某县污水处理人员培训 49页

Email：chen-gyc@16３.com废水处理工艺篇——郭有才\n\n1.格式概念格栅是一组平行的金属栅条制成的金属框架倾斜（与水平面夹角60～70°）或直立（节省占地）设置在污水流经的渠道、泵站集水池的进口处或取水口进口端部。一、格栅\n3.格栅的分类按格栅的不同形状，分为平面格栅和曲面格栅两种;按格栅栅条的间隙，分为粗格栅(50～100mm)、中格栅(10～40mm)、细格栅（3～10mm)三种；按栅渣清除方式,分为人工格栅、机械格栅。2.作用拦截较粗大的悬浮物或飘浮物质以免堵塞水泵和沉淀池排泥管，起保护作用。\n人工格栅\n机械格栅\n二、调节池1.调节目的通过一定的手段，调节均和水质、水量的波动，为后续处理系统提供稳定、优化的运行条件。2.调节方式①水量调节:防止水量急剧变化对后续处理系统造成冲击负荷。②水质调节:防止水质波动过大给后续系统运行困难。\n气浮法的原理是在一定的压力下将空气溶解于水中，然后通过气浮喷头将溶解在水中的空气转化成数量众多的微小气泡，这些密度高、均匀性好的微气泡与污水中的悬浮粒子吸附、凝聚并上浮至液面，最终达到与水分离的目的。气浮法是一种有效的固-液和液-液分离的方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒物。三、气浮法\n\n\n气浮法的优点：气浮池有预曝气的作用，使出水和浮渣都具有一定的溶解氧，不易腐烂，有利于后续处理；具有一定的有机物及色度去除效果；浮渣含水率低，这对污泥后续处理有利，而且表面刮渣也比池底刮泥方便；气浮法的缺点：气浮法电耗较大,药剂费用教高。投放的一些药剂可能造成二次污染。\n四、废水厌氧处理法（一）厌氧概述利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物处理。厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。（二）厌氧反应机理三阶段理论。\n复杂有机化合物较高级有机化合物氢气、CO2乙酸甲烷76％24％52％4％20％28％72％产氢产乙酸阶段第二阶段第三阶段水解阶段第一阶段产甲烷阶段三阶段厌氧消化模式图发酵细菌产氢产乙酸细菌甲烷细菌\n厌氧三阶段理论1.水解阶段厌氧三阶段理论2.产酸阶段3.产甲烷阶段水解阶段起作用的细菌主要包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌（统称水解与发酵菌）；工业废水常利用此阶段进行废水的可生化性的提高。产酸阶段起作用的细菌主要是菌产氢产乙酸细菌群，利用液化阶段的产物产生乙酸、氢气和二氧化碳等；产甲烷阶段是甲烷菌利用乙酸、丙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中乙酸和H2/CO2是其主要基质基础。很多工业利用完善的厌氧过程获得清洁能源—甲烷（沼气）。\n（三）厌氧反应的工艺控制条件温度pH值营养与C/N搅拌混合投配率有毒物质\n1.温度厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感，温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。根据采用消化温度的高低，可以分为低温消化（5～15℃左右）中温消化（30～35℃左右）高温消化（50～55℃左右）\n从图中可知：1.当温度为55℃左右时，消化时间约为10d；2.当温度为35℃左右时，消化时间约为20d；3.当温度为10℃左右时，消化时间约为75～90d；低温消化效率太低，一般不采用；高温消化效率高、产气多，但操作复杂、加热费用大，如若废水有较高温度或有大量余热资料利用，否则也不轻易采用；所以，目前一般采用中温消化。高温消化中温消化低温消化\n2.pH值pH是判断消化池消化状态的重要指标。消化池污泥的最佳pH值一般为6.8-7.2。工程上一般控制为6.5～7.5。pH低于6或高于8，就会受到抑制；但产酸菌适应范围较广，4.5～8都能适应。消化池pH值下降的原因为：①有机负荷率过高；②营养物不平衡；③温度急剧下降；④搅拌不充分；⑤含有毒或重金属废水流入等。\n3.搅拌混合搅拌可使消化物料分布均匀，增加微生物与物料的接触，并使消化产物及时分离，从而提高消化效率、增加产气量。同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。厌氧消化搅拌方法：气体搅拌(沼气)机械搅拌(叶轮)泵循环\n4.