污水處理工藝流程概述及細節分析主講人：李繼光2023/11/27一、污水處理概述污水處理技術，就是采用各種方法將污水中所含有的污染物別離出來，或將其轉化為無害和穩定結構物質，從而使污水得到凈化。現代的污水處理技術，按其作用原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。污染物主要包括：①粗大顆粒懸〔漂〕浮物；②大顆粒沉淀物；③脫除油脂和漂浮物；④去除細微懸浮物；⑤溶解、半溶解和極細微的有機物以及特殊的無機物。污染物別離出來2023/11/27常用術語SS、MLSS：SS是特指進水或出水中懸浮顆粒的濃度；MLSS一般是指生化池里混合液懸浮固體顆粒的濃度，簡稱污泥濃度。COD：用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，稱為化學耗氧，可以反映水體受復原性物質污染的程度。BOD：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量，稱為生化需氧量，間接表示水體被有機物污染的程度的一個重要指標。2023/11/27常用術語TOC：總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。TOD：總需氧量，是指水中能被氧化的物質，主要是有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所需要的氧量。含氮化合物：氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素。污水中氮有四種，測定各種形態含氮化合物，有助于評價水體被污染和自凈狀況。2023/11/27常用術語TP：一切含磷化合物以P計量的總稱。磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素，促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡，水質迅速惡化，危害水產資源。2023/11/27二、污水處理法分類物理處理法化學處理法生物處理法2023/11/27物理處理法沉淀法：利用污染物與水的密度差將污染物沉淀別離；篩濾法：利用篩濾介質截流污水中的懸浮物的篩濾法；氣浮法：利用氣浮處理設備在污水中形成的微小氣泡上浮時將密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質粘附去除；反滲透法：利用反滲透膜將污染物截留。將漂浮物、懸浮顆粒物等污水中較大顆粒通過物理處理法〔沉淀，篩濾，氣浮，反滲透〕去除。2023/11/27混凝法：通過向水中投加帶有與膠體狀污染物質相反電荷的電解質(混凝劑)改變膠體顆粒穩定性從而使其凝聚沉淀去除；中和法：通過向酸性廢水中投加堿性物質或向堿性廢水中投加酸性物質改變污水PH值；氧化復原法：向廢水中投加氧化劑或復原劑通過氧化復原作用使污染物質轉變為無害的物質，主要用于處理含酚、氰污水和含鉻、含汞污水；電解法：在污水中插入電極，在陽極相陰極分別發生氧化復原反響，主要用于處理含鉻和含氰污水；吸附法：通過團體吸附劑將污水中的溶解性有機或無機污染物吸附；電滲析法：通過由陰、陽離子交換膜組成的電滲析器使污水中的陰、陽離子得到別離。化學處理法用于處理污水中溶解狀態的有機物或無機物，利用化學反響將其轉化為微毒或無毒物質，或將其轉化為容易與水別離的型態。2023/11/27生物處理法包括好氧和厭氧生物處理兩種方式。其中，好氧生物處理對COD的去除效果較好。好氧生物處理法主要分為活性污泥法和生物膜法。這兩種方法中活性污泥法、氧化溝、SBR、A/O、A2/O、曝氣生物濾池、生物接觸氧化、生物流化床幾種工藝在國內外應用的較廣泛。活性污泥法：活性污泥對有機物的降解主要在曝氣階段進行，可分為兩個階段，吸附階段和穩定階段。在吸附階段，主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的比外表積，而外表上含有多糖類的粘性物質所致。在穩定階段，主要是轉移道活性污泥上的有機物為微生物所利用。當污水中有機物處于懸浮狀態和膠態時，吸附階段很短，一般在15-45min左右，而穩定階段較長。生物處理法利用微生物的新陳代謝功能使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被溶解并轉化為無害的物質。2023/11/27局部設備格柵曝氣沉砂池沉淀池2023/11/27局部設備輪輻式沉淀池氧化溝A2/O法設備示意2023/11/27三、污水處理工藝主要流程2023/11/27三、污水處理工藝主要流程調節池儲泥池消毒二沉池鼓風機生化池粗隔柵進水泵細格柵初沉池污水排放或更深層處理脫水處理后掩埋2023/11/27各級主要處理方法和作用處理級別去除的主要污染物主要方法去除效率一級處理懸浮或漂浮狀的固體柵格、沉砂、沉淀BOD一般可去除30%二級處理呈膠體或溶解狀態的有機污染物，以及N、P等有機污染物活性污泥法、生物膜法去除率可達90%以上三級處理二級處理中微生物未能降解的有機物和可溶性無機物混凝沉淀、氣浮、砂濾、活性炭吸附、臭氧氧化、超濾常用于二級處理之后的補充處理，深度處理則以污水回收，再生利用為目的。