污水处理基础培训 23页

湖南省邵阳首创红旗渠污水处理厂（一期）工艺基础知识培训资料二○一○年十二月编制：王本涛\n第一部分基础知识•基本概念•.污水处理常识•城市污水的来源与组成•城市污水为城市下水道系统收集到的各种污水，通常有生活污水、工业废水和城市降水径流三部分组成，是一种混合污水。•生活污水：指人们日常生活中的排水包括粪便污水、洗涤污水、沐浴污水。主要由有机物、无机物和微生物组成。•工业废水：是从工业生产过程中排出的废水。其成分复杂、主要由产品种类、原材料、工艺过程所决定。•1．pH氢离子浓度指数的数值俗称“pH值”。表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。如果某溶液所含氢离子的浓度为每升0.00001克，它的氢离子浓度指数就是5。氢离子浓度指数一般在0-14之间，当它为7时溶液呈中性，小于7时呈酸性，值越小，酸性越强；大于7时呈碱性，值越大，碱性越强。•2.酸度：一般把中和100克试样中的酸性物质需要的OH-的物质的量n（OH-）用毫摩尔作单位的数值称为酸度。从本质上来看，用样品中的质量摩尔浓度b（H+）表达更为明确。SI单位为：摩尔/千克。•3.碱度：碱度是指水中吸收质子的能力，水中碱度的形成主要是由于重碳酸盐、碳酸盐及氢氧化物的存在，硼酸盐、磷酸盐和硅酸盐也会产生一些碱度。此外还有有机碱等。•4.浊度：浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥土、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物和胶体物质等。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。浊度可用比浊法或散射光法进行测定。我国一般采用比浊法测定，将水样和用高岭土配制的浊度标准溶液进行比较测浊度不高，并规定一升蒸馏水中含有1毫克二氧化硅为一个浊度单位。对不同的测定方法或采用的标准物不同，所得到的浊度测定值不一定一致。浊度的高低一般不能直接说明水质的污染程度，但由人类生活和工业生活污水造成的浊度增高，表明水质变坏。•5．化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）：是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。•6.BOD（BiochemicalOxygen\nDemand的简写）：生化需氧量或生化耗氧量。表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。它说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。其单位ppm成毫克/升表示。其值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。为了使检测资料有可比性，一般规定一个时间周期，在这段时间内，在一定温度下用水样培养微生物，并测定水中溶解氧消耗情况，一般采用五天时间，称为五日生化需氧量，记做BOD5。数值越大证明水中含有的有机物越多，因此污染也越严重。生化需氧量的计算方式如下：BOD（mg/L）=（D1-D2）/P其中D1：稀释后水样之初始溶氧（mg/L），D2：稀释后水样经20℃恒温培养箱培养5天之溶氧（mg/L），P=【水样体积（mL）】/【稀释后水样之最终体积（mL）】；生化需氧量和化学需氧量的比值能说明水中的有机污染物有多少是微生物所难以分解的。微生物难以分解的有机污染物对环境造成的危害更大。•7.SV：污泥沉降比（SV）是指曝气池混合液在1000ml量筒中，静置沉淀30分钟后，沉淀污泥与混合液之体积比（%）。因为污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。也可以15分钟为准。•8.MLSS混合液悬浮固体：是指单位体积污泥含有的干固体重量，或干固体占污泥重量的百分比。用重量法测定，以g/L或mg/L表示。该指标也称为悬浮物浓度（MLSS）。•9.MLVSS-混合液挥发性悬浮固体浓度(mixedliquorvolatilesuspendedsolids)的简写。本想指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。相对于MLSS而言，在表示活性污泥活性部分数量上，本项指标在精度方面进了一步。•10.污泥回流比，曝气池中回流污泥的流量与进水流量的比值。•11.污泥负荷，是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。•12.污泥龄。是指在曝气池中工作着的活性污泥与每日排放的剩余污泥量之比值，系统稳定运行时，剩余污泥量也就新增长的污泥量，因此，污泥龄也是新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，或者是污泥增长一倍平均所需要的时间。•13．F/M：营养物或者有机物与微生物的比值（F/M），是活性污泥增长速率，有机物去除速率，氧利用速率、污泥的凝聚吸附性能等的重要因素。实际应用上，其是以BOD-污泥负荷率表示的。活性污泥：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所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是活性污泥。\n•工艺介绍•1.城市污水处理方法与原理简介•现代的污水处理技术，按其作用原理，可分为物理法、化学法和生物法三类。