淀粉厂污水处理基础知识

第一 总1（海、地下水）或土壤，使水体或土壤受到污染，将破坏原有的自然环境，以致引起环境问题，甚至造成公害。因为污水中总是或多或少地含有某些有毒或有机物质，毒物过多将毒“死水“不毛之地”。2来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中生活间，生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用。工业废水在工业生产中排出的污水，来自车间和矿场。由于生产类别、工艺过程和使稍做处理即可回用，它们被称为生产废水。而使用过程中受到较严重污染的水，其中大多有危害性，如含有大量有机物的；含氰化物、汞、铅、铬等有毒物质的；含合成有机化学这些称为生产污水，大多需经适当处理后才能排放或回用。生产污水中所含有毒有害物质往往是宝贵的原料，应尽量回收利用。（一） 生物化学需氧量有机污染对水体污染、自净都有很大的影响，是污水处理的主要对象，在污水处理及环境保护领域内被广泛使用。化学需氧量化学需氧量一般高于生化需氧量，其间的差值，能大约表示不能为微生物降解的有机生活污水的D5和的比值大致为0.4－0.8。总有机碳总需氧量溶解氧溶解于水中的分子氧。一般以每升水所含氧的毫克数表示。水中溶解氧饱和含量与水温、大气压力和水的化学组成有密切关系。在一个大气压条件下，0℃的蒸馏水中溶解氧达到饱和时的氧含量为／L20℃时则为9.17g／L%。溶解氧是鱼类和好氧菌生存和繁殖所必须的物质。溶解氧低于4g／L时，鱼类则难以生存。当水源被有机物污染后，由于好氧菌氧化有机物，从而消耗了水中的溶解氧，如果不能从空气中及时补充消耗的氧，则水中溶解氧不断减少，甚至接近于零。此时厌氧菌就会大量繁殖，使有机物腐败，水产生臭气。在静止的水中，水面的氧靠扩散作用进入湍流越大，氧溶解于水中的速度越快。几乎所有污水都被固体废物污染。固体废物的组成包括有机性物质（又称为挥发性固（（二者在组成上又都包括着挥发性和固体两种。悬浮固体（S）是污水的重要污染指标。它包括水面的漂浮物和水中的悬浮物以及沉1-2主要是无机性物质的称为沉渣。酸度是用强碱的标准溶液（0.lmol／LNaOH）滴定所测得。滴定时用甲基橙作指示受污染的水体在经过一段时间后，由于物理、化学和生物的作用，水中污染物浓度降低，水体恢复到污染前的状态，称为水体自净。水体自净包括沉淀、稀释、混合等物理过同时发生并相互交织进行。污水中污染物排入水体，可沉性固体逐渐沉到水底成为污泥。悬浮物、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐渐降低浓度。在一定条件下，水体中一些难溶性硫化物可以氧化为易溶性硫酸盐，可溶的二价铁、锰的化合物可转化为几乎不溶的三价铁、四价锰的氢氧化物而沉淀，一些硅、铝氧化物胶体或高岭土、蒙脱土一类的胶体，能在水中吸附各种阳会因好氧微生物作用分解为简单稳定的无机物如二氧化碳、水、氨等，使水体得到净化。天然水体中磷和氨（特别是磷）的含量在一定程度上是浮游生物数量的控制因素。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，某些藻类的个体数量迅速增加，而藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。藻类既然源源不断地得到营养物质，一代一代繁殖下去，死亡的藻类残体沉人水底，一代一代堆积，湖泊就逐渐变浅，直至成为沼泽。水体中氮含量超过0.2～0.3mg／L，磷含量大于0.01～0.02mg／L，生化需氧量大于10mg／L，值7～9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10mg／L时发即认为此水体已为富营养化水体。 