城市污水处理工艺述评

城市污水处理工艺述评姜应和教授武汉理工大学城市污水处理工艺分类：六、深度处理一、预处理二、常规一级处理三、常规二级处理四、强化一级处理五、强化二级处理思考题一、预处理污水格栅沉砂池出水主要功能：(1)去除大块的漂浮物(2)去除部分无机性悬浮颗粒适用范围：(1)受纳水体环境容量较大(2)污水深排工程二、常规一级处理污水格栅沉砂池初沉池出水主要功能：(1)去除大块的漂浮物(2)去除悬浮颗粒SS去除率40%~55%(3)去除部分悬浮性有机物BOD5去除率20%~30%适用范围：(1)受纳水体环境容量较大(2)远期续建二级处理单元三、常规二级处理污水格栅沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥剩余污泥主要功能：去除悬浮物和有机物7种运行方式C60H87O23N12P微生物好氧代谢图式1/32/3-Q2+Q1+Q321XXX2X80%20%能量守恒Q1＋Q3=Q2生物量变化1X活性污泥的组成活性污泥＝Ma+Me+Mi+Mii活的微生物微生物自身氧化残留物被吸附难降解或未来得及降解无机物MLSSMLVSS＝Ma+Me+Mi细菌真菌原生动物后生动物微生物代谢过程中生物相与生物量变化停滞期对数增长期减速增长期内源呼吸期主要功能：(1)提高污水的可生化性(2)BOD5去除率为30~40%(3)COD去除率35~45%(4)SS去除率70~90%。适用范围：(1)原污水可生化性不强(2)原水的有机物浓度稍高1.水解强化一级处理工艺污水格栅沉砂池水解池出水四、强化一级处理2.预曝气强化一级处理工艺A自然预曝气沉淀池前曝气20~30min（一般曝气1～3min)主要功能：（1）BOD5去除率提高5%左右（2）SS去除率提高5%~8%适用范围：原水的有机物浓度稍高污水格栅曝气沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥剩余污泥污水格栅曝气沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥剩余污泥适用范围：原水的有机物浓度稍高处理规模较大（连续排泥）B生物絮凝预曝气预曝气池中投加剩余活性污泥主要功能：（1）BOD5去除率可提高15%左右（2）SS去除率提高到80%，但出水SS值与常规一级处理较接近3.生物絮凝吸附强化一级处理工艺原水絮凝吸附池沉淀池出水曝气再生池剩余污泥主要功能：(1)COD去除率60~70%(2)SS去除率70~90%。设计参数：絮凝吸附池污泥浓度为1~2g/L且HRT=30min沉淀池沉淀时间为1h曝气再生池曝气2h适用范围：(1)原污水有机物浓度偏低i已有生物处理单元的老厂ii远期采用AB法的新厂(2)原污水有机物浓度偏高4.化学絮凝强化一级处理工艺污水格栅沉砂池初沉池出水混凝剂絮凝剂反应区+沉淀区HRT通过絮凝沉淀提高SS去除率，从而提高有机污染物的去除率同时可提高磷的去除率化学除磷Ⅰ反应时间10min、沉淀时间50min有机助凝剂M1011的投加量恒定为0.15mg/L平均PAC投加量为35.4mg/L处理效果：（1）出水SS均小于30mg/L，平均SS去除率为79.2%。（2）出水COD均小于85mg/L，平均COD去除率为62.0%。（3）当进水BOD5≤75mg/L时，其处理水可望100%达到BOD5≤30mg/L的二级排放标准；当原水BOD5≥75mg/L时，平均BOD5去除率为60.57%。（4）磷的平均去除率为67.3%。1.A/O生物除磷工艺（Anaerobic/Oxic)污水一级处理出水曝气池二沉池回流污泥厌氧池厌氧Anaerobic/Oxic好氧剩余污泥常规活性污泥法剩余污泥P/VSS=1.5~2.5%生物除磷工艺剩余污泥P/VSS=4.0~7.0%DO0.3mg/LHRT=0.5~1.5h主要功能：去除悬浮物、有机物和磷五、强化二级处理2.A/O生物脱氮工艺（Anoxic/Oxic)污水格栅沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥缺氧池缺氧Anoxic/Oxic好氧硝化液回流可不设剩余污泥（1）硝化液回流比不宜低于200％（2）缺氧池DO0.5mg/L，HRT=1~2h主要功能：去除悬浮物、有机物和氮3.A2/O生物除磷脱氮工艺（Anaerobic/Anoxic/Oxic)污水格栅沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥剩余污泥缺氧池厌氧/缺氧/好氧硝化液回流可不设厌氧池Anaerobic/Anoxic/OxicHRT1:HRT2:HRT3=1:1~2:4~6主要功能：去除悬浮物、有机物、氮和磷4.常规二级生物处理加投药除磷工艺污水格栅沉砂池初沉池出水曝气池二沉池回流污泥剩余污泥混凝剂主要功能：去除悬浮物、有机物和磷化学除磷Ⅱ日本建设省土木研究所在名古屋市西山污水处理厂曾进行过生产性试验。研究成果表明，进入曝气池的污水中的总磷为2.8mg/L时，若不投加混凝剂则处理水中的总磷为2.06mg/L（去除率26.4%）；若分别投加硫酸铝50mg/L和100mg/L，则处理水中的总磷分别为0.25mg/L（去除率91%）和0.06mg/L。若分别投加氯化铁50mg/L和100mg/L，则处理水中的总磷分别为0.15mg/L（去除率94.6%）和0.01mg/L。六、深度处理一级处理预处理水体自净深度处理二级处理格栅提升泵细格栅沉砂沉淀进水生化二沉过滤消毒中水回用或排放氧化塘湿地排放活性污泥回流1.栅条格栅格栅去除漂浮物3.旋转格栅2.弧形格栅沉砂池去除无机悬浮颗粒1.平流沉砂池V=0.15~0.30m/s2.钟式（旋流式）沉砂池3.曝气沉砂池初次沉淀池去除无机悬浮颗粒及部分有机颗粒最大水平流速：初沉7mm/s，二沉5mm/s1.平流式沉淀池2.竖流式沉淀池池径（边长）与有效水深之比不大于3.0，池径不宜大于8m3.辐流式沉淀池池径（边长）与有效水深之比宜为6～12，且池径不宜小于16m常规二级处理去除悬浮物和有机物曝气池二沉池活性污泥法分类1.完全混合式2.传统活性污泥法3.阶段曝气4.吸附再生V吸V总/4HRT吸0.5h5.AB法6.氧化沟7.SBR水平流速0.25m/sY=0.3kg干污泥/kgBOD5厌氧生物处理基本原理有机物单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H2第一阶段第二阶段乙酸、CO2、H2CH42/31/3第三阶段思考题：1.格栅的作用是什么？2.沉砂池的作用是什么？3.初沉池的作用是什么？4.常规二级处理工艺的功能有哪些？5.水解强化一级处理的主要目的是什么？6.化学强化一级处理为什么能提高BOD5的去除率？7.A/A/O工艺与常规二级处理工艺相比可提高哪些污染物的去除率？8.深度处理和强化二级处理在处理目的方面有什么不同？