污水處理工程操作人員培訓(xùn)14頁

1、 污水處理工程操作人員培訓(xùn) 污水處理工程操作人員培訓(xùn) 第一篇 環(huán)?；境ＷR 一、水體污染物質(zhì)的分類和影響水污染主要可分化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。1、化學(xué)性污染未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、礦山廢水、農(nóng)田排水和生活污水主要有下列物質(zhì)，如任意排入水體，就會引起水體化學(xué)性污染。（1）無機污染物質(zhì)：污染水體的無機物質(zhì)主要為酸、堿和一些無機鹽類。 （2）無機有毒物質(zhì)：污染水體的無機有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的有毒物質(zhì)，這類物質(zhì)會直接作用于人體而引起嚴重的疾病或有促進慢性病的作用。（3）有機有毒物質(zhì)：污染水體的有機有毒物質(zhì)種類很多。主要是各種有機農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、酚類等。有些有機物質(zhì)如稠環(huán)

2、芳烴和芳香胺等中有不少被認為是致癌物質(zhì)。（4）需氧污染物質(zhì)：生活污水、牲畜污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素和酚等有機物質(zhì)可在微生物的生物化學(xué)作用下進行分解。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。如果這類污染物質(zhì)排入水體過多，將會消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚類和其它水生生物的生長。水中的溶解氧耗盡后，有機物將時行一步惡化。需氧污染物質(zhì)是水體中最大量、最經(jīng)常和最普遍的一種污染物質(zhì)。（5）植物營養(yǎng)物質(zhì)：生活污水及某些工業(yè)廢水中經(jīng)常含有一定量的磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)。水體內(nèi)往往會因磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。

3、這種情況稱為水體的“富營養(yǎng)化”。 （6）油類污染物質(zhì)：隨著石油事業(yè)的發(fā)展，油類物質(zhì)對水體的污染已日益增多。 2. 物理性污染（1）懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)和泡沫等。懸浮物質(zhì)影響水質(zhì)外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。如果懸浮顆粒上吸附一些有毒有害的物質(zhì)，則更是有害。（2）熱污染：來自熱電廠、原子能發(fā)電站及各種工業(yè)過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。水內(nèi)存在的某些有毒物質(zhì)的毒性增加。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。（3）放射性污染：大多數(shù)水體（特別是海洋）中在自然狀態(tài)下都含有極微量的天

4、然放射性物質(zhì)，如鉀40、銣87、鈾238以及鐳、氡等。本世紀四十年代以后，由于原子能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗、核電站的建立以及同位素在醫(yī)藥、工業(yè)、研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質(zhì)有鍶90、銫137、碘131等。3. 生物性污染生活污水，特別是醫(yī)院污水，和某些工業(yè)廢水污染水體后，往往可帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進入水體，隨水流動而傳播、傳染。常見污染水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生蟲病如阿米巴痢疾、血吸蟲病等以及鉤

5、端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的污染。是保護環(huán)境、保障人體健康的一大課題。二、常用環(huán)保術(shù)語1、微生物微生物是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡單、必須借助顯微鏡才能看清它們面目的生物。它包括細菌、病毒、藻類、原生動物和后生動物等生物，不是分類學(xué)的概念，而是一切微小生物的總稱。2、生化處理生化處理也稱為生物化學(xué)處理，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉(zhuǎn)化，達到凈化水質(zhì)，消除其對環(huán)境污染和危害的目的。可分為好氧生化處理及厭氧生化處理兩大類型。3、化學(xué)需氧量（COD）化學(xué)需氧量

6、（COD），是指在一定條件，用強氧劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。水中還原性物質(zhì)包括有機物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機物污染是很普遍、主要的，因此化學(xué)需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。4、生化需氧量（BOD）生化需氧量（BOD）是廢水中可生物降解的那部分有機物在微生物作用下氧化分解所需的氧量。BOD5為五天生化需氧量，這相當于比較容易被微生物分解利用的有機物量，是指在溫度201，培養(yǎng)5天，水中有機物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升（mg/L）表示。三、水處理技術(shù)概述廢水處理的目的，就是利用各種方法將污水中所含