酶的作用下，一部分被氧化分解成简单的无机物，如CO2、H20、NH3、NO-、PO43-和SO :=100:5:1类等，以及CO2、NH3和H2S等无机物。由于有机酸的大量积累，污水的PH值下降到6以和H2S等。由于有机酸的迅速分解，PH值上升，一般范围是6.8－8.0，这个过程主要是在－99%在活性污泥法处理污水时，起主要作用的活性污泥，在正常情况下，因污泥本身的絮凝作用形成菌胶团，有良好的沉淀性能，含水率在99%左右。但当污泥变质时，其结构松散、体积膨胀、含水率上升、澄清液稀少、颜色也有变异。这种现象，称为污泥膨胀，污泥膨胀严重影响活性污泥法的净化功能。污泥膨胀主要是丝状菌大量繁殖所引起的，也有溶解氧不足、水温高或H值较低，都易引起丝状菌大量繁殖。超负荷运行、污泥龄过长、有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不畅则会引起结合水过多的污泥膨胀。当污泥发生膨胀时，可以针对膨胀的原因采取措施。如缺氧、水温高，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷。如污泥负荷率过高，可适当提高混合液中的污泥浓度；必要时还可暂停进水，曝气运行一段时间。如缺氮、磷、铁等养料，可投加硝化污泥或氮、磷等。如值过低，可加石灰调节。若污泥大量流失，可投加5－10mg／L氯化铁，促进凝聚，并刺（按干污泥的0.3－0.6%投加污泥膨胀的原因很多，目前有些原因还没有能充分认识，有待进一步研究。硝化与反硝化(脱氮机理尿素、胺类化合物、硝基化合物等；氨态氮（NH3NH4+），一般以前者为主。l）有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮（NH3NH4+），这一过程称2）NH4＋3/2O2N2O-NO2-+1/2O2NH4+＋2O2NO3-污水并不经处理而直接排入水体，污染环境。为弥补这个缺陷，现在常采用的是截流式合流制排水系统。这种系统是在临河岸边设截流干管及溢流井，另外需设污水处理厂。晴天和初降雨时所有污水都经截流管送人污水处理厂经处理后排放。雨季中降水量增加，当混合污水流量超过截流管的输送能力后，部分混合污水经溢流井直接排入水体。老城市在改建合流制排水系统时，主要采用这种方式。在工业企业中，一般采用分流制排水系统。但常因工业污水的成分和性质复杂，和生活污水不宜混合，否则会造成处理的复杂化以及水重复利用与回收污染物质不利，所以又应在车间设置局部处理设施，单独处理后再排放。冷却水在冷却处理后循环使用。如条件允许，工业企业的生活污水和工业污水也可直接排人城市管网，合并入城市污水厂处理。（GB8978-1996）》，《农用污泥中污染物控制标准（GB4284－84）有关污水排放的行业标准涉及各类工业，如《制革工业水污染物排放标准整工业水污染物排放标准（GB4287-92）》，《钢铁工业水污染物排放标准第二章一级（物理）12竖流式沉淀池，也就是本污水站使用的方式，池体平面为圆形或方形。污水设在池中心的污水管自上而下排入池中，中心出水管设伞形挡板，使污水在池中均匀分布，并沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物依重力降入池底锥形污泥斗中，澄清水在池上端周围的池底为锥形。由于占地面积较小，在工业废水处理中使用较多。辐流式沉淀池平面多为圆形，直径较大而池深较小，直径为20－100米，池中心水深不大于4l.5这种池处理水容量大，但占地面积大，排泥设备较复杂。