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污水处理工艺培训教材1目录第一章污水处理工作的意义和要求..................................................................2第二章污水处理的基本知识................................................................................2第一节城市污水的来源与性质........................................................................2第二节城市污水污染物质的组成....................................................................4第三节城市污水处理的一般方法....................................................................4第三章镇海污水处理厂生产区简介..................................................................7第一节工艺流程简介........................................................................................7第二节生产区各类辅助设施的设置及作用....................................................7第四章污水处理系统各处理单元及工作原理..................................................8第一节预处理单元............................................................................................8第二节生物处理单元........................................................................................9第三节污泥处理单元......................................................................................162第一章污水处理工作的意义和要求1、污水处理工作的意义经验与教训已经证明城市污水处理厂是城市发展的重点基础设施,是城市水污染控制、环境保护工作中的关键工程。它对社会经济的高速、稳定、可持续发展起着保障和促进作用。2、对运行管理人员的要求污水处理厂建好之后,为使其良性发展,正常稳定的发挥作用,需要大批具有高度责任感和事业心,具有较高专业技能和一定法规意识的运行管理人员。因此,运行管理人员在上岗前,应先懂污水处理的基本知识;懂厂内构筑物的作用和管理方法;懂厂内管道分布和使用方法;懂技术、经济指标含义与计算方法、化验指标的含义及应用。会合理配气配泥;会合理排泥;会正确回流;会排除操作中的一般故障。在巡视中,勤看、勤听、勤摸、勤嗅、勤动手。只有做好上述的“四懂”“四会”和“五勤”才能发挥出污水处理厂的最大作用。第二章污水处理的基本知识第一节城市污水的来源与性质1、城市污水的来源城市污水是通过下水道收集的各种生活污水、工业废水和融雪水、雨水的混合水。正是由于城市污水是一种混合水,各城市之间的污水水质存在一定差异,主要决定于工业污水所占比例的影响。也受到城市规模、居民生活习惯、气候条件及下水道系统形成的影响。2、城市污水的性质2.1物理性质(1)水温由于城市下水道系统是铺设在地下的,因此城市污水的水文具有相对稳定特性。一般在10~20℃。冬季较气温高,夏季较气温低。城市污水水温的突然变化很可能是工业废水的排放造成的,而水温的明显降低则可能是大量雨水的排入造成的。(2)颜色城市污水的正常颜色为灰褐色。但实际上其颜色通常变化不定,如果污水在下水道中停留时间过长,可能会发生厌氧反应,输入污水厂内的颜色会暗或显黑色。绿色、蓝色和橙色通常是由于电镀工厂排放废水造成的。而红色、蓝色和黄色则多为印染废水造成。白色则是洗涤废水造成的。(3)气味正常的城市污水具有发霉的臭味。但在维护不好的下水道系统内,污水将会有臭鸡蛋3味,这标志城市污水在下水道中已经厌氧发酵,产生硫化氢和其他产物。(4)废水流量的变化由于人们生活和工矿企业的生产活动的昼夜及季节性变化,废水流量也随昼夜、节假日及季节的变化而波动。一般工厂排放废水是昼多夜少,而生活污水则是昼少夜多。2.2城市污水的化学指标包括:酸碱度(pH)、生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、固体物质(SS)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、重金属含量等。(1)酸碱度(pH)城市污水的pH值呈中性,一般为6.5~8.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。pH值的突然大幅度变化不论是升高还是降低,通常是由于工业废水的大量排入造成的。(2)生化需氧量(BOD5)生化需氧量是指在指定的温度和指定的时间段内,微生物在分解、氧化水中有机物过程中所需要氧的数量。单位一般采用mg/l。完全的生化需氧量的测定需要历时100天以上,在实际应用时不可行。根据研究观测,微生物的好氧分解速度开始很快,约至5天后其需氧量即达到完全分解的70%左右。因此实际操作中常常用5天的生化需氧量BOD5来衡量污水中有机污染物的浓度。生活污水的BOD5一般在70~250mg/l之间,工业废水的BOD5则有较大差别,有的高达数千mg/l。综合城市污水的BOD5一般在100~300mg/l之间。(3)化学需氧量(COD)尽管BOD5是城市污水处理中常用的有机污染分析指标,但它有几个缺点,人们还要同时采用化学需氧量这个指标作为补充或替代。1)BOD5测定时间长。一般需要5天。2)污水中难以生化降解的污染物含量高时误差大。3)工业废水中往往含有生物抑制物,影响测定结果。4)BOD5测定条件较严格。