污水處理的基本知識

1、污水處理的基本知識第一章緒論一、基本概念1、環(huán)境：周圍的境況主要有：水環(huán)境，土壤環(huán)境，大氣環(huán)境等。2、環(huán)境污染：環(huán)境中某種物質(zhì)(成份 )超過了環(huán)境本底值，并造成了不可修復(fù)的影響。如果該環(huán)境為水環(huán)境，污染稱為水體污染。水體污染的主要原因有 :(1) 、城市生活污水和工業(yè)廢水； (2) 、農(nóng)業(yè)中施用的化肥、農(nóng)藥等從土壤中流失進(jìn)入水體；(3) 、其他污染物由于雨水隨地表徑流進(jìn)入水體；(4) 、大氣中的污染物由于重力沉降或降水過程而進(jìn)入水體。另外還包括熱污染、放射性污染等。3、環(huán)境保護：采取各種措施防止環(huán)境污染行為的發(fā)生或修整環(huán)境污染造成的后果，使環(huán)境中各物質(zhì)不超過環(huán)境本底值或在環(huán)境容量的范圍內(nèi)。4、

2、水體自凈：指水體在其環(huán)境容量的范圍內(nèi)，經(jīng)過物理、化學(xué)和生物的作用，使排入水體的污染物質(zhì)濃度，隨著時間的推移及水流的流動，逐步降低。水體自凈主要包括物理凈化 (污染物質(zhì)由于稀釋、混合、沉淀等作用使水體污染物質(zhì)濃度降低的過程 )、化學(xué)凈化 (污染物質(zhì)由于中和、氧化、還原、分解等作用而使水體污染物質(zhì)濃度降低的過程 )、生物凈化 (水體中的生物，尤其是微生物對有機物的氧化分作用而使水體污染物質(zhì)濃度降低的過程 )等作用。5、水體污染物質(zhì)(1)、固體污染物固體物質(zhì)在水中有三種存在形式：溶解態(tài) (直徑小于1 納米 )、膠體態(tài) (直徑介于1-100 納米之間 )、懸浮態(tài) (直徑大于100 納米 )懸浮態(tài)物質(zhì)根

3、據(jù)密度可分為三類(漂浮、可沉、懸浮)。主要危害有：降低透光度，減少水體的光合作用而影響水體自凈；對水生生物(尤其是魚類 )產(chǎn)生危害；成為其他污染物的載體。(2)、有機污染物絕大多數(shù)有機物具有生物可降解性，即屬于需氧有機物。主要是蛋白質(zhì)、脂肪等有機物，易于生物降解。來自生活污水及工業(yè)廢水。主要對漁業(yè)影響，水體的富營養(yǎng)化及缺氧。(3)、有毒污染物廢水中對生物引起毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。主要包括無機有毒物：重金屬離子、氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等。有機有毒物：酚、醛、苯、硝基化合物、多氯聯(lián)苯及有機農(nóng)藥等。放射性物質(zhì)(4)、營養(yǎng)性污染物N、 P 等營養(yǎng)物：主要來自農(nóng)田施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活污水和工業(yè)廢水

4、。(5)、生物污染物主要廢水中的致病性微生物及其他有害有機物。(6)、感官污染物主要是色度、渾濁、異味等。(7)、酸堿污染物主要危害有：使水體 pH 值變化、破壞自然緩沖、使水質(zhì)逐漸惡化、周圍土壤酸化；抑制微生物生長和妨害水體自凈，對淡水生物和植物生長不利，危害魚類生長。(8)、熱污染廢水溫度過高引起的危害(9) 、其他污染物如油類、揮發(fā)性物質(zhì)、表面活性物質(zhì)等。二、水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)是用于表示廢水的水質(zhì)特性，并用于評價處理方法的優(yōu)劣，某些指標(biāo)還可以預(yù)測廢水排入水體后對水體的影響。主要包括物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)。(一 )、物理指標(biāo)物理指標(biāo)主要有總固體、懸浮物、溶解物、濁度、色度、放射性、電導(dǎo)

5、率、溫度等?？偣腆w是水樣在一定溫度下蒸干后所殘余的固體物質(zhì)總量。懸浮物是水樣過濾后在 103-105 度溫度下把濾紙上截留物烘干所得的固體量。 在沉淀設(shè)備中，懸浮物的去除率是反映效果的重要指標(biāo)。溶解物是水樣過濾后濾過液蒸干的殘余固體量。溶解物含量與懸浮物含量兩者之和即為總固體量。濁度是在外觀上判斷水是否遭受污染的主要特征之一。濁度的標(biāo)準(zhǔn)單位規(guī)定為1mgSi0 2所構(gòu)成的渾濁度為1 度。電導(dǎo)率是指一定體積溶液的電導(dǎo)，可以間接表示水中溶解鹽的含量。(二 )、化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)主要有生化需氧量、化學(xué)需氧量，總需氧量、總有機碳、有機氮、氨氮、亞硝酸氮、硝酸氰、總氮、 pH 值、有機毒物 (酚、苯、有機汞

6、、稠環(huán)芳烴、有機農(nóng)藥等 )、無機毒物 (氰、汞、鉻、鎘、砷等 )。生化需氧量 (BOD) 是在一定條件下使水樣有機物進(jìn)行生物氧化、在一定期間內(nèi)所消耗的溶解氧量，可以間接地反映水中有機物含量。一般采用20 度作為測定BOD 的標(biāo)準(zhǔn)溫度，測定時間采用5 天，故稱為五日生化需氧量(BOD 5)。化學(xué)需氧量 (COD) 是指水樣中能被化學(xué)氧化劑氧化的物質(zhì)。 在一定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化所消耗的氧量，以 O2mg L 表示。常用的化學(xué)氧化劑是重鉻酸鉀或高錳酸鉀。用高錳酸鉀測得的值，也稱耗氧量，記作OC，或以 COD Mn 表示。 COD 的測定較BOD 測定要簡便、迅速，但不能完全反映有機污染物在水的含量和