•物理法•污水的物理处理法，就是利用物理作用分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。属于物理法的处理技术有以下几种。•1）沉淀（重力分离）2）筛滤（截留）3）气浮4）离心与旋流分离5）反渗透•化学法•污水的化学处理法，就是通过投加化学物质，利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。•1）混凝法2）中和法3）氧化还原法4）电解法5）吸附法6）离子交换法7）化学沉淀法•属于化学法处理技术的还有汽提法、吹脱法和萃取法等。•生物法•污水的生物处理法，就是利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。属于生物处理法的工艺有以下几种。1）活性污泥法•这是目前使用很广泛的一种生物处理法。将空气连续鼓入曝气池的污水中，经过一段时间，水中即形成繁殖有大量好氧性微生物的絮凝体——活性污泥，活性污泥能够吸附水中的有机物，生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量并不断生长繁殖，有机物被分解、去除，污水得以净化。从曝气池流出的含有大量活性污泥的污水——混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分地回流曝气池。•活性污泥法自出现以来，经过80多年演变，出现了各种活性污泥的变法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。•①普通活性污泥法•这种方法被广泛使用，是许多污水厂的主流工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从池首\n端引入，呈推流式至池末端流出。此法适于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱。后来在此基础上产生了一些改良形式。•②多点进水法•为了使槽内有机负荷接近一定值，把废水从几个地点分开流入，有利于解决超负荷问题。•③吸附再生法•使接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在再曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加处理量，并有一定的抗冲击负荷能力。•④延时曝气法•延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥产量少，适于小型污水厂。•⑤厌氧——好氧活性污泥法•为了在去除有机物质（BOD）的同时有效地去除氮、磷等营养物质，人们把厌氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧和好氧状况在反应池内同时存在或反复周期地实现，形成了厌氧——好氧活性污泥（A/O）法，甚至缺氧—厌氧—好氧活性污泥(A2/O)•⑥间歇式活性污泥法（SBR）•污水不是顺次流经各处理单元，而是放流到单一反应池中，按时间通过程序控制各过程，在反应池的一个工作周期内，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法日常维护管理非常简便，可获得高质量的出水，有利于自动化控制，通过对运行的调整，该池可进行除磷脱氮及化学处理，有利污水回用。•近年来，SBR工艺发展很快，尤其随着仪表、自动控制技术与装备的发展，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现，如CAST工艺、ICEA工艺、MSBR工艺及UNITANK工艺等。•⑦AB法•该法是吸附降解工艺的简称，属超高负荷活性污泥法，它是两个活性污泥系统的串联系统，两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强，有利于除磷脱氮，特别适于处理浓度较高、水质水量变化大的污水。•⑧氧化沟法•氧化沟为连续环形曝气池，其池体较长，深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单、\n易于维护管理的处理技术，其出水水质好，可进行脱氮，有利于延时曝气。•氧化沟工艺也发展迅速，如Carrousel2000型、DE型、Orbal型及转刷曝气氧化沟等。•2）生物膜法•使污水连续流经固体填料（碎石、炉渣或塑料蜂窝），在填料上就能够形成污泥状的生物膜，生物膜上繁殖着大量的微生物，能够起与活性污泥同样的净化作用，吸附和降解水中的有机污染物。从填料上脱落下来的衰死生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池被澄清净化。•生物膜法有多种处理构筑物，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化以及生物流化床等。•①生物滤池•生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的，滤池内设固定填料，污水流过时与滤料相接触，微生物在滤料表面形成生物膜，净化污水。装置由提供微生物生长栖息的滤床、使污水均匀分布的布水设备及排水系统组成。生物滤池操作简单，费用低，适用于小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池（滴滤池）、高负荷生物滤池、塔式生物滤池及活性生物滤池（ABF）等。