营养与C/N厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基础，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。其中最重要的是碳素和氨素两种，废水厌氧处理需要一定比例的氮素和碳素。C/N比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长繁殖受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。C/N比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则容易造成系统中氨氮浓度过高，出现氨中毒。\n5.投配率投配率：每日新加污水或污泥体积占消化设施总体积的百分比。对于正常运行的厌氧装置，厌氧反应时间基本是稳定的，可是，当投配率增大时，由于产酸速率大于产甲烷速率，有机酸积累，导致pH下降，产甲烷菌受到抑制。因此，投配率对于厌氧反应非常重要。\n6.有毒物质有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。工业废水的特点之一就是毒害成分比较多。\n（四）典型厌氧构筑物1.普通消化池又称为低速消化池，一般不设搅拌设备，池内污泥有分层现象。主要用于处理城市污水的沉淀污泥。普通消化池多建成加顶盖的筒状。生污泥从池体上部进入，进行厌氧消化。分解后的污泥从池底排出。产生的生物气从池顶收集。普通消化池需要加热，以维持高的生化速率。\n2.升流式厌氧污泥床反应器（UASB）废水从底部进入与污泥床中的污泥混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升并不断合并逐渐形成较大的气泡。气泡上升产生强烈搅动，污泥床上部形成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气排出；污泥和水在三相分离器的沉淀区在重力作用下泥水分离，上清液从沉淀区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。\n有同类废水厌氧颗粒污泥时,接种污泥数量大小10-15%。当没有现成的污泥时,应用最多的是污水处理厂污泥池的消化污泥。稠的消化污泥有利于颗粒污泥形成。没有消化污泥和颗粒污泥时，化粪池污泥、新鲜牛粪、猪粪及其它家畜粪便都可利用作菌种，也可用腐败污泥和鱼塘底泥作接种污泥，但启动周期较长。污泥接种中应防止无机污泥、砂以及不可消化的其它物进入厌氧反应器内。（五）厌氧反应器启动启动的前提：选择适宜的接种污泥。\n（五）厌氧反应器启动启动第二阶段反应池负荷从0.5-1.0kgCOD/m3·d开始。进入废水的COD浓度不大于5000mg/L，并按要求控制进水，浓度不符合应进行稀释。进液时应特别注意乙酸浓度，不能太高。进液采用间断冲击形式，每3～4小时一次，每次5-10分钟，之后逐步减断间隔时间至1小时，每次进液时间逐步增长20～30min。起始阶段，进水间隔时间过长时，应每隔1小时对污泥搅拌一次，每次3～5min。启动起始阶段启动第三阶段当反应器容积负荷升到2-5kgCOD/m3·d时，这一阶段洗出污泥量增大，颗粒污泥开始产生。一般讲，从第一段到第二段要40d时间，此时容积负荷大约为设计负荷的50%。容积负荷从50%上升到100%，采用逐步增加进料数量和缩短进料间断时间来实现。衡量能否提高进料量和缩短进料时间的化验指标定控制发挥性脂肪酸VFA不大于500mg/L，当VFA超过500-1000mg/L，厌氧反应器呈现酸化状态，超过1000mg/L则表明已经酸化，需立即采取措施停止进料，进行菌种驯化。一般来讲第二段到第三段也需30-40d时间。具体过程供大家参考！启动过程\n3.启动的要点①启动一定要逐步进行，留有充裕的时间，并不能期望很短时间进入加料运行达到厌氧降解的目标。因为启动实际上是使细菌从休眠状态恢复，即活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行，原厌氧污泥中浓度较低的甲烷菌的增长速度相对于产酸菌要慢的多。因此，这时负荷一般不能高，时间不能短，每次进料要少，间隔时间要长。②混合进液浓度一定要控制在较低水平，一般COD浓度为1000-5000mg/L，当超过5000mg/L，应进行出水循环和加水稀释至要求。③若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时，则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。