7、降解的實際情況。COD 測定可把大部郵分什機物氧化，也包括了水中存在的無機性還原物質(zhì)，其所用單位一般都換算為O2 mgL ?？傂柩趿?(TOC) 是在 900 度高溫下使有機物燃燒所耗去的氧量?？傆袡C碳 (TOD) 是在觸媒參與下用燃燒法測定水樣中產(chǎn)生的二氧化碳量，從而求出水樣的總有機碳量，用以間接表示有機物含量。有機氮是反映水中蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等含氮有機物總量的一個水質(zhì)指標(biāo)。NH3 和 NH4 稱為氨氮， N02 稱為亞硝酸氮，NO3 稱為硝酸氮?？偟怯袡C氮與氨氮亞硝酸氮、硝酸氮之和。PH 值用以表示水的酸堿性，當(dāng)pH=7 時，水呈中性，PH<7 時，水呈酸性，pH>7 時

8、，水呈堿性。酚、汞、鎘、鉻等均已作為單獨的水質(zhì)指標(biāo)。(三 )、生物指標(biāo)生物指標(biāo)主要有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、病原菌等。直接測定水中病原菌還有很多困難，通常是用測定水中細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群。細(xì)菌總數(shù)是指 lmL 水中所含各種細(xì)菌的總數(shù)。大腸菌群指數(shù)是指1L 水中所含大腸菌落的個數(shù)。三、污水處理技術(shù)(一 )、一般處理原則污水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染2物質(zhì)去除干凈。一般一種污水往往需要通過由集中方法和幾個處理單元組成的處理系統(tǒng)處理后，才能夠達(dá)到排放要求。采用哪些方法或哪幾種方法聯(lián)合使用，需根據(jù)污水的水質(zhì)和水量、排放標(biāo)準(zhǔn)、處理方法的特點、處理成本和回收經(jīng)濟價值

9、等，通過調(diào)查、分析、比較后確定，必要時要進(jìn)行小試、中試等試驗研究。污水處理的主要原則：首先是從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備，減少污染物，防止污水外排，進(jìn)行綜合利用和回收。必須外排的污水，其處理方法隨水質(zhì)和要求而異。一級處理，主要分離水中的懸浮固體物、膠狀物、浮油或重油等，可以采用水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、自然沉淀、上浮、隔油等方法。二級處理主要是去除可生物降解的有機溶解物和部分膠狀物的污染，用以減少廢水的 BOD 和部分 COD ，通常采用生物化學(xué)法處理、化學(xué)混凝和化學(xué)沉淀池是二級處理的方法 ，如含磷酸鹽廢水和含膠體物質(zhì)的廢水須用化學(xué)混凝法處理。對于環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求高，而廢水的色、 臭、味污染嚴(yán)

10、重， 或 BOD 和 COD 比值甚小 (小于 02-0.25) ，則須采用三級處理方法予以深度凈化， 污水的三級處理，主要是去除生物難降解的有機污染物和廢水中溶解的無機污染物，常用的方法有活性炭吸附和化學(xué)氧化，也可以采用離子交換或膜分離技術(shù)等。 含多元分子結(jié)構(gòu)污染物的污水，一般先用物理方法部分分離，然后用其他方法處理。各種不同的工業(yè)廢水可以根據(jù)具體情況，選擇不同的組合處理方法。(二 )、處理方法分類針對不同污染物質(zhì)的特征，發(fā)展了各種不同的污水處理方法，這些處理方法可按其作用原理劃分為四大類，即物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法。(1)、物理處理法通過物理作用，以分離、回收污水中不

11、溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)(包括油膜和油珠)的污水處理法。根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截流法等。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮 (氣浮、 浮選 )等，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、除油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等，篩濾截流法截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設(shè)備是隔柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾池等。(2)、化學(xué)處理法通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又統(tǒng)稱為膜處理技術(shù)。其中運用傳質(zhì)作用的處理

12、單元具有化學(xué)作用，而同時又有與之相關(guān)的物理作用，所以也可以從化學(xué)處理法中分離出來，成為另一種處理方法，稱為物理化學(xué)法，即運用物理和化學(xué)的綜合作用使污水得到凈化的方法?；瘜W(xué)處理法各處理單元所使用的處理設(shè)備，除相應(yīng)的池、罐、塔外，還有一些附屬裝置。化學(xué)處理法主要用于處理各種工業(yè)廢水。(3)、物理化學(xué)法物理化學(xué)法是利用物理化學(xué)作用去除污水中的污染物質(zhì)。主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、氣提法和吹脫法等。(4)、生物處理法通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的污水處理方法。根據(jù)起作用的微生物不同，生物處理法又可分為好氧生物處理法和厭

13、氧生物處理法。好氧生物處理法是好氧微生物在有氧條件下將復(fù)雜的有機物分解，并以釋放出的能量來完成其機體的功能，如繁殖、增長和運動等。產(chǎn)生能的部分有機物則轉(zhuǎn)變成CO2、 H2O和 NH 3 等其余的轉(zhuǎn)變成新細(xì)胞 (微生物的新肌體， 如活性污泥或生物膜 )。污水處理廣泛使用的是好氧法。按傳統(tǒng)，好氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩大類?；钚晕勰喾ū旧?就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬于生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化以及最近發(fā)展起來的懸浮載體流化床等。厭氧生物處理法 是厭氧微生物在無氧條件下將高濃度有機廢水或污泥中的有機物分解，最后產(chǎn)生甲烷和 CO2 等氣體。(三 )、

