SBR工艺是周期间歇运行，各个工序转换频繁，需要自动控制。二、自来水处理工艺介绍背景介绍

水是生命的源泉，人类的起源缘于水,人体百分之九十以上由水组成,细胞的不断更新、生命的新陈代谢都离不开水的滋养,水是构成人体最重要的物质。

可因人为和自然因素（工业污水和生活用水），原水中就含有了各种各样的杂质，从给水的解度来说，这些杂质可分为悬浮物，胶体，溶解物三大类。而城市的自来水厂就是除去这些原水中可能会给人类和工业带来危害的成份，使净化后的水能满足人民生活和工业的需要。原水→混合→絮凝池→沉淀池→滤池→清水池→配水泵房→管网加药主加氯补氯工艺流程原水

取自天然水体或蓄水水体，如河流、湖泊、池塘或地下蓄水层等，用作供水水源的水；或者指流入水处理厂的第一个处理单元的水。原水的水质因水源不同而异。加药

净水厂常用药剂主要是混凝剂、助凝剂、pH调节剂、氧化剂、吸附剂和消毒剂。

混凝剂是为使胶体失去稳定性和脱稳胶体相互凝聚所加的药剂。投加在滤池前用作改善滤料过滤性能和效率的混凝剂称助滤剂。水厂常用混凝剂可分为铝盐和铁盐两大类。铝盐用得最多的是聚氯化铝和硫酸铝；铁盐用的最多的是硫酸亚铁、氯化铁和聚合硫酸铁等。1.混凝剂

助凝剂是在混凝过程中与混凝剂协同作用，从而加速絮凝体的生成，提高絮凝效果所加的的药剂。投加在滤池前用作改善滤料过滤性能和效率的混凝剂称助滤剂。

水厂常用的助凝剂有聚丙烯酰胺、硅酸钠、硅藻土和骨胶等。2.助凝剂和助滤剂加药3、pH调节剂

当原水pH过高或过低，或因需要提高水处理效果时，就需要调整pH，常用的pH调节剂有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钠等。4、氧化剂

氧化剂在水处理剂中的主要作用是对原水中有机物或藻类等进行预处理，常用的氧化剂有氯、二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、过氧化氢和高锰酸钾等。加药混合

混合方式有管式混合、机械混合、水泵混合、扩散混合器混合、跌水混合、水跃混合。絮凝

脱稳胶体相互聚结成大颗粒絮体的过程称为絮凝过程。絮凝池形式很多，常用的絮凝池有往复式隔板絮凝池、回转式隔板絮凝池、相对折板折板絮凝池、平行直板折板絮凝池、波形板絮凝池、网格（栅条）絮凝池、微涡流絮凝池、水平轴式机械絮凝池和垂直轴式机械絮凝池等。

折板絮凝池一般分为三段，三段中折板布置可分别采用相对折板、平行折板和平行直板。折板可采用钢丝网水泥或其它无毒材料制作。折板夹角可采用900～1200；折板宽度b采用0.5m，折板长度L为0.8m，1.0m；第二段中平行折板的间距等于第一段相对折板的峰距。图5－4絮凝池往复式隔板絮凝池回转式隔板絮凝池相对折板折板絮凝池回转式折板絮凝池絮凝池沉淀

沉淀池有多种形式：按水流方向可分为竖流式、平流式和辐流式。目前，我国水厂常用的沉淀池为平流沉淀池、斜管（板）沉淀池。

平流式沉淀池是应用较早，比较简单的一种沉淀池。它是用砖石或钢筋混凝土建造的矩形水池。既可用于自然沉淀，也可用于混凝沉淀。图5－5沉淀

斜板斜管沉淀池主要由配水整流区，斜板斜管区、集水区、积泥区等部分组成.图5－7沉淀斜管（板）沉淀池沉淀池平流沉淀池沉淀池澄清池

澄清池是利用池中积聚的活性泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附，使杂质从水中分离出来，从而达到使水变清的构筑物。

澄清池