COD的测定,是将污水置于酸性条件下,用高锰酸钾或重铬酸钾等强氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧量,单位为mg/l。COD测定时间短,一般几个小时。不受水质限制。但COD测定不像BOD5那样直接反映生化需氧量。另外还有部分无机物也被氧化,因此也有一些误差。在城市污水分析时与BOD5同时应用。城市污水的COD一般大于BOD5。两者的差值可以反映废水中难以被微生物降解的有机物。在城市污水处理分析中,常用BOD5/COD的值来分析污水的可生化性,一般BOD5/COD≥0.3认为可生化性好,小于此值的污水应考虑生物技术以外的处理技术。对于成分相对稳定的城市污水COD与BOD之间有一定的相关关系。通过大量数据的分析对比,两个数值可以相互求出。一般BOD5/COD在0.5左右。在化验条件不具备时,可作为一种临时的方法。(4)总有机碳(TOC)总有机碳测定仅用几分钟。数值与BOD﹑COD有一定的关系。但由于总有机碳仪属高精尖仪器,价格昂贵,测定并不广泛。(5)固体物质污水中的总固体用TS表示。包括可溶固体和悬浮固体。可溶固体指溶于水中的固体物质,用DS表示。悬浮固体指污水中能被滤纸截留下的固体物质,用SS表示。SS是污水处理中的一项重要指标。其数值可反映构筑物沉淀效果和出水水质情况。4(6)总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)氮磷是污水中的营养物质,在城市污水生化过程中,需要一定的氮、磷消耗在微生物的新陈代谢中。但这仅是一小部分。大部分的氮、磷仍将随出水排入到水体中,从而导致水中藻类的超量增长,造成富营养化问题。因此,应注重氮、磷的去除。总氮是污水中各类有机氮和无机氮的总和。氨氮是无机氮的一种。总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。(7)重金属城市污水中的重金属,是指达到一定浓度时通常会对人体、生物等造成危害的那些金属离子。其中危害较大的有汞、镉、铝、铬、铜、锌等。第二节城市污水污染物质的组成1、有机污染物废水中天然来源的有机物质常常是自然界中广泛分布的。他是处理系统中大量存在的微生物的极好营养。如蛋白质、脂类、糖类、有机酸醇等。它们很易被微生物分解。只有纤维、木质素等天然有机物较难降解。随着工农业生产发展,人工合成的,为微生物所陌生的有机化合物在不断增加。其中一些很难为微生物所降解。有的对微生物具有很强的毒性。所以应对污水加强监测。了解处理效果和问题。2、无机污染物废水中的无机物主要是砂、砾石、悬浮和溶解在水中的盐类、重金属等。砂、砾石主要来源于地面冲刷。盐类及重金属主要来源于工业废水。它们对生物处理的微生物有毒或抑制作用。3、气体废水中含有N2、CO2、O2、H2S、NH3、CH4(甲烷)等气体。4、危害1)威胁人体健康,特别是重金属、难分解的有机有毒物。2)危害城市生活与工业用水的水质。加重自来水的压力。3)危害生态平衡。影响渔业。4)影响农业生产,危害土壤结构。5)影响环境卫生,河道发臭。第三节城市污水处理的一般方法1、污水处理技术城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术,将污水中所含的污染物质从水中分离去除。使有害物质转化为无害的物质、有用的物质。水得到净化。并使资源得到充分利用。城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、生物处理技术等。典型的物理处理技术有:沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。典型的化学处理技术有:中和技术、加药絮凝、离子交换等。5典型的生物处理技术有:好氧生物处理和厌氧生物处理。城市污水处理工艺实际上是以上各技术的组合应用。2、城市污水处理的分类城市污水处理按处理程度可分:一级处理、二级处理、深度处理。一级处理:一般用物理处理方法完成。主要去除SS。二级处理:一般生物处理方法完成。主要去除水中胶体和溶解性有机污染物。我厂采用的氧化沟工艺就属二级处理。深度处理:是为了满足高标准的受纳水体要求或回用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。末端往往还要有消毒杀菌的要求。3、几种典型的工艺流程城市污水处理工艺目前应用的有一级处理、二级处理和深度处理,但国内最普遍流行的还是以活性污泥法为核心的二级处理。最近几年国内应用较多的有A—O或A—A—O工艺、SBR工艺、A—B工艺、氧化沟工艺等类型。A—O或A—A—O工艺叫缺氧—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降磷的需要,其核心部分如图:内回流污泥回流SBR工艺也叫序批式活性污泥法,这个工艺构筑物主要由一个池子组成,即曝气和沉淀都在这个池内完成,管理简单灵活,适用于中、小城镇。对于较大水量的连续操作处理一般要几套池子组合运行。SBR工作程序如下:充水曝气沉淀滗水剩余污泥排出A—B工艺是A段、B段串联运行,污水经预处理后,直接进入A段,处理完的水经中沉后,进入B段,活性污泥回流,在B段中再次曝气、沉淀。其流程如图:中沉二沉进水出水回流(A段)回流(B段)A-B工艺A段属超高负荷活性污泥系统。B段属低负荷系统。缺氧好氧区二沉池曝气曝气6氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法。负荷很低,耐冲击负荷强,出水水质好,污泥产量少且稳定,运行管理简单。4、污水处理厂的技术指标与运行报表污水处理厂运行的好坏,要用一系列的技术经济指标来衡量。4.1处理污水量处理污水量是运行管理中的一个指标,在保证一定处理效果的前提下,处理污水量越多说明运行管理越好。主要是以计量渠计量。4.2BOD5、SS的去除率BOD5的总去除量是城市污水处理厂的水污染总量控制与削减中的一个重要参数,由下式计算:MBOD5=Q(BOD进-BOD出)式中MBOD5代表总去除量,Q代表水量,BOD进是进水BOD5的浓度。BOD出是出水BOD5的浓度。BOD5的去除率可由下式计算:ηBOD=(BOD进-BOD出)/BOD进SS的去除率:类似BOD5的计算,S
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