•污水的化学性质及指标•污水中的污染物质，按化学性质可分为无机物与有机物；按存在形态可分为悬浮状态与溶解状态。•1）无机物污染指标•无机物包括酸碱度、氮、磷及重金属离子等。•①酸碱度•酸碱度用pH值表示。pH值等于氢离子浓度的负对数。当pH值超出6~9的范围时，会对人、畜造成危害，并对污水的物理、化学及生物处理产生不利影响。城市污水的pH值呈中性，一般为6.5~7.5。•碱度反应了城市污水中和酸的能力，通常用碳酸钙含量（mg/l）表示。•②总氮TN、氨氮NH3-N•A.总氮TN：为水中有机氮、氨氮和总氧化氮(亚硝酸氨氮及硝酸氨氮之和)的总和。•B.氨氮NH3-N：是水中以NH3和NH4+形式存在的氮，它是有机氮化物氧化分解的第一步产物。•③总磷TP•总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。\n•④重金属离子•城市污水中的重金属主要有汞、铬、镉、铅等•2）有机物污染指标•①生化需氧量BOD•生化需氧量是在指定的温度和时间段内，在有氧条件下由微生物(主要是细菌)降解水中有机物所需的氧量。由于将有机物完全降解需要历时100天以上，实际上采用20℃下20天的生化需氧量BOD20为代表。一般采用20℃下5天的BOD5作为衡量污水中可生物降解有机物浓度指标。对于城市污水，BOD5一般在100~300mg/l之间。•②化学需氧量COD•尽管BOD5是城市污水中常用的有机物浓度指标，但是存在分析上的缺陷：①5天的时间过长，难以及时指导实践；②污水中难生物降解的物质含量高时，BOD5测定误差较大；③工业废水中往往含有抑制微生物生长繁殖的物质，影响测定结果。因此有必要采用COD这一指标作为补充或代替。COD的测定，是将污水置于酸性条件下，用强氧化剂重铬酸钾将污水中的有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般写成COD。重铬酸钾的氧化性极强，水中有机物绝大部分被氧化。化学需氧量的优点是能够更清楚地表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，不受水质的限制；缺点是不能像BOD那样表示出微生物氧化的有机物量，另外还有部分无机物也被氧化，并非全部代表有机物含量。•在城市污水处理分析中，把BOD5/COD的比值作为可生化性指标。当BOD5/COD≥0.3时，可生化性较好，适宜采用生化处理工艺。•③总需氧量TOD•由于有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2、和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。•④总有机碳TOC•总有机碳TOC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。它包括水样中所有有机污染物质的含碳量。\n第二部分污水处理单元•工艺流程：•预处理及初级处理•1、格栅间•工艺原理及过程•格栅的主要作用是将污水中大块污物拦截出来来保护水泵和防止管道堵塞。格栅上的拦截物称为栅渣。•1）格栅的种类•按栅条形式分：直棒式、弧形式、辐射式、转筒式和活动式。常见直棒式。按栅距分：粗格栅，栅距大于40mm；中格栅，栅距在16～40mm；细格栅，栅距3~10mm。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅。按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅•2）格栅工艺参数•过栅流速和水头损失，这两个参数在运行管理中非常重要，污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.4～0.9m/s，格栅后流速控制在0.6～1.0m/s。过栅流速不能太大，否则将把应拦截下来的软性栅渣冲走，同时也不能太小，过栅速度不能低于0.6m/s，否则栅前管渠内的流速低于0.4m/s，污水中粒径较大的砂粒在栅前沉积。•3）栅渣清除方式•粗格栅的栅渣一般人工清除（但大型污水厂则采用机械清除）；中格栅、细格栅一般采用机械清除。按齿耙的传动方式，齿耙式除污机分为：高链式、连续自动回转式、钢绳式移动格栅污机。\n安装方式有垂直安装、倾斜安装。•运行管理•1）过栅流速的控制•合理控制过栅流速，最大程度发挥拦截作用，保持最高拦污效率。具体情况应视实际污物的组成、含砂量的多少及格栅距等具体情况而定.•2）栅渣的清除•及时清除栅渣是控制过栅流速在合理范围内的重要措施。•格栅除污机的维护保养•巡检时应注意有无异常声音，观察栅条是否变形，应定期加油保养。链条式除污机的链瓣如有断裂应及时更换。•2、提升泵房•工艺原理及过裎：•污水厂的污水提升泵站的作用是将污水提升至后续处理单元所需要的高度，使其实现重力流。泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。•运行与管理•1）集水池的维护•污水进入集水池后速度放慢，一些泥砂可能沉积下来，使有效容积减少，影响水泵工作，因此集水池要根据具体情况定期清理。•清理集水池时，应特别注意防止检修人员中毒。先停止进水，用泵排空池内存水，然后强制通风，应特别注意，操作人员下池后，通风强度可适当减小，但绝不能停止通风，每名检修人员在池下工作时间不可超过30min。•2）泵组的运行调度•泵组的运行操作应考虑以下原则。•①保证来水量与抽升量一致。•②保持集水池高水位运行，这样可降低水泵扬程，在保证抽升的前提下降低能耗。•③水泵的开停次数不可过于频繁。•④机组均衡运行，泵组内每台水泵的投运次数及时间应基本均匀。