污水处理技能知识讲座.ppt

污水处理技能培训,第一章 基础知识,第一节 基本概念1.1 污水 污水是指在生产与生活活动中排放的水的总称。包括生活污水、工业废水、城市污水和再生水。1.2 污水处理 污水处理就是采用各种技术和手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质。,按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。按处理程度划分，可分为一级处理、二级处理和三级处理，三级处理又称深度处理。物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态污染物质的方法。主要方法有：格栅截留法、沉淀法、气浮法和过滤法等。化学处理法是利用化学反应的作用分离回收污水中各种污染物质的方法。主要方法有：中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附和离子交换等。生物处理法是利用微生物代谢作用使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物,质的方法。主要方法有好氧法和厌氧法两大类。一级处理是二级处理的预处理，主要去除污水中漂浮物和呈悬浮状态的固体污染物质及影响二级生物处理正常运行的物质。BOD5去除率一般只有30%。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，BOD5去除率可达90%以上。三级处理是进一步处理难降解的有机物及可导致水体富营养化的氮磷等可溶性无机物等。,1.3 污水的性质1.3.1 漂浮物或悬浮物悬浮固体SS:也称为不可过滤物质。在600高温灼烧后发挥掉的质量就是挥发性悬浮固体VSS，可以粗略代表悬浮固体中的有机物含量；灼烧剩余的及时不可挥发性悬浮固体，可以粗略代表无机物的含量。浊度NTU：表示水样的透光性。,1.3.2 溶解性物质 表示污水中溶解性污染物质的指标有溶解性固体、含盐量、电导率等。1.3.3 油类污染物1.3.4 pH值 一般来说，酸性污水是pH6的污水，碱性污水是pH9的污水。1.3.5 溶解氧 溶解氧DO表示的是溶解于水中分子态氧的数量，单位是mg/L。,1.3.6 有机物总需氧量TOD总有机碳TOC生化需氧量BOD：水中可生物降解有机物稳定化所需要的氧量，单位为mg/L。一般采用20时5d的生化需氧量BOD5作为衡量污水有机物含量的指标。化学需氧量COD：水中有机物与强氧化剂作用所消耗的氧化剂折合成氧的量。一般用重铬酸钾作为氧化剂，常记作CODCr。,1.3.7 有毒物质 Hg、镉、铬、铅、硫化物、氰化物、氟化物、砷、硒、挥发性酚。1.3.8 植物营养性物质 N、P1.3.9 致病微生物1.3.10 热1.3.11 色度,第二章 一级处理,第一节 截留处理 1.1 格栅 格栅的主要工艺参数有栅距、过栅流速和水头损失。栅距即相邻两根栅条间的距离，栅距大于40mm的为粗格栅，栅距在20-40mm之间的为中格栅，栅距小于20mm的为细格栅。我厂粗格栅为三索式钢丝绳牵引格栅，适用池宽2600mm，池深7600mm，栅条净间距为25mm，安装角度为75度。,格栅流速是指污水流过栅条和格栅渠道的速度。污水过栅水头损失指的是格栅前后的水位差，与格栅流速有关。过栅水头损失增大，说明过栅流速增大，有可能是过栅水量增加，也有可能是格栅局部被堵死。如果过栅水头损失减少，说明过栅流速降低，需防止栅前渠道内积砂。,1.2 提升泵 提升泵的作用是将管道中的污水提升到后续处理单元所需的一定高度，使污水实现重力自流，我厂适用的提升泵为瑞典生产的飞力离心式潜水泵，额定功率为90千瓦、扬程为14米、流量为1530立方米每小时。运行方式为手动和PLC控制。1.3 细格栅 我厂细格栅采用的是琥珀公司生产的转鼓式细格栅，主要用途是分离去除废水中的固体物质，同时还配有冲洗、压缩功能。