第20章_城市污水处理系统

第4篇水处理工艺系统内蒙古工业大学建工学院宋蕾城市污水处理系统1.节省能源和资源污水处理电耗占全厂总耗能的50%-80%;主要以泵和风机的节能为主；(如曝气方式，曝气装置的布置形式)污水处理系统是一个整体的系统工程；一、城市污水处理工艺选择的原则2.节省占地污水与污泥处理系统尽量提高单位容积及单位面积负荷；工艺选择时，在达到处理要求的前提下，尽量考虑占地面积小的工艺；一、城市污水处理工艺选择的原则3.结合当地的地方条件，充分考虑处理水的有效利用处理污水的回用（城市绿化、农业灌溉、景观用水等）污水热能的利用（污水热泵技术）污泥处置后的利用（肥料、建筑材料等）一、城市污水处理工艺选择的原则4.根据排放要求正确确定污水处理程度污水处理包括几级处理？排放水体的要求水体要求污水回用的对象5.在满足处理程度与出水水质的要求下，选择成熟、有运行经验的技术一、城市污水处理工艺选择的原则6.注意工艺的适用条件温度：北方和南方地区城市规模：中小城市、大城市一、城市污水处理工艺选择的原则二、城市污水处理工艺系统1.城市污水的组成高中常低1悬浮物(SS)3502201002生化需氧量(BOD5)4002001003化学需氧量(COD)10004002504总氮(TN)8540205有机氮351586氨氮5025127总磷(TP)1584浓度(mg/L)序号指标典型生活污水水质城镇污水处理厂污染物排放标准——城市污水处理系统物理方法化学方法物化方法生物方法2.污水处理的基本方法筛滤、沉淀、过滤、气浮、过滤、反渗透中和、混凝、氧化还原、电解、萃取等膜分离、吸附、离子交换、吹脱等活性污泥法、生物膜法、厌氧接触法、稳定塘等城市污水处理系统3.城市污水处理工艺系统的组成（1）一级处理——二级处理的预处理或前处理去除效果：EBOD10%－30%，ESS35%－60%，达不到排放标准主要方法：物理法、化学法、物化法。如：沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调节、加热或冷却等。城市污水处理系统3.城市污水处理工艺系统的组成（2）二级处理——生物处理去除效果：EBOD、ESS85%－95%主要方法：生物处理法。如：好氧生物法：活性污泥法及其变形、生物膜法等厌氧生物法：厌氧接触法、厌氧生物滤池、厌氧生物转盘等。城市污水处理系统3.城市污水处理工艺系统的组成（3）三级处理——二级处理之后主要方法：物化法——超滤、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等；生物法——生物脱氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝气生物滤池等城市污水处理系统污泥回流原废水粗细格栅进水泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池出水泥饼外运集泥井污泥回流泵房污泥浓缩池一级消化池二级消化池污泥脱水机房空气CL2或其它消毒剂絮凝剂上清液回流一级处理二级处理三级处理三、城市污水处理工艺流程的选择1.污水处理级别的确定2.污水处理工艺选择的原则保证出水水质达到要求;处理效果稳定，技术成熟可靠、先进适用;降低基建投资和运行费用，节省电耗;减少占地面积;运行管理方便，运转灵活;污泥需达到稳定;适应当地的具体情况。3.工艺选择应考虑的技术经济因素三、城市污水处理工艺流程的选择处理规模;进水水质特性,重点考虑有机物负荷、氮磷含量;出水水质要求,重点考虑对氮磷的要求以及回用要求;各种污染物的去除率;气候等自然条件,北方地区应考虑低温条件下稳定运行;污泥的特性和用途。批准的占地面积,征地价格;基建投资;运行成本;自动化水平,操作难易程度,当地运行管理能力。4.污水处理工艺的选择方法三、城市污水处理工艺流程的选择在选定污水处理工艺时采用技术比较和经济比较的方法。