14、處理方法分級(1)、污水一級處理去除廢水中的漂浮物和部分懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH 值、減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷的處理方法。污水經(jīng)一級處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以一般以一級處理為預(yù)處理，以二級處理為主體，必要時再進(jìn)行三級處理，即深度處理，使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或補充工業(yè)用水和城市供水，一級處理常用方法有以下幾種。、篩濾法篩濾法是分離污水中呈懸浮狀態(tài)污染物的方法。常用設(shè)備是格柵和篩網(wǎng)。格柵主要用于截留污水中大于柵條間隙的漂浮物，一般布置在污水處理場或泵站的進(jìn)口處，以防止管道、機械設(shè)備以及其他裝置的堵塞。格柵的清渣，常用人工或機械方法，有的是用磨碎機將柵渣磨碎后，再投人格柵下游，

15、以解決柵渣的處置問題。篩網(wǎng)的網(wǎng)孔較小，主要用以濾除廢水中的纖維、紙漿等細(xì)小懸浮物，以保證后續(xù)處理單元的正常運行和處理效果。、沉淀法沉淀法是通過重力沉降分離廢水中呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)的方法。沉淀法的主要構(gòu)筑物有沉砂池和沉淀池，用于一級處理的沉淀池，通稱初級沉淀池。其作用為：a去除污水中大部分可沉的懸浮固體； b作為化學(xué)或生物化學(xué)處理的預(yù)處理，以減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)荷和提高處理效果。、上浮法上浮法用于去除污水中相對密度小于1 的污染物，或通過投加藥劑、加壓溶氣等措施去除相對密度稍大于1 的污染物質(zhì)。在一級處理工藝中，主要是用于去除污水中的油類及懸浮物質(zhì)。、預(yù)曝氣法預(yù)曝氣法是在污水進(jìn)人處理構(gòu)筑物以前，

16、先進(jìn)行短時間(10 20min) 的曝氣。其作用為： a可產(chǎn)生自然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小顆粒變大，以便沉淀分離； b氧化廢水中的還原性物質(zhì)； c吹脫污水中溶解的揮發(fā)物； d增加污水中的溶解氧，減輕污水的腐化，提高污水的穩(wěn)定度。(2)、污水二級處理污水通過一級處理后再加處理，用以除去污水中大量有機污染物，使污水進(jìn)一步凈化的工藝過程。相當(dāng)長時間以來，主要把生物化學(xué)處理作為污水二級處理的主體工藝。近年來，采用化學(xué)或物理化學(xué)處理法作為二級處理主體工藝，并隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備和工藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。因此，二級處理原作為生化處理的同義詞已失去意義。污水在經(jīng)過篩濾、 沉淀或上

17、浮等一級處理之后， 可以有效地去除部分懸浮物， 生化需氧量 (BOD) 也可以去除 25一 40%，但一般不能去除污水中呈溶解狀態(tài)的和呈膠體狀態(tài)的有機物、氧化物、硫化物等有毒物質(zhì)，不能達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此需要進(jìn)行二級處理，二級處理的主要方法有以下幾種。、活性污泥法 是廢水生物化學(xué)處理中的主要處理方法。以污水中有機污染物作為底物，在有氧的條件下，對各種微生物群體進(jìn)行混合連續(xù)培養(yǎng)，形成活性污泥。利用這種活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用過程，去除廢水中有機污染物，從而得到凈化。活性污泥法從開創(chuàng)至今已經(jīng)有 90 年的歷史，目前已成為有機行業(yè)廢水和城市污水最有效的生物處理法，應(yīng)用非

18、常普遍?；钚晕勰喾ㄟ\行方式多種多樣，如傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法、混合式曝氣法、純氧曝氣法、深井曝氣法，以及近幾年所發(fā)展的氧化溝 (延時曝氣活性污泥法 )、 SBR 法等。、生物膜法生物膜法是使廢水通過生長在固定支承物表面的生物膜，利用生物氧化4作用和各相之間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機污染物的方法。用這種方法處理廢水的構(gòu)筑物有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化池以及最近發(fā)展起來的懸浮載體流化床，目前采用生物接觸氧化池為多。近年來，有的國家正在研究和采用化學(xué)或物理化學(xué)處理法作為二級處理主體工藝，預(yù)期這些方法將隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備和工藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。污水二級處理可

19、以去除污水中大量 BOD 和懸浮物，在較大程度上凈化了污水，對保護環(huán)境起到了一定作用。但隨著污水量的不斷增加，水資源的日益緊張，需要獲取更高質(zhì)量的處理水，以供重復(fù)使用或補充水源。為此，有時需要在二級處理基礎(chǔ)上，再進(jìn)行污水三級處理。(3)、三級處理污水三級處理又稱污水深度處理或高級處理。為進(jìn)一步去除二級處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機物或磷、氮等可溶性無機物。三級處理是深度處理的同義詞，但二者又不完全一致。三級處理是經(jīng)二級處理后，為了從廢水中去除某種特定的污染物質(zhì)，如磷、氮等，而補充增加的一項或幾項處理單元；至于深度處理則往往是以廢水回收、復(fù)用為目的，在二級處理后所增設(shè)的處理