细格栅安装角度为55度，栅条间距为6mm，其特点为因为水流折射的形成，即使厚度小于格栅缝隙的许多污染物，如纤维、鬃毛、纸张、塑料碎片和卫生用品等也能有效地从污水中分离出来，减少设备磨损，避免二次污染，为后续处理打下良好基础。,第二节 沉淀 2.1 沉砂池 沉砂池是采用物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处理单元，其作用是从污水中分离出相对密度大于1.5且粒径为0.2mm以上的颗粒物质。避免砂粒堵塞管道，减少机械设备的磨损。常见的沉砂池有平流式沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。而我厂采用的是平流式曝气沉砂池。设计水平流速为0.15-0.30m/s,停留时间为30-60s。,2.2 曝气沉砂池 曝气沉砂池是长方形水池的一侧通入空气，使污水旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进入后面的处理构筑物。曝气沉砂池的运行操作主要是控制污水在池中的旋流速度和旋转圈数。砂粒粒径越小，要求的旋流速度越大。但也不能太大，否则会使已沉下的砂粒重新泛起；旋转圈数与除砂效率有关，旋转圈数越多，除砂效率越高。同时我厂配套的设备还有刮砂机两台、砂泵两台、砂水分离器一台、手电两用撇渣机两台。进水出水闸门各两部。,2.3 沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的构筑物。沉淀池分为平流式、辐流式和竖流式三种。沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。特别的，竖流沉淀池池体为圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中，通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中，上清液则由池顶四周的出水堰口溢流到池外。,2.4 初沉池 初沉池的主要作用就是去除污水中密度较大的固体悬浮物颗粒，以减轻生物处理的有机负荷，提高活性污泥中微生物的活性。沉淀时间一般为1.5-2h，对进水中BOD5的去除率可达20%-30%，对悬浮物SS的去除率可以达到50%以上。巡检时注意事项：掌握排泥次数和时间。观察出水量是否均匀，出水堰出流是否均匀，堰口是否被浮渣封堵。浮渣斗中的浮渣是否顺利排出，浮渣刮板与挡板配合是否适当辨听刮泥，刮渣，排泥设备是否正常，部件有无松动。,第三章 二级生物处理,污水经一级处理后，用生物处理法继续去除其中胶体状态和溶解性有机物及植物性营养物，将污水中各种有机物氧化分解为简单物质的过程，称为二级处理，又称生物处理或二级生物处理。,第一节 生物处理,1.1 生物处理的基本原理 生物处理就是利用微生物分解氧化有机物 的这一功能，并采取一定的人工措施，创造有利于微生物的生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种污水处理方法。具有净化能力强、费用低廉、运行可靠等优点。,1.2 生物处理的基本参数1.2.1 水力停留时间和固体停留时间 水力停留时间HRT是水流在处理构筑物内的平均驻留时间。其实质上是为保证微生物完全代谢降解有机物所提供的时间。固体停留时间SRT是生物体（污泥）在处理构筑物内的平均驻留时间，即污泥龄。SRT实质上是为保证微生物能在生物处理系统内增殖并占优势地位且保持足够的生物量所提供的时间。,1.2.2 污泥负荷和容积负荷 污泥负荷是指曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间内承受有机质的数量。容积负荷是指单位有效曝气体积在单位时间内承受的有机质的数量。