【专家版】各种污水处理工艺的比较及特点 9页

'城市污水处理工艺的主要类型1污水处理工艺分类6最新分类污水处理技术8城市污水处理工艺的主要类型污水处理厂的工艺组成与处理等级城市污水处理工艺流程典型的城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理（水线）、污泥处理等工段。由机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统，其BOD5和SS去除率可达到90％～98%。处理效果介于一级和二级处理之间的一般称为强化一级处理、一级半处理或不完全二级处理，庄要有高负荷生物处理法和化学法两大类，BOD5去除率45％～75％。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了去除特定的物质，在二级处理之后设置的处理系统属三级处理，例如化学除磷，絮凝过滤，活性炭吸附等。机械处理工段机械（一级）处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械（一级）处理是所有污水处理工艺流程必备工程（尽管有时有些工艺流程省去初沉池），城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25％和50％。在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不推荐曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除；在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。污水生化处理污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。 由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易腐败发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。各种机械处理、生物处理和污泥处理技置技术设备的选择与不同组合，以及构筑物的设计构成了各种各样的污水处理厂工艺和工程方案。设计人员的职责在于根据具体条件和处理水质目标把各种可能性灵活地结合起来，以便形成在经济上合算又具有实用价值的总体处理工艺流程，避免在几种局部性的定型处理法中简单比选。有关城市污水处理厂的主要工艺类型及工程方案的选择在后续部分将作进一步的讨论。活性污泥法污水处理工艺的组成活性污泥法的工艺及其实施方式的组成包括4个要素，即：·处理系统的泥龄（或污泥负荷）·电子受体供给方式（即厌氧、缺氧和好氧状态）及其分布·整个反应池内的流态组成及分布·各种设备和构筑物，尤其是曝气设备。泥龄和电子受体的供给方式是活性污泥法污水处理工艺的核心，直接关系到出水水质、反应池容积和污泥产生量。反应池内的流态对处理系统的运行特性和性能具有相当大的影响。各种设备和构筑物是实现工艺思想和设定目标的具体手段。不同泥龄、不同流态和不同曝气设备的组合构成了各种各样的活性污泥法变型工艺。根据泥龄（污泥负荷）的不同，活性污泥法可分成3类，高负荷系统（泥龄0.5～2d），以去除BOD5和SS为目标，BOD5去除率在40％～75％之间；中负荷常规活性污泥系统（泥龄3～7d），常规系统以去除BOD5和SS为目标，加厌氧区可以高效除磷；中低负荷活性污泥硝化系统（泥龄7～15d）和低负荷系统（泥龄15d以上），以BOD5、SS和氮磷为去除目标。一般来说，泥龄越长，污泥的稳定化程度越高，延时曝气系统污泥负荷很低（泥龄25d以上），污泥可基本上得到稳定。值得特别注意的是，泥龄和污泥负荷虽然有关，却有本质的差别。对应特定的处理目标和水质要求，往往需要相同的泥龄。在不同的水质条件环境下或不同的工艺方案中，由于生物反应池进水组成特性的不同，相同泥龄所产生的污泥量和污泥组成差别很大，对应的污泥负荷也就存在明显差别，以MLSS作为污泥量计量基础时尤为明显。这就意味着在生物除磷脱氮系统或泥龄较长的系统中，采用污泥负荷概念进行工艺设计往往缺乏合理性，更不用说工艺的优化。在本章的后续部分将对这个问题作进一步的讨论。曝气池的流态可分为3种基本类型，推流式、完全混合式和循环流，循环流实际上是推流和完全混合的特混合方式。流态的分布与所选择的曝气混合设备类型和布置方式密切相关。曝气混合设备起供氧及混合作用，以满足活性污泥代谢作用和耗氧需求并保持活性污泥处于悬浮状态。曝气设备主要包括扩散曝气、机械曝气和纯氧曝气等3种类型，扩散曝气属底部曝气，其流态趋向于推流；而机械曝气多数属于表面曝气，其流态趋向于完全混合和循环流。这4个要素在时间、空间和实施方式上的不同组合形成构成了各种各样的污水处理技术（流程）方案。一级与一级强化处理工艺 一级处理和一级强化处理，主要作为消减污染物总量的措施，一般应用于下列场合：通过一级处理或一级强化处理，较大幅度地消减污染物总量后排入大江、大河或海洋，以合理利用环境容量；作为城市污水处理厂分期分段建设的手段，以便根据经济实力，经济有效地逐步实现环境治理目标。处理工艺的选择应依据城市污水处理设施建设的规划设计要求、建设规模和可利用的水环境容量。可选用常规一级处理、化学强化一级处理、AB法前段工艺、水解好氧法前段工艺。高负荷活性污泥法等技术。污泥一般采用浓缩后厌氧消化处理，或直接浓缩脱水处理。