淀粉廠污水處理基礎(chǔ)知識(shí)

第一 總1（海、地下水）或土壤，使水體或土壤受到污染，將破壞原有的自然環(huán)境，以致引起環(huán)境問(wèn)題，甚至造成公害。因?yàn)槲鬯锌偸腔蚨嗷蛏俚睾心承┯卸净蛴袡C(jī)物質(zhì)，毒物過(guò)多將毒“死水“不毛之地”。2來(lái)自住宅、公共場(chǎng)所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店以及工廠中生活間，生活污水含有較多的有機(jī)物如蛋白質(zhì)、動(dòng)植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，還含有肥皂和洗滌劑以及病原微生物菌、寄生蟲(chóng)卵等。這類(lèi)污水需經(jīng)處理后才能排入水體、灌溉農(nóng)田或再利用。工業(yè)廢水在工業(yè)生產(chǎn)中排出的污水，來(lái)自車(chē)間和礦場(chǎng)。由于生產(chǎn)類(lèi)別、工藝過(guò)程和使稍做處理即可回用，它們被稱(chēng)為生產(chǎn)廢水。而使用過(guò)程中受到較嚴(yán)重污染的水，其中大多有危害性，如含有大量有機(jī)物的；含氰化物、汞、鉛、鉻等有毒物質(zhì)的；含合成有機(jī)化學(xué)這些稱(chēng)為生產(chǎn)污水，大多需經(jīng)適當(dāng)處理后才能排放或回用。生產(chǎn)污水中所含有毒有害物質(zhì)往往是寶貴的原料，應(yīng)盡量回收利用。（一） 生物化學(xué)需氧量有機(jī)污染對(duì)水體污染、自?xún)舳加泻艽蟮挠绊?，是污水處理的主要?duì)象，在污水處理及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)被廣泛使用?；瘜W(xué)需氧量化學(xué)需氧量一般高于生化需氧量，其間的差值，能大約表示不能為微生物降解的有機(jī)生活污水的D5和的比值大致為0.4－0.8?？傆袡C(jī)碳總需氧量溶解氧溶解于水中的分子氧。一般以每升水所含氧的毫克數(shù)表示。水中溶解氧飽和含量與水溫、大氣壓力和水的化學(xué)組成有密切關(guān)系。在一個(gè)大氣壓條件下，0℃的蒸餾水中溶解氧達(dá)到飽和時(shí)的氧含量為／L20℃時(shí)則為9.17g／L%。溶解氧是魚(yú)類(lèi)和好氧菌生存和繁殖所必須的物質(zhì)。溶解氧低于4g／L時(shí)，魚(yú)類(lèi)則難以生存。當(dāng)水源被有機(jī)物污染后，由于好氧菌氧化有機(jī)物，從而消耗了水中的溶解氧，如果不能從空氣中及時(shí)補(bǔ)充消耗的氧，則水中溶解氧不斷減少，甚至接近于零。此時(shí)厭氧菌就會(huì)大量繁殖，使有機(jī)物腐敗，水產(chǎn)生臭氣。在靜止的水中，水面的氧靠擴(kuò)散作用進(jìn)入湍流越大，氧溶解于水中的速度越快。幾乎所有污水都被固體廢物污染。固體廢物的組成包括有機(jī)性物質(zhì)（又稱(chēng)為揮發(fā)性固（（二者在組成上又都包括著揮發(fā)性和固體兩種。懸浮固體（S）是污水的重要污染指標(biāo)。它包括水面的漂浮物和水中的懸浮物以及沉1-2主要是無(wú)機(jī)性物質(zhì)的稱(chēng)為沉渣。酸度是用強(qiáng)堿的標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.lmol／LNaOH）滴定所測(cè)得。滴定時(shí)用甲基橙作指示受污染的水體在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于物理、化學(xué)和生物的作用，水中污染物濃度降低，水體恢復(fù)到污染前的狀態(tài)，稱(chēng)為水體自?xún)?。水體自?xún)舭ǔ恋?、稀釋、混合等物理過(guò)同時(shí)發(fā)生并相互交織進(jìn)行。污水中污染物排入水體，可沉性固體逐漸沉到水底成為污泥。懸浮物、膠體和溶解性污染物則因混合稀釋而逐漸降低濃度。在一定條件下，水體中一些難溶性硫化物可以氧化為易溶性硫酸鹽，可溶的二價(jià)鐵、錳的化合物可轉(zhuǎn)化為幾乎不溶的三價(jià)鐵、四價(jià)錳的氫氧化物而沉淀，一些硅、鋁氧化物膠體或高嶺土、蒙脫土一類(lèi)的膠體，能在水中吸附各種陽(yáng)會(huì)因好氧微生物作用分解為簡(jiǎn)單穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物如二氧化碳、水、氨等，使水體得到凈化。