7、的污染物質(zhì)分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。按廢水凈化程度可將處理分成三級：一級處理：除去油類、酸堿物質(zhì)以及可以截留的懸浮物。二級處理：除去可溶性有機物和部分可溶性無機物以及經(jīng)一級處理殘留的懸浮物。三級處理：除去難降解的有機物和較高程度的除去可溶性N和P等無機物。按廢水處理時的作用性質(zhì)，可分成物理法、化學(xué)法和生物法。1. 物理法物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在其處理過程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。常用的物理法有采用格柵、篩網(wǎng)、砂濾等方法截留各類漂浮物、懸浮物等；利用沉淀、氣浮等方法分離比重與水不同的各類污染物質(zhì)；利用離心法分離各類懸浮物質(zhì)等。2. 化

8、學(xué)法化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，去除污染物或改變污染物的性質(zhì)。它包括向廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水或難溶于水的化合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學(xué)沉淀法；利用中和過程處理酸性或堿性廢水的中和法；利用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水污染物的化學(xué)氧化法；利用電解的原理，在陰陽兩極分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，使水體達到以凈化的電解法等。3. 生物法生物法也稱為生物化學(xué)法，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉(zhuǎn)化，達到凈化水質(zhì)、消除其對環(huán)境污染和危害的目的。第二篇 廢水處理單

9、元技術(shù)一、水質(zhì)水量調(diào)節(jié)無論是工業(yè)廢水，還是城市污水或生活污水，水量和水質(zhì)在24小時之內(nèi)都有波動。一般說來，工業(yè)廢水的波動比城市污水大，中小型工廠的波動就更大，甚至在一日內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化。這種變化對污水處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對于物化處理設(shè)備，水量和水質(zhì)的波動越大，過程參數(shù)難以控制，處理效果越不穩(wěn)定；反之，波動越小，效果就越穩(wěn)定。在這種情況下，應(yīng)在廢水處理系統(tǒng)之前，設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，用以進行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化，以保證廢水處理的正常進行。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排出的高溫廢水也可通過調(diào)節(jié)以平衡水溫。 廢

10、水處理設(shè)施中調(diào)節(jié)作用的目的是：（1）提供對有機物負荷的緩沖能力，防止生物處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；（2）控制pH值，以減小中和作用中化學(xué)品的用量；（3）當工廠停產(chǎn)時，仍能對生物處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入廢水；（4）控制向市政系統(tǒng)的廢水排放，以緩解廢水負荷分布的變化；（5）防止高濃度有毒物質(zhì)進入生物處理系統(tǒng)。二、廢水生物處理技術(shù)1、概論在自然界中，存在著大量依靠有機物生活的微生物，它們具有氧化分解有機物并將其轉(zhuǎn)化為無機物的能力。生物處理法就是利用微生物的這一功能，采取人工措施來創(chuàng)造更有利于微生物生長和繁殖的環(huán)境，使微生物大量增殖，以提高對污水中有機物氧化降解效率的一種污水處理方法。生物處理法按參與作用的微生

11、物種類和供氧情況，又可分為好氧法和厭氧法兩大類。按照微生物對氧的需求，生物法分為好氧、厭氧（含缺氧）兩類；按微生物生長方式分為懸浮生長、固著生長、混合生長3類。還可以按照操作條件和用途分類。常用的好氧生物處理工藝包括：普通活性污泥法、氧化溝、間歇式活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤以及曝氣生物濾池等。常用的厭氧生物處理工藝包括：水解酸化池、普通厭氧消化池、厭氧接觸法、厭氧濾池、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、厭氧流化床以及EGSB反應(yīng)器、IC反應(yīng)器等。通常在廢水處理工程實踐中，往往是將厭氧、缺氧、好氧工藝進行合理組合，以彌補不同處理方法的缺陷，達到理想的處理效果。A/O脫氮工藝、A/A/

