污水處理技術(shù)及案例分析（課堂PPT）

1、1污水處理技術(shù)及案例分析2主要內(nèi)容31.污水處理技術(shù)1.1 活性污泥法（1） 活性污泥法的基本概念和流程 活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理技術(shù)。 活性污泥法的系統(tǒng)主要包括以活性污泥反應(yīng)器曝氣池為核心處理設(shè)備，還有二沉池、污泥回流系統(tǒng)和曝氣與空氣擴(kuò)散系統(tǒng)所組成。41-經(jīng)預(yù)處理后的污水；2-曝氣池；3-從曝氣池流出的混合液；4-二沉池；5-處理水；6-污泥井；7-污泥回流系統(tǒng)；8-剩余污泥；9-來(lái)自空氣壓縮機(jī)的空氣；10-曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置5（2） 活性污泥法的組成 正常處理城市生活污水的活性污泥在外觀(guān)上呈黃褐色的絮絨狀顆粒狀。 活性污泥主要由以下四部分組成： 具有代謝功能活性的微生

2、物群體（Ma）； 微生物自身氧化、內(nèi)源代謝的殘留物（Me） ； 由原污水挾帶的難以生化降解的惰性有機(jī)物（Mi） ； 由原污水挾帶的無(wú)機(jī)物質(zhì)（Mii） 。6（3） 活性污泥凈化的影響因素 pH:酸堿度直接影響酸堿度直接影響著微生物酶系統(tǒng)的催化功能。著微生物酶系統(tǒng)的催化功能。有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)：如重金屬離子、：如重金屬離子、酚、氰等，使菌體蛋白變性。酚、氰等，使菌體蛋白變性。其他因素：其他因素：例如有機(jī)物的例如有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡：C源、源、N源、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和源、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和某些生長(zhǎng)素。某些生長(zhǎng)素。溶解氧量溶解氧量：參與處理的多為：參與處理的多為好氧菌，其濃度不易低于好氧

3、菌，其濃度不易低于2mg/L.影響因素影響因素水溫水溫：和微生物的生理：和微生物的生理活動(dòng)密切相關(guān)?；顒?dòng)密切相關(guān)。7（4） 活性污泥的評(píng)價(jià)指標(biāo) 混合液懸浮固體濃度（MLSS,mg/L混合液） 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS） f=MLVSS/MLSS（生活污水f為0.75）8污泥沉降比（SV， %） 混合液在量筒內(nèi)靜置30min后所形成的沉淀污泥容積占原混合液的百分率。 污泥容積指數(shù)（SVI） 此值一般介于70100為宜。9污泥齡（c） 又稱(chēng)為“生物固體平均停留時(shí)間” 每日排出系統(tǒng)外的活性污泥量表達(dá)式為： 曝氣池內(nèi)活性污泥總量（VX）與每日排出系統(tǒng)外的活性污泥量之比，為污泥齡，即：10B

4、OD-污泥負(fù)荷（Ns） 表示的是曝氣池內(nèi)單位重量（Kg)活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)能夠接受，并將其降解到預(yù)定程度的有機(jī)污染物量（BOD）。其中F/M是有機(jī)污染物量與活性污泥量的比值。 11BOD-容積負(fù)荷（Nv） 表示的是單位曝氣池容積（m），在單位時(shí)間（1d）內(nèi)，能夠接受并將其降解到預(yù)定程度的有機(jī)污染物量（BOD）。 Ns與Nv之間的關(guān)系為： 12污泥增長(zhǎng) 活性污泥微生物的增殖是微生物合成反應(yīng)和內(nèi)源代謝二項(xiàng)生理活動(dòng)的綜合結(jié)果，即二者的差值： 13需氧量 活性污泥微生物的需氧量主要包括微生物對(duì)有機(jī)污染物的氧化分解和其本身在內(nèi)源代謝期的自身氧化： 14（5）活性污泥法的新工藝氧化溝15SBR16AB

5、法171.2 污水生物膜法（1） 生物膜基本概念和構(gòu)造 生物膜法的實(shí)質(zhì)是微生物和微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁育，并在其上形成的膜狀污泥生物膜。 污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物被生物膜上的微生物攝取，水質(zhì)得到凈化，微生物自身也得到繁衍。18生物濾池濾料上生物膜的構(gòu)造（剖面圖）19（2） 生物膜處理法的主要特征主要特征微生物相方面處理工藝方面參與凈化微生物的多樣化生物的食物鏈長(zhǎng)能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性污泥沉降性好，易于固液分離能夠處理低濃度的污水易于維護(hù)、運(yùn)行和節(jié)能20（3） 生物濾池普通生物濾池21高負(fù)荷生物濾池22塔式生物濾池曝