④负荷增加操作方式：启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3·d开始，当生物降解能力达到80%以上时，再逐步加大。若最低负荷进料，厌氧过程仍不正常COD不能消化，则进料间断时间应延长24h或2-3d，检查消化降解的主要指标测量VFA浓度，启动阶段VFA应保持在3mmoL/L以下。⑤当容积负荷走到2.0kgCOD/m3·d后，每次进料负荷可增大，但最大不超过20%，只有当进料增大，而VFA浓度且维持不变，或仍维持在﹤3mmoL/L水平时，进料量才能不断增大进液间隔才能不断减少。\n\n五、废水的好氧生化处理厌氧工艺虽然能去除大量的废水中有机物质，但是却很难做到达标排放。因此，工艺中需要进一步进行好氧生物处理。根据采用方式不同，目前大体上分为两种好氧工艺：活性污泥法生物膜法\n（一）活性污泥法1.活性污泥法概述活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥，它由好氧性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机污染物的能力。\n2.活性污泥法机理①活性污泥吸附活性污泥具有很强吸附性能。一般在5~15分钟内完成，可以吸附污水中的70~80有机物。②微生物的代谢实现废水中有机物真正去除的过程。通过新陈代谢，分解有机物用于微生物繁殖及生命活动。需要4~8小时。③凝聚与沉淀活性污泥具有较好的絮凝沉淀性能，在沉淀池，污泥完成沉淀过程。一般需要1.5~2h。\n3.活性污泥法流程废水经过适当预处理（如初沉）后，进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液，并在池内充分曝气，废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液进入二次沉淀池，进行固液分离，净化的废水排出。\n4.活性污泥系统的运行管理（1）活性污泥的培养与驯化①连续培养法全部流量通过活性污泥系统(曝气池和二次沉淀池)，连续进水和出水。二次沉淀池不排放剩余污泥，全部回流曝气池，直到MLSS和SV达到适宜数值为止。②间歇培养法本法适用于生活污水所占比例较小的城市废水厂，将废水引入曝气池，水量约为曝气池容积的50-70％，曝气一段时间(约4-6小时)，，再静置1-1.5h。排放上清液，排放量约占总水量的50％左右。此后再注入废水，重复上述操作，每天l-3次，直到混合液中的污泥量达到15-20％时为止。\n③活性污泥的驯化对工业废水，除培养外，还应对活性污泥加以驯化；使其适应于所处理的废水。驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法二种。异步驯化法是先培养后驯化，即先用生活污水或粪便稀释水将活性污泥培养成熟，此后再逐步增加工业废水在混合液中的比例，以逐步驯化污泥。同步驯化法则是在用生活污水培养活性污泥的开始，就投加少量的工业废水，以后则逐步提高工业废水在混合液中的比例，逐步使污泥适应工业废水的特性。二者的驯化阶段都是以全部使用工业废水而告终。\n（2）活性污泥系统日常操作①活性污泥状况镜检正常发育的活性污泥，呈茶褐色，个体大小适宜，菌胶团絮体发育良好，稍具泥土味。性能良好的活性污泥中，常见到的指示性生物有钟虫、轮虫。性能不佳或恶化的活性污泥中，常见的指示性生物有鞭毛虫、游泳型纤毛虫。\n草履虫（游泳纤毛虫）钟虫（固着纤毛虫）轮虫\n②曝气时间曝气时间主要以处理水达标为准，根据原废水水量、水质及曝气池容积等因素，按运行经验确定一最佳值和最佳范围。时间太短，微生物无法完成对有机物的降解，太长会浪费能源。一般为4~8h。工程投产后应试运行确定。\n③污泥30分钟沉降率(SV)使污泥浓度（MLSS）值处于最佳范围内是曝气池运行管理的主要内容之一。每座废水处理厂都可以根据运行数据确定本厂的最佳SV值。一般控制在15~30%。工业废水稍大些也可以。通过SV的测定可以判断污泥情况（正常、老化、丝状膨胀、中毒等）。SV值通过增减剩余污泥的排放量加以凋节。SV值在一天内是变动的，而且与进水量有关，因此，SV的测定，每日在一次以上为宜。\n④剩余污泥排放曝气池内的活性污泥不断地在增长，污泥浓度（MLSS）增高，SV值亦行上升。因此，为了保证在曝气池内保持比较稳定的MLSS值，应当将增长的污泥量作为剩余污泥量而排出，排放的剩余污泥应大致等于污泥增长过大或过小，都能使曝气池内的MLSS值变动。不及时排泥可能要导致污泥上浮。