天然水體中磷和氨（特別是磷）的含量在一定程度上是浮游生物數(shù)量的控制因素。生活污水和化肥、食品等工業(yè)的廢水以及農(nóng)田排水都含有大量的氮、磷及其他無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。天然水體接納這些廢水后，水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增多，促使自養(yǎng)型生物旺盛生長(zhǎng)，某些藻類(lèi)的個(gè)體數(shù)量迅速增加，而藻類(lèi)的種類(lèi)則逐漸減少。水體中的藻類(lèi)本來(lái)以硅藻和綠藻為主，藍(lán)藻的生長(zhǎng)周期短。藻類(lèi)及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不斷消耗水中的溶解氧，或被厭氧微生物分解，不斷產(chǎn)生硫化氫等氣體，從兩個(gè)方面使水質(zhì)惡化，造成魚(yú)類(lèi)和其他水生生物大量死亡。藻類(lèi)及其他浮游生物殘?bào)w在腐爛過(guò)程中，又把生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放入水中，供新的一代藻類(lèi)等生物利用。因此，富營(yíng)養(yǎng)化了的水體，即使切斷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源，水體也很難自?xún)艉突謴?fù)到正常狀態(tài)。藻類(lèi)既然源源不斷地得到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一代一代繁殖下去，死亡的藻類(lèi)殘?bào)w沉人水底，一代一代堆積，湖泊就逐漸變淺，直至成為沼澤。水體中氮含量超過(guò)0.2～0.3mg／L，磷含量大于0.01～0.02mg／L，生化需氧量大于10mg／L，值7～9的淡水中細(xì)菌總數(shù)每毫升超過(guò)10萬(wàn)個(gè)，表征藻類(lèi)數(shù)量的葉綠素-a含量大于10mg／L時(shí)發(fā)即認(rèn)為此水體已為富營(yíng)養(yǎng)化水體。 酶的作用下，一部分被氧化分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，如CO2、H20、NH3、NO-、PO43-和SO :=100:5:1類(lèi)等，以及CO2、NH3和H2S等無(wú)機(jī)物。由于有機(jī)酸的大量積累，污水的PH值下降到6以和H2S等。由于有機(jī)酸的迅速分解，PH值上升，一般范圍是6.8－8.0，這個(gè)過(guò)程主要是在－99%在活性污泥法處理污水時(shí)，起主要作用的活性污泥，在正常情況下，因污泥本身的絮凝作用形成菌膠團(tuán)，有良好的沉淀性能，含水率在99%左右。但當(dāng)污泥變質(zhì)時(shí)，其結(jié)構(gòu)松散、體積膨脹、含水率上升、澄清液稀少、顏色也有變異。這種現(xiàn)象，稱(chēng)為污泥膨脹，污泥膨脹嚴(yán)重影響活性污泥法的凈化功能。污泥膨脹主要是絲狀菌大量繁殖所引起的，也有溶解氧不足、水溫高或H值較低，都易引起絲狀菌大量繁殖。超負(fù)荷運(yùn)行、污泥齡過(guò)長(zhǎng)、有機(jī)物濃度梯度小等，也會(huì)引起污泥膨脹。排泥不暢則會(huì)引起結(jié)合水過(guò)多的污泥膨脹。當(dāng)污泥發(fā)生膨脹時(shí)，可以針對(duì)膨脹的原因采取措施。如缺氧、水溫高，可加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷。如污泥負(fù)荷率過(guò)高，可適當(dāng)提高混合液中的污泥濃度；必要時(shí)還可暫停進(jìn)水，曝氣運(yùn)行一段時(shí)間。如缺氮、磷、鐵等養(yǎng)料，可投加硝化污泥或氮、磷等。如值過(guò)低，可加石灰調(diào)節(jié)。若污泥大量流失，可投加5－10mg／L氯化鐵，促進(jìn)凝聚，并刺（按干污泥的0.3－0.6%投加污泥膨脹的原因很多，目前有些原因還沒(méi)有能充分認(rèn)識(shí)，有待進(jìn)一步研究。硝化與反硝化(脫氮機(jī)理尿素、胺類(lèi)化合物、硝基化合物等；氨態(tài)氮（NH3NH4+），一般以前者為主。