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1、污水处理工培训教程污水处理工培训教程2008年8月编制第一部分第一部分 污水处理基础知识污水处理基础知识1.污水处理常识污水处理常识1.1城市污水的来源与组成城市污水的来源与组成城市污水为城市下水道系统收集到的各种污水，通常有生活污水、工业废水和城市降水径流三部分组成，是一种混合污水。 1）生活污水）生活污水：指人们日常生活中的排水包括粪便污水、洗涤污水、沐浴污水。主要由有机物、无机物和微生物组成。2）工业废水）工业废水：是从工业生产过程中排出的废水。其成分复杂、主要由产品种类、原材料、工艺过程所决定。工业废水按照污染程度的不同，可分为：生产废水和生产污水两类。生产废水是指在使用过程中受到轻度
2、沾污或水温增高的水；通常经某些处理后即可在生产中重复使用，或直接排入水体。生产污水是指在使用过程中受到较严重污染的水；需经适当处理后才能排放或在生产中使用。1.2城市污水流量的变化规律城市污水流量的变化规律城市污水流量是随着城市活动的变化而不断变化的。一般来说，大多数的城市随着经济的发展，人口不断地增加，用水量及污水量也在逐年增长。污水处理厂所接纳的污水量随汇水面积内的企事业单位的增减和服务人口的多少而变化。污水量还随着居民的生活习惯而变化。通常，城市污水流量的时变化特征是：大城市的流量时变化相对较小，中小城市流量时变化很大。城市污水流量的日变化则主要取决于城市下水道系统体制（合流制或分流制）
3、、城市的气候特点、城市的工业类别、城市类型（工业化城市、文化城市还是旅游城市等）。1.3排水系统基础知识排水系统基础知识1.3.1排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。1）合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。2）分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。1.3.2排水系统的布置形式排水系统的布置形式一般的几种布置形式如下，可根据当地条件，因地制宜采用，综合布置。1）正交布置2）截流式布置3）平行式布置4）分区布置5）辐射状分散布置6）环绕式布置1.3.3排水工
4、程主要结构物排水工程主要结构物1）排水管道）排水管道排水管的材质常用排水管材有钢管、铸铁管、陶土管、钢筋混凝土管及混凝土管，此外还有PCCP管、PVC-U双壁波纹管等新型管材。排水管道基础排水管道的基础，分为地基、基础和管座三个部分。排水管道的接口A.刚性接口B.柔性接口2）排水沟渠）排水沟渠钢筋混凝土渠涵砖、石砌体沟渠拱形渠道（3）各类排水检查井）各类排水检查井圆形检查井方形检查井扇形检查井跌水井雨水口（4）排水管道出水口）排水管道出水口1.4城市污水处理方法与原理简介城市污水处理方法与原理简介现代的污水处理技术，按其作用原理，可分为物理法、化学法和生物法三类。1.4.1物理法物理法污水的物
5、理处理法，就是利用物理作用分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。属于物理法的处理技术有以下几种。1）沉淀（重力分离）2）筛滤（截留）3）气浮4）离心与旋流分离5）反渗透1.4.2化学法化学法污水的化学处理法，就是通过投加化学物质，利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。1）混凝法2）中和法3）氧化还原法4）电解法5）吸附法6）离子交换法7）化学沉淀法8）电渗析法属于化学法处理技术的还有汽提法、吹脱法和萃取法等。1.4.3生物法生物法污水的生物处理法，就是利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质
6、，使污水得以净化。主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。属于生物处理法的工艺有以下几种。1）活性污泥法）活性污泥法这是目前使用很广泛的一种生物处理法。将空气连续鼓入曝气池的污水中，经过一段时间，水中即形成繁殖有大量好氧性微生物的絮凝体活性污泥，活性污泥能够吸附水中的有机物，生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量并不断生长繁殖，有机物被分解、去除，污水得以净化。从曝气池流出的含有大量活性污泥的污水混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分地回流曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年演变，出现
7、了各种活性污泥的变法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。普通活性污泥法普通活性污泥法这种方法被广泛使用，是许多污水厂的主流工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从池首端引入，呈推流式至池末端流出。此法适于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱。后来在此基础上产生了一些改良形式。多点进水法多点进水法为了使槽内有机负荷接近一定值，把废水从几个地点分开流入，有利于解决超负荷问题。吸附再生法吸附再生法使接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在再曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加处理量，并有一定的抗冲击负荷能力。延时曝气法延时曝气法延长曝气时间，有利于完全氧
8、化，污泥产量少，适于小型污水厂。厌氧厌氧好氧活性污泥法好氧活性污泥法为了在去除有机物质（BOD）的同时有效地去除氮、磷等营养物质，人们把厌氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧和好氧状况在反应池内同时存在或反复周期地实现，形成了厌氧好氧活性污泥（A/O）法，甚至缺氧厌氧好氧活性污泥(A2/O)法。间歇式活性污泥法（间歇式活性污泥法（SBR）污水不是顺次流经各处理单元，而是放流到单一反应池中，按时间通过程序控制各过程，在反应池的一个工作周期内，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法日常维护管理非常简便，可获得高质量的出水，有利于自动化控制，通过对运行的调整，该池可进行除磷脱氮及化学处理
9、，有利污水回用。近年来，SBR工艺发展很快，尤其随着仪表、自动控制技术与装备的发展，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现，如CAST工艺、ICEA工艺、MSBR工艺及UNITANK工艺等。AB法法该法是吸附降解工艺的简称，属超高负荷活性污泥法，它是两个活性污泥系统的串联系统，两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强，有利于除磷脱氮，特别适于处理浓度较高、水质水量变化大的污水。氧化沟法氧化沟法氧化沟为连续环形曝气池，其池体较长，深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单、易于维护管理的处理技术，其出水水质好，可进行脱氮，有利于延时曝气。氧化沟工艺也发展迅速，如Carrousel2000型、DE
10、型、Orbal型及转刷曝气氧化沟等。2）生物膜法）生物膜法使污水连续流经固体填料（碎石、炉渣或塑料蜂窝），在填料上就能够形成污泥状的生物膜，生物膜上繁殖着大量的微生物，能够起与活性污泥同样的净化作用，吸附和降解水中的有机污染物。从填料上脱落下来的衰死生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池被澄清净化。生物膜法有多种处理构筑物，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化以及生物流化床等。生物滤池生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的，滤池内设固定填料，污水流过时与滤料相接触，微生物在滤料表面形成生物膜，净化污水。装置由提供微生物生长栖息的滤床、使污水均匀分布的布水设备及排水系统组成。生物滤池操作简单，
11、费用低，适用于小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池（滴滤池）、高负荷生物滤池、塔式生物滤池及活性生物滤池（ABF）等。生物转盘生物转盘通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应塔内转动，交替地与空气和污水接触，每一周期完成吸附吸氧氧化分解的过程，通过不断转动，使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外，还有初次沉淀池和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛，除了应用在生活污水的处理外，还用在各种行业生产污水的处理。生物转盘的动力消耗低，抗冲击负荷能力强，管理维护简单。生物接触氧化生物接触氧化在池内设置填料，使已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料上长满生
12、物膜，污水与生物膜相接触，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应力，污泥生产量少，可保证出水水质。生物流化床生物流化床采用相对密度大于1的细小惰性颗粒如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体，微生物在载体表面附着生长，形成生物膜。充氧污水自下而上流动使载体处于流化状态，生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高。能适应较大冲击负荷，占地小。3）自然生物处理法）自然生物处理法利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理污水，形成水体（土壤）微生物植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理、化学和生
13、物净化。生态系统可对污水中的营养物质充分利用，有利于绿色植物生长，实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单、费用低、效率高，是一种符合生态原理的污水处理方式，但容易受自然条件影响，占地较大。主要有稳定塘、水生植物塘、水生动物塘、湿地、土地处理系统及上述工艺的组合系统。4）厌氧生物处理法）厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物。主要用于处理高浓度、难降解的有机工业废水及有机污泥。近年来开发的工艺有厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置。厌氧生物处理法能耗低且能产生能量，污泥产量少。近年来，水解酸化工艺也逐步得到应用。其原理是利用水解产酸菌，并将厌氧
14、反应控制在水解酸化阶段，将难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。1.4.4物理化学法物理化学法采用物化原理处理污水的一些工艺。一般用于污水的深度处理，处理目的是污水回用。方法有：混凝沉淀、过滤、消毒等。按处理程度划分，污水处理技术还可分为一级、二级、和三级处理。一级处理：一级处理：主要是去除污水中成悬浮状态的固体污染物质。物理处理法大部分只能完成一级处理的需要。经过一级处理后的污水，SS去除率为4055%，BOD一般只能去除2030%，达不到排放标准。一级处理是二级处理的预处理。二级处理：二级处理：主要是去除污水中成胶体和溶解状态的有机污染物质（即BOD、COD的物质），去除率可达
15、90%以上，使有机污染物质达到排放标准的要求。三级处理或深度处理：三级处理或深度处理：是在一级、二级处理后进一步处理难降解的有机物，氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理之后，而深度处理则以污水回收、再生为目的，在一级处理或二级处理后增加的处理工艺。1.5污水的性质与污染指标污水的性质与污染指标1.5.1污水的物理性质及指标污水的物理性质及指标 表示污水物理性质的主要指标是水温、色度、臭味、固体含量及泡沫等。1）水温）水温城市污水的水温具有相对稳定的特征，均约在1020之间，冬季较气温高，夏季较气温低。2）色度）色度 水的颜色用色度作为指标。色度可由悬浮固体、胶体
16、或溶解物质组成。生活污水的颜色常呈灰色，但当污水中的溶解氧降低，污水所含有机物腐烂，发生厌氧反应，则水色转呈黑褐色并有臭味。生产污水的色度视工矿企业的性质而异，差别极大，如印染、造纸、农药、焦化、冶金及化工等的生产污水，都有各自的颜色。暗黄色下水道中停留时间过长。绿色、蓝色、橙色电镀废水排入。红色、蓝色、黄色印染废水排入。白色洗涤废水排入。3）臭味）臭味正常的城市污水有霉臭味。生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。4） 固体含量固体含量固体物质按存在形态的不同可分为：悬浮的、胶体的和溶解的三种；按性质的不同可分为：有机物、无机物与生物体三种。固体含
17、量用总固体量作为指标（TS）。悬浮固体（SS）或叫悬浮物是指在污水中呈颗粒状的污染物质。粒径在1.0m以上的称为粗分散性悬浮固体（包括乳化物质和油珠）；粒径在0.11.0m之间的称为细分散性悬浮固体。胶体(粒径在0.0010.1m之间)和溶解固体(DS)或称为溶解物也是由有机物与无机物组成。5）氧化还原电位（）氧化还原电位（ORP）正常的城市污水具有约+100mV的氧化还原电位，小于+40mV的氧化还原电位或负值氧化还原电位说明污水己经厌氧发酵或有工业还原剂的大量排放。氧化还原电位超过+300mV，指示有工业氧化剂废水的大量排入。1.5.2污水的化学性质及指标污水的化学性质及指标污水中的污染物