12、O同步脫氮除磷工藝等都是多種處理方法相結(jié)合的組合工藝。2、好氧生物處理法 好氧生物處理法主要有活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法是水體自凈的人工強化方法，是一種依靠在曝氣池內(nèi)里懸浮、流動狀態(tài)的微生物群體的凝聚、吸附、氧化分解等作用來去除污水中有機物的方法；生物膜法則是土壤自凈（如灌溉田）的人工強化方法，是一種使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀，通過與污水接觸，生物膜上的微生物攝取污水中的有機物作為營養(yǎng)并加以同化從而使污水得到凈化的方法。2.1 生物膜法2.1.1 概述生物膜處理法發(fā)展至今，已形成了多種處理工藝，具有代表性的有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化法等。（1）生物膜的構(gòu)造與

13、性能生物膜構(gòu)造示意圖污水在與濾料或載體流動接觸的過程中，其中的有機物會被微生物同化并在濾料或載體的表面上逐漸形成生物膜。生物膜是微生物高度密集的物質(zhì)，是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物和較高等動物組成的生態(tài)系。另外，在一些生物膜處理構(gòu)筑物中還會有藻類出現(xiàn)。對于不同的污水、不同的工作條件和環(huán)境、不同的處理設(shè)施及部位，生物膜上微生物的種類和數(shù)量是不相同的。 生物膜首先吸附附著于水層中的有機物，然后由生物膜外側(cè)的好氧菌將其分解；隨著微生物的生長，生物膜的厚度不斷增加，當達到一定厚度時，氧不能透入深部，使得在靠近濾料或載體表面的薄層中造成厭氧環(huán)境而形成厭氧膜層。生物膜的內(nèi)、外進行著多種物質(zhì)的傳

14、遞，其過程為：空氣中的氧溶于流動水層中，并通過附著水層傳給生物膜，供微生物呼吸用；污水中的有機物則由流動水層傳遞給附著水層，再進入生物膜被降解；微生物的代謝產(chǎn)物沿著相反的方向排出。 隨著厭氧層厚度的增加，其代謝產(chǎn)物也逐漸增多，當這些代謝產(chǎn)物透過好氧層逸出時，破壞了好氧層生態(tài)系的穩(wěn)定狀態(tài)，也減弱了生物膜在濾料或載體上的固著力，此時的生物膜呈老化狀，在液流的沖刷下老化的生物膜脫落，新的生物膜又開始生長，它具有較強的凈化效能。（2）生物膜的特征生物膜由于固著在濾料或載體上，因此能在其中生長世代時間較長的微生，如硝化菌等。在生物膜上還可能大量出現(xiàn)絲狀菌、輪蟲、線蟲等，寡毛蟲類也常出現(xiàn)?？傊?，在生物膜上

15、生長著參與凈化反應(yīng)的微生物種屬多，類型全，構(gòu)成的食物鏈長而復(fù)雜。另外，生物膜法多為分段處理，在每段都自然形成各自獨特的優(yōu)勢微生物種群。由于生物膜生物相的多樣化和生物膜法處理工藝的結(jié)構(gòu)特點，使得生物膜法對水量、水質(zhì)變動具有較強的適應(yīng)性，并能在低溫條件下保持較好的凈化功能。對濃度低的污水也能夠取得較好的處理效果。同時，它還具有良好的硝化功能。生物膜法處理工藝產(chǎn)生的污泥量少（約為活性污泥法的1/6），動力費一般較低，生物污泥宜于固液分離。2.2生物接觸氧化法生物接觸氧化法又稱“淹沒式生物濾池”，它是在池內(nèi)設(shè)置填料，污水浸沒全部填料，采用與曝氣池相同的曝氣方法，提供微生物所需的氧量。填料上長滿生物膜，

16、污水中的有機物被生物膜上的微生物降解，使污水得到凈化。該法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的處理方法，并兼有兩者的優(yōu)點。該法的生物膜上生物相當豐富，生物量大，能夠形成一個密集而穩(wěn)定的生態(tài)系，因而能有效地提高凈化效果。不但能有效地去除有機物，還能用以脫氮和除磷。該法抗沖擊負荷能力強。污泥生成量小，不需要污泥回流，易于管理，無產(chǎn)生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質(zhì)。接觸氧化池是生物接觸氧化法的中心處理構(gòu)筑物，它由池體、填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)等幾部分組成。接觸氧化池有分流式和直流式兩種型式，在分流式池子中，污水的充氧和與填料接觸分別在不同的隔間內(nèi)進行。這樣可使污水緩慢地流經(jīng)填料，與生物膜接觸，有利