N、P等可溶性無機物混凝沉淀、離子交換、電滲析病毒、細菌消毒2023/11/27①調節池因廢水的水質、水量、酸堿度或溫度等水質指標隨排水時間大幅波動，為使處理構筑物和管渠不受廢水頂峰流量或濃度變化的沖擊，需設調節池。許多時候，將某些生化預處理安排在調節池中一并完成。2023/11/27②隔柵不管何種污水在進入水泵及主題構筑之前，均需設置格柵以攔截較大雜物；設置篩網以攔截較細懸浮物。2023/11/27③沉淀池沉淀池一般是在生化前或生化后泥水別離的構筑物，多為別離顆粒較細的污泥。在生化之前的稱為初沉池，沉淀的污泥無機成分較多，污泥含水率相對于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池，多為有機污泥，污泥含水率較高。2023/11/27④生化處理城市污水的主要污染物是有機物，因此目前國內外大多采用生物法。化學法的，因其去除率不高，出水達不到國家規定的標準，只適用于某些特定的對出水水質要求不高的地方。在生物法中，有活性污泥法和生物濾池兩大類，生物濾池的處理效率不高，衛生條件較差，我國較少使用，而活性污泥法占絕大多數。活性污泥法中使用最廣泛的主要有三類：①傳統活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝，②氧化溝，③SBR工藝。2023/11/27傳統活性污泥法及改進型A/O法傳統活性污泥法是應用最早的工藝，它去除有機物的效率很高，在處理過程中產生的污泥采用厭氧消化方式進行穩定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低，因而得到廣泛應用。近20年來，水體富營養化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；A2/O法那么是既脫氮又除磷的工藝。2023/11/27A2/O法厭氧池：指非充氧池〔區〕，溶解氧濃度一般小于0.2mg/L，主要功能是進行磷的釋放。缺氧池：指非充氧池〔區〕，溶解氧濃度一般為0.2～0.5mg/L，主要功能是進行反硝化脫氮。好氧池：指充氧池〔區〕，溶解氧濃度一般不小于2mg/L，主要功能是降解有機物、硝化氨氮和過量攝磷。硝化：指污水生物處理工藝中，硝化菌在好氧狀態下將氨氮氧化成硝態氮的過程。返硝化：指污水生物處理工藝中，反硝化菌在缺氧狀態下將硝態氮復原成氮氣的過程。2023/11/27活性污泥法根本流程圖2023/11/27氧化溝氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態上不同于傳統活性污泥法，是一種首尾相接的循環流，通常采用延時曝氣，在污水凈化的同時污泥得到穩定。它不設初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。氧化溝具有傳統活性污泥法的優點，去除有機物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設厭氧池，還可同時除磷。氧化溝這種高效、簡單的特點，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。2023/11/27氧化溝2023/11/27SBRSBR是序批式活性污泥法，根本特征是在一個反響池中完成污水的生化反響、沉淀、排水、排泥，不僅省去了初沉池和污泥消化池，還省去了二沉池和回流污泥泵房，處理設施比氧化溝還要簡單，而且處理效果好，有的SBR工藝還具有很強的脫氮除磷功能。SBR工藝對自控要求高，過去自控設備不過關，這種工藝無法推廣，近年來自控技術和儀表應用于污水處理已經過關，因而SBR工藝得到大力推廣，成為業內人士十分關注的一種工藝。2023/11/27MBRMBR是膜生物反響器的簡稱，為膜別離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反響器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。MBR是一種由膜別離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反響器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現自動控制、運行管理簡單。2023/11/27BAF曝氣生物濾池簡稱BAF，是80年代末在歐美開展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大開展，最大規模達幾十萬噸每天，并開展為可以脫氮除磷。該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX〔有害物質〕的作用。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、占地面積小〔是普通活性污泥法的1/3〕、投資少〔節約30%〕、不會產生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質好等優點，但它對進水SS要求較嚴〔一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L〕，因此對進水需要進行預處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。2023/11/27工藝比較及選