18、质，按化学性质可分为无机物与有机物；按存在形态可分为悬浮状态与溶解状态。1）无机物污染指标）无机物污染指标无机物包括酸碱度、氮、磷及重金属离子等。酸碱度酸碱度酸碱度用pH值表示。pH值等于氢离子浓度的负对数。当pH值超出69的范围时，会对人、畜造成危害，并对污水的物理、化学及生物处理产生不利影响。城市污水的pH值呈中性，一般为6.57.5。碱度反应了城市污水中和酸的能力，通常用碳酸钙含量（mg/l）表示。总氮总氮TN、氨氮、氨氮NH3-N 、凯氏氮、凯氏氮TKNA.总氮TN：为水中有机氮、氨氮和总氧化氮(亚硝酸氨氮及硝酸氨氮之和)的总和。B.氨氮NH3-N：是水中以NH3和NH4+形式存在的氮
19、，它是有机氮化物氧化分解的第一步产物。C.凯氏氮TKN：是氨氮和有机氮的总和。总磷总磷TP总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。重金属离子重金属离子城市污水中的重金属主要有汞、铬、镉、铅等。2） 有机物污染指标有机物污染指标生化需氧量生化需氧量BOD生化需氧量是在指定的温度和时间段内，在有氧条件下由微生物(主要是细菌)降解水中有机物所需的氧量。由于将有机物完全降解需要历时100天以上，实际上采用20下20天的生化需氧量BOD20为代表。生产应用时20天过长，一般采用20下5天的BOD5作为衡量污水中可生物降解有机物浓度指标。对于城市污水，其BOD5约为BOD20的70%80%，一般在10030
20、0mg/l之间。化学需氧量化学需氧量COD尽管BOD5是城市污水中常用的有机物浓度指标，但是存在分析上的缺陷：5天的时间过长，难以及时指导实践；污水中难生物降解的物质含量高时，BOD5测定误差较大；工业废水中往往含有抑制微生物生长繁殖的物质，影响测定结果。因此有必要采用COD这一指标作为补充或代替。COD的测定，是将污水置于酸性条件下，用强氧化剂重铬酸钾将污水中的有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般写成COD。重铬酸钾的氧化性极强，水中有机物绝大部分被氧化。化学需氧量的优点是能够更清楚地表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，不受水质的限制；缺点是不能像BOD那样表示
21、出微生物氧化的有机物量，另外还有部分无机物也被氧化，并非全部代表有机物含量。城市污水的COD大于BOD20，两者的差值大致为难于生物降解的有机物量。在城市污水处理分析中，把BOD5/COD的比值作为可生化性指标。当BOD5/COD0.3时，可生化性较好，适宜采用生化处理工艺。总需氧量总需氧量TOD由于有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2、和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。总有机碳总有机碳TOC总有机碳TOC是目前国内、外开始使用的另一个表示有机物浓度的综合指标。它包括水样中所有有机污染物质的含碳量。1.5.3污水的生物性质及指标污水的生物
22、性质及指标污水生物性质的检测指标有大肠菌群数(或称大肠菌群值)、大肠菌群指数、病毒及细菌总数。1） 大肠菌群数大肠菌群数：是每升水样中所含有的大肠菌群数目，以个/L计；大肠菌群指数是查出1个大肠菌群所需要的最少水量，以毫升(ml)计。大肠菌群指数1000/大肠菌群数大肠菌群数一般作为污水被粪便污染程度的卫生指标。2） 病毒病毒污水中已被检出的病毒有100多种。3）细菌总数）细菌总数细菌总数是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示，细菌总数越多，表示病原菌与病毒存在可能性越大。1.6城市污水的回用城市污水的回用城市污水经净化处理后，出路有三：排放水体，作为水
23、体的补给水；工农业利用；处理后回用。1.6.1污水回用原则污水回用原则1）污水回用以城镇总体规划为主要依据。2）污水回用工程应做好用户调查，明确用水对象的水质水量要求。1.6.2污水回用领域污水回用领域污水回用应满足下列要求：对人体健康不应产生不良影响；对环境质量和生态系统不应产生不良影响；对产品质量不应产生不良影响；应符合应用对象对水质的要求或标准；应为使用者和公众所接受；回用系统在技术上可行、操作简便；价格应比自来水低廉；应有安全使用的保障。城市污水回用领域有以下几个方面：1）城市生活用水和市政用水，包括：供水；城市绿地灌溉；市政与建筑用水；城市景观用水等。2）农业、林业、渔业和畜牧业。3
24、）工业，包括：工艺生产用水；冷却用水；锅炉补充水；其他杂用水。4）地下水回灌。5）其他方面：主要回用于湿地、滩涂和野生动物栖息地，维持其生态系统的所需水。1.6.3城市污水回用系统城市污水回用系统城市污水回用系统一般由污水收集系统、再生水厂、再生水输配系统等部分组成。1.7污水处理厂运行的环境影响控制污水处理厂运行的环境影响控制1.7.1噪声控制：噪声控制：1）概述）概述噪声是能量的传播，在接收者处超过了规定标准值就需要控制。控制噪声的根本方法是降低噪声声源强度，此外，也可在传播途径和个人防护上加以控制。常见的噪声控制方法如下：降低噪声声源强度。阻断或阻滞噪声的传播途径。加强个人防护。强化噪声
25、监控预防管理。此外，采用植树、矮灌木、草坪，在光滑的墙壁上种植绿色植物等绿化手段，可减少噪声源对周边环境的影响。2）城市污水处理厂的噪音来源与控制）城市污水处理厂的噪音来源与控制城市污水处理厂的噪音主要来源于所使用的机械、动力设备，其中产生噪音较大的设备如鼓风压缩机、脱水机、某些曝气设备（如转碟机）等。1.7.2除臭除臭污水处理厂在污水、污泥处理过程中会产生大量不同种类的臭气，对大气造成严重的污染，影响厂区周围的空气环境卫生，对厂内与其近距离接触的工作人员的身心健康带来了危害，同时污水中的有机物分解产生的恶臭气体对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性。污水处理厂的气态污染物以挥发性有机物以及硫化
26、氢、甲硫醇、氨等恶臭物质为主。大多数是有机化合物，主要由碳、氮和硫元素组成，都带有活性基团，容易发生化学反应，特别是被氧化。当活性基团被氧化后，气味就消失。常见除臭方法有：化学除臭法、离子除臭法、生物除臭法。城镇污水处理厂的臭味控制必须执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的“厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度”。1. 8污水处理厂技术经济指标、成本核算体系及运行记录与报表污水处理厂技术经济指标、成本核算体系及运行记录与报表1.8.1污水处理厂的主要技术经济指标污水处理厂的主要技术经济指标评价城市污水处理厂运行的好坏，常用一系列的技术经济指标来衡量，其中主要包括污水
27、处理量、污染物质去除率（或去除总量）、排放水质、能耗、设备完好率与运转率、安全生产方面的设备事故频率和工伤率、处理成本等指标。1.8.2污水处理厂成本核算体系污水处理厂成本核算体系1）建立污水处理厂成本核算体系的意义）建立污水处理厂成本核算体系的意义建立污水处理厂成本核算体系，正确运用成本核算方法，对于加强污水处理厂成本管理，全面促进污水处理厂实行经济核算制，不断改进生产经营管理，争取最优的经济效果，具有重要意义。2）污水处理厂成本构成）污水处理厂成本构成指污水处理厂在污水处理过程中发生的费用（不含污水输送成本）。主要的成本构成包括如下几项：直接材料直接材料：在污水处理过程中耗用的各种材料、药
28、品等。如絮凝剂、甲醇、三氯化铁等。动力费用动力费用：在污水处理过程中耗用的燃料和动力费用。其中：用电的动力费用可细分为：A.基本电费基本电费：指按客户用电容量计算的电费。B.电度电费电度电费：指根据用电度数和用电单价计算的电费。C.其他电费其他电费：指高峰浮动电费或低谷浮动电费及其他调整电费。直接人工直接人工：污水处理厂内生产工人、管理人员的工资、福利费、公积金、社会保障金、工会经费、职教费及其他各项补贴。大修理费大修理费：固定资产大修理工程发生的费用。检修维护费检修维护费：指对建构筑物、设备、工艺管道等日常检修维护实际发生的费用。检测化验费检测化验费：指对污水处理厂进出水水质检测化验的费用。
29、折旧费折旧费：指提取的固定资产折旧额，折旧率按相关财务规定分类计取。其他费用其他费用：如污泥处置费、生产用车费、办公费、差旅费、税金（如土地使用税、房产税、印花税等）等。财务费用财务费用：指企业长、短期贷款发生的利息支出。 3）污水处理厂成本分析指标）污水处理厂成本分析指标单位污水处理耗用电量=用电度数污水处理量单位污水处理变动成本=变动成本污水处理量一般来说，污水处理厂变动成本包括:直接材料、动力费用和污泥处置费等。单位污水处理经营成本（或称运营成本）=运营成本污水处理量污水处理经营成本=污水处理总成本（固定资产折旧费+财务费用）单位污水处理总成本（或称完全成本）=总成本污水处理量1.8.3
30、污水处理厂运行记录与报表污水处理厂运行记录与报表城市污水处理厂的原始记录与报表是一项重要的文字记录与档案材料，可为管理人员提供直接的运转数据、设备数据、分析化验数据、财务数据，这些数据可帮助对工艺等进行计算与调整，分析、判断设施设备状况，调整经营情况及提出设施设备维修计划和生产调度。原始记录主要有值班记录、工作日志和设备维修记录等。原始记录的填写，一定要及时、清晰、完整、真实准确；统计报表的编制则应定时、系统、简练地反映污水处理过程不同时期的运行管理状况的主要内容。2.污水处理中的微生物学基础知识污水处理中的微生物学基础知识2.1污水处理中的微生物及其特性污水处理中的微生物及其特性微生物是一类
31、体形微小，结构简单的生物。人的眼睛一般看不见微生物，通常要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到。微生物主要包括细菌、放线菌、藻类、真菌、立克次氏体、衣原体、枝原体，以及原生动物和后生动物等类群，其中与污水处理关系密切的是细菌、藻类、放线菌、原生动物和后生动物中的某些种类。1）细菌）细菌去除污水中的BOD直接有关的微生物代表是细菌。细菌是单细胞生物，有球形、杆状和螺旋状三种，细菌是最小的生物，只由1个细胞组成，细菌细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等部分组成。细胞壁是细胞最外面的一层薄膜，具有较强的坚韧性，主要由纤维素组成，可起到保护细胞的作用。细胞膜是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其主
32、要化学组成是脂类、蛋白质和糖类。细胞膜具有选择性吸收的半渗透性，该膜能根据细胞的需要，决定哪些物质可以穿过细胞膜进入细胞内，那些物质不能穿过。细胞质是一种无色透明而粘稠的胶体，其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等物质。细菌的新陈代谢活动是在细胞质内进行的。在污水处理过程中，有机污染物质就是穿入到细菌体内的细胞质中被分解代谢的。核质主要由一些核酸组成，核酸是生物遗传物质，决定细菌的种类。内含物或称为颗粒是细菌新陈代谢的产物，其中一部分为细菌在体内储备起来的营养物质。有些细菌在一定的营养条件下，能够向细胞壁的表面分泌出一层粘液（称之为荚膜）。荚膜中90%为水分，其余为一些多糖或多肽类聚合物。粘性的
33、荚膜能把许多细菌粘合在一起，形成团状，称之为菌胶团。能够形成菌胶团的细菌称之为菌胶团细菌，周围环境的营养丰富时，菌胶团细菌可形成荚膜；营养缺乏时，菌胶团细菌还可将荚膜物质重新吸入细胞内作为营养物质，菌胶团是活性污泥（曝气池内）的主要组成部分，有很强的吸附、氧化分解有机物的能力，在污水处理过程中起着重要作用。细菌是采用分裂方式来进行繁殖的。每个细菌菌体达到一定成熟程度以后即能分裂成2个幼细菌细胞。细菌的这种裂殖方式非常快，在适宜的环境中，每个细菌2030min内便可裂殖1次，生成2个细菌。正是细菌的这种高繁育速度，才使我们在较短的时间内能够在曝气池培养出那么多的微生物，去处理污水。2）丝状菌与放
34、线菌）丝状菌与放线菌丝状菌同菌胶团细菌一样，是活性污泥中重要的组成成分，是一大类菌体细胞相连而形成丝状的微生物的总称。丝状菌，或称丝状微生物，包括丝状菌、丝状真菌和丝状藻类等微生物类群。污水处理过程中的丝状菌主要有球衣细菌、丝状硫磺细菌和放线菌。球衣菌和丝状菌等丝状微生物在活性污泥工艺中过度繁殖，可产生污泥膨胀，使污泥沉降性能恶化。放线菌是一种有细长分枝的单细胞菌丝体，活性污泥工艺中的诺卡氏菌即为放线菌的一个属类。诺卡氏菌既能形成空间网状丝体，又由于其菌体细胞的细胞壁为蜡质，具有疏水性，极易漂至水面，形成泡沫，在活性污泥工艺中，由于诺卡氏菌增殖，在曝气池内形成的大量生物泡沫，会严重干扰正常运行
35、。3）藻类）藻类藻类是一种低等植物，有单细胞，也有多细胞。按照色素组成，主要有绿藻、蓝藻、硅藻和褐藻等。藻类在生物稳定塘处理工艺中发挥着重要作用。氧化塘中的藻类以绿藻如小球藻，栅藻和衣藻等为主。4）原生动物）原生动物原生动物是最低等的单细胞动物。与污水处理工艺有关的原生动物主要有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。原生动物在活性污泥中发挥着重要作用。在活性污泥法中，纤毛虫可促进生物絮凝作用，能大量吞食游离细菌，进一步提高沉降效果，改善生物处理法的出水水质。由于不同种类的原生动物对环境变化的敏感程度不同，所以可以利用原生动物种群的生长情况，判断生物构筑物的运转情况及污水净化的效果。5）后生动物）后生动
36、物后生动物由多个细胞组成，种类很多。在污水处理中常见的是轮虫和线虫。轮虫和线虫的存在，往往指示处理效果较好，但数量太多，则可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。2.2微生物的生长过程：微生物的生长过程：根据单细胞微生物生长速率的不同，其生长过程可分为迟缓期、对数期、稳定期和死亡期4个主要阶段。1）迟缓期）迟缓期迟缓期又称停滞期或适应期。微生物接种到新环境中后，在开始的一段时间内，通常不立即进行细胞分裂、增殖，生长速率近于零，细胞数目几乎保持不变，这段时间被称为迟缓期。这一阶段的主要特征是代谢活跃，体积增大，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP和其他细胞成分，为细胞分裂做准备。2）对数期）对数期细