,1.2.3 有机负荷率 有机负荷率分为进水负荷和去除负荷两种。1.2.4 冲击负荷1.2.5 温度 对于生化过程一般认为水温在20-35度时效果最好，35度以上和10度以下净化效果会即行降低。1.2.6 溶解氧 好氧生物装置要求水中溶解氧最好在2mg/L以上。厌氧装置要求在0.5mg/L以下。活性污泥法曝气池的溶解氧一般掌握在2.0-4.0mg/l范围内灵活掌控运行，当长时间溶解氧不足时，会导致污泥膨胀，溶解氧过高又可能造成活性污泥的过氧化、降低活性污泥的活性。,第二节 好氧活性污泥法,2.1 基本流程 污泥处理工序 剩余活性污泥 流入废水 处理水初次沉淀池曝气池二次沉淀池 空气 污泥处理工序 回流污泥 活性污泥法基本流程示意图,2.2 活性污泥的性能指标2.2.1 污泥沉降比（SV）污泥沉降比又称为30min沉降比，是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例，以%表示。通常SV值越小，污泥的沉降性能越好。可用于控制剩余污泥的排放量，通过SV的变化可以判断和发现污泥膨胀现象的发生。,2.2.2 污泥浓度（MLSS）曝气池混合液污泥浓度（MLSS）又称混合液悬浮固体浓度，它表示的是混合液中活性污泥浓度，即单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。单位是mg/L。MLSS中包含了活性污泥中的所有成分，即由具有代谢功能的微生物群体，微生物代谢氧化的残留物，吸附在微生物上的有机物和无机物等四部分组成。曝气池混合液挥发性污泥浓度（MLVSS）又称混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质质量的浓度。一般，MLVSS/MLSS比值是固定的。城市污水处理厂这一比值一般的0.75-0.85之间。,2.2.3 污泥容积指数（SVI）污泥容积指数（SVI）是指曝气池出口处混合液经过30min静置沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，单位ml/g SVI=10SV/MLSS（g/L）一般，SVI值过低说明污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性；SVI值过高说明污泥沉降性能较差，将要发生或已经发生污泥膨胀。2.2.4 生物相 生物相镜检来了解活性污泥中原生动物种类变化和数量消长情况。,2.3 活性污泥的增长规律,把少量活性污泥加入污水中，在温度适宜、溶解氧充足的条件下进行曝气培养时，活性污泥的增长曲线如下。,由图可以看出，活性污泥的增长过程可分为以下四阶段：适应阶段：又叫调整阶段，微生物不增殖，但在质的方面却开始发生变化，一般持续时间较短。对数增长阶段：活性污泥生长率上升，去除有机物的能力大，此时污泥凝聚性能差，不易沉淀，处理效果差。减数增长阶段：活性污泥生长率下降，此时，污水中的有机物能基本去除，污泥的凝聚性和沉降性都较好。这是一般活性污泥法所采取的工作阶段。内源代谢阶段：活性污泥处于自身氧化阶段。,2.4 活性污泥净化污水的过程,活性污泥净化污水主要通过三个阶段来完成。吸附净化氧化阶段泥水分离阶段：微生物的合成代谢和分解代谢都能去除污水中的有机污染物，但产物不同。分解代谢的产物是CO2和H2O，可直接消除污染，而合成代谢的产物是新生的微生物细胞，只有将其从混合液中去除才能实现污水的完全净化处理，同时，必须对剩余污泥进行妥善处理，否则可能造成二次污染。,2.5活性污泥的微生物组成,2.5.1 菌胶团 活性污泥的结构和功能中心，是活性污泥的基本组成。2.5.2 丝状细菌 活性污泥的重要组成部分，增殖快，吸附能力强，耐供氧不足能力强以及在低基质浓度条件下的生活能力都很强，同菌胶团细菌一起，构成了活性污泥絮体的主要成分。