西安污水处理厂培训资料

实习培训讲义2011年4月第一部分污水处理基础知识概述1、污水的定义：污水是生活污水和工业废水以及被污染的雨水的总称。2、污水处理后的出路有三个。①排入水体②灌溉田地③重复使用污水的污染物指标1、物理性质及指标（1）温度各地生活污水的年平均温度差别不大，均约在10℃～20℃之间。污水温度过低（如低于5℃）或过高（如高于40℃）都会影响污水的生物处理效果。（2）色度色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质组成。生活污水的颜色常呈灰色。生活污水的色度视工矿企业的性质而定，差别很大。（3）臭味生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成的，如氨气、硫化氢、一氧化碳等气体，使人感官不悦，甚至危及人体正常生理活动。（4）固体含量2、化学性质及指标（1）无机物污染指标a)酸碱度：酸碱度用pH值来表示。通常污水处理厂的进水的pH值在6～9之间，超出此范围，会对污水的无力、化学及生物处理产生不利影响。b)总氮、氨氮总氮=有机氮+氨氮+硝酸盐氮+亚硝酸盐氮氨氮：有机氮化物氧化的第一步产物，其在硝化菌的作用下，转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。氨氮不仅促使水中藻类的繁殖，游离的NH3对鱼类有很强的毒性氮属植物性营养物质，是导致湖泊、海湾、水库等缓流水体富营养化的主要物质，是污水处理的重要指标之一。c)总磷TP总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。磷也属植物性营养物质，是导致缓流水体富营养化的主要物质而备受人们关注，是污水处理的重要指标之一。d)重金属离子城市污水中的重金属主要有：汞、铬、镉、铅等。在污水和污泥的再利用中，容易通过食物链富集，危害人体健康。2）有机污染物指标a)生化需氧量BOD在一定的温度和时间段内，微生物降解有机物所需要的氧量。b)化学需氧量COD在酸性条件下，用强氧化剂氧化水中的物质所需要的氧量。COD的值大于等于BOD的值。c)总有机碳TOC总有机碳是目前国内外开始使用的另一个表示有机物浓度的综合指标。（3）生物性质及指标a)大肠菌群b)细菌总数c)粪大肠主要水质污染问题1）有机污染物和溶解氧的耗尽水体中最常见的也是首先发生的污染；有机污染发生后，溶解氧被不断消耗并最终耗尽；一些有害的微生物继续存活并大量繁殖；可通过BOD、COD、TOC等指标监测2）悬浮性固体妨碍光线射入水中，对水生生物造成不利影响，妨碍水体自净过程，影响水体美观等问题；可通过SS、VSS、浊度、透明度等指标监测。3）水体传染病通过水来传播；肠内细菌、原生动物、病毒和从动物（包括人类）体内排出的寄生虫；通过大肠菌群数来监测。4）pH破坏水生生物和生活环境，限制对水的利用，包括用于饮用、农业、工业、景观娱乐等。5）富营养化由于营养物质（氮和磷）浓度的增加，在封闭水体内造成浮游植物的过度繁殖，由此产生的环境问题；（污水排放标准的不断严格是目前世界各国的普遍发展趋势，以控制水体富营养化为目的的氮、磷脱除技术开发已成为世界各国主要的奋斗目标。）其他有害物质也随着浮游植物的生长二同时产生，例如有毒性物质，有臭味的物质，在氯化处理中能产生的卤代烷烃的物质，等等。6）油污染破坏水生生物和生活环境，限制对水的利用，包括用于饮用、农业、工业、景观娱乐等。即使在很低的0.002-0.1mg/L的浓度范围也会产生鱼类的臭味问题。7）重金属不可生物降解，但可以生物转化；在环境中累积和在生态系统中通过食物链聚积，在沉积物中，无极汞易于转变成有机汞；8）持久性有机污染物持久性、半挥发性和易于迁移、累积和浓缩毒性；在环境中的累积和在生态系统中通过食物链聚积。9）痕量有机污染物杀虫剂、溶剂、内分泌干扰物质、基因毒性物质、药品等；剧毒、基因毒性、雌性激素、致癌性风险评价、评价中的新概念3、生活污水的基本处理方法：采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质降低浓度、分离、去除和回收利用，或将其转化成无害物质，使水得到净化。现代污水处理技术：①物理处理法②化学处理法③生物化学处理法生物化学处理法：利用微生物的代谢作用，使呈溶解、胶体状态的有机污染物转化成稳定无害的物质。主要方法可分为两大类：①好氧法：即利用好氧微生物的作用处理有机性生产污水，有活性污泥法和生物膜法两种。