污水處理技術規范手冊第一章污水處理概述1.1污水處理的重要性污水處理是指通過各種物理、化學和生物方法，對污水中的污染物質進行分離、轉化和降解，以達到國家排放標準的過程。污水處理的重要性體現在以下幾個方面：保護水環境：污水是水環境的主要污染源之一，有效的污水處理可以降低水體污染，保護水生態環境。維護公共衛生：污水處理可以去除污水中的病原微生物，降低疾病傳播風險，保障人民身體健康。資源回收利用：污水處理過程中，可以回收利用水資源和部分污染物，實現資源的循環利用。1.2污水處理技術的分類污水處理技術根據處理原理和工藝流程可分為以下幾類：物理處理法：如格柵、沉淀、過濾等，主要去除污水中的懸浮物和顆粒物。化學處理法：如混凝、氧化還原、吸附等，主要去除污水中的溶解性污染物。生物處理法：如活性污泥法、生物膜法等，主要去除污水中的有機污染物。物理化學處理法：如離子交換、電滲析、膜分離等，綜合運用物理和化學方法處理污水。1.3污水處理設施的基本組成污水處理設施的基本組成序號組成部分功能描述1預處理設施對污水進行初步處理，如格柵、調節池等，去除大塊漂浮物和調節水質水量。2生物處理設施通過微生物降解污水中的有機污染物，如活性污泥池、生物膜反應器等。3混凝沉淀設施通過混凝劑和沉淀劑的作用，使污水中的懸浮物和部分溶解物形成絮體，便于后續處理。4過濾設施進一步去除污水中的細小懸浮物和部分微生物，如砂濾池、活性炭濾池等。5深度處理設施如反滲透、電滲析等，進一步去除污水中的溶解性污染物。6清水池儲存處理后的污水，待排放或回用。7輔助設施如污泥處理設施、廢氣處理設施、自動化控制系統等。第二章污水處理工藝流程設計2.1工藝流程設計原則污水處理工藝流程設計應遵循以下原則：適應性：工藝流程應適應各種污水處理需求，保證在不同水質和水量變化情況下，都能保持良好的處理效果。可靠性：工藝流程設計需保證其運行穩定，能夠抵抗外界干擾，減少故障發生的概率。經濟性：在滿足處理效果的前提下，盡量降低工程投資和運行成本。環境友好性：工藝流程應考慮對環境的影響，盡量減少對生態環境的破壞。2.2設計參數的確定設計參數包括：進水水質：分析原水水質，確定其BOD5、SS、COD、氨氮等關鍵參數。處理目標：根據國家和地方排放標準，確定處理目標。水量：根據服務區域的人口、工業用水量等因素確定污水水量。水溫：考慮地區氣候特點，確定水溫參數。2.3工藝流程方案選擇工藝流程方案選擇應考慮以下因素：原水水質：根據原水水質特點，選擇適合的處理工藝。處理目標：結合處理目標，選擇能滿足目標要求的工藝流程。經濟性：比較不同工藝的經濟性，選擇經濟合理的方案。環境友好性：考慮工藝對環境的影響，選擇環保型工藝。2.4工藝流程圖繪制污水處理工藝流程圖主要包括以下部分：輸入端：標注原水水質參數和水量。處理單元：繪制各處理單元，標注名稱和主要處理參數。輸出端：標注處理后的水質參數和水量。控制單元：繪制控制系統的示意圖，標注控制點及控制方式。工藝流程圖組成部分說明輸入端標注原水水質參數和水量處理單元繪制各處理單元，標注名稱和主要處理參數輸出端標注處理后的水質參數和水量控制單元繪制控制系統的示意圖，標注控制點及控制方式第三章初級處理3.1沉淀預處理沉淀預處理是污水處理初級處理過程中的重要環節，其主要目的是去除污水中的懸浮物和部分有機物，為后續處理提供有利條件。沉淀預處理通常包括以下步驟：調節池設計：調節池的設計應考慮進水水質、水量波動、停留時間等因素，保證污水處理效果。沉淀池類型選擇：根據污水處理需求，選擇合適的沉淀池類型，如平流沉淀池、輻流沉淀池等。沉淀池尺寸設計：沉淀池的尺寸設計應滿足沉淀池容積、停留時間、沉淀效率等要求。污泥處理：對沉淀池產生的污泥進行妥善處理，包括濃縮、穩定、脫水等。3.2沉砂預處理沉砂預處理是針對含有大量懸浮固體和砂粒的污水進行處理，以減少后續處理設施的負荷。