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1、污水处理常见工艺及关键设备 知识培训教案 授 课 人：卞明明 培训对象：现场管理人员 编 制：生产技术部 日 期：2014年5月22日,一、培训目的1、对中心所有污水处理厂的认识水平有一定的提高。2、解答运行人员在日常工作中的一些疑惑，提高其岗位的适应能力。3、通过对理论知识的学习，初步建立一个污水处理的知识体系，对现场运行、维护人员发现和解决问题提供指导。4、通过本次培训，也是对公司“干部上讲台”口号的一次基层实践和积极响应。今后，以工程师为基础的技术型干部要充分利用自己的理论知识指导实践生产。,二、培训目录 （一）污水处理厂的基本知识1、污水处理厂的概念2、污水处理厂建造的必要性3、污水处
2、理的基本方法 （二）污水处理中的常见工艺1、生活污水2、生产废水3、污泥处理4、技术前沿,（三）污水处理厂的关键设备1、曝气池及配套设施2、水泵3、压滤机4、净水器5、过滤器的功能与原理6、计量装置,（一）污水处理厂的基本知识1、污水处理厂的概念污水处理厂是为了处理和利用污水、污泥所建造的一系列处理构筑物及设施的综合体。城市污水处理厂一般设置在城市的河流下游地段，以利于最终污水的排放，并要求与建筑群有一定的卫生防护距离。2、污水处理厂建造的必要性社会生产生活过程中会产生大量工业废水和生活污水，其中含有形式多样数量庞大的污染物质，这些污染物质如果不经处理，直接排入水体，将使水体遭受严重污染，导致
3、水质恶化，水资源环境遭到破坏，最终人类将没有可供利用的水资源。,3、污水处理的基本方法现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和深度处理。一级处理是主要去除污水中得漂浮物和悬浮物的净化过程，主要为沉淀。二级处理为污水经一级处理后，用生物方法继续去除没有沉淀的微小粒径的悬浮物、胶体物和溶解性有机物质以及氮和磷的净化过程。只去除有机物的称普通二级处理，去除有机物外，同时去除氮和磷的称为二级强化处理。深度处理为进一步去除二级处理未能去除的污染物的净化过程。深度处理通常为由以下处理单元优化组合而成：混凝沉淀（气浮）、吸附、离子交换、膜技术等。,格栅,泵与泵站,沉砂池,CAST生物处理工艺,氧
4、化沟工艺,SBR及生物接触氧化法,沉淀池,高效澄清池,滤池,压滤,加药系统,消毒系统,（二）污水处理中的常见工艺1、生活污水生活污水的概念生活污水生活污水主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水 中含氮、磷、硫多，致病细菌多。活性污泥法活性污泥法的基本概念活性污泥法是模仿天然水体的净水过程，从本质上与自然水体处理污水的过程相似，是自然水体的人工强化。主要包括硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌。生物脱氮硝化细菌在好氧条件下，将氨氮转化为亚硝酸盐，并进一步氧化为硝酸盐。反硝化细菌在缺氧条件下，将硝酸盐和,亚硝酸盐还原为氮气。生物除磷在活性污泥中存活着对磷有过剩摄
5、取能力的聚磷菌，当它处于厌氧状态时，会将聚集体内的磷以正磷酸形态向混合液中放出，结果混合液中正磷酸浓度就会增加。这种状态继续一定时间后，当处于好氧状态，聚磷菌将摄取混合液中的 正磷酸，结果混合液中正磷酸浓度就会逐渐减少。当混合液在二次沉淀池进行固液分离后，可得到磷浓度很低的出水。同时在厌氧条件下，混合液中有机物浓度逐渐降低，这表明，在厌氧状态下有机物也被微生物所摄取。好氧、缺氧、厌氧参数好氧：0.5mg/l缺氧：0.2-0.5mg/l厌氧：0.2mg/l,生物膜法污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的
6、微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥生物膜。污水与生物膜接触，无水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。（如：安太堡终端污水处理厂）自然生物处理自然条件下的生物处理法主要有水体净化法及土壤净化法两类。氧化塘和养殖塘，统称为生物稳定塘，其净化机理与活性污泥法相似；土壤渗滤和污水灌溉，统称为废水的土地处理，其净化机理与生物膜法相似。,2、生产废水生产废水的概念生产废水指企、事业单位在生产、科研过程中所有排放口向外环境排放的废水量总和。生产废水污染较轻，生产污水污染严重。具有水量小、成分复杂、排放时间不规律等特点，
7、且采用分批排放，各批次废水水质组分均不相同。生产废水的一般处理过程过程：混凝、沉淀、过滤、消毒混凝的概念混凝是指在水中加入某些溶解盐类，使水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。,絮凝沉淀的概念絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度，而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的有机悬浮物，活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。过滤的概念过滤是指通过具有空隙的颗粒
8、状滤料层截留废水中细小固体颗粒的处理工艺。在废水处理中，主要用于去除悬浮颗粒和胶体杂质，特别是用重力沉淀法不能有效去除的微笑颗粒（固体和油类）和细菌。颗粒材料过滤对废水的BOD和COD等也有一定的去除作用。,消毒的概念及常用方法污水经过物理、生物处理工艺处理后，水质已经得到了一定程度的改善，但水中依然存在一定量的细菌，这些细菌中极有可能存在一些具有致病性的病原菌。因此在水体排放进入环境中时（包括灌溉至农田），应该对其进行消毒处理。常用的消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等。加氯消毒是目前应用最广泛、最为经济的消毒工艺。其常用的方法有液氯法和次氯酸法。加氯能够杀菌的主要原因是氯溶于水中产生
