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1、污水处理知识讲座 （一、城市污水处理） （2010年4月4日修改） 二O一O年四月目 录 1、概述 1.1、城市污水的来源 1.2、城市污水的水质 2、城市污水的处理系统 3、城市污水的好氧生物处理 3.1、污水的好氧生物处理机理 3.2、城市污水的好氧生物处理工艺 3.2.1、活性污泥法 3.2.2、生物膜法 4、污水处理的生物脱氮、除磷、与消毒 4.1、污水的生物脱氮处理技术 4.2、污水处理的除磷技术 4.3、生化处理出水的消毒技术 5、 污泥处理 5.1、污泥处理的必要性 5.2、污泥浓缩 5.3、污泥脱水 5.4、污泥的处置 5.5、城市污水处理厂污泥脱水及调理剂投加量与费用比较 5
2、.6、城市污水处理厂污泥脱水调理剂投加量及费用比较表1、概述（2010年14月4日修改） 水是人类赖以生存的宝贵资源之一，可以说没有水就没有生命。人们日常生活需要水， 工农业生产离不开水，人们在用水的同时又向环境排放大量被污染的水，这些污水包括 生活污水，工业污水及其它被污染的水，如不处理，势必造成对环境的污染，影响人们 的身心健康，亦给工农业生产等造成一定危害。我国是水资源匮乏的国家,据统计，全球 人均拥有淡水8500m 3 （以55亿计），中国人均拥有淡水资源大约是世界人均占有淡水量的 1/4(2632m 3 /年、另资料为2400 m 3 /年)。我国水资源最大特点是时空分布不均，东南富
3、水， 西北缺水，长江、珠江及东南诸河占全国水资源量的65.3%,耕地只占全国的38%左右;黄 河、淮河、海滦河诸流域占全国水资源量的4.73%，耕地却占40%左右。我国北方人均占 有淡水资源只有全国人均的一半(1200m 3 /年人)左右。可见我国北方缺水是十分严重的。 所以，保护环境，治理污染是我们义不容辞的责任，是造福子孙后代的大事。 1.1、城市污水的来源 城市污水主要来源于城市居民生活中产生的污水、城市区域收水管网收集的各类工 业企业生产工艺中排出的工业废水及城市雨水和部分受污染的地面水。 城市生活污水主要包括居民家庭、宾馆饭店、机关单位、学校、商店等居民的洗菜、 做饭、洗澡、洗衣、冲
4、厕所等用水。污水中含有淀粉、蛋白质、油脂以及氮、磷等无机 物，此外还含有病原微生物（致病菌、病毒、人寄生虫）等。 1.2、城市污水的水质 不同城市（镇）的污水水质相差很大,对不同质的污水可用分析和检测的方法对污水 中的污染物质作出定性、定量的检测来分变污水的水质。检测的指标可分为物理、化学、 生物三大类。 第一类，物理性指标包括： 感官物理性指标。如，温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等。 其他物理性状指标。如，总固体（TS） 、悬浮固体（SS） 、可沉固体、挥发性固体 VS 和固定性固体 FS、电导率（测电导率主要得知水中溶解性盐类的多寡。电导率以 s/cm 表示。通常的自来水含盐量从几百至
5、 1000mg/L 左右，测得的电导率为 1001000s/cm）等。 第二类，化学性指标包括： 一般化学性指标。如，pH 值、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、 一般有机物质等。 有毒的化学性水质指标。如重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。 有关氧平衡的水质指标。如溶解氧（DO） 、化学需氧量（COD） 、生化需氧量 （BOD） 、总需氧量（TOD）等。 第三类，生物学水质指标：包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。 其中常用的水质指标：pH、悬浮固体、COD、BOD、氮和磷等。 2、城市污水的处理系统 不同的污水，处理工艺也应有很大的不同,但所有的处理工艺都包括预
6、处理单元、生 化处理单元及污泥处理单元三个部分，预处理单元包括粗、细格栅，沉砂池，初沉池等， 目的是去除较大的悬浮物和呈悬浮状态的有机物，以减轻后续处理的负荷，保证后续处 理设施的稳定运行。生化处理单元可以去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。污 泥脱水单元包括污泥浓缩、机械脱水、干泥外运，对污泥脱水单元来说各污水处理厂处理方式大体是相似的。 由于污水的多样性，所以处理方法也是各不相同的。按处理方法分类大体上可划分为 物理处理法、化学处理法、物理化学处理法及生物化学处理法四大类。按处理程度（深 度）分类大致分为一级、二级、三级处理。 一级处理也称初级处理，主要去除废水中大的漂浮物、悬浮物、砂
7、及油类等。一级处 理大多采用物理方法，如格栅隔油沉砂沉淀等。有时也采用化学或物化方法，如 中和与化学絮凝等。 二级处理主要去除废水中的溶解性或胶态有机物及悬浮物，主要采用生物方法，有时 也用一般物理化学方法。 生物处理法是利用大量依靠有机物生活的微生物，它们有氧化分解有机物并将其转化 为无机物的巨大功能。人们就是利用这一功能并采取一定的人工措施，创造有利于微生 物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化分解有机物效率的一种污 水处理方法。生物处理分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两大类。好氧性生物处理 效率高，使用广泛，它已成为生物处理法的主流，城市污水处理主要应用好氧性生物处 理