②厌氧法：利用厌氧微生物的作用处理高浓度有机污水与处理污水过程中产生的污泥。4、现代污水处理技术按处理程度分为：一级处理：主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。物理处理法大部分只能完成一级处理的需要。经过一级处理后的污水BOD一般只能去除30%左右，达不到排放的标准，一级处理一般是二级处理的预处理。二级处理：主要是去除水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（即BOD、COD等物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准的要求。三级处理：在一级、二级处理后进一步处理难降解的有机物，氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。三级处理是深度处理的同义语，但两者并不相同。三级处理常用于二级处理之后；而深度处理则以污水回收、再用为目的，在一级处理或二级处理后增加的处理工艺。污水再用的范围很广，从工业上的重复利用，水体的补给水源到作为生活用水等。污水处理技术根据参与新陈代谢活动的微生物的种类，污水的生物处理技术分为：①好氧法（在城市污水处理领域，主要用好氧法）。②厌氧法（主要用于处理高浓度有机（工业）废水）。污水的生物处理技术主要用于去除污水中呈溶解状态和胶体状态的有机污染物。污水的好氧生物处理技术又分为：①活性污泥法：是人工水体自净的强化。事实为生物群体聚居在活性污泥上，活性污泥在反应器—曝气池内呈悬浮状，与污水广泛接触。从而使污水得到净化的技术。②生物膜法：是土壤自净的人工强化。使微生物群体以膜状附着在某种物体的表面上与污水接触，使污水得以净化的技术。活性污泥活性污泥的产生：向生活污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间以后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体组成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清。正常的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状，又称之为“生物絮凝体”，其粒径一般介于0.02—0.2mm之间。活性污泥中固体物质的有机成分主要是栖息在活性污泥上的微生物群体。微生物群体以好氧菌为主，也存活着真菌、放线菌、酵母菌以及原生动物、后生动物等微生物胞体。活性污泥主要由四部分组成1．具有活性的微生物群体（Ma）;2．微生物自身氧化的残留物（Me）3．原水中挟带的不能为微生物降解的惰性有机物质(Mi)4．水加入的无机物质（Mii）活性污泥的指示生物原生动物的主要摄食对象是细菌，因此，出现在活性污泥中的原生动物在种属和数量上都是随处理水的水质和细菌的状态变化而改变的。原生动物也被称之为活性污泥处理系统中的指示性生物。后生动物（主要指轮虫）在活性污泥系统中不经常出现，它只是出现在处理水质优异的完全氧化的活性污泥系统。轮虫出现是水质非常稳定的标志。活性污泥的评价指标1．混合液悬浮固体（MLSS）浓度，又称活性污泥浓度，即在单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量。2．混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）：又称有机性固体物质的浓度。3．污泥沉降比（SV%）称为30min沉降率，混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原来混合液容积的百分率。以%表示。4．污泥体积指数（SVI）本项指标的物理意义是曝气池出口处混合液经30min静沉后每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，以ml计。5．活性污泥的增长规律及有关指标。活性污泥的能量含量及营养物或有机物量（F）与微生物量（M）的比值是活性污泥微生物增值速率的重要影响因素，其微生物增殖期分为适应期、对数增殖期、减数增长期以及内源呼吸期。影响活性污泥的因素1.BOD负荷率（F/M）F/M是影响活性污泥增长、有机底物降解的重要因素。BOD负荷还与活性污泥膨胀现象有直接的关系。2.