,2.5.3 活性污泥中的微型动物主要是以钟虫为代表的纤毛虫类。微型动物在活性污泥中所起的作用：促进絮凝和沉淀，提高了在二沉池的泥水分离效果减少剩余污泥：原生动物捕食游离细菌使生物量减少，减少的部分等于被氧化量。改善水质：本身可以摄取可溶性有机物，还可以和细菌一起吞噬水中的病毒。可以降低二沉池出水的BOD5、CODcr、SS，提高出水透明度。,2.6 活性污泥的培养与驯化2.7 活性污泥的运行管理2.7.1 活性污泥的运行控制方法污泥负荷法MLSS法SV法泥龄法2.7.2 活性污泥日常管理项目对活性污泥状态的镜检和观察：肉眼观察是否是正常的茶褐色，同时用鼻子闻活性污泥的气味是否正常（稍具泥土味）。曝气充氧不足，发黑发臭；充氧过度或负荷过低时，污泥色泽会较淡。,观察曝气效果：曝气池面得翻腾情况和泡沫的变化情况。成团大气泡上升是曝气系统局部堵塞的表现，液面翻腾很不均匀往往是存在曝气死角所致。泡沫增多或颜色变化一般反映进水水质发生了变化或者负荷等运行状态发生了变化。曝气时间：即污水在曝气池内的平均停留时间HRT。曝气量：与曝气池进水水质、温度、曝气时间、MLSS浓度、溶解氧含量有关。一般为进水量的3-7倍。剩余污泥排放：排放量大致等于污泥的增长量，使曝气池内MLSS值相对稳定。,回流污泥量：为了保证曝气池内MLSS值的相对稳定，在进水水量发生大的波动时，需要调整回流量。观察二沉池：经常观察二沉池泥面的高低，上清液的透明程度及液面和出水中悬浮物的情况。如果泥面上升，说明污泥沉降性能差；如果上清液浑浊，说明进水负荷过高，污水净化效果差；如果上清液透明但带有小污泥絮片，说明污泥接絮；如果液面不连续大块污泥上浮，说明池底局部厌氧或者出现反硝化；如果大范围污泥上浮，说明污泥可能中毒。,2.8 二次沉淀池,二沉池是污水生物处理的最后一个环节，其作用是泥水分离使经过生物处理的混合液澄清，同时对混合液中的污泥进行浓缩。二沉池常规监测项目：pH值：与污水水质有关，一般为6-9。悬浮物（SS）：30mg/L以下，最大不应该超过50mg/L。溶解氧（DO）：二沉池出水溶解氧应略低于曝气池出水。,BOD5和CODcr：针对我厂，一般要求BOD520mg/L，CODcr60mg/L。氨氮和磷酸盐：氨氮5mg/L。有毒物质泥面透明度,2.9 活性污泥法运行中的异常现象,2.9.1 污泥膨胀 通常是絮体中的丝状细菌过度繁殖而导致的。表现：SVI异常升高；二沉池出水的SS大幅度增 加；镜检原因：进水有机质太少，曝气池F/M太低，导致微生物食料不足；进水中N、P等营养物质不足；pH值太低，不利于菌胶团生长；曝气池内DO太低；进水水质、水量波动太大，对微生物造成冲击；进入曝气池的污水含有较多的H2S，丝状菌过量繁殖；水温偏高（超过30）,控制措施：临时控制措施：絮凝剂助沉法和杀菌法。调节运行工艺控制措施：加强曝气强度，提高混合液DO浓度；补充N、P等营养盐；提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留时间，避免在二沉池出现厌氧状态；控制曝气池进水温度，对高温废水进行降温处理等。永久性控制措施：在曝气池前设置生物选择器，其主要作用是防止丝状菌的过度繁殖。其工作原理是在曝气池前设置一个停留时间较短的反应器，使回流污泥和未被稀释的污水在其中接触，即在选择器中维持较高的F/M值，沉淀性能较好的微生物可以优先在选择器基质浓度高的区域吸收利用基质，并处于优势地位。,2.9.2 曝气池内活性污泥不增长或减少二沉池出水悬浮物含量大，污泥流失过多。进水有机负荷偏低。曝气充氧量过大。营养物质含量不平衡。剩余污泥排放量过大。2.9.3 活性污泥解体 SV和SVI值特别高、出水非常浑浊、处理效果急剧下降，往往是活性污泥解体的征兆。污泥中毒有机负荷长时间偏低：过度曝气，引起污泥的过度自身氧化，菌胶团的絮凝性能下降，最后导致污泥解体。