城市污水处理总述

.10000000000000000000000000000.城市污水中包含哪些污染城市污水是的主要组成是各种生活污水、工业废水和城市降雨径流的混合水。城市污水中90%以上是水，其余是固体物质。除含有较高的有机物，以及氮、磷、等无机物，还含有病原微生物和较多的悬浮物及重金属等。水中普遍含有以下各种污染物：1、悬浮物：一般为200～500毫克/升，有时候可超过1000毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。2、病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。3、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案（见图）。城市污水BOD5一般为每升300～500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。4、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的30～75%，占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外，随污染源的不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。2.污水处理过程中要去除哪些污染物根据《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》中第四条：4技术内容4.1水污染物排放标准4.1.1控制项目及分类4.1.1.1根据污染物的来源及性质，将污染物控制项目分为基本控制项目和选择控制项目两类。基本控制项目主要包括影响水环境和城镇污水处理厂一般处理工艺可以去除的常规污;;/染物，以及部分一类污染物，共19项。选择控制项目包括对环境有较长期影响或毒性较大的污染物，共计43项。具体内容见下表：基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L注：①下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。②括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。部分一类污染物最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L选择控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L3.污水处理工艺①首先，按照处理方式分类可分为以下几类：城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、物理化学处理技术、生物处理技术等。典型的物理处理技术在城市污水处理中应用的有沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。典型的化学处理技术和物理化学处理技术有中和、加药混凝、离子交换等。典型的生物处理技术有好氧性氧化分解和厌氧生物发酵技术。城市污水处理工艺，实际上是以上这些技术的应用与组合。物理处理法：通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等;而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又有与之相关的物理作用，所以也可从化学处理法中分出来，成为另一类处理方法，称为物理化学法。生活污水处理生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。生物接触氧化法：用生物接触氧化法处理废水，即用生物接触氧化工艺在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。最后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活污水混合后进行处理,氯消毒后达标排放。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷,这种曝气装置称谓鼓风曝气。②．按照一般污水厂功能分区和流程：城市污水处理工艺：城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺，一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。预处理城市污水处理厂的预处理工艺通常包括格栅处理，泵房抽升和沉砂处理。格栅处理的目的是截流大块物质以保护后续水泵管线、设备的正常运行。泵房抽升的目的是提高水头，以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物，以减少它们在后续构筑物中的沉降，防止造成设施淤砂，影响功效，造成磨损堵塞，影响管线设备的正常运行。一级处理工艺：主要是初级沉淀池，目的是将污水中悬浮物尽可能地沉降去除，一般初次沉淀池可去除50%左右的悬浮物和25%左右的BOD5。二级处理主要是由曝气池和二次沉淀池构成，利用曝气风机及专用曝气装置向曝气池内供氧,主要目的是通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O，这也就是耗氧技术。曝气池内微生物在反应过后与水一起源源不断地流入二次沉淀池，微生物沉在池底，并通过管道和泵回送到曝气池前端与新流入的污水混合；二次沉淀池上面澄清的处理水则源源不断地通过出水堰流出污水厂。深度处理：是为了满足高标准的受纳水体要求或回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理，通用的工艺有混凝沉淀和过滤。深度处理的末端往往还要有加氯要求和接触池。随着城市社会经济的高水平发展，深度处理是未来发展的需要。污泥处理主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或家用填埋。浓缩有机械浓缩或重力浓缩，后续的消化通常是厌氧中温消化，也就是厌氧技术。消化产生的沼气可作为能源燃烧或发电，或用于作化工产品等。消化产生的污泥性质稳定，具有肥效，经过脱水，减少体积成饼成形，有利运输。为了进一步改善污泥的卫生学质量，污泥还可以进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥后的污泥是一种很好的土壤改良剂。对重金属含量超标的污泥，经脱水处理后要慎重处置，一般需要将其填埋封闭起来。③．典型具体工艺市污水处理工艺的确定，是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要，这是一种经济有效的生物脱氨除磷技术，我国南方不少污水厂就采用这一工艺。SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉淀，管理简单，特别适合中小城镇的城市污水处理，对于较大水量的连续操作，处理一般要几套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，而冲击负荷强，出水水质好，污泥产量少且稳定，构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改造现脱氮除磷。另外，城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺，以及A-B工艺等一些工艺类型。4.怎样保证水处理标准达到一级A为适应水环境保护工程新的要求，国家对城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）重点工程实现一级标准的A标准和一级标准的B标准，详见表1.表1最高允许排放浓度（日均值）mg/l序号基本控制项目一级标准A标准B标准1化学需氧量（CODcr）50602生化需氧量（BOD5）10203悬浮物（SS）10204动植物油135石油类136阴离子表面活性剂0.517总氮（以N计）15208氨氮（以N计）①5（8）8（15）9总磷（以P计）2005年12月31日前建设的11.52006年1月1日起建设的0.5110色度（稀释倍数）303011pH6-912粪大肠菌群数（个/L）103104备注：①括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。根据城镇污水处理厂污染物排放标准：一级标准的A标准和一级标准的B标准其适用条件和环境要求如下：（1）一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准。（2）城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域（规定的饮用水水源保护区和游泳区除外））GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时，执行一级标准的B标准。从目前我国城镇市政污水以县级以上的城市污水处理厂一般都按一级标准的B标准作为设计要求。但在我国的三河三湖（如太湖、巢湖、滇池），松花江水系的辽河流域，南水北调的重点区域，以及北方缺水地区（如河北省、山西省、内蒙古自治区）等地，应根据国家环保总局的文件《关于严格执行〔城镇污水处理厂污染物排放标准〕的通知》（环发【2005】110号文件）中明确阐述“北方缺水地区应实行中水回用”城镇生活污水处理厂执行《标准》中一级标准的A标准。其他地区若将城镇污水处理厂出水作为回用水或“将出水引入稀释能力较小的河湖作为城市景观用水”也应执行一级标准的A标准。为解决这些重点地区的污水综合治理、污水回用或城市景观用水的需求：对于新建的污水处理厂来讲必须在二级处理（脱氮除磷）的基础上增加深度处理，一次建成达到一级标准的A标准。对于城镇市政污水已建的二级处理的污水厂要求升级改造，在解决脱氮除磷基础上，也应增加深度处理，由一级标准的B标准升级改造达到一级标准的A标准。目前常规的深度处理工艺流程主要有如下的处理方案：（1）混凝、沉淀、过滤处理+消毒（2）进行微絮凝反应+过滤处理+消毒（或管道混合+过滤处理+消毒）（3）进行膜处理即微滤+反渗透双膜法处理+消毒（4）进行微絮凝反应+转盘式微过滤器处理+消毒从以上四种处理方案均可达到深度处理要求，第（1）（2）处理方案出水水质好，运行稳定，但占地面积大，投资较高，需增加一级水泵提升，运行费用大，管理较复杂。第（3）方案出水水质好，