6、氣生物濾池23（4） 生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)構(gòu)造圖24生物轉(zhuǎn)盤(pán)凈化過(guò)程和物質(zhì)傳遞示意圖25（5） 生物接觸氧化標(biāo)準(zhǔn)分流式接觸氧化池26（6） 生物流化床271.3污水脫氮除磷技術(shù)（1） 生物除氮的基本原理 氨化與硝化反應(yīng)過(guò)程HOHNO3/2O：NH2-223亞硝化菌硝化-3-2NO1/2ONO硝酸菌HOHNO2ONH2-323硝化菌3222NHCORCOOHO)COOH：RCH(NH氨化菌氨化-2223-36OHO7H3N5COOH5CH：6NO反硝化菌反硝化28（2） 生物除磷的基本原理聚磷菌 厭氧環(huán)境厭氧環(huán)境 好氧環(huán)境好氧環(huán)境小型革蘭式陰性短桿菌,它能在細(xì)胞內(nèi)貯存聚羥基丁酸（PHB）和聚磷酸鹽（

7、Ploy-P）。聚磷菌在其后的好氧池中，它將吸收的有機(jī)物PHB氧化分解，同時(shí)能從污水中過(guò)量地?cái)z取磷，在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其細(xì)胞合成所需磷量，將磷以聚合磷酸鹽的形式貯藏在菌體內(nèi)而形成高磷污泥，通過(guò)剩余污泥排出。聚磷菌在厭氧環(huán)境中，它可成為優(yōu)勢(shì)菌種，吸收低分子的有機(jī)酸形成PHB，并將貯存于細(xì)胞中的聚合磷酸鹽中的磷水解釋放出來(lái)。29（3） 生物脫氮的基本工藝二級(jí)活性污泥生物脫氮工藝處理水回流污泥反硝化反應(yīng)器BOD去除硝化氨化沉淀池堿N3(好氧)III回流污泥CH2OH 剩余污泥 剩余污泥回流污泥圖 21-1 兩級(jí)生物脫氮系統(tǒng)3031缺氧好氧活性污泥法（A1/O工藝）回流污泥回流污泥處理水內(nèi)循環(huán)（硝化液回

8、流）回流污泥反硝化反應(yīng)器BOD去除、硝化反應(yīng)反應(yīng)器(缺氧)沉淀池堿N2(好氧)圖 21-3 分建式缺氧-好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)32（4） 生物脫磷的基本工藝A2/O除磷工藝進(jìn)水厭氧缺氧好氧沉淀混合液回流出水剩余污泥污泥回流圖 21-6 ASSS2/O工藝流程圖33Phostrip除磷工藝流程）解磷池（）（污水好氧缺氧混合液回流（400%）剩余污泥回流污泥（50%）含磷污泥上清液高磷混凝沉淀石灰出水至初沉池二沉池出水圖 24-5 phostrip 工藝流程圖342.污水的污水的處理程度處理程度工程造價(jià)和工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用當(dāng)?shù)氐漠?dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件各項(xiàng)條件原污水原污水的水量的水量和污水流入工和污水

9、流入工況況處理工藝流程選定應(yīng)考慮的因素35城市污水廠(chǎng)的典型處理工藝流程36（1）該流程的一級(jí)處理由格柵、沉砂池和初次沉淀池組成，其作用是去除污水中的固體污染物，從大塊垃圾道顆粒數(shù)粒徑為數(shù)mm的懸浮物，可去除BOD 20%30%。（2）二級(jí)處理系統(tǒng)是處理核心，它的主要作用是去除水中呈膠體和溶解狀的有機(jī)物（BOD和COD）。通過(guò)處理，污水的BOD5可降至2030mg/L，一般可以達(dá)到排放水體和灌溉農(nóng)田的需要。37城市污水廠(chǎng)的國(guó)內(nèi)實(shí)例（1）天津紀(jì)莊子污水處理廠(chǎng) 該廠(chǎng)位于天津市區(qū)西南部，占地350000，當(dāng)量人口127萬(wàn)，單位4412個(gè)，日處理能力為26104m/d。 該廠(chǎng)的水質(zhì)指標(biāo)為： 進(jìn)水 BOD

10、5 200mg/L；SS 250mg/L 處理后的水 BOD5 25mg/L； SS 60mg/L 該廠(chǎng)采用漸減曝氣式活性污泥法處理工藝。污泥采用中溫厭氧二級(jí)消化處理，消化后的污泥通過(guò)機(jī)械脫水后，運(yùn)往農(nóng)村做肥料。消化過(guò)程中產(chǎn)生的消化氣用于本廠(chǎng)發(fā)電和生活區(qū)生活用氣。發(fā)電產(chǎn)生的余熱用于污泥消化的加熱。38污水處理廠(chǎng)污水污泥處理工藝流程幅流式幅流式，自動(dòng)吸刮泥方式排泥推流式漸減曝氣39污水處理廠(chǎng)平面布置圖40污水處理廠(chǎng)主要處理構(gòu)筑物各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)41（2）邯鄲市東污水處理廠(chǎng) 該廠(chǎng)位于邯鄲市區(qū)東部，占地50003，服務(wù)面積26km2，服務(wù)人口35萬(wàn)，日處理能力為10104m/d。 該廠(chǎng)是我國(guó)首次采用三溝