,2.9.4 二沉池出水悬浮物含量增大,2.9.5 二沉池出水溶解氧偏低或偏高,2.9.6 二沉池出水BOD5与CODCr突然升高,2.9.7 二沉池表面出现黑色块状污泥,二沉池表面出现黑色块状污泥，通常是污泥腐化所致。曝气量过小使污泥在二沉池缺氧，或曝气池污泥生成量大而剩余污泥排放量小使污泥在二沉池停留时间过长，或重力排泥时泥斗不合理，或者刮泥机吸泥管不畅通及存在刮不到的死角，都会造成污泥在二沉池局部长期滞留沉积而发生厌氧代谢，产生大量H2S、CH4气体，包裹在泥块上，使污泥呈大块状上浮，而且颜色呈现黑色。解决的办法有：保证剩余污泥的及时排放，排除排泥设备故障，清除沉淀池内壁或某些死角污泥，降低好氧处理系统污泥的硝化程度，加大污泥回流量，防止其他处理构筑物的腐化污泥的进入等。,2.9.8 活性污泥的泡沫现象,泡沫分类：启动泡沫、反硝化泡沫、生物泡沫。泡沫的危害：粘滞性，降低充氧效率。混有泡沫的曝气池混合液进入二沉池后，泡沫裹带活性污泥等固体物质会增加悬浮物含量而引起出水水质恶化，同时在二沉池表面形成大量浮渣，影响刮泥机的正常运转。生物泡沫蔓延到走道板上，影响巡检和设备维修。回流污泥中含有泡沫会引起类似浮选的现象，损坏污泥的正常性能。,曝气池出现生物泡沫的控制对策喷洒水等增加表面搅拌的方法投加杀菌剂或消泡剂：氯、臭氧、过氧化物。普遍存在负作用，过量或者投加位置不当，会大量降低曝气池中絮成菌的数量及生物总量。降低污泥龄回流厌氧消化池上清液（慎重采用）向曝气反应器内投加载体投加化学药剂：聚合氯化铝等阳离子絮凝剂，使泡沫失去稳定性，进而使丝状菌分散重新进入活性污泥絮体中。,A/O法是缺氧/好氧工艺或厌氧/好氧工艺的简称，通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前，增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。出水 进水 厌氧池 好氧池 二沉池 回流污泥 剩余污泥,2.9 A/O工艺,A/O法的脱氮作用 A/O法是一种有回流的前置反硝化生物脱氮流程，其反硝化在缺氧段进行，硝化在好养段进行。在A/O工艺中，原污水首先进入缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够数量的微生物并使缺氧池得打好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水和混合液的直接进入，又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物，使反硝化反应能在缺氧池中得以进行。反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化作用。,A/O法的除磷作用 A/O系统由活性污泥反应池和二沉池构成，污水和回流污泥依次进入厌氧段和好氧段循环流动，厌氧段和好氧段进一步划分为体积相同的格以产生推流式流态。回流污泥进入厌氧段吸收一部分有机物，并释放出大量的磷，进入好氧段后，污水中的有机物得到好氧降解，同时污泥将大量摄取污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，实现磷的去除。,A/O法运行管理注意事项：入流污水碱度不足或呈酸性，会造成硝化效率下降，出水氨氮含量升高。一般硝化段pH应大于6.5，二沉池出水碱度应大于20mg/L。曝气池供氧不足或系统排泥量太大，会造成硝化效率下降，应及时调整曝气量和排泥量。入流污水TN含量过高或污水温度过低，生物脱氮系统效率会下降，此时应增加曝气的投运数量或提高MLSS。经常测定系统的内回流比和缺氧池的搅拌强度，防止缺氧段DO值偏高。内回流太少又会使缺氧段的硝酸盐氮含量不足，从而导致二沉池出水TN超标。经常测定入流污水BOD5与TN的比值，一般在5-7左右。如果BOD5/TN低于5，应通过跨越初沉池或投加有机碳源来提高其比较,