污水处理厂运营工艺培训提纲

1、污水处理工艺培训提纲二零一二年五月1 城市污水综述1.1 城市污水组成生活污水工业废水城市降水河涌污水1.2 污水收集体系分流制合流制混合制1.3 污水水质指标1.3.1 物理指标 水温、溶解氧、臭味、色度、固体含量1.3.2 化学指标 酸碱度、氮、磷、有机负荷、重金属、无机毒物、表面活性剂1.3.3 生物指标 大肠杆菌群指数、细菌、病毒1.4 污水处理体系1.4.1 一级处理二级处理的预处理，主要去除污水中的漂浮物和呈漂浮状的固体污染物质，及影响二级处理正常运行的物质1.4.2 二级处理 主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，主要是生物处理1.4.3 三级处理 三级处理常用于二级处理

2、之后，以进一步改善水质或放置收纳水体发生富营养化和受到难降解污染物质，或者用于污水回收或再利用处理2 预处理系统2.1 格栅系统2.1.1 格栅截留粗大悬浮物及其他杂质，格栅截留效率取决于栅缝间距2.1.1.1 格栅分类粗格栅：栅间距40100mm中格栅：栅间距1040mm细格栅：栅间距310mm石龙粗格栅20mm、细格栅6mm2.1.1.2 格栅类型抓斗式、三索式格栅机阶梯式格栅机回转式格栅机转鼓式格栅机2.1.1.3 粗细格栅比较设备特点设备安装易发故障2.1.1.4 格栅流速控制栅前流速：0.40.9m/s，防止泥沙沉积过栅流速：0.61m/s，防止栅缝堵塞2.1.1.5 格栅控制方式液

3、位差控制时间控制手动控制2.1.1.6 格栅管理运行周期栅渠管理栅渣处理维护保养2.1.2 格栅系统配套2.1.2.1 输送设备螺杆传输机无轴螺旋输送机皮带输送机2.1.2.2 栅渣处理设备螺旋压榨机栅渣储存2.1.2.3 液位控制系统液位计液位差计2.2 污水提升系统将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流2.2.1 提升泵房容积要求：不小于单泵5min水量通风要求位置要求泵坑清理2.2.2 提升泵普通类型离心泵潜污泵螺杆泵2.2.3 提升泵参数2.2.3.1 水力参数扬程：满足水力高程需要流量：满足设计流量需要2.2.3.2 电力参数功率、效率：水泵能耗电流、电压：运行状

4、况频率：节能与流量调节2.2.4 提升泵运行管理2.2.4.1 运行控制液位控制：高液位运行、浮球开关流量控制：一般变频调节泵组轮换：保持流量、运行时间均等2.2.4.2 维护保养运行工况设备定检2.2.5 泵房配套通风设备起吊设备液位监控气体监控2.3 沉砂系统2.3.1 砂粒特性砂粒包括无机性砂粒、砾石和有机性颗粒砂粒在管道和构筑物沉积、磨损水泵叶轮、影响曝气设备、磨损脱水机滤带砂粒感官性分析2.3.2 沉砂池类型2.3.2.1 平流式沉砂池在理想沉砂池的模型上根据实际情况修正后设计2.3.2.2 曝气沉砂池对有机物有一定的去除率2.3.2.3 旋流沉砂池占地面极少、水力停留时间短、砂粒去

5、除率高、建设费用少和维护方便砂粒在离心力和重力作用下沉降并顺滑入集砂斗2.3.3 旋流沉砂池运行2.3.3.1 运行控制搅拌强度控制提砂周期控制流态流速控制2.3.3.2 提砂系统气提砂：罗茨风机真空气吸作用泵提砂：泵抽作用2.3.3.3 反冲洗系统 集砂斗积砂需高压水进行反冲2.3.3.4 砂水分离系统螺旋式砂水分离器2.4 初沉池去除污水中的污泥2.4.1 初沉池类型平流沉淀池竖流沉淀池辐流沉淀池斜板沉淀池2.4.2 初沉池影响分析脱氮除磷要求一般不设初沉池，以免降低生化系统进水有机负荷3 生化系统3.1 生物脱氮 在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化作用将氨氮转化为亚硝酸氮、硝态氮，再通