11、式氧化溝處理城市污水的污水處理廠(chǎng)。工藝流程由三部分組成，第一部分是由格柵和曝氣沉砂池組成的物理處理系統(tǒng)，第二部分是以三溝式氧化溝為處理構(gòu)筑物的生物處理，第三部分是污泥處理系統(tǒng)，氧化溝內(nèi)的混合液經(jīng)污泥泵抽送至濃縮池后經(jīng)均質(zhì)池送入脫水間，經(jīng)帶式壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)。42污水處理廠(chǎng)平面布置圖43污水處理廠(chǎng)污水污泥處理工藝流程44進(jìn)水和處理水的水質(zhì)45（3）北京市高碑店污水處理廠(chǎng)一期工程 高碑店污水處理廠(chǎng)位于東郊高碑店村, 其污水系統(tǒng)的總流域面積為9661公頃。其中居住區(qū)為7558公頃, 工業(yè)區(qū)為1085公頃, 覆蓋了大部分城區(qū)和東郊的排水面積，服務(wù)人口220萬(wàn)。其一期規(guī)劃流域范圍內(nèi)的污水量為80余萬(wàn)m/

12、d，其中生活污水和工業(yè)廢水各占50%。 高碑店污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理污水100萬(wàn)m , 工程分兩期實(shí)施, 一期工程為日處理50萬(wàn)m。污水處理工藝為二級(jí)生物處理。46污水處理廠(chǎng)污水污泥處理工藝流程47污水處理設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)（一期工程，1993）483.小3.1小城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水的特點(diǎn) （1）隨著城市化進(jìn)程的加快，污水排放量日益增加。目前小城鎮(zhèn)居民人均生活用水在0.10.2t/d，人均產(chǎn)生污水為4070L/d。一座15萬(wàn)人的縣級(jí)城市，每天生活污水的排放量達(dá)3104t左右。 （2）糞便水占排放污水比例較大，但卻是嚴(yán)重的污染源。493.2小城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水的處理工藝應(yīng)滿(mǎn)足的條件（1）處理工藝具有較

13、強(qiáng)的適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力，去除）處理工藝具有較強(qiáng)的適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力，去除效率高，且產(chǎn)生的污泥量較少。效率高，且產(chǎn)生的污泥量較少。（2）處理工藝簡(jiǎn)單易行、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便，）處理工藝簡(jiǎn)單易行、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便，利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和管理力量能正常運(yùn)行。利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和管理力量能正常運(yùn)行。（4）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)省能耗，基本上不投加）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)省能耗，基本上不投加藥劑或者量很少。藥劑或者量很少。（3）處理工藝應(yīng)具有能方便地改變其處理流程的能力。）處理工藝應(yīng)具有能方便地改變其處理流程的能力。503.3小城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水適用的處理工藝513.4應(yīng)用案例CAST工藝處理城鎮(zhèn)污水的實(shí)例

14、浙中地區(qū)某污水處理廠(chǎng) 該廠(chǎng)規(guī)劃用地25000，服務(wù)人口25萬(wàn)，污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)總規(guī)模為8104m/d，分兩期建設(shè)，一期4104m/d 。 其進(jìn)水指標(biāo)為CODcr為410mg/L，BOD5為160mg/L，SS為150mg/L，氨氮為33mg/L，總磷為2mg/L。 設(shè)計(jì)出水指標(biāo)為CODcr為60mg/L，BOD5為20mg/L，SS為20mg/L，氨氮為15mg/L，總磷為0.5mg/L。 52 采用CAST工藝對(duì)該城市污水進(jìn)行處理。CAST工藝主要由生物選擇器、主曝氣區(qū)、污泥回流和排泥系統(tǒng)、撇水裝置四部分組成。其主要優(yōu)點(diǎn)主要有三點(diǎn)：1具有推流型活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，即系統(tǒng)中存在較大的基質(zhì)濃度梯度和