•3、沉砂池•工艺原理及过程•砂是城市污水中相对密度较大，易沉淀分离的一些颗粒物质。主要包括无机性的砂粒，砾石和\n有机性的颗粒，如果核皮、骨条、种粒等。除砂可减少后续工艺流程中机械部件、污泥泵的磨损、减少管道的堵塞，避免砂粒在曝气池和污泥消化池中的积累以致减少有效容积。沉砂池是采用物理原理将砂从污水中分离出来的。按照物理原理或结构形式的差别，沉砂池分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流（或涡流）沉砂池等•旋（涡）流沉砂池（见右图）•旋（涡）流沉砂池为圆形，中心设有1台可调速的旋转桨板，进水渠道在圆池的切向位置，出水渠道对应圆池中心，中心下部设有积砂斗。在进水渠道与池体相接处设有挡板，污水从切线方向进入沉砂池后，受挡板作用流向池底，继而在向心力和螺旋桨作用下，形成复杂的涡螺流态。砂粒藉重力沉向池底并向中心移动，由于越靠中心，水力断面越小，流速越大，砂粒被冲入中心的积砂斗内。从径向看涡螺流态，污水在池壁处向下流，至池中逐渐改为向上流，有机物由于密度较小，则在池中心随污水的上流而排出池外。•旋（涡）流沉砂池的主要工艺参数是进水渠道内流速、圆池的水力表面负荷和停留时间。进水渠道内的流速以控制在0.6~0.9m/s为宜，水力表面负荷一般为200m3(m2﹒h)，停留时间一般为20~30s。•运行与管理注意事项•1）操作人员应根据水量的变化，及时调节沉砂池进水闸门，保证各池进水均匀。•2）应根据沉砂量的多少及变化规律，合理安排排砂次数，保证及时排砂。下雨时应增加排砂次数或连续排砂。•3）曝气沉砂池运行时空气提砂机的曝气应根据水量、水质的变化进行调节，水量变小、水质含泡沫多时应减少曝气量，水量变大，水质含泡沫少时应增大曝气量。沉砂池在运行中，不得随意停止供气。•4）经常巡查进水颜色、PH值、浮渣等情况。沉砂池排出的沉砂及时外运，不宜长期存放。•5）无论是行车带动砂泵排砂还是链条式刮砂机，由于故障或其它原因停止排砂一段时间后，都不能直接启动。应认真检查池底积砂槽内砂量的多少，如积砂太多，应排空沉砂池，以免由于过载而损坏设备。•6）沉砂池一年小修一次，对磨损严重的零部件及时更换，如有油漆脱落应重新刷涂，运行两年后，彻底清池检修一次。•4、氧化沟工艺•\n氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺，一般不需初沉池，并且通常采用延时曝气；其结构形式采用环形沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下做水平流动（平均流速＞0.3m／s），通常在沟内要循环几十圈，才能流出沟外，使沟内各点的污染物浓度基本一样。这是氧化沟工艺抗冲击负荷能力强的主要原因。氧化沟工艺通常采用低负荷高泥龄，一般污泥龄为10～30d，污泥负荷在0.05～0.10kgBOD5/（kgMLSS·d）之间。•从运行方式上，氧化沟可分成三大类：连续工作式、交替工作式和半交替工作式。•1）构造形式•基本形式的氧化沟呈封闭的沟渠形。•2）曝气设备•氧化沟的曝气形式主要以表面曝气为主。常用的曝气装置有转刷、转盘、表面曝气器、射流曝气装置和微孔曝气等。与其他活性污泥法不同的是：氧化沟的曝气装置只在沟渠的某一处或几处安装，数目按处理厂规模、原污水水质及氧化沟构造决定。曝气装置的作用除给混合液供应足够的氧外，还要保证沟渠内不小于0.3m／s的水流速度，以维持活性污泥的悬浮状态。•卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000工艺•卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000氧化沟系统是在普通卡鲁塞尔氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区（又称前反硝化区），实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。•卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000型氧化沟•（如右图所示）由于其特殊的预反硝化区的设计•（占氧化沟体积的15%），在缺氧条件下进水与•一定量的混合液混合（该量可通过内部回流控制•阀调节）；剩余部分（体积的85%）包括有氧和•缺氧区，用于进行同时硝化反硝化，也用于磷的•富集吸收。每座卡鲁塞尔2000型氧化沟中都配有•相当数量的表曝机，实现沟内水体的推流、混合•和充氧。系统的供氧量可以通过控制沟内表曝机•运行台数的多少进行调节。，另外从节能的角度考•虑，每沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速，并防止活性污泥在进水BOD5含量低的情况下发生沉淀。•通过设在曝气机周围的侧向导流渠,\n可充分利用氧化沟原有的渠道流速，在不增加任何回流提升动力的情况下，将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池，与原水混合并进行反硝化反应。•卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统保留了反硝化过程的一切优点，包括可恢复硝化阶段约50%的碱度，可利用缺氧条件去除部分BOD5，从而节省曝气能耗，以及改进活性污泥性能等。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000工艺与其他反硝化工艺相比，最突出的优点是可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的总氮去除率，同时无需任何回流提升动力。