37、菌经过迟缓期的调整适应与个体生长，在对数期细胞进入快速分裂阶段。其特点是细胞分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、对环境变化敏感，并且细胞内的核糖体等组分也像细胞数目一样以同样的对数生长速率增加，细胞合成核糖体以及蛋白质越多，其生长速率也越快。3）稳定期）稳定期在稳定期新生的细胞数目与死亡的细胞数目保持恒定。稳定期细胞的特征是代谢活力钝化，细胞含有较少的核糖体，RNA和蛋白质合成缓慢，mRNA的水平低下。某些代谢产物特别是次生代谢产物主要就是在稳定期，特别是在对数期与稳定期转换阶段产生。4）死亡期（内源呼吸期）死亡期（内源呼吸期）营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡率逐渐增加，最终群
38、体中活的细胞数目将以对数速率急剧下降。死亡期细胞的总数虽然经镜检直接计数可能保持不变，但用间接菌落计数检测到的活细胞数目却在减少，伴随着细胞的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，细菌的生命活动主要依赖于内源呼吸。细菌生长的不同时期反映的是群体而不是单个细胞的生长规律，迟缓期、对数期、稳定期、死亡期只适用于细胞的群体而不适用于单个细胞。2.3污水处理活性污泥中微生物的作用原理污水处理活性污泥中微生物的作用原理细菌的新陈代谢是细菌不断地从外界环境摄取其生长与繁殖所必需的营养物质，同时又不断地将自身产生的代谢产物（废物）排泄到体外环境中去的过程。细菌在进行新陈代谢的生命活动中将营养物质消耗掉，也就是污染
39、物质被处理掉的过程。新陈代谢而包括同化和异化两个作用。同化作用是细菌消耗能量，进行合成反应，将吸收的营养物质转变为细胞物质；异化作用是细菌将细胞内的营养物质和自身的细胞物质分解过程。这个过程要放出能量。同化作用和异化作用是相辅相成的，异化作用产生的能量供给同化作用，同化作用为异化作用提供营养和细胞物质。1）微生物的营养）微生物的营养活性污泥和生物膜中绝大部分细菌都利用有机污染物质作为营养物质，并利用这些物质分解过程中所产生的能量作为生命活动所需的能量来源，这类细菌被称之为异养菌。污水中的有机污染物质就是被这些异养菌去除的。还有一类微生物利用无机物质作为营养，被称之为自养微生物。这类微生物按照生
40、命所需能量来源的不同，又分为化能自养和光能自养两类。化能自养微生是以无机物质作为营养，以无机化学反应所产生的能量作为能源的一类微生物。硝化系统活性污泥中的亚硝化单胞菌和硝化杆菌就是化能自养微生物。亚硝化单胞菌将氨氮物质氧化成亚硝酸盐，利用这个无机氧化反应产生的能量做为能源，将无机的二氧化碳还原并合成菌体。这也是污水中氨氮物质发生硝化的基本过程。光能自养微生物都能进行光合作用，利用光能做为能源，利用CO2等无机物质合成细胞物质。生物稳定塘中的藻类即属于光能自养微生物，它能利用阳光做能源，以污水中的无机碳做营养，进行光合作用，产生氧气，供给污水中的异养细菌。2）微生物的呼吸作用）微生物的呼吸作用呼
41、吸作用即微生物的异化作用，是微生物获取生命活动所需能量的途径。有氧气参与的呼吸作用，称为好氧呼吸；没有氧气参与的呼吸称为厌氧呼吸。由于呼吸类型的不同，微生物可分为好氧微生物、厌氨微生物和兼性微生物。好氧微生物必须生活在有氧环境中，没有氧则无法生存；它们在有氧条件下，可以将有机物分解成二氧化碳和水。这个过程称之为有机物的好氧分解。污水的好氧处理进行的就是好氧分解。厌氧微生物必须生活在无氧环境中，如果有氧存在反而会产生毒害作用。它们在无氧条件下，可以将复杂的有机物分解成有机酸等较简单的有机物和二氧化碳等产物，这个过程称为厌氧分解。污水的厌氧处理和污泥的厌氧消化进行的就是厌氧分解过程，兼性微生物既能
42、在有氧环境中生活，也能在无氧环境中生长。在有氧环境中，它们对有机物进行好氧分解，在厌氧环境中，它们则能对有机物进行厌氧分解。在污水处理系统中，绝大部分细菌都为兼性菌。在厌氧环境中，如果进入足够的氧气，不仅能使厌氧微生物处于完全抑制状态，而且部分会中毒死亡。而好氧微生物进入厌氧状态则具有相当强的忍耐力。一般好氧细菌在厌氧环境中停留24h以后，如恢复供氧，则其生物活性会立即恢复如初。在污水处理中，我们会注意到，停止曝气几天的活性污泥在恢复曝气以后会在较短时间内恢复处理效果。当环境中的溶解氧高于0.20.3mg/L时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.20.3mg/L接近于零时，兼性菌则
43、转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌都基本停止了呼吸，而有一部分好氧菌（大多数为丝状菌）则生长良好，处于优势。这一类特殊的好氧菌则称之为微好氧菌。丝状菌一般都属于微好氧菌。在活性污泥工艺中，当溶解氧不足时，微好氧菌常导致污泥膨胀。3）影响微生物活性的其它因素）影响微生物活性的其它因素营养：营养：污水处理中C：N：P最合适为100：5：1，如果某种营养不足，就应予以补充，否则将影响微生物的生长，进而影响处理效果。温度：温度：水处理中的微生物绝大部分适宜生长在2035之间。在适宜的温度范围内，温度越高，微生物的活性越强，处理效果也越好；反之温度越低，生物活性就越差。因此，生物处理系统夏季较冬季的处理效果更
44、高。pH值：值：要使微生物具有足够的生物活性去处理污水，一般应将pH值控制在68或69的范围内。有毒有害物质：有毒有害物质：工业废水中有很多物质能使微生物中毒死亡或活性下降，其中包括很多有机物如酚、甲醛等，也包括一些重金属离子如铜离子、镉和铅离子等；此外，一些氧化剂（如漂白粉或液氯）也可使微生物新陈代谢受阻，导致死亡。污水生物处理中，如发生微生物中毒现象，将严重影响处理效果。2.4微生物对活性污泥状况的指示作用微生物对活性污泥状况的指示作用生物相能在一定程度上反映好氧处理系统运行状况和处理质量。1）活性污泥良好时出现的生物）活性污泥良好时出现的生物当活性污泥良好时出现的生物有钟虫属、累枝虫属、
45、盖纤虫属、有肋桶纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等固着型种属或者匍匐性种属。这些生物的存在表明活性污泥具有的较高的净化效果。2）活性污泥状态恶化时出现的生物）活性污泥状态恶化时出现的生物豆形虫属、肾形虫、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、屋滴虫属、滴虫属等快速游泳型的种属是在活性污泥状态恶化时出现的生物。当这些生物出现的时候，絮凝体较小，往往在0.10.2mm以下，活性污泥的性状恶化的时候，波豆虫属、屋滴虫属和滴虫属等微小鞭毛虫类所占的比例极高。而且，当处理功能严重恶化的时候，微型动物几乎不出现，而可以观察到大量分散状的细菌，活性污泥的凝聚能力下降，松散絮体所占的比例极端增
46、高。另外，由于微小鞭毛虫类的体长大多为10m以下，因此，镜检时应加以注意。原生动物少的现象，是在BOD负荷极高或者溶解氧不足或者有害物质流入的时候出现。3）从活性污泥恶化恢复到正常时出现的生物）从活性污泥恶化恢复到正常时出现的生物（中间活性污泥性生物）中间活性污泥性生物有漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等慢速游泳的或匍匐行进的生物。这些生物很少是以优势出现的，而且这些生物是在过渡期内出现的，所以能大量地观察到的时间不过510天左右。4）活性污泥分散，解体时出现的生物）活性污泥分散，解体时出现的生物活性污泥分散，解体时的指标性生物为变形虫属和简变虫属等肉足类，如在1ml混合液中出现一万个以上的个体时
47、，絮凝体变小，出水浑浊并呈白色。出现这种状态之后再采取措施就已经太晚了，所以只要发现这些生物急剧增加，就要减少回流污泥量，通过这样的操作可以使解体现象得到某种程度的控制。5）活性污泥膨胀时出现的生物）活性污泥膨胀时出现的生物球衣菌属、发硫菌属、诺卡菌属、各种霉菌等丝状微生物是导致活性污泥膨胀的主要生物。一旦这种丝状微生物异常增长，活性污泥呈棉絮状，而且在静置状态下也不容易沉淀。如将膨胀污泥置于显微镜下观察就可见到断线条状的丝状微生物互相缠绕着。在膨胀污泥中也出现微型动物，但其个体数一般比正常污泥少。由丝状微生物导致的污泥膨胀通常在下列几种情况下可以观察到的：BOD:N和BOD:P的比率高；pH
48、值低；BOD负荷高；入流污水中低分子碳水化合物多；水温低；流入重金属等有毒物质等。6）溶解氧不足时出现的生物）溶解氧不足时出现的生物溶解氧不足时出现的生物主要有，贝日阿托菌属、扭头虫属、新态虫属等。当这一类生物出现在曝气池内时，有时活性污泥呈黑色，并散发出腐败的臭味。所以当出现这种生物相时需要向构筑物内增加送气量，以提高溶解氧浓度。7）过分曝气时出现的生物）过分曝气时出现的生物经持续地过分曝气而使溶解氧超过5mg/L时，就会出现各种肉足虫类和轮虫类。在形成这种生物相的情况下，减少送气量也不会有什么问题。8）污水浓度和）污水浓度和 BOD 负荷很低时出现的生物负荷很低时出现的生物当污水浓度和BO
49、D负荷很低时会出现以游仆虫属、旋口虫属、轮虫属、表壳虫属、鳞壳虫属等占优势的生物。这种生物多，也标志着硝化作用正在进行。在形成这种生物相的情况下，即使提高BOD负荷进行运转也不会有什么问题。因此，当采用两套处理系统时可只运行一套，以便节省能量。9）有害物质流入时生物相的变化）有害物质流入时生物相的变化原生动物和轮虫类等微型动物受有害物质的影响比细菌更敏感，因此，根据微型动物的观察结果可以推断有害物质对活性污泥的影响。在活性污泥性生物中最容易受到影响的是楯纤虫属。因此，当出现楯纤虫属急剧减少的现象时，就可以判定为受到了有害物质的影响或者是某些环境条件的变化。此时，一方面要提高曝气池的微生物浓度，
50、另一方面必须采取措施，去除污染源中的有害物质。第二部分第二部分 污水处理单元污水处理单元1.预处理及初级处理预处理及初级处理1.1格栅间格栅间1.1.1工艺原理及过程工艺原理及过程格栅的主要作用是将污水中大块污物拦截出来来保护水泵和防止管道堵塞。格栅上的拦截物称为栅渣。1） 格栅的种类格栅的种类按栅条形式分：直棒式、弧形式、辐射式、转筒式和活动式。常见直棒式。按栅距分：粗格栅，栅距大于40mm；中格栅，栅距在1640mm；细格栅，栅距310mm。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅。按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅2）格栅工艺参数）格栅工艺参数过栅流速和水头损失，这两个参数在运行管理中
51、非常重要，污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.40.9m/s，格栅后流速控制在0.61.0m/s。过栅流速不能太大，否则将把应拦截下来的软性栅渣冲走，同时也不能太小，过栅速度不能低于0.6m/s，否则栅前管渠内的流速低于0.4m/s，污水中粒径较大的砂粒在栅前沉积。3）栅渣清除方式）栅渣清除方式粗格栅的栅渣一般人工清除（但大型污水厂则采用机械清除）；中格栅、细格栅一般采用机械清除。按齿耙的传动方式，齿耙式除污机分为：高链式、连续自动回转式、钢绳式移动格栅污机。安装方式有垂直安装、倾斜安装。1.1.2运行管理运行管理1）过栅流速的控制）过栅流速的控制合理控制过栅流速，最大程度发挥拦截作用，保持最
52、高拦污效率。具体情况应视实际污物的组成、含砂量的多少及格栅距等具体情况而定。2）栅渣的清除）栅渣的清除及时清除栅渣是控制过栅流速在合理范围内的重要措施。1.1.3格栅除污机的维护保养格栅除污机的维护保养巡检时应注意有无异常声音，观察栅条是否变形，应定期加油保养。链条式除污机的链瓣如有断裂应及时更换。1.2提升泵房提升泵房1.2.1工艺原理及过裎：工艺原理及过裎：污水厂的污水提升泵站的作用是将污水提升至后续处理单元所需要的高度，使其实现重力流。泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。1.2.2运行与管理运行与管理1）集水池的维护）集水池的维护污水进入集水池后速度放慢，一些泥砂可能沉积下来，使有效容积减
53、少，影响水泵工作，因此集水池要根据具体情况定期清理。清理集水池时，应特别注意防止检修人员中毒。先停止进水，用泵排空池内存水，然后强制通风，应特别注意，操作人员下池后，通风强度可适当减小，但绝不能停止通风，每名检修人员在池下工作时间不可超过30min。2）泵组的运行调度）泵组的运行调度泵组的运行操作应考虑以下原则。保证来水量与抽升量一致。保持集水池高水位运行，这样可降低水泵扬程，在保证抽升的前提下降低能耗。水泵的开停次数不可过于频繁。机组均衡运行，泵组内每台水泵的投运次数及时间应基本均匀。1.3沉砂池沉砂池1.3.1工艺原理及过程工艺原理及过程砂是城市污水中相对密度较大，易沉淀分离的一些颗粒物质
54、。主要包括无机性的砂粒，砾石和有机性的颗粒，如果核皮、骨条、种粒等。除砂可减少后续工艺流程中机械部件、污泥泵的磨损、减少管道的堵塞，避免砂粒在曝气池和污泥消化池中的积累以致减少有效容积。沉砂池是采用物理原理将砂从污水中分离出来的。按照物理原理或结构形式的差别，沉砂池分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流（或涡流）沉砂池等。1）平流沉砂池）平流沉砂池（见右图）平流沉砂池工艺参数主要是污水在池内的水平流速和停留时间。水平流速决定沉砂池所能去除的砂粒的粒径大小，一般控制在0.150.30m/s。污水在池内的停留时间决定砂粒去除效率。停留时间越长，砂粒去除效率越高。但停留时间太长，非但除砂效率不
55、能继续增加，反而导致有机污泥大量沉淀。因而最大流量时停留时间不小于30s，一般采用3060s。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。2）曝气沉砂池）曝气沉砂池（见右图）曝气沉砂池的工艺参数有曝气强度、停留时间、水平流速和旋转速度。在实际运行中，曝气强度是一个最重要的工艺控制参数，有三种表达方式：第一种是单位污水量的曝气量，一般控制在每立方米污水0.10.3m3空气；第二种是单位池容的曝气量，一般控制在每立方米池容每小时25m3空气；第三种是单位池长的曝气量，一般控制在每米池长每小时1628m3空气。停留时间一般为13min，水平流速一般控制在0.060.