6、过反硝化作用将硝态氮转化为氮气逸出有机氮（org-N）好、厌氧氨化反应 NH4+-N亚硝化 NO2-N硝化 NO3-N厌氧反硝化N2 、NXOY缺氧3.1.1 氨化反应有机氮化合物在好氧菌作用下，有机碳降解为CO2，有机氮分解转化为氨氮3.1.2 硝化反应硝化反应是在好氧状态下，将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，包括亚硝化、硝化两个基本反应 在硝化过程中，1gNH4+-N完成硝化反应需要4.57g氧，即硝化需氧量NOD，同时硝化反应使pH值下降3.1.3 硝化反应影响因素3.1.3.1 有机碳源硝化菌是自养型细菌，混合液中的有机碳浓度不宜过高有机碳过高影响到活性污泥系统中异养菌与硝化菌对底物和溶解氧

7、的竞争自养型与异养型细菌区别：能否直接把无机质合成有机质3.1.3.2 污泥龄硝化细菌产率低，最小世代时间长，污泥龄一般要求大于10d3.1.3.3 溶解氧适宜DO：23mg/L3.1.3.4 pH适宜pH：7.58.53.1.3.5 温度适宜温度：20303.1.3.6 有害物质重金属、高分子有机物3.1.4 反硝化反应反硝化反应是在缺氧（无分子态氧）条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原为气态氮N2反硝化导致碱度增加当污水中缺乏有机物时，则无机物如氢、Na2S等也可以作为反硝化反应的电子受体，而微生物则可以通过消耗自身的原生质进行内源反硝化3.1.5 反硝化影响因素3.1.5.1

8、有机碳源需充足的有机碳源3.1.5.2 pH适宜pH：6.57.53.1.5.3 温度 适宜温度：20403.1.5.4 溶解氧适宜DO：小于0.5mg/L3.2 生物除磷3.2.1 原理分析聚磷菌在厌氧状态通过吸收VFA，使得磷的释放，继而在好氧状态下，从污水中大量吸收磷，高含磷的聚磷盐通过剩余污泥排放3.2.2 影响因素3.2.2.1 有机负荷 需低分子可溶性可生物降解有机物 一般认为进水中的BOD5/TP大于20303.2.2.2 DO厌氧区小于0.2mg/L好氧区2.0mg/L左右3.2.2.3 SRT要求短的污泥龄，一般3.57d3.2.2.4 厌氧区硝化氮 NO3-N浓度应小于2m

9、g/L3.2.2.5 pH 适宜pH：683.2.2.6 温度适宜温度：5303.3 活性污泥由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附着的污水中有机性及无极性组成的、有一定生命活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。3.3.1 活性污泥性质颜色：黄褐色味道：泥土味状态：似矾花絮绒颗粒比重：1.0021.006粒径：0.020.2mm比表面积：200010000m3/m23.3.2 活性污泥组成MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMa：具有代谢功能的微生物有机群体Me：微生物内源呼吸、自身氧化的残留物Mi：被污泥絮体吸附的难降解有机物Mii：被污泥絮体吸附的无机物MLVSS不含Mi

10、i3.3.3 微生物种群细菌：担负了降解污染物的主要责任真菌：丝状菌，易产生污泥膨胀原生动物：肉足类、鞭毛类、纤毛类后生动物：轮虫、线虫、寡毛虫3.3.4 微生物生长特性3.3.4.1 停滞期调整适应期，细胞分裂迟缓、代谢活跃、一般数量不变但细胞体积较快增长3.3.4.2 对数增殖期微生物代谢活性最强，生长速度最快，营养物资及氧需量大，污染物降解快因微生物活性高，微生物的絮凝、沉淀效果差，出水有机物含量高3.3.4.3 减速增殖期细胞增殖速度逐渐放缓，微生物总数趋近稳定一般曝气池运行工况控制在减速增殖期3.3.4.4 内源呼吸期微生物利用自身贮藏物甚至菌体的组成成分作为养料，维持生命菌胶团的絮