l）有機(jī)氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮（NH3NH4+），這一過(guò)程稱(chēng)2）NH4＋3/2O2N2O-NO2-+1/2O2NH4+＋2O2NO3-污水并不經(jīng)處理而直接排入水體，污染環(huán)境。為彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，現(xiàn)在常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是在臨河岸邊設(shè)截流干管及溢流井，另外需設(shè)污水處理廠。晴天和初降雨時(shí)所有污水都經(jīng)截流管送人污水處理廠經(jīng)處理后排放。雨季中降水量增加，當(dāng)混合污水流量超過(guò)截流管的輸送能力后，部分混合污水經(jīng)溢流井直接排入水體。老城市在改建合流制排水系統(tǒng)時(shí)，主要采用這種方式。在工業(yè)企業(yè)中，一般采用分流制排水系統(tǒng)。但常因工業(yè)污水的成分和性質(zhì)復(fù)雜，和生活污水不宜混合，否則會(huì)造成處理的復(fù)雜化以及水重復(fù)利用與回收污染物質(zhì)不利，所以又應(yīng)在車(chē)間設(shè)置局部處理設(shè)施，單獨(dú)處理后再排放。冷卻水在冷卻處理后循環(huán)使用。如條件允許，工業(yè)企業(yè)的生活污水和工業(yè)污水也可直接排人城市管網(wǎng)，合并入城市污水廠處理。（GB8978-1996）》，《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)（GB4284－84）有關(guān)污水排放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涉及各類(lèi)工業(yè)，如《制革工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-92）》，《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)第二章一級(jí)（物理）12豎流式沉淀池，也就是本污水站使用的方式，池體平面為圓形或方形。污水設(shè)在池中心的污水管自上而下排入池中，中心出水管設(shè)傘形擋板，使污水在池中均勻分布，并沿池的整個(gè)斷面緩慢上升。懸浮物依重力降入池底錐形污泥斗中，澄清水在池上端周?chē)某氐诪殄F形。由于占地面積較小，在工業(yè)廢水處理中使用較多。輻流式沉淀池平面多為圓形，直徑較大而池深較小，直徑為20－100米，池中心水深不大于4l.5這種池處理水容量大，但占地面積大，排泥設(shè)備較復(fù)雜。第三章二級(jí)（生物）污水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理之后，已經(jīng)除去了部分懸浮物，生物化學(xué)需氧量約能去除2540%，1向含有機(jī)污染物的污水中注入空氣進(jìn)行曝氣，微生物以有機(jī)物為培養(yǎng)基，在有氧的條件下，在污水中形成大量微生物群體及與生物絮凝體，這種絮凝體稱(chēng)為活性污泥。利用這使污水得到凈化。以活性污泥為主體的生物化學(xué)處理法，稱(chēng)為活性污泥法。（l）活性污泥法脫氮的傳統(tǒng)工藝是以氨化、硝化和反硝化3（2）2由于生物膜的吸附作用，在其表面附著一層很薄的水層，稱(chēng)為附著水層。該水層直接與生物膜接觸，水層內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)菌作用下，被氧化分解，于是附著水層中有機(jī)物濃度大大低于流動(dòng)水層。在傳遞作用下，流動(dòng)水層中的有機(jī)物，不斷向附著水層轉(zhuǎn)移，從而使流動(dòng)水層在流動(dòng)過(guò)程中，逐步得到凈化。好氧微生物的代謝產(chǎn)物為H2和O2，通過(guò)附著水層，傳遞給流動(dòng)水層。隨著微生物的不斷增殖，生物膜的厚度不斷增加，當(dāng)其厚度超過(guò)2和H3當(dāng)厭氧層過(guò)厚，代謝產(chǎn)物過(guò)多時(shí)，膜間平衡被破壞，生物膜老化脫落，又重新生長(zhǎng)新的生物膜。因此，在其后要設(shè)置沉淀池，使處理過(guò)的污水與生物膜分離。