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1、第九章、污水水质和污水出路1. 污水的水质（水质参数:水中污染物程度的表示）水质指标是水中杂质共同表现的综合特征。水中杂质具体衡量的尺度称为水质指标。它是对水体进行监测、评价、利用和污染处理的主要根据。它水质指标项目繁多，主要可分为三类：第一类：物理性水质指标：温度、色度、臭味、浊度、悬浮固体等；第二类：化学性水质指标：pH 值、硬度、各种阴阳离子等；第三类：生物学水质指标：细菌总数、大肠菌群数、各种病原菌数、病毒数等。2. 水污染控制指控制废水对环境的污染，防止水资源的破坏和环境质量的下降，将“防” 、 “治” 、“管”结合起来。3. 环境标准地面水环境质量标准该标准分为五类：I 类 主要适
2、用于源头水、国家自然保护区；II 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区III 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区IV 类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区V 类 主要适用于农业用水区及一般景观要求区域污水综合排放标准本标准按照地面水域使用要求和污水排放去向，对排放的污水分别执行一、二、三级标准。特殊保护水域：城镇集中式生活饮用水源地一级保护区、国家划定的重点风景名胜区水体、珍贵鱼类保护区及其它有特殊经济文化价值的水体保护区，以及海水浴场等水体，不得新建排污口，现有的排污单位有地方环保部门从严控制，以保
3、证收纳水体符合规定用途的水质标准。重点保护水域：城镇集中式生活饮用水源地二级保护区、一般经济鱼业水区等，对排入本区水域的污水执行一级标准。一般保护水域：一般工业用水区、景观用水区及农业用水区、港口和海洋开发作业区，对排入本区水域的污水执行二级标准，对排入城镇下水道并进入二级处理区进行生物处理的污水执行三级标准(二级标准以下的污水不能直接排放） 。对排入未设置二级污水处理厂的城镇下水道的污水，必须根据下水道出水受纳水体的功能要求，分别执行一级及二级标准。第一类污染物：指能在环境或动植物体内积累，对人体健康产生长远不良影响的污染物。对含有此类污染物的污水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功
4、能类别，一律在车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表 2-3 的规定。第二类污染物：指其长期影响小于第一的污染物，在排放单位排除口取样，其最高排放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行表 15 中的一、二、三级标准。4. 污水处理的分级一级处理（Primary Treatment ）( 预处理)主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油等，调节 pH 值、减轻废水的腐化程度和后续处理工艺的处理方法。可以采用水质调节、自然沉降、上浮、隔油、筛滤和预曝气等。对城市污水，一级处理的去除率为 2040 ， SS 去除率 5070。经一级处理后，一般不到排放标准，特别是除去
5、溶解性的和呈胶体状态的有机污染物。所以一般以一级处理为预处理，以二级处理为主体，必要时再进行三级处理，即深度处理, 使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。二级处理（Second Treatment ）主要是去除可生物降解的可溶性有机和部分胶体污染物，用以减少废水中的 BOD 和部分 COD，通常采用生物化学方法处理。近年来，有采用化学或生物处理法作为二级处理主体工艺的趋势，并随着化学药剂品种的不断增加，处理设备和工艺的不断改进而得到推广，如含磷酸盐废水和含胶体物质的废水须用化学混凝沉淀法处理。因此，二级处理作为生化处理的同义词已经失去意义。对城市污水，二级处理的去除率为 7595 ， S
6、S 去除率 7595 。污水的三级处理（Tertiary Treatment）(深度处理 Advanced Treatment)主要是去除生物难降解的有机物（BOD 和 COD）和废水中溶解的无机污染物、颜色和异味，特别是除磷和氮等。一个完善的三级处理往往以废水回收和回用为目的。它由处除磷、除氮和除生物难降解有机物、除病毒和病原菌等单元过程。常用的方法有生物硝化和反硝化，活性碳吸附，化学氧化，离子交换或膜分离技术等。5. 城市废水处理的一般流程废水 格栅 沉砂池 沉淀池 生物处理 二次沉淀池 三级处理污泥处理垃圾处理沉渣处理 污泥浓缩一级处理出水沉渣处理二级处理出水部分污泥回流三级处理出水一级
7、处理 二级处理 三级处理第十章、污水的物理处理1. 格栅和筛网格栅定义：格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。格栅的清渣方法人工清除：与水平面倾角：4560；设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的 2 倍，以免清渣过于频繁。机械清除：与水平面倾角：6070；过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的 1.2 倍。筛网作用：用于废水处理或短小纤维的回收形式：
8、振动筛网；水力筛网格栅、筛网截留的污染物的处置方法：填埋；焚烧（820以上） ；堆肥；将栅渣粉碎后再返回废水中，作为可沉固体进入初沉池。2. 沉淀的基础理论定义：沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。沉淀处理工艺的四种用法沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。沉淀类型根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成