11、凝沉降性能良好，出水有机物含量低3.4 改良型A2/O生化系统预脱硝区厌氧区缺氧区好氧区区二沉池污泥回流混合液回流3.4.1 功能分析3.4.1.1 预脱硝区原水与回流污泥混合，降低硝基氮浓度，以及回流的分子态氧附带配水功能3.4.1.2 厌氧区聚磷菌在厌氧状态下释磷作用3.4.1.3 缺氧区混合液回流与原水混合，进行反硝化作用，通过N2溢出实现脱氮去除部分有机物3.4.1.4 好氧区通过曝气，在好氧状态下，实现硝化反应和吸磷作用去除大部分有机物3.4.2 因子分析3.4.2.1 有机负荷厌氧区：释磷作用需要VFA缺氧区：反硝化的碳源需要，可外加碳源或直接进部分原水好氧区：好氧段低的有机负荷，

12、合适的食微比3.4.2.2 HRTHRT参考为714hHRT石龙为12hHRT影响因子：水量、内回流、外回流HRT长，水力推流强度不够，易产生反硝化HRT短，影响污染物去除率3.4.2.3 SRTSRT参考为1020dSRT石龙为17.9dSRT长，污泥老化，活性差，去除效率低3.4.2.4 溶解氧厌氧区0.2mg/L以下，受原水和污泥回流携带的DO影响厌氧区ORP控制为-200-100mv缺氧区0.5mg/L以下，受混合液回流携带的DO影响好氧区影响因素底物浓度为前高后低、微生物的生长活性逐渐增长、溶解氧的延续和积累性、进入二沉池DO量、混合液回流的DO控制、保护曝气管的均量曝气一般控制前端

13、气量大，DO前约1mg/L，中端气量最大，末端气量小，DO末约2mg/L3.4.2.5 污泥浓度MLSS一般范围25003500mg/LMLVSS/MLSS一般0.7左右适合的低水平MLSS，污泥活性好，污染物去除率高，但抗冲击负荷低MLSS过低，活性污泥量不够MLSS过高，曝气量要求大，电耗高，污泥易老化，去除率受影响3.4.2.6 污泥沉降比SV30一般控制范围1030%SVI一般控制范围50150ml/gSV30高，易于污泥膨胀SV30低，可能惰性物质影响SV30沉降观测试验3.4.2.7 pHpH适宜范围68pH异常的工艺调整pH的影响分析3.4.2.8 污泥回流一般控制范围25100

14、%调整考量：进水负荷、异常水质、二沉池泥量及水质回流比高，携带回预脱硝区的硝基氮和溶解氧多，二沉池污泥量少，电耗高回流比低，生化池的污泥浓度低，二沉池污泥负荷大3.4.2.9 混合液回流比一般控制范围100200%混合液回流比大，脱氮效果好，但电耗高3.4.3 故障分析污泥老化污泥膨胀污泥中毒3.4.4 生化池管理3.4.4.1 池体设计池体容量过流方式回流方式3.4.4.2 工艺设备设备配置运行控制设备巡检设备定检3.4.4.3 分析仪表仪表配置仪表特性曲线分析控制调整仪表维护3.4.4.4 运行管理水量控制曝气控制泡沫浮渣搅拌强度回流控制4 曝气系统4.1 曝气系统分类4.1.1 曝气类型