使用生物膜法的主要設(shè)施有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和生物接觸氧化池等。池壁內(nèi)填有濾料，濾料上面是布水裝置，濾層下是排水系統(tǒng)。污水通過(guò)布水裝置均勻?yàn)⒌綖V料表面，呈滴狀流下，一部分污水呈薄膜狀吸附在濾料周?chē)?，成為附著水層；另一部分則呈薄膜流動(dòng)狀流過(guò)濾料，并從上層濾料向下層濾料逐層滴流，最后進(jìn)入排水系統(tǒng)，排出池外。大氣中的氧以自然形式通過(guò)濾料間的空隙而移動(dòng)，當(dāng)污水通過(guò)濾池時(shí)，濾料截留了水中的懸浮物質(zhì)，并吸附了水中的膠體物質(zhì)，使濾料表面的微生物有了棲息場(chǎng)所，并在此膜的厚度不斷增加，當(dāng)達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜層內(nèi)由于得不到足夠的氧，由好氧分解轉(zhuǎn)90％以上，單位盤(pán)面負(fù)荷愈高，去除率愈低。轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的線速度以10-20m／min為生物接觸氧化法（即污水站目前曝氣池中的第三級(jí)曝氣池利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過(guò)生氧化作用，氧化分解污水中的有機(jī)物。污水中同時(shí)還有2-5％懸浮狀態(tài)的活性污泥，對(duì)污水也起凈化作用。生物接觸氧化法的裝置可分為兩類(lèi)，即分流式和直流式。直流式的曝氣裝置在池的一側(cè)，填料裝在另一側(cè)，依靠泵和空氣的提升作用，水流在填料層內(nèi)循環(huán)，向生物膜供氧。此法的優(yōu)點(diǎn)是污水在隔間充氧，對(duì)生物膜的生長(zhǎng)有利，氧的供給充分。缺點(diǎn)是氧的利用率較低，動(dòng)力消耗較大。水的沖刷作用小，老化的生物膜不易脫落，新陳代謝周期較長(zhǎng)，生更新較快，而保持高度活性，也不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。填料一般采用蜂窩填料，比表面積較大，而且質(zhì)輕、強(qiáng)度好、抗腐蝕能力強(qiáng)，也可用玻璃布、尼龍纖維、沸石等做為填料。生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)是：凈化效率高；處理所需時(shí)間短；對(duì)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的變動(dòng)適食品工業(yè)污水、印染污水多有采用。3O2O2完整的氧化塘體系中，除大量藻類(lèi)和菌類(lèi)外，還生存有漂浮生物（如水浮蓮、水葫蘆及水生昆蟲(chóng)等、浮游生物（如原生動(dòng)物等、自游生物（如魚(yú)類(lèi)、底棲生物（如螺、貝類(lèi)以及放養(yǎng)動(dòng)物（如鴨等）。這些生物群落與水、土、氣、熱、陽(yáng)光等非生物環(huán)境因素，在一定條件下形成一個(gè)精巧而復(fù)雜的氧化塘生態(tài)系統(tǒng)。生物之間互相聯(lián)系，互相制約，存在O2殖的菌類(lèi)和藻類(lèi)做為飼料供給浮游動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖：浮游動(dòng)物和浮游植物又供作魚(yú)類(lèi)和水禽飼料，在這個(gè)過(guò)程中污水中有機(jī)物被有效地凈化。第四 三級(jí)（物化）處病原微生物、礦物質(zhì)1但對(duì)污水的深度處理尚缺乏足夠的可直接引用的數(shù)據(jù)，因此，常需通過(guò)實(shí)地試驗(yàn)，才能選定出適當(dāng)?shù)幕炷齽┓N類(lèi)與投加的劑量。2在一般情況下，不需投加藥劑，水中的絮體具有良好的可濾性，濾后水SS致使水頭損失迅速上升，過(guò)濾周期大為縮短。絮體貼在濾料表面，不易脫離，因此需要輔助沖洗，即加表面沖洗，或用氣水共同反沖使絮體從濾料表面脫離，效果良好，還能節(jié)省反沖水量。在一般條件下，氣水共同反沖，氣強(qiáng)度20L／（2s）10L／（m2.s）3活性炭是用木材、煤、果殼等含炭物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成的，有極多的微孔500-17002/g能吸附水中的污染物質(zhì)。