20、單元或系統(tǒng)。三級處理耗資較大，管理也較復(fù)雜，但能充分利用水資源。完善的三級處理由除磷、除氮、除有機物 (主要是難以生物降解的有機物 )、除病毒和病原菌、除懸浮物和礦物質(zhì)等單元過程組成。根據(jù)三級處理出水的具體去向；其處理流程和組成單元是不同的。如果為防止受納水體富營養(yǎng)化，則采用除磷和除氮的三級處理；如果為保護下游引用水源或浴場不受污染，則應(yīng)采用除磷、除氮、除毒物、除病菌和病原菌等三級處理，如直接作為城市飲用水以外的生活用水，如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水，其出水水質(zhì)要求接近于飲用水標(biāo)準(zhǔn)。其具體處理單元介紹如下。除磷 最有效和實用的除磷方法是化學(xué)沉淀法，即投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成

21、難溶性的磷酸鹽沉淀。石灰與廢水中的磷化物發(fā)生如下反應(yīng)3HPO2- 4+5Ca2+40H -=Ca5(OH)(PO 4)3+3H 20為了保證投加石灰的沉淀效果，需要 pH 值提高到 9.5 11.5。磷酸鋁是在 pH 值為 6 時沉淀最好，磷酸鐵在 pH 值為 4 時沉淀最好。為了確定金屬鹽的準(zhǔn)確投量，須對要求處理的污水進(jìn)行小試試驗。除氮a生物硝化反硝化法是好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯(lián)工作的系統(tǒng)，污水中的含氮有機物首先經(jīng)好氧生物過程轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，隨后再經(jīng)厭氧生物過程將硝酸鹽還原為氮氣析出而去氮。有多種處理流程，如三級串聯(lián)的活性污泥法處理系統(tǒng)，其中第一級用于氧化含碳有機物，第二級用于氧

22、化含氮有機物，而第三級是使第二級產(chǎn)生的硝酸鹽在厭氧條件下還原析出氮氣。在所有的處理流程中，都是向厭氧系統(tǒng)投加一些補充的需氧源 (如甲醇 )，以使硝化所需的反應(yīng)時間縮短而切合實用?，F(xiàn)有采取開放型的冷卻系統(tǒng)處理含氮廢水，并取得了有效的處理效果。b物理化學(xué)法有三種方法，即氣提法、折點氯化法和選擇離子交換法。(a)氣提法是使污水中的銨離子在高pH 值條件下大部分轉(zhuǎn)變成氨氣。+-NH 4 +OH NH 3+H 2O(b)折點氯化法通過投加不同量的氯，使污水中的氨轉(zhuǎn)化為氯化銨的化合物，這些氨最后又被氧化成氨氣或各種含氮的無氯產(chǎn)物。(c)選擇性離子交換法 是以沸石對銨比對鈣、鎂和鈉等離子有優(yōu)選交換吸附的性能

23、為基礎(chǔ)來去除氨氮的方法。、有機污染物的去除活性炭能有效地去除二級處理出水中的大部分有機污染物。一些三級處理廠的粉末活性炭接觸吸附裝置(或粒狀活性炭過濾吸附裝置)去除化學(xué)需氧量(COD)5和總有機碳有代表性的效率為70 80。每千克活性炭吸附容量為0.250.87kg ， COD 具體吸附容量是由進(jìn)水的有機物濃度和所要求的出水深度決定的。在任何情況下，活性炭的實際吸附容量比按吸附等溫線試驗測定的吸附容量大得多。這主要是由于在活性炭上還有生物吸附和氧化作用所致。臭氧氧化和活性炭吸附配合使用，往往能更有效地去除有機物和延長活性炭的使用壽命。臭氧能將有機物氧化降解，減輕活性炭的負(fù)荷，還能將一些難以生物

24、降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物，而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的廢水流經(jīng)活性炭濾池時因含有較多的氧氣而會增強活性炭的生物活性，提高它的生物氧化能力。溶解性無機物的去除有三種可采用的方法，即離子交換、電滲析和反滲透。目前在污水三級處理中對于用反滲透法脫除礦物質(zhì)和有機污染物最為重視。對使用高效除鹽反滲透膜裝置的一些研究結(jié)果證明，總?cè)芙庑怨腆w可去除90 -95，磷酸鹽可以除 95 -99，氨氮可去除80 -90，硝酸鹽氮可去除 50 -85，懸浮物可去除 99 -100，總有機碳 (TOC)可去除 90-95%，可見，反滲透法能有效去除多種有機物。其缺點是設(shè)備造價昂貴，并

25、且需要高的工作壓力，運行費用較高，且清洗與維護不方便。現(xiàn)有的三級處理由超濾與反滲透串聯(lián)組成，前者主要去除有機污染物，而后者去除溶解性無機物。病毒的去除用鋁鹽和鐵鹽混凝沉淀，可去除致病菌和病毒約90%，經(jīng)濾池過濾能進(jìn)一步提高去除率。但要殺滅病菌，采用石灰混凝沉淀或臭氧均可殺滅病菌。常用的污水處理方法類別處理方法主要去除污染物一級處理1、格柵分離粗粒懸浮物2、沉砂固體沉淀物3、均衡不同的水質(zhì)或水量沖擊4、中和 (pH 值調(diào)節(jié) )酸、堿5、油水分離浮油、粗分散油6、氣浮細(xì)分散油及微細(xì)懸浮物二級處理1、活性污泥法微生物可降解性有機物、BOD 、 COD2、生物膜法3、氧化溝4、 SBR 法5、氧化塘后