15、較高的絮體負(fù)荷。2具有完全混合型活性污泥法較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力的優(yōu)點(diǎn)。3采用鼓風(fēng)曝氣的方式，具有曝氣效率高的特點(diǎn)。曝氣階段沉淀階段撇水階段閑置階段53運(yùn)行工藝流程圖54改良型DE氧化溝工藝處理城鎮(zhèn)污水的實(shí)例 四川新都金海污水處理廠(chǎng)采用了改良型DE氧化溝工藝處理城鎮(zhèn)污水，該污水處理廠(chǎng)不但在工藝流程上進(jìn)行了上述改進(jìn)，而且對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格控制，因污水處理廠(chǎng)進(jìn)水BOD、COD濃度不高，故不需外加碳源。55運(yùn)行參數(shù)具體的運(yùn)行參數(shù)如下： 污水負(fù)荷為0.050.15kgBOD/（kgMLVSS.d）； 氧化溝水力停留時(shí)間為812h； 污泥齡為1218d； 污泥濃度為20004000mg/L； 溝內(nèi)流速為

16、0.30.5m/s； 溶解氧為23mg/L（好氧）、0.20.5mg/L（缺氧）、0.2mg/L（厭氧）； 缺氧區(qū)水力停留時(shí)間為0.76h； 生物選擇區(qū)的水力停留時(shí)間為0.17h，二沉池的水力停留時(shí)間為4.85h。56工藝流程57出水水質(zhì)情況58SBR工藝處理城鎮(zhèn)污水的實(shí)例 山區(qū)某縣城#四周環(huán)山，中橫一水，海拔高程在191200m之間，地形高差顯著，適宜建設(shè)的地塊面積極為有限，為典型的山區(qū)城市地貌。 整個(gè)縣城的污水由污水管網(wǎng)收集并經(jīng)污水總泵站提升后由一根壓力管送至污水處理廠(chǎng)?？h城新建一座污水處理廠(chǎng)，根據(jù)水量的測(cè)算結(jié)果，污水處理廠(chǎng)遠(yuǎn)期 規(guī) 模 為6.0104m/d，分三期建設(shè)#一期建設(shè)規(guī)模為2.

17、0104m/d。 污水處理廠(chǎng)進(jìn)水中生活污水水量約占總水量60%，一類(lèi)工業(yè)污水水量約占總水量的25%二類(lèi)、三類(lèi)工業(yè)污水水量約占總水量的15%。59進(jìn)水水質(zhì)和出水標(biāo)準(zhǔn)60工藝流程圖61操作周期62主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)63工藝選擇 LIPP卷罐技術(shù)是德國(guó)發(fā)明家薩瓦利浦先生發(fā)明的專(zhuān)利技術(shù)，已在全世界60多個(gè)國(guó)家被應(yīng)用。此技術(shù)利用金屬塑性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過(guò)專(zhuān)用技術(shù)和設(shè)備將一定規(guī)格的鋼板，應(yīng)用 “螺旋、雙折邊、咬合”工藝來(lái)建造圓形的 LIPP池、罐。由于是機(jī)械化、自動(dòng)化制作和采用薄鋼板作為建筑材料， LIPP 技術(shù)具有施工周期短#造價(jià)較低、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，在同等建筑規(guī)模的情況下其施工周期比

18、采用傳統(tǒng)制作方式縮短50%以上#罐壁自重為鋼筋混凝土的10%左右，為傳統(tǒng)碳鋼板焊接罐體的40%左右。644.污水深度處理技術(shù)及再生技術(shù)4.1污水的深度處理工藝污水的深度處理工藝離子交換法膜分離法活性炭吸附電催化氧化化學(xué)及光氧化酶處理技術(shù)654.2 污水深度處理的工藝組合污水深度處理的工藝組合（1）傳統(tǒng)深度處理組合工藝二級(jí)出水砂濾消毒二級(jí)出水混凝沉淀過(guò)濾消毒二級(jí)出水混凝沉淀過(guò)濾66（2）以膜分離為主的組合工藝67（3）活性炭、濾膜分離為主的組合工藝 二級(jí)出水活性炭吸附或氧化鐵微粒過(guò)濾超濾或微濾消毒 二級(jí)出水混凝沉淀、過(guò)濾膜分離活性炭吸附消毒 二級(jí)出水臭氧生物活性炭過(guò)濾或微濾消毒 二級(jí)出水混凝沉淀生物曝氣（生物活性炭） 超濾消毒684.3 城市污水再生利用技術(shù)城市污水再生利用技術(shù) 城市污水經(jīng)過(guò)以生物處理技術(shù)為中心的二級(jí)處理和一定程度的深度處理后，水質(zhì) 能夠達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn)，可以作為水資源加以利用，利用的途徑主要一不直接與人體接觸為準(zhǔn)，其中主要是回用于城市公共事業(yè)。69 城市污水回用二級(jí)處理及深度處理系統(tǒng)70 城市污水回用處理系統(tǒng)的處理效果714.4 工程實(shí)例工程實(shí)例日本芝山住宅區(qū)污水處理系統(tǒng) 日本芝山住宅區(qū)的污水處理設(shè)施是日本典型的住宅區(qū)污水實(shí)例。區(qū)內(nèi)污水采用活性污泥法和混凝法處理。處理后出水的7580排放，20