对于较大规模的污水厂来说，采用卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统，节能的潜力是巨大的。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统出水水质可达到BOD5:TSS:TN=10:15:(7~10)。•在卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000的基础上增加前置缺氧池，可以达到脱氮除磷的目的，被称为卡鲁塞尔denitIRA2C/卡鲁塞尔2000工艺。•氧化沟运行管理•②通过调整污泥负荷、污泥泥龄、污泥浓度及溶解氧浓度等方式进行工艺控制。•③操作人员应注意观察活性污泥的生物相、污泥颜色、状态、气味等，如发现异常应及时上报调度或生产室并适时进行工况调整。•④因水温、水质或氧化沟运行方式的变化，在二沉池引起污泥膨胀，污泥上浮等不正常现象，应分析原因，并针对具体情况，调整系统运行状况，采取适当措施。•⑤氧化沟出现大量泡沫时，应根据泡沫颜包分析原因，采取相应措施恢复正常。•氧化沟处理效果的影响因素•①水温•水温对活性污泥中的细菌有着较大的影响。对任何一种细菌都有一个最适生长温度，在一定的温度范围内，随着温度的上升，细菌生长加速。但温度过高，细菌生长速度降低。活性污泥是一个由多种细菌组成的混杂的群体。各种细菌的最适生长温度范围和最低、最高生长温度点都不一致，在水温随季节逐月缓慢变化时，存在着一个天然的驯化或淘汰的过程，与变化的水温相适宜的细菌逐渐繁殖并不断增多。氧化沟在气温0～39℃范围内基本上能保持正常运行，但处理效果受水温影响，水温降低处理效果将降低。另外在低温下运行维持不同MLSS浓度处理效果变化不显著，在中、\n高温季节可适当降低MLSS浓度，而在冬季为维持系统的运行稳定性，可适当提高MLSS浓度。当水温低于13℃时，生物处理效果开始加速降低。当水温低于4℃时，几乎无处理效果。可在冬季水使其可生化性提高，为氧化沟创造有利的条件。温低时维持池内有较高的MISS，使之仍保留有一定的处理效果。•在由最适生长温度向最高生长温度过渡的温度范围，细菌的代谢速率很高，可使胶体基质作为呼吸基质而被消耗，使污泥结构松散或解絮，吸附能力降低，并使出水漂泥、SS升高，结果出水BOD5反而转差。温度升高还会使水体饱和溶解氧值降低，供氧不足会使溶解氧不足、污泥腐化而影响处埋效果，故对水温高的工业废水应予以降温。在日常管理时，我们应注意防止水温的突变。•②水量、水质•氧化沟处理效果会因水量、水质的变化而变化。提高水质的可生化性，是保证氧化沟处理效果的关键因素。增加厌氧酸化的前期处理构筑物，可使难以生物降解的大分子变为脂肪酸类的小分子，使其可生化性提高，为氧化沟创造有利的条件。•③容积负荷•容积负荷是影响活性污泥增长、有机物降解的重要因素。一般氧化沟设计B○D5负荷为0.10～0.15kgBOD5／（kgMLSS·d），实际运行中由于进水水质波动性大，B○D5负荷率控制在0.12～0.30kgBOD5／（kgMLSS·d）。•氧化沟工艺有很强的抗高浓度废水或暴雨流量冲击负荷能力，主要原因有：一是低负荷设计，且多数情况下沟内能维持较高的MLSS，一时的冲击负荷不足以对微生物产生抑制作用；二是沟内的循环流量很大，为进水流量的几十倍甚至上百倍，在流态上每个沟道都具有完全混合的特征。•④溶解氧•溶解氧是影响有机物去除效果的一个重要因素。•⑤稀释倍数——解决瞬时突变•氧化沟具有特殊的水流混合特性，介于推流式和完全混合式之间。氧化沟每一沟的停留时间较长（约为10～24h），容积较大，而在正常流速下，循环一周所需时间较短（约为5～10min），因此污水在整个停留时间内要完成70～120\n个循环不等。循环流量大大稀释了进入氧化沟内的原污水，再加上设计停留时间长，因此，氧化具有较强的抗冲击负荷和解决瞬间突变的能力。•⑥污泥性能•氧化沟工艺中一般不设初沉池，这既可省去单独处理初沉池生污泥的麻烦，节省投资，又可提高氧化沟内的污泥浓度，改善污泥的沉降性能，因原污水中的悬浮颗粒直接进入氧化沟，极易成为污泥絮凝的中心物质，促进较大颗粒菌胶团的形成。•氧化沟具有较长的污泥龄，污泥量少、性质稳定的特点。不同的泥龄对氧化沟系统的脱氮及有机物去除情况不同。随泥龄的增加，污泥负荷越低，硝化作用比较完全，氨氮去除率随之提高。但泥龄超过一定范围后，有机物的去除率变化不大，且因污泥的活性降低，脱氮效率、总氮的去除也随之下降。另外，污泥停留时间越长，必然使氧化沟中污泥总量增多，活性污泥混合液的需氧量因此增加，使水处理能耗提高。但如果氧化沟系统泥龄太短，由于硝化菌的世代周期为10d左右，当泥龄小于10d时，沟中就不适合硝化菌的繁殖与生存，致使硝化作用不完全，脱氮量减小。•⑦进水的有机物浓度•氧化沟工艺在低负荷条件下，易发生丝状菌膨胀；但负荷太高也将导致硝化不完全。因此，根据进水的有机浓度控制合适的MLSS，才能保证较好的处理效果。•5、二沉池•二沉池可分为竖流式、平流式、辐流式三种形式，现在多采用辐流式。由于二沉池污泥的流动性能，沉淀性差，所以二沉池较初沉池大，停留时间长。•二沉池的作用•二沉池的主要作用是维持前道生化处理所产生的废水水质，排出剩余污泥和回流污泥。为此，须从二沉池中连续或至少以较短的时间间隔排走污泥，以保证二沉池污泥具有正常的生物活性，并防止二沉池污泥发生厌氧而导致固体物升至表面，增加出水的BOD和SS。•二沉池的运行管理•1）操作人员根据池组设置、进水量的变化，调节各池的进水量，使各池均匀进水。•2）二沉池的污泥须连续排放。