26、處理1、氣提法氣體 H2S、 CO2 、NH 32、混凝沉淀法不能沉降的懸浮顆粒、膠體粒子、細(xì)分散油3、過濾或微絮凝過濾懸浮固體物、細(xì)分散油4、氣浮懸浮固體物、細(xì)分散油5、活性炭過濾 (生物炭過濾 )懸浮固體物、可溶性有機物三級處理1、活性炭吸附臭味、色度、 COD 、細(xì)分散油、溶解性油2、滅菌細(xì)菌、病毒3、電滲析鹽類、重金屬4、離子交換5、反滲透鹽類、有機物、細(xì)菌6、蒸發(fā)7、臭氧氧化難降解的有機物、溶解油6第二章污水的物理處理第一節(jié)、調(diào)節(jié)池主要作用：調(diào)節(jié)水量與勻化水質(zhì)一般水力停留時間：4-12 小時為防止沉淀或有相應(yīng)的預(yù)處理作用，可采用機械攪拌或空氣攪拌 ( 參考預(yù)曝氣量 0.6-0.9m

27、3/m3.h)。第二節(jié)、篩濾篩濾是指去除污水中的粗大懸浮物和雜物，以保護后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的一種預(yù)處理方法。主要由平行的棒、條、金屬網(wǎng)、格網(wǎng)或穿孔板組成。根據(jù)不同的組成稱為格柵或篩網(wǎng)。1、格柵按形狀分為：平面格柵和曲面格柵。按柵隙分為：粗格柵(50-100mm) 、中格柵 (10-40mm) 、細(xì)格柵 (3-10mm) 。常用格柵有：鋼絲繩牽引格柵、高鏈?zhǔn)礁駯?、回轉(zhuǎn)式格柵、階梯式格柵等。2、篩網(wǎng)適用于某些工業(yè)廢水含有細(xì)小的懸浮顆粒(如造紙、毛紡、化纖等行業(yè))。常用篩網(wǎng)有：轉(zhuǎn)筒式篩網(wǎng)、水力回轉(zhuǎn)式篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng)、微濾機等。在污水處理系統(tǒng)或水泵前，必須設(shè)置格柵。在污水處理系統(tǒng)前， 采用機械清除

28、時為 16 25mm，采用人工清除時為 25 40mm；污水過柵流速宜采用 0.6 1.0m/s，格柵傾角宜采用 45° 75°。格柵上部必須設(shè)置工作臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。格柵工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m。工作臺正面過道寬度，采用機械清除時不應(yīng)小于 1.5m，采用人工清除時不應(yīng)小于1.2m。第三節(jié)、沉淀與上浮應(yīng)用原理：利用水中懸浮顆粒與水的密度差進(jìn)行分離。一、沉淀(一 )、沉淀的基本類型根據(jù)懸浮顆粒的的性質(zhì)、凝聚性及濃度的高低可分為四種基本類型。(1)、自由沉降：初沉池初期。(2)、絮凝沉淀：二沉初期或混凝沉淀。(3)

29、、擁擠沉淀 (成層沉淀 )：活性污泥在二沉池的后期。(4)、壓縮沉淀：二沉池及污泥濃縮池中的污泥濃縮過程。(二 )、沉砂池也屬于沉淀的一種，作用是去除污水中的無機顆粒。主要形式有：平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池。城市污水處理廠宜設(shè)置沉砂池。平流沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：最大流速應(yīng)為0.3m/s，最小流速應(yīng)為0.15m/s；最大流量時停留時間應(yīng)不小于30s；有效水深不應(yīng)大于1.2m，每格寬度不宜小于0.6m。曝氣沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：水平流速為 0.1m/s； 最大時流量的停留時間為 1 3min； 有效水深為 23，寬深比為 1 1.5； 處理每立方米污水的曝

30、氣量為 0.1 0.2m 空氣； 進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜設(shè)置擋板。7城市污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L 計算；合流制污水的沉砂量應(yīng)根據(jù)實際情況確定。注：沉砂量的含水率60%，容重 1500kg/m3。砂斗容積不應(yīng)大于2d 的沉砂量，采用重力排砂時， 砂斗斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°。除砂宜采用機械方法，并設(shè)置貯砂池或曬砂場。采用人工排砂時，排砂管直徑不應(yīng)小于 200mm。常用設(shè)備：砂水分離器、旋流沉砂池等。(三 )、沉淀池類型1、按工藝布置位置，分為初次沉淀池和二次沉淀池。2、沉淀池一般規(guī)定沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m。沉淀池的有效

31、水深宜采用2 4m。當(dāng)采用污泥斗排泥時，每個泥斗均應(yīng)設(shè)單獨的閘閥和排泥管。泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°。初次沉淀池的污泥區(qū)容積，宜按不大于2d 的污泥量計算。曝氣池后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按不大于2h 的污泥量計算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施。機械排泥的初次沉淀池和生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h 的污泥量計算。排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm。當(dāng)采用靜水壓力排泥時， 初次沉淀池的靜水頭不應(yīng)小于1.5m；二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m，曝氣池后不應(yīng)小于0.9m。注：生產(chǎn)污水按污泥性質(zhì)確度。沉淀池出水堰最大負(fù)荷，初次沉淀

32、池不宜大于2.9L/（·）；二次沉淀池不宜大于 1.7L/ （·）。沉淀池應(yīng)設(shè)置撇渣設(shè)施3、根據(jù)水流的形式可分為：(1)、平流式沉淀池平流沉淀池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：每格長度與寬度之比值不小于4，長度與有效水深的比值不小于8；一般采用機械排泥，排泥機械的行進(jìn)速度為0.3m/min；緩沖層高度， 非機械排泥時為 0.5m，機械排泥時， 緩沖層上緣宜高出刮泥板 0.3m；池底縱坡不小于 0.01。(2)、豎流式沉淀池豎流沉淀池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值不大于 3；中心管內(nèi)流速不大于 30mm/s；中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口及反射板，板底面距