二级及二级强化处理工艺城市污水处理厂工艺流程包括一级处理部分、二级处理部分和污泥处理部分。这三部分的工艺选择是相互关联的。在一级处理中，一般情况下，粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池是所有污水处理厂的必备单元。在污水生物除磷系统中一般不采用曝气沉砂沉。初沉池的设置与否取决于：（1）进水SS浓度及其构成；（2）后续二级处理工艺；（3）污泥处理工艺。如果污泥采用厌氧消化方式处理，一般考虑设置初沉池，但后续生物处理工艺对进水浓度及水质构成比例关系要求时（例如除磷脱氮工作），应考虑设置初沉池的不利影响。如果污泥采用延时曝气法稳定处理，一般不设置初沉池，但进水SS浓度较高且含高比例无机物时，宜设置初沉池，以消除无机悬浮物对后续工艺的不利影响，初沉污泥可直接浓缩脱水或经过好氧消化后浓缩脱水。对于大型污水处理厂，污泥一般采用厌氧消化稳定处理；对于中小型污水处理厂污泥可采用好氧消化处理，一般形延时曝气好氧稳定。污水生物处理工艺的选择主要取决于出水水质要求，没有除磷脱氮要求时（即二级处理），大中型污水处理厂一般可采用中等犯龄的常规活性污泥法或AB法等两段法处理工艺，污泥采用厌氧消化；对部分中型污水处理厂和大多数小型污水处理厂，污泥通常采用延时曝气好氧消化方式，由于泥龄较长，有必要考虑一定程序的氮磷去除，以提高环境效益，并降低能耗。部分小型污水处理厂还可以采用生物膜法处理。 有较高的除磷脱氮要求时（二级强化处理），除大型污水处理厂外，可以不考虑污泥厌氧消化，而是结合生物脱氮所需的较和泥龄进行好氧稳定；脱氮一般采用硝化/反硝化原理，除磷一般采用生物除磷，必要时增加化除磷。处理工艺及其实施方式主要取决于进出水水质和处理规模。对于中等以上浓度污水，达到一级排放所需的处理功能为：生物除磷化学除磷硝化/反硝化，达到二级排放标准所需的处理功能为：生物（或化学）除磷 硝化／反硝化。对于低浓度污水，单独生物除磷效果较差，所需的处理功能为：生物除磷化学除磷，一般不需要硝化处理。对于除磷功能需求不大的水质情况，也建议按生物除磷方式设计，厌氧池可以起到选择器的作用，有效控制污泥膨胀，改进污泥沉降性能。生物除磷效果的好坏主要取决于厌氧池进水的快速生物降解有机物/TP有效比值，该有效比值取决于厌氧池进流（进水及回流污泥）的快速生物降解有机物浓度、磷浓度、硝酸盐浓度和溶解氧浓度。因此，水质特性的分析确定对工艺设计有很大的影响，硝酸盐的控制是工艺设计的关键。对于大部分城市污水，就满足排放标准来说，所需要的处理程度为具有除磷和部分硝化功能的城市污水二级处理。由于硝化作用主要受硝化菌比增长速率、泥龄和温度控制。活性污泥中的硝化分成不硝化、部分硝化和完全硝化三种情况，其中部分硝化属于不可控制的高度不稳定过程，因此活性污泥系统中硝化作用只能按完全硝化或不硝化这两种方式设计，不能按部分硝化的方式设计。当处理系统按硝化设计时，从生物除磷角度及降低能耗角度考虑，处理系统都必须具备反硝化能力，但反硝化程度应根据具体情况确定。出水总氮和总磷有要求时，根据总额及除磷要求综合考虑反硝化程度。出水总氮无要求但出水总磷控制较严时，可根据除磷要求考虑反硝化程度，主要目的是消除回流污泥硝酸盐对生物除磷的不利影响。污水除磷包括生物除磷和化学除磷，生物除磷出水浓度可以达到1mg／L，化学除磷出水浓度可以达到0.5mg/L。对于二级排放标准，可以采用生物除磷为主，必要时增加化学除磷；对于一级排放标准，可以采用生物除磷与化学除磷相结合的方式，以降低化学药剂的消耗量。自然净化处理工艺在严格进行环境影响评价、满足国家有关标准要求和水体自净能力要求的条件下，可审慎采用城市污水排人大江或深海的处置方法。在有条件的地区，可利用荒地、闲地等可利用的条件，采用各种类型的土地处理和稳定塘等自然净化技术。城市污水二级处理出水不能满足水环境要求时，在条件许可的情况下，可采用土地处理系统和稳定塘等自然净化技术进一步处理。采用土地处理技术，应严格防止地下水污染。污泥处理处置工艺污泥浓缩常见的污泥浓缩技术及其性能简述如下：（1）工艺过程重力浓缩：在沉淀池中通过形成高浓度污泥层完成；费用低，在一定的性能范围内简单有效；但对污水处理工段的性能可能产生不利影响，有效性受物理因素的限制，运行操作灵活性不高；一般适用于初沉污泥、化学性污泥和生物膜污泥的浓缩。 （2）单独的重力浓缩：在独立的重力浓缩池中完成；简单有效，有助于提高污水工段的性能；但投资费用较高。停留时间较长时可能产生臭味，而且不是所有污泥都有效；但用于生物除磷剩余污泥浓缩时，会出现磷的大量释放，其上清液需要采用石灰法进行除磷处理，适用于妆沉污泥、化学污泥和生物膜污泥。（3）空气气浮：操作简便，使用高分子可提高处理能力和固体回收率；有一定臭味，动力费用高，对污泥沉降性能（SVI）敏感；适用于余污泥产量不大的活性污泥法处理系统，尤其是生物除磷系统的剩余污泥。（4）离心浓缩：自成系统，效果好，操作简单；但投资较高，动力费用较高，且需要较高水平的维护；适用于大中型污水厂，生物和化学污泥。（5）带式重力浓缩机：投资低，运行费用中，效果好，对各种性能的污泥适应性强；受高分子影响，湿度大，需要仔细操作；适用于各种生物污泥。污泥脱水污泥脱水技术及其性能简介如下：（1）带式压滤机：设备简单，投资适中，操作简易，开关容易，可间歇运行；非封闭系统，具有臭味、湿度大、控制难问题，需要仔细操作；适用于各种规模污水处理厂及各种污泥。（2）离心脱水机：自成系统。运行时不需过多监视，干度较好；但需要特别维护，一般不适于间歇运行；适用于能连续运行的大中型污水厂，大量固体的处理。