17、于生物的生長增殖。但由此也帶來了沖刷力小，生物膜更新速度慢和易堵塞等問題。因此這種型式的生物接觸氧化裝置多用于BOD5負荷較低的處理中。直接式池子里，曝氣裝置設(shè)在底部，在填料下直接曝氣，使填料區(qū)產(chǎn)生向上的升流。這種裝置里的生物膜受到上升流的沖擊和攪拌，脫落更新快，能使其保持較好的活性，并避免堵塞現(xiàn)象的產(chǎn)生。 分流式接觸氧化池 直接式接觸氧化池 生物接觸氧化池中使用的填料有硬、軟兩種類型。硬填料主要有蜂窩填料、板狀填料等；軟填料是近年來出現(xiàn)的新型填料，一般采用化學(xué)纖維材料編結(jié)成束狀，并用繩連接，因此，又稱纖維填料。該填料具有比表面積大，材料性能穩(wěn)定、質(zhì)輕、不易堵塞的特點。3、厭氧生物處理法3.1

18、 概述好氧生物處理法的處理效率高，應(yīng)用廣泛，已成為城市污水處理的主要方法。但是好氧法的能耗較大，剩余污泥量較多，特別不適宜處理高濃度有機廢水和污泥。因此，近年來人們正在積極研究和開發(fā)一種既能有效地凈化污水，又能節(jié)省能源，甚至能實現(xiàn)能源化的廢水處理方法-厭氧生物處理法。厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機物的。大分子的有機物首先被水解成低分子化合物，然后被轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等。厭氧生物處理法與好氧生物處理法相比，具有污泥產(chǎn)量少（約為相同處理規(guī)模好氧法的1/41/3），消化氣體（甲烷含量為6075%）可作為能源予以回收利用，病原菌、病毒和寄生蟲卵等劇減等優(yōu)點。當然它也存在著處理時

19、間長，對低濃度有機污水處理效率低等缺點。3.2 厭氧消化機理有機物在厭氧條件下消化降解要經(jīng)過高分子有機物的水解，揮發(fā)性有機酸、醇類的生成和產(chǎn)甲烷、二氧化碳等三個過程。由于這三個過程分別是在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的作用下進行的，因此，一般又將這三個過程分為兩個階段，即酸性消化（酸性發(fā)酵）階段和堿性消化（堿性發(fā)酵或甲烷消化）階段。兩階段如圖所示。 兩階段厭氧消化示意圖1、酸性消化階段高分子有機構(gòu)必須首先由細菌分泌的胞外酶水解成簡單的有機物（一般分解成各類物質(zhì)的基本單元）才能進入細胞體內(nèi)進行代謝。在厭氧條件下，由于產(chǎn)酸菌（異養(yǎng)型兼性細菌群）分泌的胞外酶的作用，含碳有機物被水解成單糖；蛋白質(zhì)被水解成肽和氨基

20、酸；脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸。這些水解產(chǎn)物再進入各類產(chǎn)酸菌的細胞體內(nèi)，被代謝成更簡單的丁酸、丙酸、乙酸和甲酸等有機酸以及醇類、醛類氨、二氧化碳、硫化物、氫等。同時釋放出能量。在酸性消化階段，出于有機物的形成與積累，PH值可下降至6以下。此后，隨著有機酸和溶解性含氮化合物的分解，酸性逐漸減弱，PH值回升到6.66.8左右。2、堿性消化階段這一階段就是對酸性消化階段的代謝產(chǎn)物，在甲烷菌的作用下，進一步分解成生物氣（Biogas）的階段，其產(chǎn)生的生物氣（消化氣）的主要成分是甲烷、二氧化碳及少量氨和硫化氫等。甲烷菌屬于專性厭氧菌，由于純甲烷菌培養(yǎng)技術(shù)很難，因此到現(xiàn)在為止人們也只是了解到其中的一部分，