•3）二沉池的浮渣用漏水勺捞起，专门收集外运处理。•4\n）二沉池出水堰板定期清洗，及时清除挂在堰板上的浮渣和挂在出水堰口的生物膜和藻类，并需经常检查和校正，保持堰板水平，避免短流。•5）巡检时仔细观察出水的感官指标，如污泥界面的高低变化、悬浮污泥的多少、是否有污泥上浮现象，发现异常现象应及时采取相应措施解决，以免影响出水水质。•6）巡检时应注意辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动，并及时调整或检修。•7）刮吸泥机在运行中，不得太多人同时上其操作平台。•8）应经常巡视检查二沉池吸泥（或排泥）管是否畅通，遇堵塞应及时疏通。•9）污泥回流：应使进出二沉池的污泥保持平衡，若出池污泥大于进池污泥，则抽出的污泥中水分过多；若出池污泥小于进池污泥，则二沉池会积泥。二沉池中污泥存积越少越好。•10）由于二沉池埋深较大，当地下水位较高而需要将二沉池放空时，为防止出现漂池现象，要事先确认地下水位，必要时可先降低地下水位再排空。•11）遇设备、设施有异常情况，及时上报并采取相应措施。•6、消毒•污水经一级或二级处理后，水质大大改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此在排放水体或农田灌溉时，应进行消毒处理。•污水消毒工艺可分成两大类：物理方法和化学方法。物理方法是采用紫外线消毒。化学方法有加氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒、漂白粉消毒等。•污水消毒的主要办法是向污水投加消毒剂。目前用于污水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。•紫外线消毒•1）紫外线消毒原理、形式（工艺流程如右图）•病原微生物吸收波长在200～280nm间（以253.7nm的紫外线杀菌效果最好）的紫外线能量后，其遗传物质（核酸）发生突变导致细胞不再分裂繁殖，达到消毒杀菌的目的，即为紫外线消毒。因为紫外光需照透水层才起消毒作用，故污水中的悬浮物、浊度，有机物和氨氮都会干扰紫外光的传播，因此处理水水质越好，光传播系数越高，紫外线消毒效果也越好。\n•紫外线灯管外壁一般套有石英管绝缘，不可用玻璃管，因为玻璃管能将90％以上紫外光吸收。•目前紫外光光源多采用中、低压高强灯，波长为253.7nm的紫外C光线。紫外线杀菌有两种方法：水面照射与水中照射。水面照射时，灯与水不接触，而使紫外线照在水面上；水中照射则是使灯管装在不锈钢外壳中，水从外壳内流过时，即接受紫外线的照射。•紫外线消毒可采用紫外线消毒器或紫外灯模块组。紫外•线消毒器（如右图所示）由紫外灯、石英套管、镇流器、紫•外线强度传感器、清洗系统等密闭在容器中的部件组成。紫•外灯模块组以明渠作为紫外线照射的腔体，由紫外灯、石英•套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等组成。•2）紫外线剂量•照射到生物体上的紫外线量（即紫外线生物验定剂量或•紫外线有效剂量），由生物验定测试得到。•污水的紫外线剂量宜根据试验资料或类似运行经验确定；也可按下列标准确定：•①二级处理出水：15~22mJ/cm2•②再生水：24~30mJ/cm2•3）紫外消毒应用中的主要影响因素•①悬浮固体(SS)•悬浮固体可以干扰吸收紫外线，通过遮蔽紫外线隐藏细菌，使之具有保护细菌的作用，导致效果下降。紫外线消毒城市应用于污水的二级处理系统时，SS应该不高于20mg/L。•②紫外光的穿透率•紫外光的穿透率是以紫外光在液体中的浸透深度来测定，紫外线的穿透率随着水层的厚度的增加而降低。在污水或者废水中都含有能够吸收紫外线的可溶性化学物质，如果吸收紫外线量过高，杀灭细菌的紫外线剂量也必将随之增大。•③微生物的类型和数量•污水消毒侧重于杀灭通过水传播疾病的细菌。紫外线对细菌、病毒、真菌、芽孢等均有杀灭作用，一般情况下，革兰氏阴性杆菌最容易被紫外线杀死，其次是葡萄球菌属、链球菌属和细菌芽抱，真菌孢子抵抗力最强，病毒对紫外线的抵抗能力比细菌芽孢低。为达到相同的杀菌效果，对紫外线\n不敏感、耐受力强的微生物，必须采用较大的照射剂量。随着污水中细菌数量的增加，为了达到预期的消毒目的，所需要的紫外线照射剂量也要随之增加。•④反应器的水力学条件•理想的消毒反应器的水流状态为：在水流方向上为平推流，而在任意横截面上能够完全混合，这样才能保证处理的水流受到紫外线的充分辐射而不发生短流。理想反应器可以达到这样的条件，但实际消毒过程中的水流条件和理想状态有着很大差异，导致水流的各个部分所受到的辐射强度不同。美国EPA在设计手册中提出，反应器接近理想的平推流的程度可以用它的长宽比来表示，当反应器的长宽比很高时，可以认为是处于平推流状态。在理想平推流反应器中，水力停留时间是反应器的有效体积与流量之比。停留时间越长，污水所受的紫外线照射剂量越大。在实际运行过程中，应对进水水质进行仔细的分析，根据所需的消毒要求和流量大小，采用适当的预处理和确定紫外线照射剂量，选配合适的紫外灯，合理设计反应器，达到最优化的消毒效果。4）紫外灯维护的主要内容•①灯管的更换•紫外灯管通常不会突然烧毁，但紫外发射强度会随着使用时间的增长而降低，通常紫外灯连续使用一年以后，紫外强度会降低到新灯管的60%。新灯管的紫外强度大约在90μW/cm2，当紫外强度降低到70μW/cm2时(能够有效杀死细菌的最小有效紫外剂量)，必须更换灯管。频繁开关对紫外灯寿命的影响非常大，远超过连续使用对紫外灯的损害，应该尽最大可能减少紫外灯的开关次数。•②性能监测•应当定期监测紫外消毒设备前和设备后水样的细菌种类和数量，以监测紫外消毒设备的性能。