56、12m/s。3）旋（涡）流沉砂池）旋（涡）流沉砂池（见右图）旋（涡）流沉砂池为圆形，中心设有1台可调速的旋转桨板，进水渠道在圆池的切向位置，出水渠道对应圆池中心，中心下部设有积砂斗。在进水渠道与池体相接处设有挡板，污水从切线方向进入沉砂池后，受挡板作用流向池底，继而在向心力和螺旋桨作用下，形成复杂的涡螺流态。砂粒藉重力沉向池底并向中心移动，由于越靠中心，水力断面越小，流速越大，砂粒被冲入中心的积砂斗内。从径向看涡螺流态，污水在池壁处向下流，至池中逐渐改为向上流，有机物由于密度较小，则在池中心随污水的上流而排出池外。旋（涡）流沉砂池的主要工艺参数是进水渠道内流速、圆池的水力表面负荷和停留时间。进
57、水渠道内的流速以控制在0.60.9m/s为宜，水力表面负荷一般为200m3(m2h)，停留时间一般为2030s。1.3.2运行与管理注意事项运行与管理注意事项1）操作人员应根据水量的变化，及时调节沉砂池进水闸门，保证各池进水均匀。2）应根据沉砂量的多少及变化规律，合理安排排砂次数，保证及时排砂。下雨时应增加排砂次数或连续排砂。3）曝气沉砂池运行时空气提砂机的曝气应根据水量、水质的变化进行调节，水量变小、水质含泡沫多时应减少曝气量，水量变大，水质含泡沫少时应增大曝气量。沉砂池在运行中，不得随意停止供气。4）经常巡查进水颜色、PH值、浮渣等情况。沉砂池排出的沉砂及时外运，不宜长期存放。5）无论是行
58、车带动砂泵排砂还是链条式刮砂机，由于故障或其它原因停止排砂一段时间后，都不能直接启动。应认真检查池底积砂槽内砂量的多少，如积砂太多，应排空沉砂池，以免由于过载而损坏设备。6）沉砂池一年小修一次，对磨损严重的零部件及时更换，如有油漆脱落应重新刷涂，运行两年后，彻底清池检修一次。1.4初沉池初沉池初沉池一般设在污水处理厂的沉砂池之后，生化池之前，它是预处理构筑物。1.4.1初沉池的作用初沉池的作用初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的30，按去除单位重量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤。初沉池的主要作用如下。1）去除可沉
59、物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用；4）由于初沉池容积较集水池、格栅井和沉砂池大得多，对成分不断有变化的废水（尤其是工业废水）起一定的调节作用，以免对后续生化处理造成冲击。有些废水处理工艺系统将二沉池污泥回流至初沉池，使初沉污泥可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，以进一步提高初沉池对BOD的去除率。为了提高初沉池对悬浮物和胶体物质的去除率，还可以在初沉池进水端投加混凝剂。在生物脱氮除磷系统中，当废水中碳源不足时，常采取超越初沉池的操作方法，以提高废水的C/N或C/P比值，改善系统的脱氮除磷效果。初沉池运行
60、不好会影响二级处理，使二级处理出现固体或BOD超负荷，并使二级处理产生更多的污泥，污泥中惰性成分较多。初沉池中油脂去除不好会影响二级处理的充氧以及生物滤池的正常运行，还可影响到污泥泵，使之容易损坏。1.4.2沉淀过程沉淀过程根据污水中悬浮浓度的高低和絮凝性能的强弱，沉淀过程分为四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀。初沉池的初期沉淀属于自由沉淀，但很快形成絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的初期也属于絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的中期以及化学絮凝体在混凝沉淀池中的沉淀均属于成层沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的后期，污泥在浓缩池内的重力浓缩均属于压缩沉淀。1.4.3初沉池的型式初
61、沉池的型式根据池内的水流方向，初沉池通常有平流式、竖流式和辐流式三种基本形式。平流初沉池和竖流初沉池一般适用于中小处理水量的场合，其中竖流初沉池具有占地少、深度大的特点，大多应用于地质情况较好、地下水位较低的地区；大中型污水厂则广泛采用辐流初沉池和平流初沉池。另外，根据浅层沉淀原理在初沉池内设置斜管或斜板构成斜管或斜板初沉池，以节省占地面积和提高沉淀效率。初沉池的排泥也有重力排泥、泵吸排泥等不同的方式，有些初沉池还设有机械驱动设备（中心驱动和周边驱动）以带动池表面的刮渣板和池底的刮泥板，以加速污泥的汇集与清除。1.4.4初沉池的运行与管理初沉池的运行与管理1）工艺控制）工艺控制水力负荷太高，S
62、S的去除率将会下降，水力负荷过低，不但造成浪费，还会因污水停留过长使污水腐败，运行过程中应控制好水力停留时间、堰板水力负荷和水平流速在合理的范围内，水力停留时间不应大于1.5h，堰板溢流负荷一般不应大于10m3（mh），水平流速不能大于冲刷流速50（mm/s）。如发现上述任何一个参数超出范围，应对工艺进行调整。2）刮泥操作）刮泥操作污泥在排出初沉池之前首先被收集到污泥斗中。刮泥有两种操作方式：连续刮泥和间歇刮泥，采用哪种操作方式，取决于初沉池的结构形式，平流沉淀池采用行车刮泥机只能间歇刮泥，辐流式初沉池应采用连续刮泥方式，运行中应特别注意周边刮泥机的线速度不能超过3m/min，线速度太高会使周
63、边污泥泛起，直接从堰板溢流走。3）排泥操作）排泥操作排泥有连续和间歇排泥两种操作方式。平流沉淀池采用行车刮泥机只能间歇排泥，刮泥与排泥必须协同操作，周期一致。每次排泥持续时间取决于污泥量、排泥泵的容量和浓缩池要求的进泥浓度。4）初沉池运行管理的注意事项）初沉池运行管理的注意事项根据初沉池的形式和刮泥机的形式，确定刮泥方式、刮泥周期的长短，避免沉积污泥停留时间过长造成浮泥，或刮泥过于频繁或刮泥过快扰动已沉下的污泥。初沉池一般采用间歇排泥，最好实现自动控制；无法实现自控时，要总结经验，人工掌握好排泥次数和排泥时间；当初沉池采用连续排泥时，应注意观察排泥的流量和排泥的颜色，使排泥浓度符合工艺的要求。
64、巡检时注意观察各池出水量是否均匀，还要观察出水堰口的出水是否均匀，堰口是否被堵塞，并及时调整和清理。巡检时注意观察浮渣斗上的浮渣是否能顺利排除，浮渣刮板与浮渣斗是否配合得当，并应及时调整，如果刮板橡胶板变形应及时更换。巡检时注意辨听刮泥机、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查是否有部件松动等，并及时调整或检修。按规定对初沉池的常规的检测项目进行化验分析，尤其是SS等重要项目要及时比较，确定SS的去除率是否正常，如果下降应采取整改措施。2. 生物化学处理生物化学处理2.1生物化学处理原理生物化学处理原理2.1.1有机物降解过程有机物降解过程1）好氧生物处理的原理）好氧生物处理的原理废水的好氧生
65、物处理是一种在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水中存在的各种有机物，主要以胶体状、溶解体的有机物为主，作为微生物的营养源。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便进一步回到自然环境和妥善处置。在水处理过程中，微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在并起作用的。所谓活性污泥，就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。而生物膜其实就是附着在填料上呈薄膜状的活性污泥。活性污泥因具有以下几个主要特性，而使它具有净化废水的作用。具有很
66、强的吸附能力。生活污水在1030min内可因活性污泥的吸附作用而去除多达8590的BOD。此外，废水中的铁、铜、铅、镍、锌等金属离子，有大约3090能被活性污泥通过吸附去除。具有很强的分解、氧化有机物的能力。活性污泥还具有良好的沉降性能。2）厌氧生物处理的原理）厌氧生物处理的原理废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部能量以甲烷（CH4）的形式出现。同时，仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分，故厌氧法相对好氧法来讲，污泥增长率小得
67、多。有机物的厌氧分解过程（如下图）依据微生物生理类群的代谢差异，可分为三个阶段：水解发酵阶段（也称酸化）；产氢产乙酸阶段；产甲烷阶段。废水的厌氧生物处理工艺由于不需另加氧源，故运转费用低；且可回收利用生物能（甲烷），剩余污泥量也少得多；此外，厌氧生物处理对营养物的要求低于好氧生物处理对营养物的要求。这些都是厌氧生物处理工艺的优点。其主要缺点是由于厌氧生化反应速度较慢，故反应时间长，反应器容积较大；而且，要保持较快的反应速度，就要保持较高的温度，消耗能源。总的来说，对有机污泥的消化以及高浓度（一般BOD52000mgL）的有机废水均可采用厌氧生物处理。2.1.2生物除磷生物除磷1）生物除磷过程）
68、生物除磷过程生物除磷是指利用聚磷菌一类生物，能够过量的在数量上超过其生理需要从外部环境（污水中）摄取磷，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成富含磷的污泥再排出污水处理系统之外，达到从废水中除磷的作用。生物除磷机理如下。厌氧区厌氧区A.发酵作用：在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物（BOD）转化成低分子发酵产物（VFA）。B.聚磷菌释放磷：聚磷菌吸收厌氧区产生的VFA或来自污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化为细胞内碳能源存储物（PHB/PHV），所需的能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解。并导致磷酸盐的释放。好氧区好氧区A.磷的吸收：细菌以聚磷的形式存储超出生长需要的
69、磷量，通过PHB/PHV的氧化分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷合成。B.合成新的聚磷菌细胞，产生富磷污泥。剩余污泥剩余污泥通过排放剩余污泥，将磷排出系统之外去除磷。2）影响除磷效果的主要因素）影响除磷效果的主要因素.出水SS：出水的SS浓度以及它们的含磷量对生物除磷工艺的运行效果有相当大的影响。.用于除磷的有效有机物。.泥龄：泥龄越长除磷能力相应降低。.厌氧区的硝态氮：进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。.污水温度：较低的水温可能会降低除磷效率，但可以通过延长在厌氧区的停留时间来解决。.磷吸收区的DO浓度：会影响磷的吸收效率，但只要有足够的好氧时间就不会影响磷的去除量。2.1.3生物
70、脱氮生物脱氮1）生物脱氮过程）生物脱氮过程生物脱氮主要依赖于一大类反硝化菌的异化反硝化作用，这类菌是属于异氧的兼性厌氧细菌，它们在缺氧的条件下，利用硝酸盐作为电子受体，以有机含碳化合物为电子供体（碳源），进行无氧呼吸，使硝酸盐还原成分子氮逸出，从而达到脱氮的目的。污水中的总氮通过以下3个途径被脱出。氨化反应氨化反应：有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮。例如氨基酸（RCHNH2COOH）的分解。硝化作用硝化作用：在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化。首先，在亚硝酸菌的作用下，氨（NH4）转化为亚硝酸氮。在这之后，亚硝酸氮在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸氮。反硝化作用反硝化作用：反
71、硝化反应是指硝酸氮（NO3N）和亚硝酸盐氮（NO2N）在反硝化菌的作用下，被还原成气态氮（N2）的过程。反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌，其反应可分为同化反硝化和异化反硝化。2）影响脱氮效果的主要因素）影响脱氮效果的主要因素对硝化细菌的影响因素对硝化细菌的影响因素A.溶解氧（溶解氧（DO）：）：溶解氧的含量不能低于1mg/L。当F/M低时，DO较低，硝化良好；F/M中等时，DO必须保持在较高条件下，方能保证硝化良好。B.温度（温度（T）：）：硝化反应适宜的温度是2030，15以下时，硝化反应速度下降，低于4时完全停止。C.pH值：值：硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值是7.08.0。在这一
72、最佳值的条件下，硝化菌硝化速率基本不受影响。D. 污泥龄：污泥龄：为了使硝化菌群能够在连续流反应器中存活，微生物在反应器内的停留时间必须大于自养型硝化菌的最小世代时间，否则硝化菌的流失率将大于净增殖率，使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对于泥龄的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上。E.重金属及有害物质：重金属及有害物质：除重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4+-N、高浓度的NOX+_N等。对反硝化作用的影响因素对反硝化作用的影响因素A.碳源：碳源：能为反硝化菌所利用的碳源是多种多样的，但从污水生物脱氮工艺来考虑，可分为以下几类。.污水中所含的碳源：污水中所含的碳源：当废
73、水中BOD5/TKN46时，即可认为碳源充足，无需外加碳源。.外加碳源：外加碳源：当源水中C、N比值过低须投加有机碳源。多采用投加甲醇，因为它被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难于降解的中间产物，而且反硝化速率高。B.pH值：值：是反硝化反应的重要影响因素，对反硝化菌最适宜的pH值是7.07.5，在这个pH值条件下，反硝化速率最高，当pH值高于8或低于6时，反硝化速率将大为下降。C.溶解氧：溶解氧：反硝化菌只有在无分子氧而同时存在硝酸和亚硝酸离子的条件下，它们才能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。如反应器内溶解氧较高，将使反硝化菌利用氧进行呼吸，抑制反硝化菌体内硝酸盐还原酶的合
74、成，阻碍硝酸盐氮的还原。但是，另一方面在反硝化菌体内某些酶系统组分只是在有氧条件才能合成，这样，反硝化菌以在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜。溶解氧应控制在0.5mg/L以下。D.温度（温度（T）：）：反硝化反应的适宜温度是2040，低于15时，反硝化菌的增殖速度降低，代谢速度也降低，从而降低了反硝化速率。2.2评价活性污泥的指标与活性污泥质量的判断评价活性污泥的指标与活性污泥质量的判断2.2.1评价活性污泥的指标评价活性污泥的指标活性污泥的好坏直接影响着污水的生物处理效果，是二级污水处理厂处理水质优劣的关键所在，通过分析曝气池中活性污泥的情况，可判断曝气池的工作状况如何。1）混合液悬浮固体浓度