33、泥面不小于0.3m。(3)、輻流式沉淀池輻流沉淀池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值宜為612；一般采用機械排泥，當(dāng)池子直徑（或正方形的一邊）較小時也可采用多斗排泥，排泥機械旋轉(zhuǎn)速度宜為 1 3r/h，刮泥板的外緣線速度不宜大于 3m/min ；緩沖層高度， 非機械排泥時宜為 0.5m；機械排泥時，緩沖層上緣宜高出刮泥板 0.3 ；坡向泥斗的底坡不宜小于 0.05。(4)、斜板 ( 管 )沉淀池8當(dāng)需要挖掘原有沉淀池潛力或建造沉淀池面積受限制時， 通過技術(shù)經(jīng)濟比較， 可采用斜板（管）沉淀池。升流式異向流斜板（管）沉淀池的設(shè)計表面水力負(fù)荷，一般可按比普通沉淀池的設(shè)

34、計表面水力負(fù)荷提高一倍考慮；但對于二次沉淀池，尚應(yīng)以固體負(fù)荷核算。升流式異向流斜板（管）沉淀池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：斜板凈距（或斜管孔徑）為80 100mm；斜板（管）斜長為1m；斜板（管）傾角力60°；斜板（管）區(qū)上部水深為0.71.0m；斜板（管）區(qū)底部緩沖層高度為1.0m。斜板（管）沉淀池應(yīng)設(shè)沖洗設(shè)施。4、各類沉淀池比較池型優(yōu)點缺點適用范圍平流式1、沉淀效果好1、配水不易均勻1、地下水位高或地2、對沖擊負(fù)荷和溫度變化的2、采用多斗排泥時，質(zhì)差的地區(qū)適應(yīng)性強每個泥斗需設(shè)置排2、大中小型污水廠3、施工簡易，造價較低泥管，工作量大； 采用鏈條式刮泥機時，水下部分維修困難。豎流式1、

35、排泥方便，管理簡單1、池子深度大，施適用于小型污水廠2、占地面積小工困難2、對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)性差3、造價高4、單池不宜過大輻流式采用機械排泥，1、池內(nèi)流速不穩(wěn)定，1、地下水位高的地運行方便，效果差區(qū)管理簡單2、排泥設(shè)備復(fù)雜，2、大中型污水廠施工質(zhì)量要求高斜板 (管)占地面積小1、造價高1、可用地面積小的2、斜板 (管)易積泥變新建中小型廠形，需設(shè)置沖洗設(shè)備2、老廠改造5、沉淀池池型的選擇池型的選擇需考慮以下因素：(1) 、廢水處理量的大?。?2) 、懸浮物質(zhì)的沉降性能與泥渣性能(3) 、總體布置與地質(zhì)條件(4) 、造價高低與運行管理水平( 四)、相關(guān)設(shè)備與材料(1) 、行車式刮泥機(

36、2) 、鏈條式刮泥機(3) 、周邊傳動刮 (吸 )泥機(4) 、中心傳動刮 (吸 )泥機(5) 、斜板、斜管9二、隔油池1、主要形式有：平流式隔油池、斜板隔油池2、相關(guān)設(shè)備：鏈條式刮油機、GYT 同向流隔油池第四節(jié)、過濾1、利用過濾材料分離污水中雜質(zhì)的一種技術(shù)?？捎米魑鬯A(yù)處理或最終處理。2、根據(jù)過濾材料可分為：多孔材料過濾、顆粒材料過濾。3、作用：主要處理懸浮物與膠體物質(zhì)。4、濾料的選擇(1) 、具有足夠的機械強度，不致沖洗時引起磨損；(2) 、具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于水或釋放其他有害物質(zhì)；(3) 、具有適度的空隙率和粒度；(4) 、具有較大的表面積。5、常用濾料常用濾料有：石英砂、無煙

37、煤、陶粒、塑料珠以及纖維球等。6、相關(guān)設(shè)備：機械過濾器、 GYZ 泳池過濾器、纖維球過濾器等第三章 污水的化學(xué)處理污水的化學(xué)處理是指采用化學(xué)藥劑或化學(xué)材料對污水中溶解性或膠體態(tài)的污染物，通過化學(xué)反應(yīng)使污染物與水分離， 或改變污染物的性質(zhì)，如降低污水中的酸堿度、去除金屬離子、氧化某些物質(zhì)以及有機物等，以除去水中雜質(zhì)的處理方法。第一節(jié)中和法一、基本原理中和是指酸性和堿性物質(zhì)反應(yīng)生成鹽和水的過程， 利用中和原理處理污水的方法稱中和處理法。二、酸性廢水的中和處理1、藥劑中和法常用藥劑有：石灰、碳酸鈉、石灰石、電石渣、茍性鈉等。2、過濾中和法常用藥劑有石灰石、白云石、大理石等處理硫酸廢水有濃度限制(1)

38、 、普通過濾中和濾池(2) 、恒流速升流式中和濾池(3) 、變流速升流式中和濾池(4) 、滾筒式中和濾池3、利用堿性廢水三、堿性廢水的中和處理1、利用酸性廢水2、加酸中和3、煙道氣中和四、相關(guān)設(shè)備曝氣升流式中和塔第二節(jié)混凝混凝處理的對象主要是污水中的細(xì)小懸浮物及膠體微粒， 因為這些顆粒很難用自然沉淀法從水中分離出去。一、混凝的基本原理向污水中投加某種化學(xué)藥劑， 使在水中難以沉淀的膠體狀懸浮顆?；蛉闋钗廴疚锸シ€(wěn)定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成較大的顆?？尚鯛钗?，從而使污染物更10易于自然下沉或上浮而被去除。能產(chǎn)生上述作用的化學(xué)藥劑稱為混凝劑?；炷ǔＥc沉淀或氣浮結(jié)合使用。二、常用的混