并且要对紫外消毒设备下游水样进行细菌培养实验，以检测细菌的复活能力。•③灯管清洁•通过紫外消毒设备的水中含有许多悬浮固体(SS)，这些悬浮固体会沉积在紫外灯管的外表面，降低紫外线透过灯管进入水体的能力，要尽可能地降低通过紫外设备的水中SS含量，并且定期的清洁紫外灯管，清洁频率取决于水质。•④监测紫外剂量•应该使用紫外强度计来测量透过紫外灯管进入水体的紫外线的剂量，如果紫外线剂量过低将不\n能有效的杀灭细菌，紫外强度计可以确定何时需要清洁和更换灯管。•5）紫外消毒的特点•①紫外线消毒与液氯比较具有以下优点：•A.消毒速度快，效率高。经紫外光照射几十秒即能杀菌。—般大肠杆菌的平均去除率可达98％，细菌总数的平均去除率为96.6％。此外还能去除加氯法难以杀死的芽孢与病毒。•B.不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的臭和味。•C.操作简单，便于管理，易于实现自动化。•②紫外线消毒的缺点：•不能解决消毒后在管网中再污染的问题，电耗较大，水中悬浮杂质妨碍光线透射等。•7.污泥处理与处置•在污水处理过程中，产生的污泥的数量约占处理水量的0.3%～0.5%(含水率以97%计)。由于污泥中含有很多有毒物质,如细菌、病原微生物、寄生虫卵以及重金属离子等,如果不妥善处理和处置，任意排放，将引起严重的二次污染。另一方面，污泥中还有许多有用物质，如植物营养素[氮、磷(P２O5)、钾(K2O)等]、有机物及腐殖质等，故经过合理的处理处置可变成可利用的资源。综上所述，可以明确污泥处置的目的：使污水处理厂能够正常运行；有毒物质得到及时处置；有用物质得到利用，以便达到变害为利，综合利用，保护环境的目的。•污泥的种类与特性•根据污泥从污水中分离的过程分类如下：•①初沉污泥：是指初次沉淀池沉淀下来并排出的污泥。在正常情况下为棕褐色，略带灰色，当发生腐败时，则为褐色或灰色。一般情况下，有难闻的气味，当工业废水比例较大时，气味会有所降低。•②活性污泥：是指采用传统活性污泥工艺等生物处理系统所产生的污泥。•③化学污泥：是指在污水深度处理中采用混凝沉淀工艺所产生的污泥，其性质取决于所采用混凝剂种类。一般来说，化学污泥气味较小极易浓缩或脱水。•④生物滤池污泥：当生物处理工艺采用生物滤池时所产生的污泥，也称腐殖污泥。•初沉污泥、活性污泥、生物滤池污泥可统称为生污泥。生污泥经消化池消化后为熟污泥或称消\n化污泥。•污泥脱水•由于污泥经浓缩或消化之后，仍呈液体流动状态，体积还很大，无法进行运输和处置，为了进一步降低含水率，使污泥含水率尽可能的低，必须对污泥进行脱水，以减少污泥体积和便于运输。•进行污泥脱水的机械种类按原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类。•压滤脱水是将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。板框压滤脱水机泥饼含水率最低，但这种脱水机为间断运行，效率低，操作麻烦，维护量很大，所以也较少采用，而带式压滤脱水机具有出泥含水率较低且稳定、能耗少，管理控制简单等特点被广泛使用。•污泥脱水前的预处理•污泥调质所有药剂可分两大类，一类是无机混凝剂，另一类是有机絮凝剂。•无机混凝剂包括铁盐和铝盐两类金属盐类混凝剂以及聚合氯化铝等无机高分子混凝剂。•常用的铁盐混凝剂是FeCl3，该种混凝剂适合pH值在6.8～8.4之间的污泥，因其水解过程中会产生H+降低pH值，因而一般需投加石灰作助凝剂，FeCl3在对污泥调质中能生成大而重的絮体，使之易脱水,因而使用较多。使用FeCl3的一个较大缺点是其对金属管道或设备有较强烈的腐蚀，使之降低使用寿命。•铝盐混凝剂一般采用硫酸铝；该种混凝剂调质效果不如FeCl3且用量也较大；但由于无腐蚀性且储运方便，使用也较多；聚合氯化铝作为一种高分子絮凝剂，污泥调质效果好，投药量少虽价格偏高，但也有相当程度使用。目前，人工合成有机高分子絮凝剂在污泥调质中得到普遍使用，并基本取代了无机混凝剂。国内广泛使用高聚合度非离子型聚丙烯酰胺(PAM)(简称聚丙烯酰胺又叫三号混凝剂)。这种丙烯酰胺聚合体无色、无臭、无腐蚀性，呈胶体状，附有黏性，自溶性较差，在外力作用下(机械力或水力)，能够较快地溶于水。非离子型聚丙烯酰胺通过水解可产生阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型，污泥调质常采用阳离子型聚丙烯酰胺。•带式压滤脱水\n•.原理（见右图）•带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串按规律排列的辘压筒中呈S弯曲经过，靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。•带式压滤脱水机有很多形式，但一般都分成四个工作区：•Ⅰ.重力脱水区：在该区内，滤带水平行走，污泥经调质之后，部分毛细水转化成了游离水，这部分水分在该区内借自身重力穿过滤带，从污泥中分离出来。一般来说，重力脱水区可脱去污泥中50~70%的水分，使含固量增加7~10%。•Ⅱ.楔形脱水区：由于楔形区是一个三角形的空间，滤带在该区内逐渐靠拢，污泥在两条滤带之间逐步开始受到挤压，因此在该段内，污泥的含固量进一步提高，并由半固态向固态转变，为进入压力脱水区做准备。•Ⅲ.低压脱水区：污泥经楔形区后，被夹在两条滤带之间绕辊压筒做S形上下移动，低图压区主要作用是使污泥成饼，强度增大，使污泥的含固量进一步提高。•Ⅳ.高压脱水区：污泥进入高压区之后，受到的压榨力逐渐增大，最后增至最大，因为辊压筒的直径越来越小，再一次提高污泥的含固量。•.