75、（）混合液悬浮固体浓度（MLSS）混合液悬浮固体浓度是指曝气池中混合液单位体积的固体重量（mg/L），是计量活性污泥数量的指标，同时可作为粗略计量活性污泥微生物量的指标。2）混合液挥发性悬浮固体浓度（）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）混合液挥发性悬浮固体浓度是指混合液悬浮固体中有机物的重量。一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对于生活污水常在0.75左右。3）污泥沉降比（）污泥沉降比（SV%）污泥沉降比是曝气池混合液在1000ML量筒中，静置30min后，沉淀污泥与混合液的体积比（%）。SV可以反映曝气池正常运行时的污泥状态，可用以控制剩余污泥排放，它还能及时反映出污泥膨胀等异
76、常现象。4）污泥指数（）污泥指数（SVI）污泥指数指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积（以mL计）。即：SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥SVI常在50300的之间，SVI值低，沉降性能好，但吸附性能力较差，高值说明沉降性能不好，但有较好的吸附性能。SVI太大或太小，在运行管理上都不利于出水质量的提高。5）污泥龄（）污泥龄（SRT）污泥龄是指系统内的活性污泥总量与排放的剩余污泥量之比值（单位：d），即活性污泥在整个系统内的平均停留时间，一般用SRT表示。如曝气池系统的污泥龄亦即新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，它与污泥负荷成反比，负荷低，
77、新增污泥量少，污泥泥龄就长，反之就短。6）污泥负荷（）污泥负荷（FM）入流污水BOD的量（代表食物，即有机污染物）和活性污泥量（微生物量）比值称为污泥负荷，可用F/M表示。单位：kgBOD5（kgMLVSSd）.污泥负荷日生物池进水BOD5总量（进水量浓度）生物池中MLVSS总量（MLVSS池容积）污泥负荷主要靠调节生物池MLVSS值来控制。2.2.2活性污泥质量的判断活性污泥质量的判断可通过以下几方面判断活性污泥质量的好坏：外观、颜色、气味；生物相镜检分析；性能指标，如沉降比、污泥体积指数等。1）正常活性污泥：）正常活性污泥：絮状结构、棕黄色、有点土腥味，几乎无臭味，混合液比重约1.0021
78、.003，沉降吸附性能均很好，污泥指数为50300，沉降时有明显的泥水分界面，镜检可见菌胶团生长好，常有以固定纤毛虫（钟虫）为主的原生动物，还有少量楯纤虫、吸管虫、轮虫、线虫、并有少量丝状菌。2）膨胀污泥：）膨胀污泥：结构松散，很轻，沉降性能差，污泥指数在300以上，污泥中有大量粘丝，膨胀后期的污泥呈灰白色，镜检可见以丝状菌为主，原生动物极少。3）老化污泥：）老化污泥：由于曝气时间过长，供氧过多，或进水有机浓度较低，使微生物处于饥饿状态而引起自身氧化，进入衰老期。这时污泥就变碎、变轻、颜色变淡，污泥结构破坏，吸附性能很差，镜检可见丝状菌衰老，楯纤虫大量出现。4）生污泥：）生污泥：进水浓度较高，
79、负荷较大，曝气时间不足，使污泥颜色较深，出水透明度很差，镜检可见菌胶团不成熟，有些游离细菌，原生动物极少。5）腐化污泥：）腐化污泥：污泥管堵塞或二次沉淀池有死角，污泥发生厌氧分解而大量上浮，污泥色黑且有臭味。6）反硝化污泥：）反硝化污泥：一般为灰黄色，像浮渣一样浮在水面上，由于内含氮气气泡，质轻，起始时无严重臭气。2.3活性污泥回流与剩余污泥排放的控制活性污泥回流与剩余污泥排放的控制1）活性污泥回流）活性污泥回流污泥回流的作用：将污泥排出二沉池；保证生物池有足够的微生物浓度。回流污泥量Qr与进水流量Q之比称为回流比（用r表示）：r=QrQ。回流比r与曝气池中的MLSS，二沉池底流RSSS之间的
80、关系：回流量的调节一般用四种方法进行估算。根据二沉池泥层的高度进行调节根据二沉池泥层的高度进行调节二沉池泥层过高过低都会使出水悬浮物增加，从而降低出水水质，我们可定时测定二沉池泥层的厚度，通过改变回流量的大小，使泥层保持在距沉淀池底部的1/4高处。根据进水流量来进行调节根据进水流量来进行调节当污水流量发生变化的时候，曝气池和二沉池之间产生了活性污泥的相互转移。污水量增大，曝气池污泥浓度被稀释，原来较浓的污泥被冲到二沉池，二沉池泥面升高，污水量减少，则二沉池的污泥又会转移到曝气池，所以应根据污水量的增大或减小来增大和减小回流量。根据污泥沉降体积估算根据污泥沉降体积估算 SV值大，回流量大，SV小
81、则需小的回流污泥量根据污泥沉降曲线调节根据污泥沉降曲线调节沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲线。易沉污泥达到最大浓度所需时间短，沉降性能差的污泥达到最大浓度则需要较长的时间。沉降曲线的拐点对应的沉降比是该种污泥的最小沉降比，据此确定的回流量可使污泥在池内停留时间较短，同时污泥浓度较高2）剩余污泥量的控制）剩余污泥量的控制控制目前有四种方法：a.根据活性污泥浓度（MLSS或MLVSS）作排泥控制；b.根据污泥负荷kgBOD5（kgMLSSd）作排泥控制；c.根据污泥在1000mL量筒中的30min沉降率（）作排泥控制；d.根据活性污泥在系统里的停留时间，即根据污泥的泥龄作排泥控制。2.4二沉池二
82、沉池二沉池可分为竖流式、平流式、辐流式三种形式，现在多采用辐流式。由于二沉池污泥的流动性能，沉淀性差，所以二沉池较初沉池大，停留时间长。2.4.1二沉池的作用二沉池的作用二沉池的主要作用是维持前道生化处理所产生的废水水质，排出剩余污泥和回流污泥。为此，须从二沉池中连续或至少以较短的时间间隔排走污泥，以保证二沉池污泥具有正常的生物活性，并防止二沉池污泥发生厌氧而导致固体物升至表面，增加出水的BOD和SS。2.4.2二沉池的运行管理二沉池的运行管理1）操作人员根据池组设置、进水量的变化，调节各池的进水量，使各池均匀进水。2）二沉池的污泥须连续排放。3）二沉池的浮渣用漏水勺捞起，专门收集外运处理。4
83、）二沉池出水堰板定期清洗，及时清除挂在堰板上的浮渣和挂在出水堰口的生物膜和藻类，并需经常检查和校正，保持堰板水平，避免短流。5）巡检时仔细观察出水的感官指标，如污泥界面的高低变化、悬浮污泥的多少、是否有污泥上浮现象，发现异常现象应及时采取相应措施解决，以免影响出水水质。6）巡检时应注意辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动，并及时调整或检修。7）刮吸泥机在运行中，不得太多人同时上其操作平台。8）应经常巡视检查二沉池吸泥（或排泥）管是否畅通，遇堵塞应及时疏通。9）污泥回流：应使进出二沉池的污泥保持平衡，若出池污泥大于进池污泥，则抽出的污泥中水分过多；若出池污泥小于进池污
84、泥，则二沉池会积泥。二沉池中污泥存积越少越好。10）由于二沉池埋深较大，当地下水位较高而需要将二沉池放空时，为防止出现漂池现象，要事先确认地下水位，必要时可先降低地下水位再排空。11）遇设备、设施有异常情况，及时上报并采取相应措施。2.4.3出水异常情况分析出水异常情况分析异常现象症状异常现象症状 分析及诊断分析及诊断 解决对策解决对策 二沉池泥面过高丝状菌过量生长，MLSS值过高增加排泥二沉池表面积累一层解絮污泥微型生物死亡，污泥解絮，出水水质恶化，COD、BOD上升，进水中有毒物质浓度过高或PH值异常停止进水，有条件的排泥后投加营养，引进生活污水使污泥复状或引进新污泥菌种二沉池有细小污泥不
85、断外漂污泥缺乏营养，瘦小；进水中氨氮浓度高，C/N不合适，池温过高（35）；转碟机转速过高使絮粒破碎投加营养物质，引进生活污水，提高FM，停开一个氧化沟出水PH值下降厌氧处理中负荷过高，有机酸积累降低负荷好氧处理中负荷过低，氨氮消化增加负荷二沉池上清液混浊，出水水质差耗氧速率20mgO2/gMLVSSh，污泥负荷过高，有机氧化不完全减少进水量，减少排泥污泥中毒停止进水、污泥复壮排泥不足，MLSS过高增大排泥量二沉池泥面升高，初期出水特别清澈，流量大时污泥成层外溢SV3090,SVI300ml/g，污泥镜检丝状菌占优势，污泥膨胀投加液氯、次氯酸钠，提高PH值等化学方法杀丝状菌；提高溶解氧；间歇进
86、水；增加排泥等出水BOD、COD升高污泥中毒停止进水、污泥复壮进水过浓，负荷过高提高MLSS进水中无机还原物质过高增加曝气量COD、BOD测定受氯离子的干扰排除干扰2.5污水处理单元的巡视内容污水处理单元的巡视内容1）进水泵房）进水泵房：进水泵房运行情况；闸门启闭情况及需否保养。2）格栅）格栅：及时清捞垃圾；是否有杂物影响格栅运行；注意机械格栅的完好情况。3）泵坑（或集水井）泵坑（或集水井）：是否有杂物；进水颜色、气味是否正常；水位是否过高或过低。4）沉砂池）沉砂池：进水颜色、曝气量、浮渣、排砂是否正常等。5）配水井）配水井：分配给各个初沉池、二沉池的水量均匀与否；闸门开启度；出水畅通情况等。
87、6）初沉池）初沉池：沉淀效果；出水堰是否出水均匀；浮渣有否挟带而出；初沉放泥闸门开关状态等。7）生物池配水井）生物池配水井：配水量是否符合要求，堰口是否有垃圾堵住而影响出水，调节闸门是否完好等。8）生物池）生物池：供气是否均匀；活性污泥颜色、性质、浓度等。9）二沉池配水井）二沉池配水井：配水是否均匀。10）二沉池）二沉池：出水是否均匀；有否污泥大量上浮；有无全池翻泥现象；回流井出水流量是否正常；回流污泥颜色与性状；排泥情况。11）回流污泥泵房）回流污泥泵房：运行是否正常。12）在线仪表）在线仪表：是否运行正常。13）污泥浓缩池）污泥浓缩池：撇水是否正常；有否污泥挟带而出。2.6几种典型工艺的生
88、物化学处理过程几种典型工艺的生物化学处理过程2.6.1氧化沟工艺氧化沟工艺氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺，一般不需初沉池，并且通常采用延时曝气；其结构形式采用环形沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下做水平流动（平均流速0.3ms），通常在沟内要循环几十圈，才能流出沟外，使沟内各点的污染物浓度基本一样。这是氧化沟工艺抗冲击负荷能力强的主要原因。氧化沟工艺通常采用低负荷高泥龄，一般污泥龄为1030d，污泥负荷在0.050.10kgBOD5/（kgMLSSd）之间。从运行方式上，氧化沟可分成三大类：连续工作式、交替工作式和半交替工作式。1）构造形式）构造形式基本形式的氧化沟呈封闭的沟渠形
89、。2）曝气设备）曝气设备氧化沟的曝气形式主要以表面曝气为主。常用的曝气装置有转刷、转盘、表面曝气器、射流曝气装置和微孔曝气等。与其他活性污泥法不同的是：氧化沟的曝气装置只在沟渠的某一处或几处安装，数目按处理厂规模、原污水水质及氧化沟构造决定。曝气装置的作用除给混合液供应足够的氧外，还要保证沟渠内不小于0.3ms的水流速度，以维持活性污泥的悬浮状态。3）几种常见的氧化沟）几种常见的氧化沟奥贝尔（奥贝尔（Orbal）氧化沟）氧化沟A.形状形状（见右图）沟道1约占整个系统体积的5055，沟道2、3各占约3035、1520。B.溶解氧分布溶解氧分布典型的Orbal工艺设计及运行策略是使外沟道供氧量低于
90、需氧量。外沟道供氧量通常为计算需氧量的50%-70%，其目的是使硝化、反硝化反应同时在外沟道发生。外沟为贫氧区，中沟为过渡区，内沟为富氧区。理想状况时沟内溶解氧分别为0、1、2mg/L，又称0、1、2法。由于向外沟道充氧，故硝化反应可在其中进行，然而外沟道受限制的充氧使其处于亏氧状态，故由硝化反应产生的含结合氧的硝酸盐氮在此作为补充而被消耗。这里假设异养的微生物对由硝化菌产生的硝酸盐氮进行反硝化，同时利用对氧的控制来实现对硝化及反硝化反应的控制。另外也可通过内循环方式将混合液从沟道3打回沟道1，从而将在沟道2及沟道3形成的硝酸盐氮转到沟道1进行反硝化。应用这些操作方式，脱氮效率可达90%以上。
91、对于脱磷功能则进沟前先行厌氧处理。C.工艺模型工艺模型Orbal工艺也可采用分段进料的氧化方式，将原污水全部或部分引入沟道2或3，空余的沟道可作为贮泥备用，回流污泥也可灵活进入不同沟道。这种运行方式通常是在高峰流量时采用，以减轻二沉池负荷，避免污泥流失。 DE型氧化沟型氧化沟DE型氧化沟工艺为双沟系统，二沉池与氧化沟分建，有独立的污泥回流系统。（见下图）DE型氧化沟可以去除BOD5和实现生物脱氮；若在该系统之前增设厌氧段，回流污泥与原污水在厌氧池中混合，则可以实现生物脱氮除磷。DE型氧化沟是基于时间控制的一种活性污泥法，整个运行过程可分为四个阶段（如右图所示），每循环一个过程约4-8h。通过合
92、理控制各阶段的运行时间及各沟在不同阶段的溶解氧，可以获得较低的出水N、P。卡鲁塞尔型氧化沟卡鲁塞尔型氧化沟A.单级标准卡鲁塞尔工艺单级标准卡鲁塞尔工艺单级标准卡鲁塞尔工艺设计适用于BOD5去除、氨氮去除以及延时曝气等场合。出水水质可达到BOD5:TSS:NH3-N=10:15:1(mg/L，下同)。有缺氧段的卡鲁塞尔工艺，可在单一池内实现部分反硝化作用，适用于有反硝化要求、但要求不高的场合。出水水质通常可达到BOD5:TSS:NO3-N=20:20:12以下。卡鲁塞尔AC工艺是在氧化沟上游加设厌氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效抑制活性污泥膨胀，同时为生物除磷提供了先进行磷的释放、后进行磷的
93、过度吸收的场合。出水中磷的含量通常在2.0mg/L以下。以上两种工艺一般用于现有氧化沟的改造，与标准的卡鲁塞尔工艺相比变动不大，相当于传统活性污泥工艺的A/O和A2/O工艺。B.卡鲁塞尔卡鲁塞尔denit IR/卡鲁塞尔卡鲁塞尔2000工艺工艺卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000氧化沟系统是在普通卡鲁塞尔氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区（又称前反硝化区），实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。原水和二沉池回流污泥在厌氧池中搅拌混合。此时在厌氧池中完成下列反应：a.厌氧池中的兼性反硝化菌异化原水和回流污泥中的硝酸盐和亚硝酸盐，得以脱氮；b.厌氧池中的兼性细菌将可溶性BOD5转化成挥发性脂肪酸(
94、VFA)，聚磷菌获得VFA将其同化成聚羟基丁酸脂(PHB)，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧池后紧接缺氧池，微生物在缺氧池中完成下列反应：a.缺氧池中的兼性反硝化菌异化厌氧出水和普通卡鲁塞尔氧化沟中分流过来的硝酸盐和亚硝酸盐，使脱氮更为充分；b.缺氧池中的聚磷菌利用后续普通卡鲁塞尔氧化沟中分流而来的混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐所提供的电子吸磷，避免同时反硝化和吸磷时BOD5的不足；后续卡鲁塞尔氧化沟完成了硝化、吸磷和去除有机物等过程。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000型氧化沟（如右图所示）由于其特殊的预反硝化区的设计（占氧化沟体积的15%），在缺氧条件下进水与一定量的混合液