39、凝劑1、無機混凝劑主要是鋁系和鐵系的金屬鹽，如硫酸鋁、明礬、硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵等以及無機高分子聚合物如聚合氯化鋁 (PAC)、聚合硫酸鐵等。2、有機混凝劑常用的是聚丙烯酰胺(PAM) 。三、助凝劑助凝劑是指與混凝劑一起使用，以促進(jìn)水的混凝過程的輔助藥劑。助凝劑本身可以起混凝作用，也可不起混凝作用。按功能分三類：1、調(diào)整劑 (如調(diào)整污水的pH 值的石灰、硫酸等)2、絮體改良劑 (如粘土、活化硅酸等可改變絮體的可沉降性能)3、氧化劑 (如氯氣、次氯酸鈉、臭氧等可氧化亞鐵為三價鐵以及破壞水中對混凝過程有干擾的有機物，以促進(jìn)混凝效果 )四、影響混凝效果的因素1、廢水水質(zhì)(1) 、濁度(2) 、p

40、H 值(3) 、水溫(4) 、水中存在的其他雜質(zhì)2、混凝劑的影響(1) 、混凝劑的種類(2) 、混凝劑的投量(3) 、混凝劑的投加順序3、水力條件主要是攪拌強度和攪拌時間五、常用設(shè)備主要的水射器、靜態(tài)混合器、攪拌機、JY 加藥裝置、高分子投藥裝置等。第三節(jié)化學(xué)氧化還原化學(xué)氧化還原是指加入氧化劑或還原劑使水中的有害物質(zhì)氧化或還原為無害物質(zhì)的方法。主要有：一、空氣氧化1、地下水的除鐵與除錳2、工業(yè)廢水中的空氣脫硫二、濕式氧化指在較高的溫度和壓力下， 利用空氣中的氧來氧化污水的溶解或懸浮態(tài)的污染物的一種方法，因氧化在液相中進(jìn)行，因此稱濕式氧化。三、強氧化主要是指采用臭氧、氯氣或氯系強氧化劑 (如漂水

41、、二氧化氯等 )及過氧化氫等強氧化劑來去除污水中的污染物。 常用于其他方法難以處理的污水， 如脫色、難生物降解的物質(zhì)經(jīng)及殺滅細(xì)菌等。11四、化學(xué)還原主要適用于某些金屬離子在高價態(tài)時毒性很大，用化學(xué)還原將其轉(zhuǎn)化為毒性較低的低價態(tài)后去除。如還原除鉻 (常用亞硫酸鈉、亞硫酸鐵等)及除汞等。五、常用設(shè)備脫硫塔、臭氧發(fā)生器、加氯機、次氯酸鈉發(fā)生器、二氧化氯發(fā)生器等。第四章污水的物理化學(xué)處理定義：物理化學(xué)法是利用物理化學(xué)反應(yīng)的原理來除去污水中溶解的有害物質(zhì)，回收有用組分，并使污水得到濃度凈化的方法。其過程通常是污染物從一相轉(zhuǎn)移到另一相，即進(jìn)行傳質(zhì)過程。應(yīng)用場合：當(dāng)需要從污水中回收某種特定的物質(zhì)時，或者當(dāng)工

42、業(yè)廢水有毒、有害，且不易被微生物降解時，采用物理化學(xué)法最合適。第一節(jié)吸附吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的過程，可以發(fā)生在氣 -液、氣 -固、液 - 固兩相之間。一般適用于低濃度的工業(yè)廢水處理。一、吸附機理吸附主要是由于劑與吸附質(zhì)之間的物理吸附( 分子間力 )、化學(xué)吸附 (化學(xué)鍵力 )及離子交換吸附 (靜電引力 )的作用。最常用的吸附劑為活性炭。二、影響吸附的因素影響吸附的因素主要有：1、吸附劑的性質(zhì) ( 如粉狀活性炭吸附性能優(yōu)于粒狀活性炭)2、吸附質(zhì)的性質(zhì)3、操作條件 (溫度、接觸時間、pH 等)三、設(shè)計實例某污水處理量為Q=150m3/h ，原水 COD 為 90mg/L ，要求出水C

43、OD 為 30 mg/L 。且根據(jù)試驗已知： 該活性炭的吸附量為 q=0.12gCOD/g 炭，污水在塔中的流速為 v=6m/h ，接觸時間為 t=40min ，活性炭密度為 =0.43t/m3 。試求吸附塔基本尺寸。解：吸附塔的面積A=Q/v=150/6=25m22、采用兩塔并聯(lián)，則單塔面積為A1=A/2=12.5m23、吸附塔直徑為：D=(4A1/ )1/2=3.99m 取 D=4m ，截面積為A=12.56 m24、吸附塔層高h(yuǎn)=v*t=6*40/60=4m5、吸附塔活性炭容積V=A *h=12.56*4=50.24m36、每塔活性炭充填量為G=V* =21.6t7、每塔每天處理水量Q=

44、Q*24/2=1800t/d8、每塔每天應(yīng)吸附的COD 量 W=V*(C0-Ce)=(90-30)*1800/1000=108kg/d9、再生周期為： T=G*q/W=21.6*1000*0.12/108=24d四、常用設(shè)備活性過濾器第二節(jié)、浮選定義浮選也稱氣浮， 是從液體中除去低密度固體或液體顆粒的一種方法。浮選是通過將空氣通入水中產(chǎn)生的微小氣泡與水中的懸浮物粘附在一起， 利用氣泡的浮力上浮到液面實現(xiàn)污染物質(zhì)的分離。12應(yīng)用范圍污泥濃縮、回收含油污水中的懸浮油或乳化油、回收某些工業(yè)廢水中的有用物質(zhì) (如造紙廠的紙漿纖維等 )。特點占地面積小 (表面負(fù)荷高 )、具有預(yù)曝氣作用、處理效率高，出水