21、例如：甲烷球菌屬、八疊甲烷球菌屬、甲烷桿菌屬等。甲烷菌屬的特點是：（1）對培養(yǎng)的要求不高，一般的營養(yǎng)鹽類、二氧化碳、醇和氨都可作為碳、氮源；（2）對PH值的適應(yīng)范圍很窄，適宜的PH值范圍是6.47.8之間，最佳PH值為6.87.2；（3）對溫度的適應(yīng)性較弱，甲烷菌在一定的溫度內(nèi)被馴化后，溫度波動2就可破壞消化作用；（4）甲烷菌的世代時間較長，一般約為46d繁殖一代；（5）甲烷菌的專一性很強，每種甲烷菌只能代謝有限的幾種底物，因此，在厭氧條件下，有機物降解轉(zhuǎn)化往往是不完全的。由于甲烷菌具有上述特點而且又是專性厭氧菌，因此，甲烷消化階段基本上控制著厭氧消化的整個過程。雖然厭氧消化可分為酸性消化和堿

22、性消化二個階段，但是在連續(xù)消化的過程中，二者是同時進行的，并且保持著某種程度的動態(tài)平衡。這一動態(tài)平衡一旦被PH值、溫度、有機物負荷等外加因素所破壞，則堿性消化階段（甲烷消化）往往即行停止，其結(jié)果將導(dǎo)致低級脂肪酸的積存和厭氧消化進程的失常。3.3厭氧生物處理技術(shù)迄今為止，人們已開發(fā)了多種厭氧處理工藝，特別是70年代以來研究的一批第二代厭氧生物處理工藝和裝置，使厭氧處理裝置的有機負荷和處理效率大為提高，也進一步擴展了厭氧技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。這類厭氧處理工藝主要有：升流式污泥床、升流式厭氧濾池、厭氧流化床和接觸氧化工藝等。1.升流式厭氧污泥床升流式厭氧污泥床（UASB）污水從底部進入，首先流經(jīng)一個高濃度

23、的污泥層（SS濃度可高達6080g/L甚至更高），大部分有機物將在此轉(zhuǎn)化為消化氣。由于所產(chǎn)消化氣的上升和攪拌作用，在污泥層的上部形成一個污泥懸浮層。出水經(jīng)三相分離器后流出，分離出的消化氣導(dǎo)出設(shè)備，沉淀污泥回流到厭氧反應(yīng)室。升流式厭氧污泥床的有機負荷較高一般可達1025kgCOD/ m2d。升流式污泥床之所以能達到較高的有機負荷，其技術(shù)關(guān)鍵在于床內(nèi)有呈顆粒狀、沉淀性能良好并具有很高活性的厭氧污泥。4、生物脫氮工藝廢水中的氮主要以氨氮和有機氮形式存在，通常不含或僅含有少量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。在未經(jīng)處理的廢水中，氮有可溶性的或顆粒狀的。可溶性有機氮主要以尿素和氨基酸的形式存在。一部份顆粒性有機氮

24、在初沉池中可以去除。在生物處理過程中，大部分顆粒性有機氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其它無機氮。活性污泥法（A/O工藝）是生物脫氮的主要形式。生物脫氮主要是靠一些專性細菌實現(xiàn)氮的形態(tài)轉(zhuǎn)化，最終生成無害的氮氣，從水體中脫出。4.1工藝原理（1）氨化在氨化菌的作用下，有機氮化合物分解，轉(zhuǎn)化為NH3-N，以氨基酸為例，其反應(yīng)式為：RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3（2）硝化生物硝化作用是利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過程。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)細菌參與，亞硝化單胞菌首先將氨氮NH3-N氧化成亞硝酸鹽NO2-N，硝化桿菌再將NO2-N氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽NO3-N。后一反應(yīng)較快，一般不會造成NO2N的積累。反應(yīng)過程如下：第一步，氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽：NH4+3/2O2NO2-+2H+H2O-E E=278.42kJ第二步，亞硝酸鹽為硝酸鹽：NO2-+1/2O2NO3-+2H+ -E E=72.58kJ這兩個過程都是釋放能量過程，亞硝酸鹽和硝酸菌就是利用這兩個過程釋放的能量來合成新細菌體和維持正常的生命活動?？偡磻?yīng)式為：NH4+