污水处理工艺

ICA-SI/EU-BDXUFANG1内部交流ICA-SI/EUBD污水处理工艺培训徐芳ICA-SI/EU-BDXUFANG2目录•废水中的污染物•废水处理典型流程•预处理和初级处理•生物化学处理•物理化学处理•污泥处理与处置•典型应用•主要设计院ICA-SI/EU-BDXUFANG3废水中的污染物•固体污染物：常用悬浮物和浊度两个指标表示。•需氧污染物：消耗水中的溶解氧，一般是有机物。常用指标：–生化需氧量（BOD）：BOD5作为有机物浓度指标。–化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂氧化有机物成二氧化碳和水的耗氧量。–总需氧量（TOD）：有机物高温燃烧所需氧量。–总有机碳（TOC）：有机物的含碳量测定后代表有机物含量。•营养性污染物：氮和磷。（植物和微生物的主要营养物质）•酸碱污染物：工业排放中的酸碱和酸雨带来的，以PH值反应。•有毒污染物：包括：无机化学毒物（如：重金属）、有机化学毒物、放射性物质。•油类污染物：包括石油类和动植物油两类。•生物污染物：废水中的致病微生物。（细菌、病虫卵、病毒）•感官性污染物：废水中引起异色、混浊、泡沫、恶臭等现象。•热污染：废水温度过高引起的危害。ICA-SI/EU-BDXUFANG4废水中的污染物•废水中污染物存在方式：离子态、分子态、胶体、悬浮物。•废水处理方法：–分离法：–转化法：重力分离法、离心分离法、磁力分离法、筛滤法、气浮法混凝法、气浮法、吸附法、过滤法萃取法、结晶法、精馏法、吸附法、浮选法、反渗透法、蒸发法离子交换法、电解法、电渗析法、离子吸附法、离子浮选法离子态分子态胶体悬浮物分离方法中和法、氧化还原法、化学沉淀法、电化学法活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘化学转化生化转化转化方法ICA-SI/EU-BDXUFANG5城市污水处理典型流程格栅沉淀池沉淀池生物曝气池或生物滤池二次沉淀池混凝、过滤、离子交换、消毒等垃圾处理沉渣处理污泥消化池或其他处理设备浓缩池沉渣处理一级处理出水(排放、灌溉)二级处理出水(排放、灌溉)三级处理出水(排放、再用)一级处理出水二级处理出水三级处理出水废水ICA-SI/EU-BDXUFANG6格栅原污水泵房沉砂池初次沉淀池曝气池二次沉淀池处理水排放集泥池预加热浓缩池沼气利用沼气柜消化池脱水机鼓风机城市污水处理厂的一般工艺流程ICA-SI/EU-BDXUFANG7预处理和初级处理格栅间格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截出来，否则这些大块污物将堵塞后续单元的机泵或工艺管线。格栅按栅条的形式分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条格栅。•粗格栅栅距大于40mm•中格栅栅距15—25mm•细格栅栅距4—10mmICA-SI/EU-BDXUFANG8预处理和初级处理格栅间格栅栅渣的清除方式：人工清除或机械清除格栅除污机分为齿耙式和旋转链斗式。栅渣由螺旋输送机运到压榨机，使其降低水分，然后打包运到垃圾处理厂。ICA-SI/EU-BDXUFANG9预处理和初级处理沉砂池•平流沉砂池•竖流沉砂池•曝气沉砂池•涡流沉砂池砂是指城市污水中比重较大、易沉淀分离的颗粒物质，包括无机性的砂粒、砾石和少量有机性的颗粒，如果核皮、骨条、种粒等。沉砂池按结构原理分为：除砂与洗砂：重力排砂和机械排砂•通过安装在沉砂池底部螺旋输砂器，将送到顶部的集砂斗。•直接将抓斗安装在行车上，沿池来回抓砂。洗砂设备：旋流砂水分离器和螺旋洗砂器ICA-SI/EU-BDXUFANG10预处理和初级处理沉砂池平流沉砂池：效率高，应用广泛。但废水中的有机悬浮物会沉积下来，可采用曝气沉砂池。ICA-SI/EU-BDXUFANG11预处理和初级处理污水提升泵站泵站的作用是将上游来水提升至后续单元所要求的高度，使其实现重力自流。泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。集水池调节来水量和抽升量之间的不平衡，避免水泵的频繁启动。ICA-SI/EU-BDXUFANG12预处理和初级处理初次沉淀池初沉池的作用：去除50-60%的悬浮固体SS，使污水BOD5降低25-35%，去除漂浮物质，均和水质。