第三章二级（生物）污水经过一级处理之后，已经除去了部分悬浮物，生物化学需氧量约能去除2540%，1向含有机污染物的污水中注入空气进行曝气，微生物以有机物为培养基，在有氧的条件下，在污水中形成大量微生物群体及与生物絮凝体，这种絮凝体称为活性污泥。利用这使污水得到净化。以活性污泥为主体的生物化学处理法，称为活性污泥法。（l）活性污泥法脱氮的传统工艺是以氨化、硝化和反硝化3（2）2由于生物膜的吸附作用，在其表面附着一层很薄的水层，称为附着水层。该水层直接与生物膜接触，水层内的有机物在细菌作用下，被氧化分解，于是附着水层中有机物浓度大大低于流动水层。在传递作用下，流动水层中的有机物，不断向附着水层转移，从而使流动水层在流动过程中，逐步得到净化。好氧微生物的代谢产物为H2和O2，通过附着水层，传递给流动水层。随着微生物的不断增殖，生物膜的厚度不断增加，当其厚度超过2和H3当厌氧层过厚，代谢产物过多时，膜间平衡被破坏，生物膜老化脱落，又重新生长新的生物膜。因此，在其后要设置沉淀池，使处理过的污水与生物膜分离。使用生物膜法的主要设施有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。池壁内填有滤料，滤料上面是布水装置，滤层下是排水系统。污水通过布水装置均匀洒到滤料表面，呈滴状流下，一部分污水呈薄膜状吸附在滤料周围，成为附着水层；另一部分则呈薄膜流动状流过滤料，并从上层滤料向下层滤料逐层滴流，最后进入排水系统，排出池外。大气中的氧以自然形式通过滤料间的空隙而移动，当污水通过滤池时，滤料截留了水中的悬浮物质，并吸附了水中的胶体物质，使滤料表面的微生物有了栖息场所，并在此膜的厚度不断增加，当达到一定厚度时，生物膜层内由于得不到足够的氧，由好氧分解转90％以上，单位盘面负荷愈高，去除率愈低。转盘旋转的线速度以10-20m／min为生物接触氧化法（即污水站目前曝气池中的第三级曝气池利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生氧化作用，氧化分解污水中的有机物。污水中同时还有2-5％悬浮状态的活性污泥，对污水也起净化作用。生物接触氧化法的装置可分为两类，即分流式和直流式。直流式的曝气装置在池的一侧，填料装在另一侧，依靠泵和空气的提升作用，水流在填料层内循环，向生物膜供氧。此法的优点是污水在隔间充氧，对生物膜的生长有利，氧的供给充分。缺点是氧的利用率较低，动力消耗较大。水的冲刷作用小，老化的生物膜不易脱落，新陈代谢周期较长，生更新较快，而保持高度活性，也不易发生堵塞现象。填料一般采用蜂窝填料，比表面积较大，而且质轻、强度好、抗腐蚀能力强，也可用玻璃布、尼龙纤维、沸石等做为填料。生物接触氧化法的优点是：净化效率高；处理所需时间短；对进水有机负荷的变动适食品工业污水、印染污水多有采用。3O2O2完整的氧化塘体系中，除大量藻类和菌类外，还生存有漂浮生物（如水浮莲、水葫芦及水生昆虫等、浮游生物（如原生动物等、自游生物（如鱼类、底栖生物（如螺、贝类以及放养动物（如鸭等）。这些生物群落与水、土、气、热、阳光等非生物环境因素，在一定条件下形成一个精巧而复杂的氧化塘生态系统。生物之间互相联系，互相制约，存在O2殖的菌类和藻类做为饲料供给浮游动物生长繁殖：浮游动物和浮游植物又供作鱼类和水禽饲料，在这个过程中污水中有机物被有效地净化。第四 三级（物化）处病原微生物、矿物质1但对污水的深度处理尚缺乏足够的可直接引用的数据，因此，常需通过实地试验，才能选定出适当的混凝剂种类与投加的剂量。2在一般情况下，不需投加药剂，水中的絮体具有良好的可滤性，滤后水SS致使水头损失迅速上升，过滤周期大为缩短。