9、了HOCl,而HOCl具有较强的细胞毒性，极易杀死细菌。臭氧消毒法对微生物的灭活作用主要是由于其较强的氧化性，它不仅能够有效地消灭细菌和病毒，而且能增加水中的溶解氧，具有较好的除色、除臭的效果。但产生臭氧的臭氧发生器，通常价格较高，且需要消耗较多的电能，故在推广上存在一定的困难。紫外消毒主要是利用了水银灯,发出的具有能够穿透细菌细胞壁，并将其杀死的紫外线。其相对加氯消毒来说，具有更高的消毒效率，不影响水体的物理化学成分，且操作简单、便于管理。但污水中的悬浮物、浊度容易妨碍紫外线的穿透性，从而影响紫外消毒法的消毒效率。3、污泥的处理在工业废水和生活污水的处理过程中，会产生大量的固体悬浮物质，这些
10、物质统称为污泥。污泥既可以是废水中早已存在的，也可以是废水处理过程中形成的。前者如各种自然沉淀中截留的悬浮物质，后者如生物处理和化学处理过程中，由原来的溶解性物质和胶体物质转化而成的悬浮物质。污泥处理目标有：减量化、稳定化、无害化、资源化城市污水处理产生的污泥含有大量有机物，富有肥分，可以作为农肥使用。但又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等，需要做稳定与无害化处理。,污泥处理的主要方法是减量处理（如浓缩、脱水等）、稳定处理（如厌氧消化、好氧消化等）、综合利用（如消化气利用、污泥农业利用等）、最终处置（如干燥、焚烧、填池、投海、建筑材料等）。污泥干燥机械脱水污泥机械脱水是以
11、多孔性物质为过滤介质，在过滤介质两侧两面的压力差作为推动力，污泥中的水分被强制通过过滤介质，以滤液的形式排出，固体颗粒被截留在过滤介质上，成为脱水后的滤饼（有时称泥饼），从而实现污泥脱水的目的。常用机械污泥脱水的方法有以下三种： （1）采用加压或抽真空将污泥内水分用空气或蒸汽排除的通气脱水法，比较常见的是真空过滤法； （2）依靠机械压缩作用的压榨过滤法，一般对高浓度污泥采用压滤法，常用方法是连续脱水的带式压滤法和间歇脱水是板框压滤法；,（3）利用离心力作为动力除去污泥中水分的离心脱水法，常用的是转筒离心法。沼气利用污泥厌氧消化产生的沼气，可称为生物能，是一种无色气体，主要成分CH4，CO2，并
12、含有少量H2S， CH4的燃烧值为3500040000KJ/m，沼气的燃烧热值随CH4含量而异。自然干化污泥自然感化的主要构筑物是干化场。干化场可分为自然滤层干化场和人工滤层干化场两种。前者适用于自然土质渗透性能好、地下水位低的地区。人工滤层干化场的滤层是人工铺设的，又可分为敞开式干化场和有盖式干化场两种。,4、技术前沿微滤MF（100nm）微滤又称微孔过滤，是以多孔膜（微孔滤膜）为过滤介质，在0.10.3MPa的压力推动下，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。微滤能截留0.11微米之间的颗粒，微滤膜允
13、许大分子有机物和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar。超滤UF（10nm）超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤微孔小于10nm，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中原有的微量元素和矿物质。超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。 纳滤NF（1nm）纳滤 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。与其他压力
14、驱动型膜分离过程相比，出现较晚。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”（ Loose RO ）。反渗透RO（0.1nm）反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。,磁分离技术磁分离法又称电磁吸附法，是近年来发展的一种水处理技术。利用现代磁化技术能实现磁性微粒粗粒化，弱磁性颗粒强磁化，非磁性颗粒磁性化。
15、磁分离作为物理处理技术在水处理中获得了许多成功应用，显示出许多优点。该法不仅能直接处理水体中各种微粒的弱磁性、顺磁性物质，而且还能分离不具磁性的细菌、病毒、藻类悬浮物、有机和无机化合物、油脂类、重金属类等，应用范围非常广。如磁分离法已用于含油废水治理，包括磁性粉末法，被覆油膜磁粉法， 磁流体法，油层悬浮磁粉过滤法，43OFe超微粒子破乳净化法等除油技术。 磁分离的基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用接种技术可使他们具有磁性。目前具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。,（三）污水
16、处理厂的关键设备1、曝气装置曝气的概念曝气是指指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的。从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。曝气池曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气器矿区常见的曝气器有穿孔管式曝气器，微孔曝气器和竖轴式机械曝气装置。,穿孔管式曝气器、微孔曝气器和竖轴式机械曝气装置。,2、水泵定义：泵是输送和提升液体的机器分类：按其作用原理可以分为三类，1，叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和混流泵等；2，容积式泵，包括转子泵等；3，其它类型泵，包括螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵和气升泵等。其中，叶片式泵使用范围最为广泛。叶片式泵中，往复泵侧重于高扬程、小流量；轴流泵和混流泵侧重于低扬程、大流量；离心泵使用范围介于两者之间，使用范围最广，品种、系列和规格也最多。矿上离心式水泵最为常见，如安太堡配水厂、二号井加压泵房、四号井加压泵房等。,