初沉池的结构形式：平流沉淀池辐流沉淀池竖流沉淀池ICA-SI/EU-BDXUFANG13平流沉淀池•水流在池中水平流动。•沉积物的排出：污泥斗（静水压力排泥）、刮泥机或刮泥车•沉淀池应不少于两个，便于故障和维修时切换工作。预处理和初级处理初次沉淀池ICA-SI/EU-BDXUFANG14预处理和初级处理初次沉淀池平流沉淀池：ICA-SI/EU-BDXUFANG15竖流沉淀池：多为圆形、方形、多角形。直径一般小于8米(4~7米)预处理和初级处理初次沉淀池ICA-SI/EU-BDXUFANG16辐流式沉淀池：直径较大20-30米，最大可达100米。预处理和初级处理初次沉淀池ICA-SI/EU-BDXUFANG17生物化学处理生物化学处理利用微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺。人工处理方法：活性污泥法，生物膜法天然生态处理方法：生物稳定塘，土地处理，湿地处理活性污泥工艺：传统活性污泥法氧化沟工艺A-B工艺A-O工艺A-A-O工艺SBR工艺A-O-E工艺ICA-SI/EU-BDXUFANG18生物化学处理传统活性污泥法进水曝气系统二沉池出水污泥回流系统剩余污泥系统曝气池传统活性污泥法能有效地去除污水中的BOD5和SS。ICA-SI/EU-BDXUFANG19生物化学处理传统活性污泥法曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收分解的场所，它是活性污泥工艺的核心。曝气池有推流式和完全混合式两种类型。ICA-SI/EU-BDXUFANG20生物化学处理传统活性污泥法曝气系统的作用是向曝气池供给微生物增长及分解有机污染物所需的氧气，并起混合搅拌作用，使活性污泥和有机污染物质充分接触。•鼓风曝气包括空气净化系统、鼓风机、管路系统和空气扩散器。•机械曝气是利用装在曝气池内的叶轮转动，使水与空气中的氧气充分接触。ICA-SI/EU-BDXUFANG21生物化学处理传统活性污泥法二次沉淀池的作用是使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。二次沉淀池可分为平流沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池。二次沉淀池一般直接用吸泥机将污泥连续排除。平流沉淀池采用行车式吸泥机，辐流沉淀池采用回转式吸泥机。排泥方式有静压排泥、气提排泥、虹吸排泥或直接泵吸。ICA-SI/EU-BDXUFANG22生物化学处理传统活性污泥法回流污泥系统把二次沉淀池中沉淀下来的绝大部分活性污泥在回流到曝气池，以保证曝气池有足够的微生物浓度。回流污泥系统包括回流污泥泵和回流污泥管道或渠道。回流污泥泵一般有离心泵、潜水泵，螺旋泵等。回流污泥渠道一般设置回流量的计量及调节装置，以准确控制及调节污泥回流量。剩余污泥排放系统随着有机污染物质被分解，曝气池每天都净增一部分活性污泥，称之为剩余活性污泥，应通过剩余污泥排放系统排除。ICA-SI/EU-BDXUFANG23生物化学处理传统活性污泥法的变形进水二沉池出水污泥回流剩余污泥曝气池逐点进水工艺ICA-SI/EU-BDXUFANG24生物化学处理传统活性污泥法的变形进水二沉池出水污泥回流剩余污泥曝气池渐减曝气工艺空气渐减曝气工艺就是曝气量沿池长逐渐降低，与实际需氧量相符。50%35%15%（曝气量）ICA-SI/EU-BDXUFANG25生物化学处理传统活性污泥法的变形进水二沉池出水剩余污泥再生池吸附再生工艺空气吸附池吸附池：活性污泥利用较短的时间迅速完成对胶态和悬浮污染物质的吸附。再生池：活性污泥将吸附的有机污染物逐渐分解掉。ICA-SI/EU-BDXUFANG26生物化学处理生物脱氮除磷工艺A-O生物脱氮工艺进水二沉池出水剩余污泥缺氧段A（反硝化）好氧段O（氨化硝化）混合液回流（内回流）回流污泥（外回流）曝气池缺氧段：不曝气，只搅拌，使污泥保持悬浮状态。好氧段：污水中的TKN（有机氮与氨氮之和）被硝化成NO3-，再回到缺氧段，NO3-被反硝化成N2。