絮体贴在滤料表面，不易脱离，因此需要辅助冲洗，即加表面冲洗，或用气水共同反冲使絮体从滤料表面脱离，效果良好，还能节省反冲水量。在一般条件下，气水共同反冲，气强度20L／（2s）10L／（m2.s）3活性炭是用木材、煤、果壳等含炭物质在高温缺氧条件下活化制成的，有极多的微孔500-17002/g能吸附水中的污染物质。同时，活性炭表面的非结晶部位上会形成一些含氧官能团，因而又具有化学吸附和催化氧化、催化还原的性能，可以去除水中的重金属离子。4臭氧的分子式为O3，一般为无色的气体，具有特异的臭味，臭氧溶于水，溶解度与水温呈反比关系。在常温条件下，溶解量约为20mg／L。臭氧在水中自行分解为氧，自行分解的速度由水温和O-、H-H-、H-、O-等官能团。臭氧对二级处理水进行处理，CODPHPH7左右时，COD去除率只在40％左右，而当PH值上升为12时，去除率即可达80％~90％。在高PH值的条件大肠菌群数（个／L）减少的不快，而且在臭氧投量超过10mg／L以后，杀菌效果提高的更为缓慢。但是用臭氧对经砂滤处理后的二级处理水进行杀菌处理，一开始效果就非常明7mg／L5 Al+＋PO- 2AlPO4＋3SO 悬浮物含量要求在20mg／L以下时，面积负荷则可取值在50m3／m2.d以下。 4 5Ca2+4OH十3HPO- 4 量在1mg／L以下时，对二级处理水，PH9.5以上，对原污水则应在11以上。Ca2+＋2OH-＋CO22OH-＋CO2 HCO-6Fe3+＞Cr3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＝NH+＞Na+＞Li+H+＞Fe3+＞Cr3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＝NH+＞Na+＞Li+2 CrO2+＞SO2-＞CrO2-＞NO-＞Cl-＞OH2 2 OH-＞CrO2+＞SO2-＞CrO2-＞2 7一级一段循环式工艺系统水的回收率较高，透过水的质量比一级一段连续式工艺多级串联连续式工艺系统水的回收率高，各级的膜组按渐减方式布置，适用于处去除的污染物在膜面沉积，使通过的水量下降，因此首先可采用过滤和活性炭吸附作为予处理手段将污染物加以去除，其次是冲洗膜面，两者并用效果更好。20~40kg／cm2，每日每平方米半透膜透过的水两端设阴阳两电极。将各小室注满含有无机盐类的污水，并在两电极间通以直流电流。阳把阴离子截留下来，阴离子交换膜只允许阴离子通过，而把阳离子截留下来，结果这些小室的一部分形成含离子很少的淡水室，排出淡水，与淡水室相邻的小室则成为富集大量离子的浓水室，排出浓水。若以城市污水二级处理水为对象，水回收率可达90H+）+Na+ （RC—Na+）+H+ （RA—Cl-）+OH-RA——离子交换法脱盐处理主要是以含盐浓度100～300mg／L的污水为对象。含高盐浓度的而且需要进行频繁的再生处理，因此，设备费、再生药品费都较高，从经济角度来看，用离子交换法脱盐，污水含盐量不宜超过500mg／L。8第五 污泥处1污泥浓缩有几种方法：l）利用坚式或辐射式浓缩池，靠重力作用使颗粒沉降而与水分离。这种方法可以把活性污泥的固体含量从0.5-2.0%增加到1.5-4.0％，污泥体积约缩小4-510－122真空上浮、分散上浮或生物上浮等方法。上浮分离效果较好，处理后的污泥中固体含量可达7％，处理时间仅为重力分离的1／3。3）离心分离，用离心机分离，一般用以浓缩为其他方法所不易处理的污泥，如从二次沉淀池中排出的剩余污泥等。此外，还可用震动凝聚法以缩短浓缩时间。2、污泥脱水（干化便于污泥的运送、堆积、利用或作进一步处理。脱水（干化）有自然蒸发法和机械脱水法两种。习惯上称机械脱水法为污泥脱水，称自然蒸发法为污泥于