同時(shí)，活性炭表面的非結(jié)晶部位上會(huì)形成一些含氧官能團(tuán)，因而又具有化學(xué)吸附和催化氧化、催化還原的性能，可以去除水中的重金屬離子。4臭氧的分子式為O3，一般為無(wú)色的氣體，具有特異的臭味，臭氧溶于水，溶解度與水溫呈反比關(guān)系。在常溫條件下，溶解量約為20mg／L。臭氧在水中自行分解為氧，自行分解的速度由水溫和O-、H-H-、H-、O-等官能團(tuán)。臭氧對(duì)二級(jí)處理水進(jìn)行處理，CODPHPH7左右時(shí)，COD去除率只在40％左右，而當(dāng)PH值上升為12時(shí)，去除率即可達(dá)80％~90％。在高PH值的條件大腸菌群數(shù)（個(gè)／L）減少的不快，而且在臭氧投量超過(guò)10mg／L以后，殺菌效果提高的更為緩慢。但是用臭氧對(duì)經(jīng)砂濾處理后的二級(jí)處理水進(jìn)行殺菌處理，一開(kāi)始效果就非常明7mg／L5 Al+＋PO- 2AlPO4＋3SO 懸浮物含量要求在20mg／L以下時(shí)，面積負(fù)荷則可取值在50m3／m2.d以下。 4 5Ca2+4OH十3HPO- 4 量在1mg／L以下時(shí)，對(duì)二級(jí)處理水，PH9.5以上，對(duì)原污水則應(yīng)在11以上。Ca2+＋2OH-＋CO22OH-＋CO2 HCO-6Fe3+＞Cr3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＝NH+＞Na+＞Li+H+＞Fe3+＞Cr3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＝NH+＞Na+＞Li+2 CrO2+＞SO2-＞CrO2-＞NO-＞Cl-＞OH2 2 OH-＞CrO2+＞SO2-＞CrO2-＞2 7一級(jí)一段循環(huán)式工藝系統(tǒng)水的回收率較高，透過(guò)水的質(zhì)量比一級(jí)一段連續(xù)式工藝多級(jí)串聯(lián)連續(xù)式工藝系統(tǒng)水的回收率高，各級(jí)的膜組按漸減方式布置，適用于處去除的污染物在膜面沉積，使通過(guò)的水量下降，因此首先可采用過(guò)濾和活性炭吸附作為予處理手段將污染物加以去除，其次是沖洗膜面，兩者并用效果更好。20~40kg／cm2，每日每平方米半透膜透過(guò)的水兩端設(shè)陰陽(yáng)兩電極。將各小室注滿(mǎn)含有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的污水，并在兩電極間通以直流電流。陽(yáng)把陰離子截留下來(lái)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，而把陽(yáng)離子截留下來(lái)，結(jié)果這些小室的一部分形成含離子很少的淡水室，排出淡水，與淡水室相鄰的小室則成為富集大量離子的濃水室，排出濃水。若以城市污水二級(jí)處理水為對(duì)象，水回收率可達(dá)90H+）+Na+ （RC—Na+）+H+ （RA—Cl-）+OH-RA——離子交換法脫鹽處理主要是以含鹽濃度100～300mg／L的污水為對(duì)象。含高鹽濃度的而且需要進(jìn)行頻繁的再生處理，因此，設(shè)備費(fèi)、再生藥品費(fèi)都較高，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，用離子交換法脫鹽，污水含鹽量不宜超過(guò)500mg／L。8第五 污泥處1污泥濃縮有幾種方法：l）利用堅(jiān)式或輻射式濃縮池，靠重力作用使顆粒沉降而與水分離。這種方法可以把活性污泥的固體含量從0.5-2.0%增加到1.5-4.0％，污泥體積約縮小4-510－122真空上浮、分散上浮或生物上浮等方法。上浮分離效果較好，處理后的污泥中固體含量可達(dá)7％，處理時(shí)間僅為重力分離的1／3。3）離心分離，用離心機(jī)分離，一般用以濃縮為其他方法所不易處理的污泥，如從二次沉淀池中排出的剩余污泥等。此外，還可用震動(dòng)凝聚法以縮短濃縮時(shí)間。2、污泥脫水（干化便于污泥的運(yùn)送、堆積、利用或作進(jìn)一步處理。脫水（干化）有自然蒸發(fā)法和機(jī)械脫水法兩種。習(xí)慣上稱(chēng)機(jī)械脫水法為污泥脫水，稱(chēng)自然蒸發(fā)法為污泥于