⑤回流污泥量调节回流污泥量的目的是使曝气池内的污泥浓度(MLSS)保持相对稳定。一般回流污泥的调节都是通过调节剩余污泥的排放量而取得的。剩余污泥排放量是根据对每日的SV测定值进行分析后确定的。\n⑥污泥负荷（F/M:食微比）的监控至关重要的设计及运行参数。最佳负荷应通过调试确定。一般控制在0.1-0.3之间。过高、过低都会导致系统运行故障。长时间过低负荷运行，污泥会老化，出水混浊。或者发生丝状菌污泥膨胀，影响出水。长时间过高负荷，供氧困难，微生物易发生丝状菌污泥膨胀，影响出水。\n（3）活性污泥影响因素温度：细菌喜欢的温度范围一般为20-30℃。pH:一般控制在6.5-8.5。偏低的pH值（4-6.5）容易诱发丝状菌繁殖。工业废水一般都需要进行pH的调节。DO：一般要求控制在2mg/L。根据具体情况可以下降到1.5mg/L，省电。C:N:P比：好氧法一般控制在100：5：1。工业废水一般营养简单，主要表现在N或P不足。需要额外投加欠缺的营养。有毒物质：工业废水中需要特别注意，进入生化系统前应预处理。\n（二）生物膜法1.生物膜的形成在净化构筑物中，填充着数量相当多的挂膜介质，当有机废水均匀地淋洒在介质表面上时，便沿介质表面向下渗流，在充分供氧的条件下，接种的或原存在于废水中的微生物就在介质表面增殖。这些微生物吸附废水中的有机物，迅速进行降解有机物的生命活动，逐渐在介质表面形成黏液状的生长有极多微生物的膜，即称之为生物膜。生物膜是生物处理的基础，必须保持足够的数量。一般认为，生物膜厚度介于2～3mm时较为理想。生物膜太厚，会影响通风，甚至造成堵塞。厌氧层一旦产生，会使处理水质下降，而且厌氧代谢产物会恶化环境卫生。\n2.生物膜中的物质迁移生物膜吸附作用，在表面有一层很薄的附着水层。附着水层内的有机物大多已被氧化，进入池内的废水沿膜面流动时由于浓度差的作用，有机物会从废水中转移到附着水层中去，进而被生物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶于废水中，继而进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行氧化分解和同化合成，产生的二氧化碳和其它代谢产物一部分溶入附着水层，一部分吸附到空气中去，如此循环往复，使废水中的有机物不断减少，从而得到净化。\n3.生物膜法——生物接触氧化法生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者结合的生物处理技术。因此，此方法兼具备活性污泥法与生物膜法的特点。生物接触氧化池主要由池体曝气装置、填料床及进出水系统组成。池内设置填料，填料淹没在污水中，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。在接触氧化池中，微生物所需要的氧气来自污水中，污水则自鼓入的空气不断补充失去的溶解氧。\n４.生物接触法运行管理（1）生物膜的培养与驯化生物膜的培养常称为挂膜。挂膜菌种大多数采用生活粪便污水或生活粪便水和活性污泥的混合液。为了能尽量缩短挂膜时间，应保证挂膜营养液及污泥是具有适宜细菌生长的PH值、温度、营养比等。挂膜后应对生物膜进行驯化；使之适应所处理工业废水的环境。在挂膜过程中，应经常采样进行显微镜检验，观察生物相的变化。挂膜驯化后，系统即可进入试运转，测定生物膜反应设备的最佳工作运行条件，并在最佳条件转入正常运行。\n（2）生物接触氧化处理装置的运行管理①加强生物相观察接触氧化池中生物膜上的生物相很丰富，微生物包括：细菌、真菌、原生动物、后生动物组成比较稳定的生态系统。正常运行、生物膜降解能力良好时，生物膜上的生物相相对稳定，细菌和原生动物之间存在着制约关系。在运行过程中，若有机物负荷或营养状况有较大变化，则原生动物中固着性钟虫、累枝虫突然消失，均胶团结构松散，而游泳性草履虫等大量出现，出水水质变差。反之，若原来出水水质较差，一旦出现钟虫、累枝虫、菌胶团结构紧密，则说明环境条件有了改善。出水水质变好。因此原生动物纤毛虫，特别是钟虫、累枝虫、盖纤虫是生物接触氧化系统运转良好的有价值的指示性生物。\n②控制进水pH值对于pH值过高或过低的废水，要进行pH值的调节处理，控制生物接触氧化池pH值在6.5～8.5之间。否则，氧化池中微生物会受到不适pH值的冲击损害，影响生物相和处理效果。\n③防止接触填料的堵塞防止填料堵塞除在设计过程中采取一些必要措施（选好填料、合理设计布水、布气面积等）外，在运行过程应定时加大气量对填料进行反冲洗，通常是每8小时进行一次，每次反冲5～10秒。这对于填料上衰老生物膜的脱落，促进生物膜的新陈代谢，防止填料堵塞是有效的。\n谢谢大家！敬请斧正！