方案技术比较经济比较主要构筑物多，基建投资稍大，年电耗较高；污水处理工艺方案比较③具有良好的脱氮、除磷功能；④自动化要求较高；构筑物少，基建投资是方案一的86％，年电耗是方案一的95％；A/0法(缺氧-好氧)活性污泥法SBR法(间歇式活性污泥法)①省去了初沉池和二沉池以及泵房、回流泵房；②有机物去除率高，出水水质好；①前置反硝化脱氮系统，工艺先进；②污水首先进入缺氧池，再进入好氧池；③好氧池和二沉池的污泥同时回流到缺氧池，保证了其足够的生物量；④好氧池中的硝化产物会流到缺氧池及污水的直接进入，为反硝化提供了足够的碳源；5.实例根据《城市污水处理及污染防治技术政策》(建城[2000]124号)，我国城市污水处理厂按照规模一般分为3个等级：(1)10万t/d以下(含10万t/d)(2)10～20万t/d(含20万t/d)(3)20万t/d以上。排序12345678A2/O法我国已建成污水处理工艺的综合评价水解耗氧法AB法普通活性污泥法A/O法污水处理工艺SBR法氧化沟法土地处理系统张家界污水处理厂1.工程规模近期(至2005年)为8×104m3/d;远期(至2020年)为17×104m3/d。污水处理厂设计水质2.工艺方案选择判断可生化性BOD5/COD0.3可进行生化处理。本工程BOD5/COD=140/260=0.54计算各污染物的去除率结果：本工程不仅需要去除BOD5，还要进行脱氮除磷。工艺选择(1)氧化沟(2)CAST工艺－SBR的变型备选工艺方案比较(1)从表2得知,方案一在污泥沉降性能和对磷的去除效率以及管理灵活性等方面的工艺特性优于方案二,但也存在设备复杂、维修量大、管理运行水平要求高等缺点。(2)从表3可以看出,方案一的总投资比方案二少584.29万元,土建投资比方案二少637.3万元,但机械、自控电器设备投资比方案二高504.18万元。(3)从表4可以看出,方案一的能耗、总成本费用低于方案二,年运行成本相差约131.37万元。结论：从流程简洁、占地面积小、易于实现自动化控制等方面来考虑,CAST工艺均优于奥贝尔氧化沟工艺,因此推荐CAST方案作为污水处理厂的工艺方案。工艺方案确定什么是深度处理？在处理过程中或二级处理后增加净化单元，能进一步去除难讲解有机物和N、P的处理系统统称为深度处理。例如：生物脱氮除磷法，在去除BOD的同时去除营养物质N、P的二级处理也称深度处理。深度处理与三级处理的区别？常说的三级处理专指在二级处理后延长流程的深度处理。如在二级处理后增加混凝沉淀、砂滤、活性炭吸附等。四、污水的深度处理与再生水的利用混凝、澄清过滤系统直接过滤系统微絮凝过滤系统生物膜过滤系统气浮过滤系统臭氧氧化系统臭氧、活性炭联用系统反渗透系统三级处理工艺系统－适应各种再生水的要求主要去除二级出水中的悬浮物COD、BOD水质改善率可达60％以上去除了部分色度、臭味使普通滤池具有生物转化和物理截留双重作用能进一步硝化氨氮去除二级出水的色度和臭味。全面提高再生水水质，去除二级出水的色度、臭味和微量污染物。几乎可以完全去除二级出水的浊度和色度，作为将再生水用于娱乐用水及补充城市水源用水时的深度处理工艺。主要指标含水率和含固率挥发性固体有毒有害含量脱水性能五、污泥处理与利用工艺系统1.污泥来源及性质指标来源类型处理方法格栅栅渣外运或粉碎后回到污水处理系统沉砂池无机固体颗粒洗净外运初沉池初次污泥和浮渣初次污泥至后续污泥处理系统，浮渣应避免进入消化设施曝气池活性污泥至后续污泥处理系统二沉池生物污泥和浮渣二次污泥至后续污泥处理系统，浮渣应避免进入消化设施城市污水处理系统2.污泥处理与处置系统初级处理和二级处理污泥气浮浓缩重力浓缩好氧消化厌氧消化湿式氧化离心过滤干化压滤干燥焚烧堆肥卫生填埋造粒卫生填埋填加速效肥复合有机肥排入III类水域的污水执行一级排放标准；排入IV、V类水域的污水执行二级排放标准；排入城镇下水管道并进入二级污水处理厂进行生物处理的污水执行三级标准；未设置二级污水处理厂的城镇下水道的污水，根据受纳水体的要求执行一级或二级排放标准；I、II类水域不得新建排污口；返回水处理工程典型设计实例.化学工业出版社,2004,123-269杨锦,星亮,姜玉宏.污水处理工艺流程选择的思路.黑龙江环境通报,2001,25(2):32-35主要参考资料