45、水質(zhì)好、浮渣含固率高 (一般 >4%)、可回收有用物質(zhì)。常用形式與比較方法氣泡分散度動力消耗效果加壓氣浮最好，一般 30-120 m大最好葉輪擴散氣浮-1mm較大好曝氣氣浮氣泡大較小差常用設(shè)備QF 一元化氣浮、淺層氣浮、渦凹?xì)飧〉?。第三?jié)汽提與吹脫吹脫主要是用來脫除污水中的溶解氣體和某些易揮發(fā)的溶質(zhì)，也可脫除化學(xué)轉(zhuǎn)化形成的溶解氣體。實質(zhì)是污染物從液相向氣相轉(zhuǎn)化的過程實現(xiàn)液相的凈化。汽提去除的對象是污水中的揮發(fā)性溶解物，借助于污水與通入蒸汽的接觸，使污水中的揮發(fā)性物質(zhì)按一定的比例擴散到氣相中，從而達(dá)到液相的凈化。吹脫與汽提的比較方法主要去除對象手段操作條件吹脫法溶解性氣體與易空氣吹脫可在常

46、溫下于吹脫池或塔揮發(fā)性物質(zhì)中進(jìn)行汽提法揮發(fā)性污染物蒸汽蒸餾或蒸汽直接加熱較高溫度下，密閉塔內(nèi)進(jìn)行主要設(shè)備吹脫塔第四節(jié)電解含有電解質(zhì)的污水在直流電的作用下， 由于兩極上分別產(chǎn)生氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)， 從而使某些污染物去除而得到凈化。 主要是利用電解作用， 把污染物去除或獎有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的物質(zhì)。一、主要類別1、電化學(xué)氧化 (還原 )法去除污水中的CN- 、六價鉻還原為三價鉻等。2、電氣浮法、電凝聚法利用電解產(chǎn)生的氣體或產(chǎn)生的絮凝物相應(yīng)的作用來去除污染物。二、主要特點占地小，處理效率高；易于控制。運費用高。三、常用設(shè)備電凝聚設(shè)備、電氣浮等。第五節(jié)膜分離定義膜分離是利用特殊的薄膜對液體中的某

47、些成分進(jìn)行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱。一、膜分離優(yōu)缺1、優(yōu)點可在常溫下操作； 不消耗熱能； 沒有相變化； 裝置簡單，易控制易維修； 分離效率高。2、缺點處理能力?。荒芎母?。二、常用形式分離過程推動力膜膜孔徑 (nm)用途電滲析電位差離子交換1-10分離離子，用于回收酸堿、13膜若咸水淡化反滲透壓力差 (大)反滲透膜<10分離小分子溶質(zhì)，用于海水淡化，去除無機離子及有機物超濾壓力差 (小)超濾膜1-40截留大分子，去除細(xì)菌、蛋白質(zhì)等三、常用設(shè)備反滲透 (RO)、超濾 (UF) 、膜生物反應(yīng)器(MBR) 等。第六節(jié)其他物理化學(xué)處理法萃取利用某種物質(zhì)在互不相溶的兩種液相 ( 溶劑 )內(nèi)具有不同的溶

48、解度，使大部分污染物從一相 ( 主要是污水 )轉(zhuǎn)移到另一相 (主要為有機溶劑 )的過程。常用于含酚廢水的處理或酚的回收。二、離子交換離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子與污水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)而去除污水中有害的離子的方法。常用于水處理中制備軟化水或純水；污水處理中常用于重金屬離子的處理。第五章污水的生化處理第一節(jié)概述一、定義利用微生物的代謝作用把污水中的有機物轉(zhuǎn)化為簡單的無機物， 這個轉(zhuǎn)化過程就是生物化學(xué)處理過程，簡稱生化法。二、環(huán)境對微生物的影響1、溫度2、溶解氧3、 pH 值4、營養(yǎng)物5、有毒物質(zhì)的限制6、有機物濃度三、污水可生化性評價一般地，依據(jù)BOD5/COD 的比值來確定可生化

49、性：>0.45易生化0.3-0.45較好0.2-0.3較難<0.2不宜四、生物處理分類好氧處理自然條件水體自凈天然水體與氧化塘土壤凈化污水灌溉人工條件懸浮生長型活性污泥法SBR 法及其變形、氧化溝等固著生長型生物膜法 ( 生物濾池、 生物轉(zhuǎn)盤、 接觸氧化法、好氧流化床等 )厭氧處理自然條件高溫堆肥厭氧塘14人工條件懸浮生長型厭氧消化池、 UASB 、化糞池固著生長型厭氧濾池、厭氧流化床第二節(jié)活性污泥法一、常用指標(biāo)1、污泥濃度 (MLSS)指曝氣池中單位體積混合液中所含懸浮固體(MLSS) 的質(zhì)量，常用g/L 或 mg/L 表示。相應(yīng)地?fù)]發(fā)性懸浮固體的濃度稱MLVSS 。2、污泥容積指數(shù) (SVI)指曝氣池混合液經(jīng)30min 后 1g 干污泥所占的污泥容積( 以 mL 計 )。SVI= 混合液 30min 沉降比 (%)*10/ 混合液污泥濃度 (g/L)一般城市污水SVI 位于 50-100 之間。3、污泥沉降比 (SV)指曝氣池混合液經(jīng)30min 后，沉淀