9、四种类型：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L 以上） ；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团
10、状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。沉淀池的工作原理理想沉淀池分为：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分3. 沉砂池基本概念沉砂池的作用：从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行；沉砂池的工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。沉砂池的几种形式：平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer 沉砂池等。沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数城市污水厂一
11、般均设置沉砂池，并且沉砂池的个数或分格数应不 小于 2；工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。设计流量应按分期建设考虑：最大时流量、最大组合流量、合流制流量。沉砂池去除的砂粒相对密度为 2.65，粒径为 0.2mm 以上。城市污水的沉砂量可按每 106m3 污水沉砂 30m3 计算，其含水率约为 60%，容重约1500kg/m3。贮砂斗的容积应按 2d 沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于 55,排砂管直径不应小于200mm。沉砂池的超高不宜小于 0.3m。主要沉砂池平流式沉砂池.平流式沉砂池的系统参数 ：污水在池内的最大流速为 0.3m/s，最小流速为 0.15m/s；最大流量时，污水
12、在池内的停留时间不少于 30s，一般为 3060s；有效水深应不大于 1.2m，一般采用 0.251.0m，池宽不小于 0.6m；池底坡度一般为 0.010.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。 .平流式沉砂池的计算公式 ：长度 L：式中：v最大设计流量时的速度，m/s；t 最大设计流量时的停留时间, s。水流断面面积 A：式中：qvmax最大设计流池总宽度 b：式中： h2设计有效水深。贮砂斗所需容积 V：式中: X城市污水的沉砂量, 一般采用 30m3/ (106m3 污水）; T排砂时间的间隔,d; kz 生活污水流量的总变化系数。贮砂斗个部分尺寸计算：设贮砂斗底
13、宽 b1=0.5m；斗壁与水平面的倾角为 60；则贮砂斗的上口宽 b2 为：vq/max2/h6zv1084maxkTXq贮砂斗的容积 V1：式中:h3 贮砂斗高度，m ；S1，S2 贮砂斗上口和下口 的面积。贮砂室的高度 h3：设采用重力排砂，池底坡度 i=6%，坡向砂斗，则池总高度 h：式中: h1超高，m；h2有效水深,m; h3贮砂斗高度,m。核算最小流速 vmin ：式中:qvmin 设计最小流量，m3/s；n1最小流量时工作 的沉砂池数目;Amin最小流量时沉砂池中的水流断面面积， m2。曝气沉砂池.曝气沉砂池的特点：沉砂中含有机物的量低于 5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝
14、气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。.曝气沉砂池的构造：曝气沉砂池是一个长形渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约 6090cm 处设置曝气装置；在池底设置沉砂斗，池底有 i=0.10.5 的 坡度，以保证砂粒滑入砂槽；为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。.曝气沉砂池的工作原理污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动（一般流速 0.1m/s） ，同时在池的横断面上产生旋转流动（旋转流速 0.4m/s ） ，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷
15、作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净，有机物含量只有 5%左右，长期搁置也不至于腐化。. 曝气沉砂池的设计参数水平流速一般取 0.080.12m/s;污水在池内的停留时间为 46min；雨天最大流量时间为 13 min。如作为预曝气，停留时间为 1030min;池的有效水深为 23m，池宽与池深比为 11.5，池的长宽比可达 5，当池长宽比大于5 时，应考虑设置横向挡板;曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为 2.56.0mm，距池底约为 0.60.9m，并应有调节阀门;曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。4. 沉淀池沉淀池的分类按使用功能分初次沉淀池：生物处理法中的预处理，去除约 30%的 BOD5，55%的悬浮物；13260tgbh)( 2131SShV 2/)(06.06.323 bLhlh321hmin1invi/Aq二次沉淀池：生物处理构筑物后，是生物处理工艺的组成部分。按水流方向分平流式：池型：长方形一端进水,另一端出水；贮泥斗在池进口。竖流式：池内水流由下向上；池型:多为圆形, 有方形或多角形；池中央进水，池四周出水；贮泥斗在池中央。辐流式：池内水流向四周辐流；池型:多为圆形, 有方形或多角形；池中央进水，池四周出水；贮泥斗在池中央。沉淀池特点与适用