（3）板框压滤：含固率高；运行费高、间歇批次运行，维护量较大，运行操作较困难，适用于小量污泥处理或干度要求高的情况。（4）污泥干化床：费用低；占地面积大，卫生条件差；适用于小型污水厂消化污泥。（5）污泥塘：费用低，操作简单；占地大，有臭味；适用于中小型污水厂或生物塘。污泥稳定污泥稳定技术和性能分述如下：（1）厌氧消化：已有丰富经验，参耗低，可以通过沼气利用回收能源，操作简易，致病茵破坏率高，具有一定的贮泥作用；投资较高，没有减容作用；适用于大中型污水厂，污泥利用和填埋。（2）好氧消化：有两种方式，单独好氧消化或延时曝气同池好氧稳定；有丰富实践经验，投资较低，操作简易，设备简单，能存贮污泥；运行费用较高，致病菌破坏率较低，没有减容效果；适用于中小型污水厂，污泥利用。（3）堆肥：致病菌破坏率很高，产品可在城区及乡村应用；费用较高，存在臭味和灰尘问题，材料处理量大；适用于重金属和有毒有害有机物含量很低的污泥。（4）焚烧：仅残留灰分，减容减量明显；投资高，设备复杂，运行费用高，运行管理难度较大；适用于所有类型污水处理厂。（5）碱性稳定：易实施，投资费用低；运行费用较高，运行操作较困难，污泥不能长期在处理厂内存储；适用于暂时性和过渡性应用。相关文章城市污水处理厂优化污泥处理系统的研究（冯运玲方先金 段素娟）(2003-12-14)污水处理产业化与政府职能转变（王娅）(2003-6-9)北京市城市污水处理状况及设计思想(2003-5-23)城市污水处理设施产业化改革的初偿（胡滋伟1张帆2）(2003-3-11)欠发达地区污水处理厂运行有术(2003-2-21)浅谈郑州市污水处理厂回水综合利用工程（白家波）(2002-12-4)对城市污水处理厂几个配水问题的探讨（陆少鸣1杨立1闻占成2）(2002-11-26)污水处理工艺分类根据《水污染控制工程》分类　　不溶态污染物的分离技术：　　1、重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；　　2、混凝澄清；　　3、浮力浮上法：隔油、气浮；　　4、其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法　　污染物的生物化学转化技术：　　1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等　　2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等　　3、厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等　　4、自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法　　污染物的化学转化技术：　　1、中和法：酸碱中和　　2、化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀　　3、氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法　　4、化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠　　溶解态污染物的物理化学分离技术：　　　1、吸附法　　2、离子交换法　　3、膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤　　4、其他分离方法：吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻根据常见污水处理方法分类　　物理法：物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等　　化学法：加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等　　物理化学法：物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等　　生物法：微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等 根据常用处理废水的化学方法分类　　混凝　　向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开　　混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等　　含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等　　中和　　酸碱中和,pH达中性　　石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水　　硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等　　氧化还原　　　投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质　　氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等　　含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等　　电解　　