沉砂預處理通常包括以下步驟：沉砂池設計：沉砂池的設計應考慮污水流量、停留時間、沉砂濃度等因素。沉砂池類型選擇：根據污水處理需求，選擇合適的沉砂池類型，如重力式沉砂池、旋流式沉砂池等。沉砂池尺寸設計：沉砂池的尺寸設計應滿足沉砂池容積、停留時間、沉砂效率等要求。沉砂處理：對沉砂進行妥善處理，包括回收、脫水等。3.3初級處理設施運行維護初級處理設施的運行維護是保證污水處理效果的關鍵。以下為初級處理設施運行維護的相關要求：序號維護項目維護內容維護周期1調節池定期檢查池體結構，保證無滲漏；根據進水水質調整池內水位，保持適當的停留時間每日2沉淀池定期檢查池體結構，保證無滲漏；檢查沉淀效率，調整攪拌設備，保證沉淀效果每周3沉砂池定期檢查池體結構，保證無滲漏；檢查沉砂濃度，調整運行參數，保證沉砂效果每周4污泥處理設施定期檢查污泥處理設施，保證正常運行；根據污泥性質調整處理工藝，保證污泥處理效果每月第四章水解酸化處理4.1水解酸化原理水解酸化是污水處理過程中的一個重要環節，主要針對難降解有機物進行預處理。該過程通過微生物的作用，將復雜的有機物分解成簡單的有機物，降低其分子量和毒性，提高后續處理效率。水解酸化原理主要涉及以下幾個方面：微生物降解：在厭氧條件下，水解酸化微生物利用有機物作為碳源和能源，將其分解成簡單的小分子有機物。酶促反應：水解酸化過程中，微生物分泌的酶類催化有機物的分解反應，加速有機物的降解。酸堿平衡：水解酸化過程中，微生物的代謝活動會改變溶液的pH值，進而影響微生物的生長和酶的活性。4.2水解酸化工藝參數水解酸化工藝參數主要包括以下幾方面：參數名稱參數范圍參數單位說明水力停留時間1248小時小時影響有機物降解效率和微生物的生長溫度2040℃攝氏度影響微生物的生長和酶的活性pH值5.07.5無影響微生物的生長和酶的活性氧氣濃度<0.5mg/L毫克/升影響厭氧反應的進行有機負荷0.55gCOD/L·d克/升·日影響有機物的降解速率4.3水解酸化設施設計與運行水解酸化設施的設計與運行需要考慮以下因素：反應器類型：選擇合適的水解酸化反應器，如UASB（上流式厭氧污泥床）、固定床等。反應器尺寸：根據處理水量和有機負荷，合理確定反應器的尺寸和形狀。運行管理：定期檢測和調整水力停留時間、溫度、pH值等工藝參數，保證水解酸化過程的穩定運行。污泥處理：定期排放和處置污泥，避免污泥積累影響反應器功能。在設計和運行水解酸化設施時，建議參考以下表格中的參數：第五章活性污泥處理5.1活性污泥法原理活性污泥法是一種生物處理技術，主要利用微生物將污水中的有機物轉化為無害物質。該法的基本原理是：在生物膜和活性污泥的作用下，將污水中的有機污染物分解為二氧化碳、水、硝酸鹽和硫酸鹽等物質。5.2污泥活性污泥培養污泥活性污泥培養是活性污泥處理工藝的關鍵步驟之一。污泥活性污泥培養的基本步驟：步驟描述1選擇合適的菌種2準備培養基3調整pH值4控制溫度5進行污泥培養6定期檢測污泥功能5.3污泥池運行控制污泥池運行控制是保證活性污泥處理效果的關鍵。一些運行控制要點：控制要點描述1污水進水量和濃度2污泥回流比3氧氣供應4pH值控制5溫度控制6污泥排放5.4污泥回流系統設計污泥回流系統是活性污泥處理工藝的重要組成部分，其設計系統組成描述1污泥回流泵2污泥回流管道3污泥回流池4污泥回流控制系統5污泥回流監測系統第六章生物膜處理6.1生物膜處理原理生物膜處理是一種利用微生物在固體表面形成生物膜來降解有機污染物的技術。生物膜是由微生物群落、水、溶解有機物和固體顆粒等組成的復雜生態系統。其處理原理主要包括以下三個方面：微生物降解：微生物通過代謝活動將有機污染物轉化為無害或低害物質。物理截留：生物膜可以截留懸浮顆粒和有機物，減少污染物的排放。化學作用：生物膜中的微生物通過分泌酶等物質，促進有機物的降解。6.2生物膜處理工藝參數生物膜處理工藝的參數主要包括：溫度：適宜的溫度有利于微生物的代謝活動。