水温活性污泥微生物的生理活动与周围的温度密切相关，微生物酶系统酶促反应的最佳温度是20℃—30℃之间。一般将活性污泥反应进程的最高和最低极限值分别控制在35℃和10℃。高温废水在进入处理系统前必须先进行冷却，低于10℃时则应增加混合液浓度，降低BOD负荷率。3.溶解氧由于活性污泥微生物好氧菌居多，因此，在混合液中保持一定浓度的溶解氧至关重要，多年运行经验证实，为保证活性污泥系统运行正常，在混合液中必须保持浓度在2mg/l以上的溶解氧。溶解氧过高会大量的耗能，在经济上是不适宜的；溶解氧过低则有利于丝状菌在系统中占优势诱发污泥膨胀。4.pH值对活性污泥最适宜的pH值范围是6.5—8.5。pH值小于6.5时，有利于真菌的生长繁殖，降低到4.5时，真菌完全占优势，活性污泥絮体遭到破坏，产生污泥膨胀现象，原生动物完全消失，处理水质恶化。pH值超过9时，菌胶团可能解体，活性污泥絮体将遭到破坏。5.营养平衡为了使活性污泥反应进行正常，就必须使污水中微生物的基本元素—炭、氮、磷达到一定的浓度值，并保持一定的平衡关系。生活污水中的BOD:N:P的比值为100：5：1，经过物理处理后，由于BOD值的降低，N和P的含量的相对值有所提高，这样进入生物处理系统的污水其BOD:N:P比值变为100：20：25。当不能满足N和P的要求时，应向反应器内投加必要的氮和磷等营养物质。6.有毒物质大多数化学物质都可能对微生物生理功能有这样或那样的毒害作用，但毒害程度则取决于其在污水中的浓度。另外，某些元素是微生物生理上所需要的，但在其浓度达到某种浓度时，就会对微生物产生毒害作用。污水处理检测项目日常活性污泥处理系统检测项目①反映处理效果的项目：进出水总的BOD、COD，进出水总的SS，进出水的有毒物质（对工业废水）。②反映污泥情况的项目：污泥沉降比（SV%）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物镜检等③反映污泥营养和环境条件的项目：氮、磷、pH值、水温等。活性污泥问题1．污泥膨胀污泥不易沉降，SVI值增高，污泥的结构较散，体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色也有异变，这就是污泥膨胀。主要原因为：丝状细菌大量增殖所引起的，也有由污泥中结合水异常增多引起的污泥膨胀。一般因水中碳水化合物较多，缺乏N、P、Fe等养料，溶解氧不足，水温高或pH值较低等都易引起丝状菌大量繁殖。另外超负荷、泥龄过长或有机物浓度梯度小也可引起丝状菌大量繁殖。措施:加大曝气量；及时排泥；加大回流污泥量。2、解体表现：处理水质浑浊、污泥絮体细碎化，处理效果变坏等是污泥解体的现象原因：①运行不当，如曝气过量会使活性污泥生物—营养的平衡遭到破坏，使微生物量减少而失去活性，吸附能力降低，絮凝体体积缩小、质密。②存在有毒性物质时，微生物会受到抑制或伤害，净化功能下降或完全停止，使污泥失去活性。3.污泥腐化现象：二沉池可能由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成气体，从而使大块污泥上浮。措施：①安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；②消除沉淀池的死角地区；③加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留在池底。4.污泥上浮现象：污泥在二沉池成块状上浮。原因：①曝气池内污泥泥龄过长；②硝化进程较高，在池底产生反硝化，N2气被释放，污泥比重降低，整块上浮。措施：①增加污泥回流量或及时排出污泥，在脱氮之前即将污泥排出。②降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧，使之不能进行硝化作用。污水消毒污水消毒的主要办法是向污水投加消毒剂。目前由于污水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。常用消毒方式对比名称优点缺点适用条件液氯效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害；当污水含工业污水比例大，氯化可能生成致癌物质适用于大、中型污水处理厂臭氧消毒效率高并能有效的降低污水中残留的有机物、色、味等，污水pH与温度对消毒效果影响很小不产生难处理的或生物积累性残余物投资大、成本高、设备管理较复杂适用于出水水质较好，排入水体的卫生条件要求高的污