工艺控制•不同种类的污泥要求不同的工作状态，即使同一种污泥，其泥质也因前级工艺运行状态的变化而改变。实际运行中，应根据进泥泥质的变化，随时调整脱水机的工作状态，主要包括带速的调节、带张力的调节以及调质效果的控制。•Ⅰ.带速的控制：滤带的行走速度控制着污泥在每一工作区的脱水时间，对出泥泥饼的含固量、泥饼厚度及泥饼剥离的难易程度都有影响。带速越低，泥饼含固量越高，泥饼越厚，越易从滤带上剥离；反之，带速越高，泥饼含固量越低，泥饼越薄，越不易剥离。因此，从泥饼质量看，带速越低越好，但带速的高低直接影响到脱水机的处理能力，带速越低，其处理能力越小。对于某一种特定的污泥来说，存在最佳带速控制范围，在该范围内，脱水机既能保证一定处理能力，又能得到高质量的泥饼，固体回收率也较高。对于初沉污泥和活性污泥组成的混合污泥来说，带速一般应控制在2~5m/min。进泥量较高时，取高带速，反之取低带速。活性污泥一般不宜单独进行带式压滤脱水，否则带速须控制在1.0m/min以下，处理能力很低，极不经济。•不管进泥量多少，带速一般不要超过5m/min\n。因为带速太高时，会大大缩短重力脱水时间，使在楔形区的污泥不能满足挤压要求，进入低压区或高压区后，污泥将被挤压溢出滤带，造成跑料。•Ⅱ.滤带张力的控制：滤带张力会影响泥饼的含固量，因为施加到污泥层上的压力和剪切力直接决定于滤带的张力。滤带张力越大，泥饼含固量越高。对于城市污水混合污泥来说，一般将张力控制在0.3~0.7Mpa，常在0.5Mpa。当张力太大时，会将污泥在低压区或高压区挤压出滤带，导致跑料，或压进滤带造成堵塞。•大部分情况下，上下滤带的张力相等。但适当调整上下滤带的张力，使下滤带的张力略低于上滤带，有时会明显提高污泥的成饼率。•Ⅲ.调质的控制：污泥调质效果，直接影响脱水效果，而带式压滤脱水机对调质的依赖性更强。如果加药量不足，调质效果不佳时，污泥中的毛细水不能转化成游离水在重力区被脱去，因而由楔形区进入低压区的污泥仍呈流动性，无法挤压。反之，如果加药量太大，一是增大处理成本，更重要的是由于污泥粘性增大，极易造成滤带被堵塞。对于城市污水混合污泥，采用阳离子PAM时，干污泥投药量一般为1~10kg/t，具体可由试验确定，或在运行中反复调整。•由于带式压滤脱水机无法进行完全封闭，常产生恶臭。在污泥调质加药时，加入适量的高锰酸钾或三氯化铁，可大大降低恶臭程度。另外，适当加入一些阴离子或非离子PAM，可明显使泥饼从滤带上易于剥离。•脱水机的运行管理•A.经常检测脱水机的脱水效果，若发现分离液（或滤液）混浊，固体回收率降低，应及时分析原因，采取针对措施予以解决。•对于带式脱水机，可能是由于滤带张力太大或带速太大，导致挤压区跑料；也可能是由于滤带接缝不合理或损坏，滤带老化等原因造成，此时应及时修补或更换滤带。•B.经常观测污泥脱水效果，分析泥饼含固量下降的原因并解决。•带式脱水机若带速太大，则出现污泥挤压时间不够，泥饼变薄，导致含固率下降，此时应及时降低带速；若投药种类或投药量不适合，导致污泥脱水性能下降，此时应重新试验，确定出合适的投药种类和投药量；若滤带堵塞，水分无法滤出，使含固率降低，此时应停止运行，冲洗滤带；若滤带张力太小，不能保证足够的压榨力和剪切力，使含固率降低，此时应适当增大滤带张力。•C.经常观察污泥脱水装置的运行状况，并针对不正常的现象进行分析解决。•\n带式脱水机可能由于冲洗不彻底、滤带张力太大、进泥中细砂含量太大、加药过量污泥黏度大增等原因造成滤带发生严重堵塞，可采用增强冲洗、调节带速、加强污水预处理、降低投药量的办法予以解决；也可能进泥超负荷、滤带张力太小、辊压筒损坏等原因造成滤带打滑，此时应分别采取降低进泥量、增大滤带张力、修复或更换辊压筒等措施予以解决；滤带也会因为：进泥不均匀、辊压筒位置不对、辊压筒局部磨损、纠偏装置不灵敏而发生跑偏。其解决办法分别是：调整平泥装置或进泥口、检查更换辊压筒、检查调整辊压筒位置、检查修复纠偏装置。•D.按照脱水机的要求，经常做好观测项目的观测和机器的检查维护。•带式脱水机的观测项目：水压表、油表、张力表、泥压表等运行控制仪表。•E.每天应保证脱水机的足够的冲洗时间，当脱水机停机时，机器内部及周身应冲洗干净彻底，保证清洁，降低恶臭，也避免积泥干后难于冲洗的问题。•F.及时发现脱水机进泥中砂粒对滤带、螺旋输送器或转鼓的磨损情况，及时更换。•G.注意检查脱水机易磨损件的磨损情况，必要时予以更换。•H.在冬季应加强保温或增加污泥投药量。因污泥脱水机的泥水分离效果受污泥温度的影响。•I.做好分析测量与记录。•8、污水处理单元的巡视内容•1）进水泵房：进水泵房运行情况；闸门启闭情况及需否保养。•2）格栅：及时清捞垃圾；是否有杂物影响格栅运行；注意机械格栅的完好情况。•3）泵坑（或集水井）：是否有杂物；进水颜色、气味是否正常；水位是否过高或过低。•4）沉砂池：进水颜色、曝气量、浮渣、排砂是否正常等。•10）二沉池：出水是否均匀；有否污泥大量上浮；有无全池翻泥现象；回流井出水流量是否正常；回流污泥颜色与性状；排泥情况。•11）回流污泥泵房：运行是否正常。•12）在线仪表：是否运行正常。•9、污水处理厂排污口•城镇污水处理厂排放口应符合环评要求。•《水污染物排放许可管理暂行办法》规定：排污单位的排污口必须编号，设立标志，并按环境保护行政主管部门的要求配备计量装置。所有的排污口都必须具备采样和测定流量的条件。•污水处理厂在日常的运行中应经常关注排污口，加强对排污口的管理，随时掌握排污口周边水体的水质情况\nGB18918-2002一级标准B标准序号基本控制项目出水水质1CODcr≤60mg/l2BOD5≤20mg/l3SS≤20mg/l4总磷TP（以P计）≤1mg/l5NH3-N（以N计）≤8mg/l6TN（以N计）≤15mg/l7PH6-9