8、工艺处理的。 三级处理是一种高级处理，也称深度处理。主要是去除一、二级处理后残留的污染物 及二级处理过程中分散或游离的菌体。如废水中的盐及难生化的有机物（城市污水包括 氮、磷的去除）等。处理方法很多，如过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电渗 析、絮凝过滤等。 城市污水处理工艺一级处理 二级处理 三级处理预处理及一级处理去除可沉物、 去除碳源BOD可达95%， 进一步去除SS、油脂、浮渣、约50%SS、约30%BOD。 有的过程可产生硝化作用。 BOD以及氮、磷等。 原 初雨径流 排放 废 或利 水 用 早 排 流 栅 初 泥 初 放 渣 雨 砂 沉 或 排 外 径 处 污 利 放置 流 置
9、 泥 回流污泥 用 沼气利用 或剩余污泥 利 用 上清液脱水液泥饼利用或处置 图：城市污水处理系统 注：（1）泵有时不需要，亦可能移至沉砂后，或与均化结合； （2）在小型污水厂中，可酌情使用均化； （3）初雨径流一般只处理到初沉为止； 格 栅 水 泵 沉 砂 均 化 初 沉 池 生物 处理 法性 污泥 法或 生物 膜 法 二 沉 池 物化 处理 及生 物处 理 消 化 脱水 消 毒 （4）在有条件的地方，可结合采用稳定塘及（或）土地处理。 一级处理单元：格栅处理城市污水的格栅一般分为粗格栅和细格栅两种，粗格栅是去除可能 堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大杂物、悬浮物的作用，保证后续处理设施能正常运
10、行。 粗格栅栅条间隙一般为10100mm，细格栅是为进一步去除污水中较大悬浮物，细格栅栅 条间隙一般为310mm。格栅分为人工格栅和机械格栅两种。 污水通过栅筛的前后水位差宜小于0.3m。 作用：截流较大的悬浮物及杂质，以减轻水处理负荷和保证后续处理设备及构筑物 正常运行。 格栅：由一组平行金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或 污水处理厂的端部。 栅渣：格栅拦截的物质。栅渣含水率约为70%80%，容重约为750kg/m 3 。 格栅类型 按形状： 平面格栅 曲面格栅 按格栅栅条的净间距： 粗格栅（50100mm） 中格栅（1540mm） 细格栅（310mm） 人工清渣格栅
11、适用于小型的污水处理厂站 ，栅渣量0.2m 3 /d时采用，格栅安装角度以30 0 -45 0 为 宜。 城市污水栅渣量计算格栅间隙 1625mm：0.1-0.05m 3 /10 3 m 3格栅间隙 3050mm：0.03-0.01m 3 /10 3 m 3机械格栅用机械清除栅渣的格栅称机械格栅，栅渣量0.2m 3 /d时采用，安装角度通常采用 60 0 -70 0 。有以下形式： 格栅的选择 栅条断面的选择 格栅的设计 设计参数 栅前流速一般控制在0.40.8m/s 过栅流速一般控制在0.61.0m/s 过栅水头损失一般在0.20.5m之间 栅渣量0.1-0.01m 3 /10 3 m 3
12、栅渣含水率80%，容重750kg/m 3 设计内容:尺寸计算、水力计算、栅渣量计算及清渣机械的选用等。 沉砂池沉砂池的作用是去除污水中的砂子、煤粒等比重较大的颗粒。沉砂池可 分为平流式、竖流式、曝气式及旋流沉砂池等。 平流沉砂池的设计参数：最大流速为0.3m/s,最小流速0.15 m/s； 停留时间不少于30m/s，一般为3060s； 水深不大于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。 曝气沉砂池的设计参数： 水平流速一般取0.080.12 m/s；停留时间为46min,雨天最小为13min；水深为23m,池宽比水深为11.5,池长比可达5；穿
13、孔孔径为2.56mm,曝气管距池底0.60.9m。 旋流沉砂池的设计参数：桨叶转速12r/min,平均水流0.30.4m/s,水深5.05m。 调节池对较大规模的城市污水处厂由于城市管网自身具有较大的水量水质调节 作用,可不设调节池。但对规模较小的城镇或区域性污水处理厂需设置调节池,用以调节 均衡水量水质的变化,以达到稳定后续处理单元的运行与出水的处理效果。 沉淀池沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。用于生物处理法中作预处 理的称为初次沉淀池（或称一沉池） ，设在生物处理池后的称为二次沉淀池。城市污水处 理的初沉池一般可去除40%55%的悬浮物，同时也可去除悬浮的BOD，一般去除率为总 B
14、OD 5 的20%30%。沉淀池分为平流式、竖流式及辐流式三种。 各种沉淀池的比较 池型 优点 缺点 适用条例 平流式 1、沉淀效果好； 2、对污水量和温度变化的适应能力较 强； 3、施工简易，造价较低。 1、池子配水不易均匀； 2、如无机械排泥设备，则排泥 操作复杂。 1、适用于地下水位高及地质 较差地区； 2、适用各种水量的污水厂。 竖流式 1、排泥方便，管理简单； 2、占地面积较小。 1、池子深度大，施工较困难； 2、造价较高； 3、对水量和水温的适应性较差。 适于小型污水厂使用。 辐流式 多有机械排泥设备，操作管理方便。 1、机械排泥设备复杂； 2、对施工质量要求高。 1、适用于地下水位较高地区； 2、适用于大、中型污水厂。 城市污水处理厂沉淀池设计参数 沉淀池类型 在处理工艺中 的作用 沉淀时间 （t/h） 表面水力负荷 q ， /（m 3 m - 2 h -1 污泥量/ （gd -1 人 -1 ） 污泥含水率/% 初沉池 单独沉淀池 1.52.0 1.5