95、混合（该量可通过内部回流控制阀调节）；剩余部分（体积的85%）包括有氧和缺氧区，用于进行同时硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座卡鲁塞尔2000型氧化沟中都配有相当数量的表曝机，实现沟内水体的推流、混合和充氧。系统的供氧量可以通过控制沟内表曝机运行台数的多少进行调节，另外从节能的角度考虑，每沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速，并防止活性污泥在进水BOD5含量低的情况下发生沉淀。通过设在曝气机周围的侧向导流渠,可充分利用氧化沟原有的渠道流速，在不增加任何回流提升动力的情况下，将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池，与原水混合并进行反硝化反应。卡鲁塞尔denitI
96、R/卡鲁塞尔2000系统保留了反硝化过程的一切优点，包括可恢复硝化阶段约50%的碱度，可利用缺氧条件去除部分BOD5，从而节省曝气能耗，以及改进活性污泥性能等。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000工艺与其他反硝化工艺相比，最突出的优点是可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的总氮去除率，同时无需任何回流提升动力。对于较大规模的污水厂来说，采用卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统，节能的潜力是巨大的。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统出水水质可达到BOD5:TSS:TN=10:15:(710)。在卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000的基础上增加前置缺氧池，可以达到脱氮除磷
97、的目的，被称为卡鲁塞尔denitIRA2C/卡鲁塞尔2000工艺。出水水质可达到BOD5:TSS:TN:TP=10:15:(710):(12)。C.四阶段和五阶段卡鲁塞尔四阶段和五阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统系统四阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统下游加了第二缺氧池及再曝气池，实现更高程度脱氮，出水达到BOD5:TSS:TN=10:15:3。五阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在卡鲁塞尔denitIRA2C/卡鲁塞尔2000系统的下游增加了第二缺氧池及再曝气池，实现了更深程度的除磷和脱氮，出水水质达到BOD5:TSS:TN:TP=10:15:
98、3:1。D.卡鲁塞尔卡鲁塞尔3000工艺工艺卡鲁塞尔3000的优点是占地面积小、运行高度灵活、工艺管线少。. 工艺设计工艺设计处理工艺中有一个前置反硝化区。在反硝化过程中污水中易生物降解的有机碳得到了最优化的利用，保证在最低水温7的条件下，出水总氮的含量仍可低于10mg/L。另外，前置反硝化区与在其上游的厌氧区结合在一起，对生物除磷是十分有益的。持续低浓度的硝酸盐有助于对磷有富集积累作用的微生物菌群的选择，从而在很低的温度下也可以实现磷的去除。因而前置反硝化区的设置，使得在反硝化条件下能够促进磷的生物富集。这种磷的富集吸收，在反硝化和富磷吸收过程中没有足够COD的情况下，对于曝气区中磷的去除是
99、十分有利的。.卡鲁塞尔卡鲁塞尔3000系统的布置系统的布置（见右上图）采用了一种一体化的设计。从中央到其周围的环形区域，依次排列着以下单元：一个进水井和用于回流污泥的分配井；一个分为四段的选择池；一个分为四段的厌氧池。.卡鲁塞尔卡鲁塞尔3000系统与卡鲁塞尔系统与卡鲁塞尔2000系统相比的优点系统相比的优点增加了池深，减少了占地面积，降低造价同时提高了耐低温能力(可达7)；曝气设备设计巧妙，表曝机下安装导流筒，抽吸缺氧的混合液，采用水下推进器解决流速问题；使用了先进的曝气控制器QUTE。4）氧化沟运行管理）氧化沟运行管理操作人员应调节各池进水量，使各池均匀配水。通过调整污泥负荷、污泥泥龄、污泥
100、浓度及溶解氧浓度等方式进行工艺控制。操作人员应注意观察活性污泥的生物相、污泥颜色、状态、气味等，如发现异常应及时上报调度或生产室并适时进行工况调整。因水温、水质或氧化沟运行方式的变化，在二沉池引起污泥膨胀，污泥上浮等不正常现象，应分析原因，并针对具体情况，调整系统运行状况，采取适当措施。氧化沟出现大量泡沫时，应根据泡沫颜包分析原因，采取相应措施恢复正常。5）氧化沟处理效果的影响因素）氧化沟处理效果的影响因素水温水温水温对活性污泥中的细菌有着较大的影响。对任何一种细菌都有一个最适生长温度，在一定的温度范围内，随着温度的上升，细菌生长加速。但温度过高，细菌生长速度降低。活性污泥是一个由多种细菌组成
101、的混杂的群体。各种细菌的最适生长温度范围和最低、最高生长温度点都不一致，在水温随季节逐月缓慢变化时，存在着一个天然的驯化或淘汰的过程，与变化的水温相适宜的细菌逐渐繁殖并不断增多。氧化沟在气温039范围内基本上能保持正常运行，但处理效果受水温影响，水温降低处理效果将降低。另外在低温下运行维持不同MLSS浓度处理效果变化不显著，在中、高温季节可适当降低MLSS浓度，而在冬季为维持系统的运行稳定性，可适当提高MLSS浓度。当水温低于13时，生物处理效果开始加速降低。当水温低于4时，几乎无处理效果。可在冬季水温低时维持池内有较高的MISS，使之仍保留有一定的处理效果。在由最适生长温度向最高生长温度过渡
102、的温度范围，细菌的代谢速率很高，可使胶体基质作为呼吸基质而被消耗，使污泥结构松散或解絮，吸附能力降低，并使出水漂泥、SS升高，结果出水BOD5反而转差。温度升高还会使水体饱和溶解氧值降低，供氧不足会使溶解氧不足、污泥腐化而影响处埋效果，故对水温高的工业废水应予以降温。在日常管理时，我们应注意防止水温的突变。水量、水质水量、水质氧化沟处理效果会因水量、水质的变化而变化。提高水质的可生化性，是保证氧化沟处理效果的关键因素。增加厌氧酸化的前期处理构筑物，可使难以生物降解的大分子变为脂肪酸类的小分子，使其可生化性提高，为氧化沟创造有利的条件。容积负荷容积负荷容积负荷是影响活性污泥增长、有机物降解的重要
103、因素。一般氧化沟设计BD5负荷为0.100.15kgBOD5（kgMLSSd），实际运行中由于进水水质波动性大，BD5负荷率控制在0.120.30kgBOD5（kgMLSSd）。氧化沟工艺有很强的抗高浓度废水或暴雨流量冲击负荷能力，主要原因有：一是低负荷设计，且多数情况下沟内能维持较高的MLSS，一时的冲击负荷不足以对微生物产生抑制作用；二是沟内的循环流量很大，为进水流量的几十倍甚至上百倍，在流态上每个沟道都具有完全混合的特征。溶解氧溶解氧溶解氧是影响有机物去除效果的一个重要因素。稀释倍数稀释倍数解决瞬时突变解决瞬时突变氧化沟具有特殊的水流混合特性，介于推流式和完全混合式之间。氧化沟每一沟的停
104、留时间较长（约为1024h），容积较大，而在正常流速下，循环一周所需时间较短（约为510min），因此污水在整个停留时间内要完成70120个循环不等。循环流量大大稀释了进入氧化沟内的原污水，再加上设计停留时间长，因此，氧化具有较强的抗冲击负荷和解决瞬间突变的能力。污泥性能污泥性能氧化沟工艺中一般不设初沉池，这既可省去单独处理初沉池生污泥的麻烦，节省投资，又可提高氧化沟内的污泥浓度，改善污泥的沉降性能，因原污水中的悬浮颗粒直接进入氧化沟，极易成为污泥絮凝的中心物质，促进较大颗粒菌胶团的形成。氧化沟具有较长的污泥龄，污泥量少、性质稳定的特点。不同的泥龄对氧化沟系统的脱氮及有机物去除情况不同。随泥龄
105、的增加，污泥负荷越低，硝化作用比较完全，氨氮去除率随之提高。但泥龄超过一定范围后，有机物的去除率变化不大，且因污泥的活性降低，脱氮效率、总氮的去除也随之下降。另外，污泥停留时间越长，必然使氧化沟中污泥总量增多，活性污泥混合液的需氧量因此增加，使水处理能耗提高。但如果氧化沟系统泥龄太短，由于硝化菌的世代周期为10d左右，当泥龄小于10d时，沟中就不适合硝化菌的繁殖与生存，致使硝化作用不完全，脱氮量减小。进水的有机物浓度进水的有机物浓度氧化沟工艺在低负荷条件下，易发生丝状菌膨胀；但负荷太高也将导致硝化不完全。因此，根据进水的有机浓度控制合适的MLSS，才能保证较好的处理效果。2.6.2A2/O工艺
106、：工艺：1） 工艺原理及过程工艺原理及过程（见右上图）A2/O工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，可去除BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷。A2/O系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成，专性厌氧和一般专性好氧菌等菌群均基本被工艺过程所淘汰。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去
107、除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。各种物质的去除过程见右下图所示的工艺特性曲线：污水进入曝气池以后，随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解，BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段，由于聚磷菌释放磷，TP浓度逐渐升高，至缺氧气段升至最高。在缺氧段，一般认为聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，TP保持稳定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段，NH3-N浓度稳中有降，至好氧段，随着硝化进行，NH3-N逐渐降低。在缺氧段，NO3-N瞬间升高，主要是由于内回流带入NO3-N，但随着反硝化的进行，NO3-N浓度迅速降低，在好氧段，随
108、着硝化进行，NO3-N浓度逐渐升高。2）工艺参数和影晌因素）工艺参数和影晌因素F/M和和SRTF/M越低，SRT越高，脱氮效率越高，而生物除磷则要求高F/M低SRT。A2/O可以以脱氮为重点，也可以以除磷为重点，也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果，也要求一定的除磷效果，F/M一般应控制在0.10.18kgBOD5kgMLVSSd），SRT一般应控制在815d。水力停留时间水力停留时间水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在12h范围内，缺氧段水力停留时间1.52.0h，好氧段水力停留时间一般应在6h以上。内回流与外回流内回流与外回流内回流比r一般在200500之间
109、，具体取决于进水TKN浓度，以及所要求的脱氮效率。一般认为，300500时脱氮效率最佳。外回流比R一般在50100的范围内。在保证二沉池不发生反硝化及二次放磷的前提下，应使r降至最低，以兔将太多的NO3-N带回厌氧段，干扰磷的释放，降低除磷效率。溶解氧溶解氧（DO）厌氧段DO0.2mg/L，缺氧段DO0.5mgL，而好氧段DO应控制在23mg/L之间。BOD5/TKN与与BOD5/TP对于生物脱氮来说，BOD5/TKN至少应大于4.0，而生物除磷则要求BOD5/TP20。如果不能满足上述要求，应向污水中投加有机物。为了提高BOD5/TKN值，宜投加甲醇做补充碳源。为了提高BOD5/TP值，则宜
110、投加乙酸等低级脂肪酸。pH和碱度和碱度污泥混合液的pH应控制在7.0之上；如果pH6.5，应外加石灰，补充碱度不足。温度温度温度越高，对生物脱氮越有利。当温度低于15时，生物脱氮效率将明显下降。而当温度降低时，则极有可能对除磷有利。毒物及抑制物质毒物及抑制物质某些重金属离子、络合阴离子及一些有机物随工业废水排入处理系统以后，如果超过一定浓度，会导致活性污泥中毒，会使其生物活性受到抑制。3） A2/O生物脱氮除磷系统的功效生物脱氮除磷系统的功效A2/O工艺可以通过运行控制，实现以除磷为重点，此时除磷效率可超过90，但脱氮效率会非常低。如果运行控制以脱氮为重点，则可获得80以上的脱氮效率，而除磷往
111、往在50以下。在运行良好时，可以实现脱氮与除磷同时超过60，但要维持高效脱氮的同时，高效除磷是不可能的。一般以脱氮为主，兼顾除磷；如果出水中TP超标，则辅以化学除磷方法。4） A2/O脱氮除磷系统的工艺控制脱氮除磷系统的工艺控制曝气系统的控制曝气系统的控制通过控制曝气系统（鼓风机、各配气阀等）使好氧区的DO保持在23mg/L之间。回流污泥系统的控制回流污泥系统的控制控制回流比时，应首先保证不使污泥在二沉池内停留时间过长，导致反硝化或磷的二次释放，因此需要保证足够大的回流比；其次，回流比不能太大，以防将过量的NO-3-N带至厌氧段，影响脱磷效率。当以除磷为主时，如果厌氧段的NO-3-N浓度大于4
112、mg/L，必须降低回流比r。运行人员需综合以上情况，结合本厂具体特点，确定出最佳回流比。剩余污泥排放系统的控制剩余污泥排放系统的控制剩余污泥排放宜根据SRT进行控制，因为SRT的大小直接决定该系统是以脱氮为主还是除磷为主。当控制SRT在815d范围内，一般既有一定的的除磷效果，也能保证一定的脱氮效果，但效率都不会太高。如果控制SRT8d，除非温度特别高，否则硝化效率非常低，自然也就谈不上脱氮，但此时的除磷效率则可能很高。如果控制SRT15d，可能使硝化顺利进行，从而得到较高的脱氮效率，但不可能得到太高的除磷效率。BOD5TKN 与与BOD5 TP运行中应定期核算入流污水水质是否满足要求。如不满
113、足，则应投加相应的有机物。ORP的控制的控制要保证良好的脱氮除磷效果，厌氧段混合液的ORP应小于-250mV，缺氧段宜控制在-100mV左右，而好氧段则应控制在40mV之上。pH控制控制污泥混合液的pH一般应控制在7.0之上。如果pH6.5，则应投加石灰，补充碱源不足。5）工艺运行异常问题的分析与排除）工艺运行异常问题的分析与排除如果某处理厂获得并维持水质目标为：BOD525mg/L，SS25mg/L，NH3-N3mg/L，NO3-N7mg/L，TP2mg/L当实际水质偏离以上数值时，属异常情况，应分析其原因，并寻找解决对策。现象一：现象一：TP2mg/L，NH3-N2mg/L，NO3-N7m
114、g/L其原因及解决对策如下：内回流比太小。检查内回流比r，如果太小，则增大。缺氧段DO太高。检查缺氧段DO值，如果DO0.5mg/L，则首先检查内回流比r是否太大，如果太大，则适当降低。另外，还应检查缺氧段搅拌强度是否太大，形成涡流，产生空气复氧。现象二：现象二：TP2mg/L，NH3-N3mg/L，NO3-N5mg/L，BOD525mg/L其原因及解决对策如下：好氧段DO不足。检查好氧段DO是否低于2mg/L，如果1.5DO2.0mg/L，则可能只满足BOD5分解的需要，而不满足硝化的需要，应增大供气量，使DO处于23mg/L。存在硝化抑制物质。检查入流中工业废水的成分，加强上游污染源管理。
115、现象三：现象三：TP2mg/L，NH3-N3mg/L，NO3-N5mg/L，BOD525mg/L其原因及解决对策如下：入流BOD5不足。检查BOD5/TKN是否大于4，BOD5/TKN是否大于20，否则应采取增加入流BOD5的措施，如跨越初沉池或外加碳源。缺氧段DO太高。检查缺氧段DO值，如果DO0.5mg/L，则首先检查内回流比r是否太大，如果太大，则适当降低。另外，还应检查缺氧段搅拌强度是否太大，形成涡流，产生空气复氧。现象四：现象四：TP2mg/L，NH3-N3mg/L，NO3-N5mg/L，BOD525mg/L其原因及解决对策如下：泥龄太长。检查SRT是否太长，影响除磷。可适当增大排泥