15、4.1.1.1 表面机械曝气 转刷、表曝机4.1.1.2 空气扩散曝气刚玉微孔曝气器、盘式曝气器、管式微孔曝气器4.1.1.3 水下曝气机曝气射流曝气机、潜水离心式曝气机4.1.1.4 纯氧曝气4.1.2 风机类型离心鼓风机罗茨风机4.2 曝气系统性能指标4.2.1 动力效率Ep 标准曝气效率，每消耗一度电能转移到混合液中的氧量4.2.2 氧的利用率EA氧的转移效率，通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总氧量的百分比4.2.3 充氧能力EL单位时间内转移到混合液中的氧量4.2.4 推动力推动容量，转刷曝气装置使沟内混合液达到0.3m/s平均流速时，每米有效长度所能推动的容积4.3 罗茨风机4.3

16、.1.1 优点风量稳定运行可靠维护方便造价便宜4.3.1.2 缺点噪音大电耗大可调性小4.3.2 风机运行管理4.3.2.1 鼓风机房位置要求容量要求隔音要求4.3.2.2 因素分析电耗风量风压电流4.3.2.3 运行管理冷却系统启停操作频率控制运行工况安全防范4.3.2.4 风机维护润滑油脂滤网清洁机组构件5 二沉池泥水分离的场所，同时进行混合液澄清与污泥浓缩5.1 沉淀原理5.1.1 理想沉淀池5.1.1.1 四个假设进出水均匀分布到整个横断面悬浮物在沉淀区等速下沉悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度，水流稳定悬浮物落到池底污泥区即认为已被去除5.1.1.2 理想沉淀池斯托克斯公式沉淀

17、效率取决于颗粒沉速或表面负荷，与池深和停留时间无关。5.1.2 四个沉淀模型5.1.2.1 自由沉淀低浓度的离散颗粒在沉淀过程中互不干扰，其形状、尺寸和质量均不变化，下沉速度不受干扰沉砂池中砂粒的沉淀以及低浓度悬浮物在初沉池中的沉淀5.1.2.2 絮凝沉淀絮凝性颗粒在沉淀过程中，由于颗粒之间相互碰撞而凝集，其尺寸和质量均随沉淀深度的增加而变大，沉速亦逐渐增大活性污泥在二沉池上部和中部的沉淀5.1.2.3 区域沉淀分层沉淀，水中颗粒因浓度过大，在下沉过程中颗粒间相互干扰，不同颗粒以相同的速度成层下沉，清水与浑水之间形成明显的交界面，该交界面逐渐下移污泥斗中的沉淀5.1.2.4 压缩沉淀颗粒在水中

18、浓度增高到颗粒相互接触并部分地受到压缩物支撑，在重力作用下被进一步挤压剩余污泥在污泥浓缩池中的浓缩过程5.2 沉淀池类型5.2.1 沉淀池类型辐流式沉淀池平流式沉淀池竖流式沉淀池斜板沉淀池5.3 平流式二沉池5.3.1 设计参数表面负荷参考：0.61.5 m3/m2h表面负荷石龙：0.61m3/m2h停留时间参考：1.54h停留时间石龙：7.2h污泥回流比：Max50%5.3.2 比较分析占地面积小施工要求低5.3.3 存在问题配水不均进水槽积泥无刮渣装置存在吸泥死角吸泥程序欠佳5.3.4 运行管理出水堰清洁污泥回流控制吸泥机运行工况吸泥机运行安全吸泥泵运行状况5.4 化学除磷系统5.4.1

19、化学除磷原理化学沉析：投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应生成颗粒状、非溶解性的物质化学絮凝：沉析形的细小的非溶解状固体物互相粘结成较大形状的絮凝体5.4.2 化学除磷药剂铝盐：硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝铁盐：硫酸亚铁、氯化硫酸铁、氯化铁熟石灰：氢氧化钙5.4.3 化学除磷工艺5.4.3.1 前置除磷投加于沉砂池或初沉池进水减轻生化系统的有机负荷工程投资大5.4.3.2 后置除磷投加于生化池出水、二沉池进水增加活性污泥重量，避免污泥膨胀利于出水水质的澄清5.4.3.3 同步除磷投加于二沉池后独立的沉淀设施除磷系统与生物处理系统独立工程投资大5.4.4 聚合氯化铝PAC：AL2