pH值：不同的微生物對pH值的要求不同，通常適宜的pH值范圍在6.58.5之間。溶解氧：生物膜處理需要一定的溶解氧，以保證好氧微生物的生長和代謝。營養物質：碳源、氮源和磷源是微生物代謝所必需的營養物質。水力停留時間（HRT）：影響生物膜的形成和穩定。6.3生物膜處理設施設計生物膜處理設施的設計需考慮以下因素：材質：選擇耐腐蝕、耐磨損的材質，如玻璃鋼、不銹鋼等。結構：設計合理的結構，以提供充足的微生物附著表面。尺寸：根據處理水量和水質要求確定設施的尺寸。運行方式：選擇合適的運行方式，如推流式、循環式等。設施參數描述容積根據處理水量計算表面積足以支撐微生物生長和附著水力停留時間根據微生物代謝需求確定溶解氧控制通過曝氣或攪拌等方式控制溶解氧濃度6.4生物膜處理設施運行與維護生物膜處理設施的運行與維護主要包括以下內容：監控：定期監測水質參數，如COD、BOD、pH值等。清洗：根據生物膜的增長情況，定期進行清洗，以保持處理效果。維護：檢查設施的運行狀態，及時更換或修復損壞的部件。調整：根據運行數據，適時調整工藝參數，以提高處理效果。維護內容操作步驟水質監測每周至少監測一次主要水質參數清洗根據生物膜厚度，每36個月進行一次清洗設施檢查每季度至少檢查一次設施運行狀態參數調整根據水質變化和運行數據，適時調整工藝參數第七章物化處理技術7.1沉淀分離技術沉淀分離技術是污水處理中常用的物化處理方法之一，主要通過重力作用使懸浮顆粒物沉降分離。以下為沉淀分離技術的主要內容：7.1.1沉淀池分類混合沉淀池混凝沉淀池硫化床沉淀池豎流式沉淀池平流式沉淀池7.1.2沉淀池設計參數沉淀面積沉淀時間沉淀速度沉淀池高度7.2吸附處理技術吸附處理技術是利用吸附劑對水中污染物進行吸附，以達到凈化水質的目的。以下為吸附處理技術的主要內容：7.2.1吸附劑類型纖維素類膨潤土活性炭磁性材料7.2.2吸附處理工藝物理吸附化學吸附生物吸附7.3膜分離技術膜分離技術是利用半透膜對水中物質進行分離，主要分為微濾、超濾、納濾和反滲透等。以下為膜分離技術的主要內容：7.3.1膜分離類型微濾超濾納濾反滲透7.3.2膜分離工藝膜生物反應器膜接觸器膜萃取膜蒸餾7.4氣浮處理技術氣浮處理技術是通過在水中引入微小氣泡，使污染物與氣泡粘附而上浮至水面，從而實現分離。以下為氣浮處理技術的主要內容：7.4.1氣浮類型空氣浮選溶氣浮選高壓溶氣浮選7.4.2氣浮處理工藝旋轉式氣浮徑向流氣浮混合式氣浮氣浮處理類型工藝特點空氣浮選通過在水中加入空氣形成微小氣泡，使污染物粘附在氣泡上浮至水面溶氣浮選通過向水中通入壓縮空氣，溶解形成氣核，使污染物粘附在氣核上浮至水面高壓溶氣浮選通過在高壓下溶解空氣，提高氣核的穩定性，使污染物粘附在氣核上浮至水面第八章污泥處理與資源化8.1污泥穩定化處理污泥穩定化處理是污水處理過程中的關鍵環節，旨在降低污泥的有機物含量和毒性，提高污泥的穩定性和減量化。污泥穩定化處理的主要方法：好氧穩定化：通過好氧微生物的作用，使污泥中的有機物分解為二氧化碳和水。厭氧穩定化：在無氧條件下，厭氧微生物將有機物轉化為甲烷、二氧化碳和水。化學穩定化：使用化學藥劑如石灰、水泥、硫酸鋁等，改變污泥的物理化學性質，降低其可生物降解性。8.2污泥處置方法污泥處置方法主要包括以下幾種：填埋：將穩定后的污泥填埋在特定區域，需遵循國家相關環保法規。焚燒：通過高溫焚燒，將污泥中的有害物質分解，但需注意二次污染問題。衛生填埋：在填埋前對污泥進行預處理，以減少對環境的影響。處置方法優點缺點填埋成本較低，操作簡單占用土地資源，可能造成二次污染焚燒減量化效果顯著，可回收能源成本較高，可能產生二次污染衛生填埋減少二次污染風險成本較高，操作復雜8.3污泥資源化利用污泥資源化利用是當前污水處理行業的重要發展方向，一些常見的污泥資源化途徑：土地利用：將穩定后的污泥作為肥料，用于農田、林地等。