116、，降低SRT。厌氧段DO太高。检查厌氧段DO，如果DO0.2mg/L，则应寻找DO升高的原因并予以排除。检查搅拌强度是否太大，造成空气复氧。此外还应检查回流污泥中是否有DO带入。入流BOD5不足。检查BOD5/TP值，如果BOD5/TP20，则应外加碳源。2.6.3 SBR活性污泥工艺活性污泥工艺SBR活性污泥法（SequencingBatchReactor）又称序批式活性污泥法、间歇式活性污泥法，其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同。它是将初沉池出水引入具有曝气功能的SBR反应池，按时间顺序进行进水、反应（曝气）、沉淀、出水、待机（闲置）等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束称为一个操
117、作周期。这种操作周期周而复始反复进行，从而达到不断进行污水处理的目的，因此SBR工艺不需要设置专门的二沉池和污泥回流系统。SBR工艺与普通活性污泥工艺的最大不同，是普通活性污泥法工艺中各反应操作过程（如曝气、沉淀等）分别在各自的单元进行，而SBR工艺中，各反应操作过程都在同一池中完成，只是依时间的变化，各反应操作随之变化。1）工艺原理及过程）工艺原理及过程SBR工艺的反应器运行由5个步骤所组成（见右图）分别依次完成这5步的操作，从而完成一个周期的运行。进水期进水期污水流入曝气池前，该池处于操作期的待机（闲置）工序，此时沉淀后的清液已排放，曝气池内留有沉淀下来的活性污泥。污水流入，当注满后再进行
118、曝气操作，则曝气池能有效地调节污水的水质水量。如果污水流入的同时进行曝气，则可使曝气池内的污泥再生和恢复活性，并对污水起到预曝气的作用（这种方式也称非限制曝气）。当污水流入的同时不进行曝气，而是进行缓速搅拌使之处于缺氧状态，则可对污水进行脱氮与聚磷菌对磷的释放（这种方式也称限制曝气）。反应期反应期当污水注入达到预定容积后，即开始反应操作。根据污水处理的目的，如BOD5去除、硝化、磷的吸收以及反硝化等，采取相应的技术措施，如前三项，则为曝气，后一项则为缓速搅拌，并根据需要达到的程度以决定反应的延续时间。如使反应器连续地进行BOD5去除-硝化-反硝化反应时，对BOD5去除-硝化反应，曝气的时间较长
119、。而在进行反硝化时，应停止曝气，使反应器进入缺氧或厌氧状态，进行缓速搅拌，此时为了向反应器内补充电子受体，应投加甲醛或注入少量有机污水。在反应的后期，进入下一步沉淀过程之前，还要进行短暂的微量曝气，以吹脱污泥近傍的气泡或氮，以保证沉淀过程的正常进行，如需要排泥，也在后期进行。沉淀期沉淀期使混合液处于静止状态，进行泥水分离。排放期排放期排除曝气池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作为下一个周期的菌种，起到回流污泥的作用。过剩污泥则引出排放。一般而言，SBR反应器中的活性污泥量占反应器容积的30左右，另外反应池中还剩下一部分处理水，可起循环水和稀释水作用。闲置期闲置期闲置期的作用是通过搅拌、曝气或静置
120、使微生物恢复活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个运行周期创造良好的初始条件。通过闲置后的活性污泥处于一种营养物质的饥饿状态，单位质量的活性污泥具有很大的吸附表面积，能够在下一个周期内发挥较强的去除作用。2）SBR工艺的特点工艺的特点工艺流程简洁，造价低，占地面积小处理效果好控制灵活，易于实现脱氮除磷污泥的沉降性能好良好的适应性3）影响）影响SBR工艺处理效果的主要因素工艺处理效果的主要因素易生物降解的有机物浓度易生物降解的有机物浓度在一定范围内，污水中易生物降解有机物的浓度越大，则N、P的去除效率越高。 NO3 N浓度浓度反硝化速率比聚磷菌的磷释放速率快，所以反硝化细菌与聚磷菌争夺
121、有机碳源而优先消耗掉部分易生物降解的有机物。如果厌氧混合液中NO3N浓度大于1.5mg/L时，会使聚磷菌释放时间滞后，释磷速率减缓，释磷量减少，导致好氧状态下聚磷菌摄取磷能力下降，影响除磷效果。因此，应通过运行控制，尽量使反硝化进行彻底，以降低曝气池内进水前留于池内的NO3N浓度。运行时间和运行时间和DO运行时间和DO是SBR取得良好脱氮除磷效果的两个重要参数。在进水工序的厌氧状态，DO应控制在0.3mg/L以内，以满足释磷要求。当水力停留时间大于1h，则聚磷菌体内的磷已充分释放；一般情况下城市污水经2h厌氧状态释磷后其磷的有效释放巳甚微。如果污水中BOD5/TP偏低时，则应适当延长厌氧时间。
122、好氧曝气工序DO应控制在2.5mg/L以上，曝气时间24h，主要应满足BOD降解和硝化需氧以及聚磷菌摄磷过程的高氧环境。由于聚磷菌的好氧摄磷速率低于硝化速率，因此，以摄磷来考虑曝气时间较合适，但不宜过长，否则聚磷菌因内源呼吸使自身衰减死亡和溶解，导致磷的释放。沉淀、排放工序均为缺氧状态，DO不高于0.5mg/L，时间不宜超过2h。在DO不高于0.5mg/L的条件下反硝化菌将好氧曝气工序时储存体内的碳源释放，进行SBR特有的储存性反硝化作用，使NO3N进一步去除而脱氮；但当时间过长，则会造成磷释放，导致出水中含磷量大大增加，影响除磷效果。 污泥负荷与混合液污泥浓度污泥负荷与混合液污泥浓度SBR反
123、应池内的混合液污泥浓度与污泥负荷是两项重要的设计与运行参数，它们直接影响其他各项工艺参数，如反应时间、反应器容积、供氧与耗氧速度等，从而对处理效果也产生直接影响。处理城市污水的SBR工艺，污泥负荷可控制在0.20.3kgBOD/（kgMLSSd）。4）SBR工艺流程类型工艺流程类型典型的典型的SBR工艺流程工艺流程（见右图）污水储存池的作用是对原污水进行部分的储存。因的各池运行周期和进水时，有可能出现各池都不在进水阶段，这样进水就需先储存起来，等待下一个SBR单池开始进水时，由污水储存池向该SBR单池供水。典型的SBR工艺所有操作都是间歇的、周期的。它的脱氮除磷效果不够稳定，因此在此基础上，又
124、出现了许多变型的SBR工艺。 MSBR工艺工艺（见右图）MSBR是改良型序批反应器，是根据SBR技术特点，结合传统活性污泥技术，发展出来的更为理想的废水处理工艺。MSBR工艺不需设置沉淀池和二沉池，系统连续进、出水，两个SBR池交替充当沉淀池用，周期运行。MSBR工艺的主要特点是：采用连续进、出水，避免了传统SBR对进水的控制要求及其间歇排水所造成的问题；采用恒水位运行，避免了传统SBR变水位操作水头损失大、池子容积利用率低的缺点；提供传统连续流、恒水位活性污泥工艺对生物脱氮除磷所具有的专用缺氧、厌氧和好氧反应区，提高了工艺运行的可靠性和灵活性；为泥、水分离提供了与传统SBR类似的静止沉淀条件
125、，改善了出水水质；提供与传统SBR类似的间歇反应区，提高了系统对氮、磷及有机物的去除效率。在MSBR工艺中，污水首先进入厌氧池，在厌氧池内进行水与沉淀池回流的高浓度污泥混合，聚磷菌在此进行磷的释放，接着混合液进入好氧池，过量吸收周围环境中的正磷酸盐，同时碳化菌完成有机碳的降解，硝化菌完成氨氮的硝化。好氧池混合液一部分进入了SBR池1缺氧池沉淀池好氧池，形成系统内部的混合液循环，内循环量大小近似进水流量。在内循环过程中，缺氧池发挥着反硝化功能，沉淀池将混合液中的污泥沉淀下来进入厌氧池，以形成聚磷菌的厌氧释磷和好氧吸磷的循环流动，上清液流入好氧池（即主曝气池）。好氧池混合液的另一部分进入SBR池2
126、，沉淀后流出系统。两个序批池交替进行上述过程，当其中一个进行缺氧、好氧循环反应时，另一序批池作为平流式沉淀池出水排放。过一段时间后作为沉淀池作用的序批池污泥不断积累，池中泥面上升到一定程度后与另一序批池交换运行，剩余污泥在沉淀后期直接从序批池中底部排放。MSBR工艺运行方式：将运行过程分为不同时间段，在同一周期的不同时段内，一些单元采用不同的运转方式，以便完成不同的处理目的。MSBR将一个运转周期分为6个时段，由3个时段组成一个半周期，在两个相邻的半周期内，除SBR池的运转方式不同外，其余各个单元的运转方式完全一样。由其工作原理可以看出，MSBR是同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺，它是
127、由A2/O系统与SBR系统串联组成，并集中了二者的全部优势。3）CAST工艺工艺）CAST工艺是一种循环式活性污泥法，它的反应池用隔墙分为选择区和主反应区，进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇周期运行，因此整个工艺为一间歇式反应器。在此反应器中工艺过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。CAST工艺的特点：与传统的SBR反应器不同，CAST工艺在进水阶段中不设单纯的充水过程或缺氧进水混合工程，另外一个重要特性在于反应器的进水处设置一生物选择区。生物选择区是一容积较小的污水污泥接触区，进入反应器的污水和从主反应区回流的活性污泥（回流量约为日平均流量的20
128、）在此相互混合接触，可创造适合的微生物生长的条件并选择出絮凝性细菌，可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。CAST工艺的运行以周期循环方式进行，其工艺反应时间可以根据需要进行调整。标准的CAST工艺以4h为一循环周期，其中2h曝气，2h非曝气，当有冲击负荷时，可以通过延长曝气时间、增加循环周期的时间来适应负荷的冲击，保证处理效果。CAST工艺的每个周期的运行可分成4个阶段：（见下图）阶段阶段1：污水进入生物选择区，同时污泥回流开始，污水和污泥在选择区充分接触后进入主反应区。曝气可以同步进行，也可以在进水一定时间后开始，具体根据进水水质确定。阶段阶段2：当反应池进水量达到
129、设计值后，池中的水位最高，进水切换到其他反应池，反应池停止进水，污泥回流也停止，曝气继续，延长的时间由需要达到的处理效果决定。阶段阶段3：进行沉淀。阶段阶段4：沉淀阶段后，系统的出水由自动控制的滗水装置排出，通过保持恒定的作用水头，以确保出水水质的均匀。实际操作中，滗水装置运行的时间小于或等于设计时间，如有剩余的时间则用做闲置时间。4）ICEAS工艺工艺ICEAS（间歇循环延时曝气系统）工艺是一种连续进水SBR工艺，为了在沉淀阶段也能够进水而不影响出水的水质，对反应池的长度有一定的要求。一般从停止曝气到开始出水，原污水最多流到反应池的1/3处，滗水结束，原污水最多到达反应池全长的2/3处。IC
130、EAS工艺的反应池（结构见右图）前端设置专门的缺氧选择区预反应区，用以促进菌胶团的形成和抑制丝状菌的繁殖，在预反应区内，污水连续流入。反应池的后部为主反应区，在主反应区内，依次进行曝气、搅拌、滗水、排泥过程，并且周期循环。主反应区和预反应区通过隔墙下部的孔洞相连，污水通常以0.030.05m/min的速度由预反应区流入主反应区。ICEAS工艺的优点：与传统的SBR法相比，在反应池中增加了一道隔墙，将反应池分隔为预反应区和主反应区，废水连续进入预反应区，再通过隔墙下的小孔以层流速度进入主反应区，沿主反应区池底扩散，对主反应区的混合液基本上不造成搅动。这种系统在处理生活污水和工业废水方面比传统的S
131、BR系统费用更省，管理更方便。ICEAS工艺的缺点：容积利用率不够高，反应池没有得到充分利用；曝气设备闲置时间较长；另外，由于进水贯穿于整个运行周期的每个阶段，沉淀期进水在主反应区底部造成水力紊乱而影响泥水分离时间，因此，进水量受到一定的限制，通常要求水力停留时间较长。5）其他改良）其他改良SBR工艺工艺UNITANK工艺工艺UNITANK工艺是为了克服三沟式氧化沟工艺的缺点而开发的一种新型工艺。典型的UNITANK系统的主体为三池结构，三池之间为串联的完全混合流态。每池有曝气系统，并配有搅拌，外侧两池有出水堰或滗水器及排泥装量，两池交替作为曝气池和沉淀池，污水可进入三池中的任意一个。UNIT
132、ANK工艺的特点：滗水简单、池子构造简化、出水稳定、无需回流；但脱氮除磷效果不理想，容积利用率不够高。 CASS工艺工艺CASS工艺在SBR池上做了一定的改进。这种工艺的最大改进是在反应池前端增加了一个选择器，废水先进入选择器，与来自主反应区的混合液混合，在厌氧条件下，聚磷菌优势繁殖，为高效除磷创造条件。该工艺可使硝化与反硝化进行得比较充分，因此，也能达到较好的脱氮效果。实践证明，这是SBR工艺中脱氮除磷效果较好的一种方式，该工艺至少需要两个池子才能正常运行。DAT-IAT工艺工艺DATIAT工艺的主体构筑物是由两个串联的反应池组成的，即由需氧池（即DAT池）和间歇曝气池（即IAT池）组成。一
133、般情况DAT池连续进水，连续曝气，其出水进入IAT池，在此可完成曝气、沉淀、滗水和排泥工序。由于DAT池连续迸水，连续曝气起到了水力均衡作用，提高了工艺处理的稳定性。IAT池可任意调节运行状态，使污水在池中交替处于好氧、缺氧和厌氧状态，达到脱氮除磷的目的。DATIAT工艺的特点：能够保持较长的污泥龄和较高的MLSS浓度，对有机负荷及有毒物质有较强的抗冲击能力；整个工艺处理构筑物较少，流程简化，节省占地面积和投资；适用于工业废水处理，但因除磷效果较差，不适用于生活污水的处理。2.6.4AB工艺工艺1）基本流程）基本流程（见下图）与工艺特征）与工艺特征AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称，由预处理段
134、和以吸附作用为主的A段、以生物降解作用为主的B段组成。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初沉池。A段由A段曝气池与沉淀池构成，B段由B段曝气池与二沉池构成。A、B两段虽然都是生物处理单元，但两段完全分开，各自拥有独立的污泥回流系统和各自独特的微生物种群。污水先进入高负荷的A段，再进入低负荷的B段。A段可以根据原水水质等情况的变化采用好氧或缺氧运行方式；B段除了可以采用普通活性污泥法外，还可以采用生物膜法、氧化沟法、SBR法、AO法或A2O法等多种处理工艺。2）A段的效应与作用段的效应与作用因不设初沉池，使A段能够充分利用经排水系统优选的微生物种群，培育、驯化、诱导出与原污水适应的微
135、生物种群。A段负荷高，为增殖速度快的微生物种群提供了良好的环境条件。在A段能够成活的微生物种群，只能是抗冲击负荷能力强的原核细菌，而原生动物和后生动物则不能存活。A段污泥产率高，并有一定的吸附能力，A段对污染物的去除，主要依靠生物污泥的吸附作用。这样，某些重金属和难降解有机物质以及氮、磷等植物性营养物质，都能够通过A段而得到一定的去除，对此，大大地减轻了B段的负荷。由于A段对污染物质的去除，主要是以物理化学作用为主导的吸附功能，因此，其对负荷、温度、pH值以及毒性等作用具有一定的适应能力。3）B段的效应与作用段的效应与作用B段接受A段的处理水，水质、水量比较稳定，冲击负荷已不再影响B段，B段的
136、净化功能得以充分发挥。去除有机污染物是B段的主要净化功能。B段的污泥龄较长，氮在A段也得到了部分的去除，BOD：N比值有所降低，因此，B段具有产生硝化反应的条件。B段承受的负荷为总负荷的3060，较传统活性污泥处理系统，曝气池容积可减少40左右。AB法适于处理城市污水或含有城市污水的混合污水。而对于工业废水或某些工业废水比例较高的城市污水，由于其中适应污水环境的微生物浓度很低，使用AB法时A段效率会明显降低，A段作用只相当于初沉池，对这类污水不宜采用AB法。另外，未进行有效预处理或水质变化较大的污水也不适宜使用AB法处理，因为在这样的污水管网系统中，微生物不宜生长繁殖，直接导致A段的处理效果因