在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子　　电源,电极板等　　含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水　　萃取　　将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来　　萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等　　含酚废水等　　吸附(包含离子交换)　　将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理　　吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等　　吸附塔,再生装置　　染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。污水处理工艺流程　　现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。　　一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。　　二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。　　三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。　　整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮 除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。MBR污水处理工艺　　工艺流程　　原水→格栅→调节池→提升泵→生物反应器→循环泵→膜组件→消毒装置→中水贮池→中水用水系统　　MBR污水处理工艺说明　　污水经格栅进入调节池后经提升泵进入生物反应器，通过PLC控制器开启曝气机充氧，生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元，浓水返回调节池，膜分离的水经过快速混合法氯化消毒（次氯酸钠、漂白粉、氯片）后，进入中水贮水池池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗，反冲污水返回调节池。通过生物反应器内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，打开药洗阀和药剂循环阀，启动药液循环泵，进行化学清洗操作。MBR工艺特点　　膜生物处理技术应用于废水再生利用方面，具有以下几个特点：　　（1）能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不须经三级处理即可回用。　　（2）可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大的缩短，生物反应器的占地面积相应减少。　　（3）由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化细菌等）的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。　　（4）使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。　　〔5〕膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质堵塞，膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命。　　（6）MBR技术应用在城市污水处理中，由于其工艺简单，操作方便，可以实现全自动运行管理。最新分类污水处理技术　　分类污水处理技术要考虑到工业污水特点,不同分类选择不同的处理方式，才能达到最好的处理效果，污水处理技术特点：　　1污水处理技术工艺技术成熟、经济合理的原则进行总体设计，力求节能降耗、工程投资低、运行成本低、操作管理方便、工艺技术先进成熟的废水处理工艺流程。　　2工艺流程做到稳定、高效、抗冲击负荷能力强，运行灵活、设备布置合理结构紧凑;3污水处理技术设备选型、匹配得当，运行稳定可靠，性价比高，维护保养简单，使用寿命长;　　4工业废水处理工艺采用现代化自控技术，设置必要的监控仪表，实现自动化管理，提高管理水平;　　5处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，工业废水处理工艺以适应水质水量的变化;　　6 工业废水处理工艺设计美观、布局合理。污水处理公司尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制气味、噪声。　污水处理技术设备使用过程中需要注意设备的日常保养，这样污水设备的使用周期才会更长，可以节省不必要的设备开支。　　工业废水分类通常有以下三种:　　第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。　　第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等　　第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。'