20、(OH)nCL6-nxH2Om，（n=35，m10）5.4.4.1 PAC特点絮凝性易受潮腐蚀性5.4.4.2 PAC作用水中胶体物质强烈的电中和作用水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用对溶解性物质的选择性吸附作用5.4.5 化学除磷系统运行5.4.5.1 PAC存储防水防潮、通风保存旧药先用、谨防凝结5.4.5.2 PAC配比配药操作安全防范定期放空5.4.5.3 PAC输送药泵操作管理安全防范设置5.4.5.4 PAC投加加药量控制加药平衡性加药连续性药效延迟性6 消毒系统6.1 消毒工艺液氯消毒二氧化氯消毒次氯酸钠消毒臭氧消毒紫外线消毒6.2 紫外线消毒6.2.1 工艺原理汞灯发出的紫

21、外光，能穿透细胞壁与细胞质发生反应而实现消毒水质悬浮物、浊度和有机物产生干扰6.2.2 工艺特性快速高效操作简单水质要求高运行电耗大不影响水质成分无持续消毒能力6.2.3 设计参数灯管数：48根接触时间：4.1s6.2.4 运行管理6.2.4.1 水质要求悬浮颗粒、有机物对散射光的吸收影响6.2.4.2 安全要求紫外光的危害运行液位控制谨防电流冲击6.2.4.3 运行操作启停操作事项灯管工作状态冷却系统保证定期起吊清洁7 污泥脱水系统7.1 污泥概述7.1.1 污泥特性7.1.1.1 含水量颗粒间间隙水：70%颗粒间毛细管水：20%颗粒间吸附水和颗粒间内部水：10%7.1.1.2 含水率初沉污

22、泥：9698%活性污泥：99%化学污泥：98%国家标准要求的泥饼含水率低于80%7.1.1.3 挥发性固体和灰分挥发性固体：有机杂质挥发性灰分：无机杂质7.1.1.4 可消化程度挥发性物质能被消化分解的百分数7.1.1.5 肥分营养元素：氮、磷、钾7.1.1.6 污泥脱水性能比阻R、毛细吸水时间CST，值越大，脱水越困难7.1.1.7 有毒物质工业废水所含的氰化物、汞、铅、六价铬、镉等7.2 污泥处理工艺7.2.1 污泥浓缩含水率降为9597%体积计算：V1（100-P1）=V2（100-P2）7.2.1.1 浓缩工艺重力浓缩气浮浓缩离心浓缩7.2.1.2 污泥浓缩影响分析磷的二次释放7.2.

23、2 污泥消化利用微生物代谢作用，污泥中的有机物稳定化。好氧消化、厌氧消化7.2.3 污泥脱水7.2.3.1 自然干化7.2.3.2 机械脱水板框压滤带式压滤转鼓真空压滤离心脱水螺压式脱水7.2.4 污泥处置污泥填埋污泥堆肥污泥焚烧资源回用7.3 污泥浓缩压滤一体机7.3.1 工作原理7.3.1.1 污泥絮凝絮凝剂与污泥在管道里快速混合，固体颗粒发生凝结，实现固液分离7.3.1.2 浓缩重力段脱水重力作用下迅速将游离水脱水7.3.1.3 加长重力段脱水继续靠重力将剩余游离水脱出7.3.1.4 过渡段脱水在楔形区，间隙游离水被挤压脱水7.3.1.5 压滤段脱水在直径逐级递减的压辊组，污泥受到逐级增大的挤压力和剪切力作用，游离水、间隙水被压榨脱水7.3.2 絮凝剂系统7.3.2.1 聚丙烯酰胺水溶性有机高分子聚合物，具良好絮凝性，可降低液体间磨擦阻力，有非离子、阴离子、阳离子和两性型7.3.2.2 PAM作用原理絮凝作用：降低颗粒表面动电位而产生凝聚吸附架桥：颗粒物固定在分子链上聚合成聚集体而沉降表面吸附：分子链上极性基团