ICA-SI/EU-BDXUFANG27生物化学处理生物脱氮除磷工艺A-O生物除磷工艺进水二沉池出水剩余污泥厌氧段好氧段回流污泥曝气池厌氧段：聚磷菌吸收污水中的乙酸、甲酸、丙酸和乙醇等有机物质作为营养源，释放体内的PO43--P。好氧段：聚磷菌氧化分解有机物质，将污水中的PO43--P吸收后以聚磷酸盐的形式储存。通过剩余污泥排放。ICA-SI/EU-BDXUFANG28生物化学处理生物脱氮除磷工艺A-O生物除磷及硝化工艺进水二沉池出水剩余污泥厌氧段（放磷）好氧段（去除BOD5氨化、硝化、吸磷）回流污泥曝气池A-O生物除磷及硝化工艺是生物除磷与生物硝化工艺的综合，工艺流程与A-O生物除磷流程一致，区别在于水力停留时间较长。ICA-SI/EU-BDXUFANG29生物化学处理生物脱氮除磷工艺A-A-O生物脱氮除磷工艺进水二沉池出水剩余污泥A1厌氧段O好氧段混合液回流（内回流）回流污泥（外回流）曝气池A-A-O生物脱氮除磷工艺的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合。系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。如能有效的脱氮或除磷，一般也能同时高效地去除BOD5。但脱氮和除磷往往是相互矛盾的，所以A-A-O生物脱氮除磷运行较灵活，可以以脱氮为重点，也可以除磷为重点，也可二者兼顾。A2缺氧段ICA-SI/EU-BDXUFANG30生物化学处理生物脱氮除磷工艺A-O-E生物脱氮除磷工艺进水二沉池出水剩余污泥E缺氧段O好氧段回流污泥曝气池A厌氧段A区：只搅拌不曝气O区：完全曝气E区：间歇曝气ICA-SI/EU-BDXUFANG31生物化学处理生物氧化沟工艺氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形。氧化沟也称为连续循环曝气池，具备了推流式和完全混合式的双重特点,占地面积小。氧化沟工艺通常采用低负荷或超低负荷，水力停留时间长，氧化沟内污泥浓度很高，系统的泥龄很长。污泥在氧化沟内得以充分的好氧稳定，不需再进行厌氧硝化处理，出水水质就很高。氧化沟的曝气形式主要以表曝为主。进水二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化沟ICA-SI/EU-BDXUFANG32生物化学处理进水中沉池出水污泥回流A段剩余污泥A曝气池A-B工艺二沉池污泥回流B段剩余污泥B曝气池A-B工艺也称吸附-生物降解工艺。以此工艺运行时，BOD5去除率可达90%以上，其中A段去除率在50-60%;SS去除率可达95%以上，其中A段去除率在60-75%:磷的去除率可达70%以上，其中A段去除率在40-50%。ICA-SI/EU-BDXUFANG33物理化学处理常用的物理化学处理工艺有混凝沉淀、过滤、气浮、消毒等工艺。这些工艺一般用于污水的深度处理，处理的目的是污水回用。混凝工艺过程:混凝剂的配制和投加：混合：反应：澄清：ICA-SI/EU-BDXUFANG34混凝混凝剂和助凝剂：混凝剂：无机盐类：如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝、活化硅酸、聚合硫酸铁等。有机高分子类：如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝（明矾）、聚合氯化铝、活化硅酸、聚合硫酸铁等。助凝剂：PH调整剂：如石灰、硫酸、氢氧化钠等。絮体结构改良剂：如活性硅酸、粘土等。氧化剂：如氯气、次氯酸钠、臭氧等，可破坏有机物，提高混凝效果。物理化学处理ICA-SI/EU-BDXUFANG35混凝剂的配制和投加：–干法：把药剂直接投放到被处理的水中。–湿法：把药剂配制成一定浓度的溶液，再投放到被处理的水中。（较多使用）混凝物理化学处理混合：–定义：将药剂投入废水后在水中发生水解反应并产生异电荷胶体，与水中胶体和悬浮物接触，形成细小的矾花，这一过程叫混合。–要求：混合过程一般10-30秒，不超过2分钟，要求快速和均匀。–混合设备：•动力来源：有水力和机械搅拌两种。•水力混合：如管道式、穿孔板式、涡流式混合槽。•机械搅拌：如机械搅拌混合槽、水泵混合槽。ICA-SI/EU-BDXUFANG36反应设备–目的：混合后形成的细小絮体在反应设备中逐渐形成大絮体，便于沉淀。–要求：有一定的停留时间（15-30分钟