能源回收：通過厭氧消化產生沼氣，用于發電或供熱。建材生產：利用污泥生產磚塊、水泥等建筑材料。8.4污泥處理設施運行維護污泥處理設施的運行維護對于保證處理效果和延長設施使用壽命。一些運行維護要點：定期檢查：對設備進行定期檢查，保證其正常運行。維護保養：按照設備制造商的指導進行定期維護保養。應急處理：制定應急預案，應對突發事件。維護項目維護措施設備檢查定期對設備進行外觀檢查、功能測試等保養計劃按照設備維護手冊進行定期保養應急預案制定應急預案，包括設備故障、安全等人員培訓定期對操作人員進行專業培訓，提高其技能水平第九章污水處理設施運行管理9.1運行管理制度9.1.1管理制度概述污水處理設施運行管理制度旨在保證污水處理過程的穩定運行，保障出水水質達標，并提高資源化利用效率。管理制度應包括組織架構、崗位職責、操作規程、設備維護保養等內容。9.1.2組織架構組織架構應明確各崗位職責，建立分級管理機制，保證各級人員各司其職。通常包括以下部門：運行調度部門技術支持部門設備管理部門安全保衛部門質量控制部門9.1.3崗位職責各崗位人員應明確其職責，包括但不限于：運行調度人員：負責運行計劃的編制、執行和調整，保證污水處理過程穩定運行。技術支持人員：負責對污水處理工藝進行技術指導和優化，提高出水水質。設備管理人員：負責設備維護保養，保證設備正常運行。安全保衛人員：負責污水處理設施的安全保衛工作。質量控制人員：負責出水水質的檢測與分析，保證出水水質達標。9.2運行監控與數據分析9.2.1監控系統概述污水處理設施運行監控系統應具備實時數據采集、處理、傳輸和展示功能，以便運行人員對污水處理過程進行有效監控。9.2.2監控系統組成監控系統通常包括以下部分：數據采集系統：負責實時采集污水處理過程中的各項數據。數據處理系統：負責對采集到的數據進行處理和分析。傳輸系統：負責將處理后的數據傳輸到監控中心。展示系統：負責將數據以圖表、曲線等形式展示給運行人員。9.2.3數據分析與應用通過對運行數據的分析，可以及時發覺問題并采取措施進行調整，保證污水處理過程的穩定運行。以下為一些常見的數據分析方法：實時數據分析：對實時數據進行監測，以便及時發覺異常情況。歷史數據分析：對歷史數據進行統計分析，為運行優化提供依據。預測分析：根據歷史數據趨勢，預測未來運行狀況。9.3運行維護與應急預案9.3.1運行維護運行維護是保證污水處理設施正常運行的關鍵。以下為一些常見的運行維護措施：設備維護：定期檢查、保養和維修設備，保證設備正常運行。工藝調整：根據實際運行情況，對工藝進行調整，以提高出水水質和資源化利用效率。人員培訓：定期對運行人員進行培訓，提高其業務水平。9.3.2應急預案污水處理設施可能面臨各種突發事件，如設備故障、停電等。為應對這些突發事件，應制定相應的應急預案。以下為應急預案的主要內容：突發事件類型：明確可能發生的突發事件類型。應急響應措施：針對不同類型的突發事件，制定相應的應急響應措施。應急聯絡機制：建立應急聯絡機制，保證在突發事件發生時，各部門能夠及時溝通、協調。9.4運行成本分析與控制9.4.1成本構成污水處理設施運行成本主要包括以下部分：設備折舊費能源消耗費人工費維護保養費水處理藥劑費9.4.2成本控制措施為降低運行成本，可采取以下措施：優化運行工藝：提高資源化利用效率，降低能源消耗。設備節能改造：對設備進行節能改造，降低能源消耗。優化人員結構：提高人員效率，降低人工成本。藥劑成本控制：合理選擇藥劑，降低藥劑成本。跨行業合作：與其他企業合作，實現資源共享，降低運行成本。成本構成措施設備折舊費定期檢查、保養和維修設備，延長設備使用壽命能源消耗費優化運行工藝，提高能源利用效率人工費提高人員效率，降低人工成本維護保養費設備節能改造，降低維護保養費用水處理藥劑費合理選擇藥劑，降低藥劑成本第十章污水