137、外源微生物的数量较少而受到严重影响。2.6.5百乐卡工艺百乐卡工艺百乐卡(BIOLAK)工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特点的活性污泥处理系统。整个池体分为三个区域：厌氧区(生物磷反应区)、多级缺氧/好氧区、沉淀区。它具有占地紧凑、工艺稳定、投入低廉、维护简单、运行费用低等特点。1）百乐卡工艺的工作原理）百乐卡工艺的工作原理（见下图）生物厌氧区是设置在百乐卡工艺前端的小容积区，水力停留时间较短。生物反应器根据活性污泥反应动力学原理设置，通过主反应区污泥的回流并与进水混合，充分利用活性污泥的快速吸附作
138、用而加速对溶解性底物的去除，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效释放。主反应区是最终去除有机底物的主场所。运行过程中，因为气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动,使反应区内主体溶液中处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。2）百乐卡工艺的特点）百乐卡工艺的特点百乐卡工艺属于低负荷活性污泥工艺，与一般负荷的活性污泥法比较，有以下几个优点：微生物把污染物作为养料来吸收，废水中的污染物被相对极大量的微生物吸收(分解)殆尽，所以出水非常干净。大量地
139、回流活性污泥,剩余污泥的数量很少,所含有机物已被很好地分解、稳定化，这就是污泥没有臭味的原因。由于污泥龄长，并采用了阶段曝气,所以氨氮也被消耗尽了,足够的泥龄是形成硝化菌的基本条件，硝化菌可氧化氨分子。由于工艺设计的简洁，高效，因此不需要复杂的管理。曝气池结构：曝气池采用土池，节省了工程一次投资。百乐卡曝气头悬挂在浮链上，停留在水深45m处，浮动链被松弛地固定在曝气池两侧，每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动,在曝气链的运动过程中，自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果。曝气头产生的气泡在其表面逸出时，直径约为50m,如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。同时浮链摆动等扰动
140、，使气泡不是垂直向上的运动，而是斜向运动，这样延长了在水中的停留时间，提高了氧气传递效率。采用百乐卡曝气器的系统曝气池中混合作用所需的耗能仅为1.5W/m3污水，而一般的传统曝气法中混合作用的耗能为1015W/m3污水，这是非常有价值的改进。由于百乐卡曝气器特殊的结构，即使在很复杂的环境里曝气器也不至于阻塞，所需维护费用很少，同时百乐卡系统没有水下固定部件，这意味着维修时不用排干池中的水，降低了维修时的工作量。当曝气器需要维修时也不需要储备池。百乐卡工艺通过大量回流污泥，其剩余污泥比传统工艺少许多。在使用污泥以前不再需要任何处理，因此，污泥处理费用很低。波浪式曝气：波浪式曝气控制池中形成耗氧区
141、和厌氧区，它们像波浪一样地变化。随着耗氧的硝化反应和厌氧的反硝化反应的阶段变化，污水中的氮可以被去除得非常彻底。2.6.6生态土地处理法生态土地处理法1）土地净化污水的原理）土地净化污水的原理土地处理法是一种以土壤作为介质的净化污水的方法，通过农田、林地、草地、苇地等土壤-植物系统的生物、化学、物理作用固定与降解污水中各种污染物。污水进入土壤后，部分水分被蒸发，余下的成分不断扩散、下渗。土壤颗粒间的孔隙具有截留、滤除水中悬浮颗粒的性能，其影响因素主要有土壤颗粒的大小、孔隙的大小和分布、悬浮颗粒的性质。污水中的部分重金属离子在土壤胶体表面，因阳离子交换作用而被置换吸附并生成难溶性物质，金属离子还
142、可与土壤中胶体颗粒螯合而生成复合物，或与土壤某些组分进行化学反应生成难溶性化合物而沉积于土壤中。污水中的有机物被土粒所吸附而截留。由于土壤是自然界中微生物理想的栖居地，1克肥沃的菜园土中微生物总数可超过目前全世界人口的总和(约l1091101O个/克土)，土粒上的有机物迅速被微生物所氧化、分解(矿化作用)，转化成CO2及无机盐类，并不断被植物作为营养而吸收。污水中的非挥发性固体物质常常会堵塞土粒间的空隙，从而影响污水渗透的速度，并阻碍空气的进入，这时由于土中的动物，如蠕虫和线虫等穿行于土粒间，可使土壤疏松。污水就是这样在土壤的物理作用、化学作用，更主要是在土壤生态系统中生物区系的协力作用下得到
143、了净化。一个完整的土地处理系统应由以下各部分组成。污水调节、储存构筑物；污水输送、分配和控制装置；污水预处理装置；净化田；出水收集和利用装置。2）土地处理污水的方法）土地处理污水的方法灌溉法灌溉法（见右图）将污水通过沟渠或管道引至灌区，灌区土壤一般为壤土或黏土，水下渗速率甚慢，处理负荷为0.66.0m/年，即0.66.0m3/（m2年）（或1.2710.16cm/周），土中常种植作物或果树。渗滤法渗滤法（见右图）渗滤系统是将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土地表面，在向下渗滤的过程中，在过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列物理、化学及生物的作用下，使污水得到净化处理。该
144、法适用于渗透性较好的土地，如沙土或沙壤土甚至砾石。土地上可以无植被复盖，水渗透速率大大高于灌溉法。快速渗滤场处理的水力负荷可大于152m/年152m3/(m2年)。渗滤法可分为快速渗滤法和慢速渗滤法：慢速渗滤系统是将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢地在土地表面流动并向土壤中渗滤，一部分污水及营养成分直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，通过土壤一微生物一农作物复合系统对污水进行净化，另有部分污水被蒸发和渗滤。慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤(如砂质土壤)和蒸发量小、气候湿润的地区。由于污水投配负荷一般较低，渗滤速度慢，故污水净化效率高，出水水质好。快速渗滤系统是一种高效、低耗、经济的
145、污水处理与再生方法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性沙土等。污水灌至快速滤田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。污水周期性地布水(投配或灌入)和落干(休灌)，使快速渗滤的表层土壤处于厌氧、好氧交替运行的状态，借不同种群微生物的代谢降解废水中的有机物，厌氧一好氧交替运行有利于去除N、P；该系统的有机负荷与水力负荷比其他土地处理工艺明显高很多，而且其净化效率仍很高。为保证该工艺有较大的渗滤速率和硝化率，污水需进行适当预处理(一级处理或二级处理)。快速渗滤水主要是补给地下水和污水再生回用。用于补给地下水时不设集水系统，若用于污水再生回用，则需设地下集水管或井群以收集再生水。漫流法漫流
146、法（见右上图）地表漫流法是将污水有控制地投配到多年生牧草、坡度和缓(最佳坡度为2%8%)、土壤渗透性低（黏土或亚黏土)的坡面上，污水以薄层方式沿坡面缓慢流动，在流动过程中得到净化，其净化机理类似于固定膜生物处理法。地表漫流系统是以处理污水为主，同时可收获作物。这种工艺对预处理的要求较低，地表径流收集处理水(尾水收集在坡脚的集水渠后可回用或排放水体)，对地下水的污染较轻。漫流法适用于渗透性较差的土地，土地应有一定的坡度，污水引入后，沿斜坡表面向下流动。土地上常种植牧草，故亦称为草地过滤法。处理水力负荷为321m/年。毛管净化法毛管净化法（见右下图）污水先经滤网滤去悬浮固体后再进入埋于土下50cm
147、深的陶管，由于陶管接缝处未以水泥密封，污水可从接缝处外渗。借毛管浸润和土壤渗透作用,使污水向四处扩散，通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。地下渗滤系统是以生态原理为基础，节能、减少污染、充分利用水资源的一种新型的小规模的污水处理工艺。该工艺适用于处理流量较小的无法接入城市排水管网的小水量（如分散的居住小区、旅游点、疗养院等）污水。污水进入处理系统前需经化粪池或酸化（水解）池进行预处理。2.6.7高效曝气生物滤池高效曝气生物滤池（见右图）曝气生物滤池(简称BAF)是一种膜法处理工艺。该技术最初用在污水处理的二级处理以后，由于其良好的处理性能，应用范围不断扩大。与传统的活性污泥
148、法相比，BAF中活性微生物的浓度要高得多。由于反应器体积小，且不需二沉池，其占地面积仅为活性污泥法的三分之一。此外，还具有臭气少、模块化结构和便于自动控制等优点。1）曝气生物滤池的基本工作原理）曝气生物滤池的基本工作原理曝气生物滤池分为上向流式和下向流式。下面以下向流式为例介绍其工作原理：曝气生物滤池的主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗系统等五个部分。池底设承托层，其上部则是滤料层(一般为粒径较小的粒状滤料)。在承托层设置曝气用的空气管和空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。污水从池上部进入滤池，并通过由填料组成的滤层，在填料表面形成有微生物栖息的生物
149、膜。在污水滤过滤层的同时，空气从填料底部通入，并由填料的间隙上升，与下流的污水相向接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。在微生物的新陈代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到处理。污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥，被填料所截留。因此，滤层具有二次沉淀池的功能。运行一定时间后，因水头损失增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，一般采用气水联合反冲，反冲水通过反冲水排放管排出后，回流至初沉池。2）曝气生物滤池的填料）曝气生物滤池的填料填料是生物膜的载体，同时兼有截留悬浮物质的作用，因此，载体填料是BAF的关键，直接影响着BAF的
150、效能。同时载体填料的费用在BAF处理系统的基建费用中又占较大的比重，所以填料的优劣关系到系统的合理性。BAF中使用的填料很多，好的填料要求有以下特点：质轻，堆积容重小，有足够的机械强度；比表面积大，孔隙率高，属多孔惰性载体；不含有害人体健康和妨碍工业生产的有害杂质，化学稳定性良好；水头损失小，形状系数好，吸附能力强。3）曝气生物滤池的类型）曝气生物滤池的类型下流式下流式BAF工艺流程图工艺流程图下向流式下向流式BAF（见右上图）（采用斜板沉淀池和生物活性炭为填料）污水从上部通过滤池。这种BAF的缺点是负荷仍不够高，且大量被截留的SS集中在滤池上端几十厘米处，此处水头损失占了整个滤池水头损失的绝
151、大部分，滤池纳污率不高，容易堵塞，运行周期短。上向流式上向流式 BAFA. BIOFOR 滤池滤池（见右下图）上流式上流式BAF工艺流程图工艺流程图底部为气水混合室，之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。所用滤料密度大于水，自然堆积，滤层厚度一般为24m。BIOFOR滤池运行时一般采用上向流，污水从底部进入气水混合室，经长柄滤头配水后通过垫层进入滤料，在此进行BOD、COD、氨氮、SS的去除，反冲洗时，气、水同时进入气水混合室，经长柄滤头进入滤料，反冲洗出水回流入初沉池，与原污水合并处理。采用长柄滤头的优点是简化了管路系统，便于控制，缺点是增加了对滤头的强度要求，滤头的使用寿命会受影响。BIOF
152、OR滤池采用上向流(气水同向流)的主要原因有：同向流可促使布气、布水均匀；若采用下向流，则截留的SS主要集中在填料的上部，运行时间一长，滤池内会出现负水头现象，进而引起沟流，采用上向流可避免这一缺点；采用上向流，截留在底部的SS可在气泡的上升过程中被带入滤池中上部，加大填料的纳污率，延长反冲洗间隔时间。B.BIOSTYR滤池滤池.BIOSTYR滤池的特点滤池的特点一是采用了新型轻质悬浮滤料，主要成分是聚苯乙烯，密度小于1.0g/cm3；二是将滤床分为两部分，上部分为曝气的生化反应区，下部为非曝气区的过滤区。.BIOSTYR滤池的结构滤池的结构（见右图）滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，
153、厚度一般为2.53m，填料顶部装有挡板或隔网，防止悬浮填料的流失。在上部挡板上均匀安装有出水滤头。挡板上部空间用作反冲洗水的贮水区，这样可以省去反冲贮水池，其高度根据反冲洗水水头而定，该区设有回流泵用以将滤池出水泵送至配水廊道，继而回流到滤池底部实现反硝化。填料底BIOSTYR 滤池结构滤池结构部与滤池底部的空间留做反冲洗再生时填料膨胀之用。1 一配水廊道 ；2 滤池进水和排泥管经预处理的污水与经过硝化的滤池出水按照一定3 一反冲洗循环闸门 ；4 一填料回流比混合后，通过滤池进水管进入滤池底部，并向5 一反冲洗气管 ； 6 一工艺空气管上首先经填料层的缺氧区，此时反冲洗空气管处于关7 一好氧区
154、 ；8 一缺氧区；9 一挡板闭状态。在缺氧区内，填料上的微生物利用进水中有10 一出水滤头 ；11 一处理后水的贮存和排出机物作为碳源将滤池进水中的硝酸盐氮转化为氮气，12 一回流泵 ; 13 一进水管实现反硝化脱氮和部分BOD的降解，同时SS被生物膜吸附和截留。然后污水进入好氧区，实现硝化和BOD的进一步降解。流出填料层的净化后污水通过滤池挡板上的出水滤头排出滤池，出水分为三部分，一部分排出系统外，一部分按回流比例与原污水混合后进入滤池，另一部分用作反冲洗水。反冲洗时可以采用气水交替反冲。在滤池顶部设格网或滤板以阻止滤料流出。通过在进水中添加化学药剂，BIOSTYR滤池可以同时具有脱氮除磷的
155、效果。2.6.8膜生物反应器（膜生物反应器（MBR工艺）工艺）膜生物反应器是一种将传统的生物处理工艺与膜分离技术相结合的新型、高效污水处理技术。膜生物反应器主要由膜组件和膜生物反应器两部分构成。大量的微生物(活性污泥)在生物反应器内与基质(废水中的可降解有机物等)充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离。大分子物质等被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。生物处理系统和膜分离组件的有机组合，不仅提高了系统的出水水质和运行的稳定程度，还延长了难降解大分子物质在生物反应器中的水力停留时间，
156、加强了系统对难降解物质的去除效果。膜生物反应器的工艺流程可分为两种（见右图）：1）是分置式）是分置式膜过滤与生物反应池分开，由水泵将混合液从反应池送到膜过滤。这种设置有以下几点好处：系统改造时，膜及相应设备便于调整；便于膜的清洗。2）一体化流程）一体化流程将膜直接浸没在曝气池内。膜组件根据孔径大小的不同，可分为超滤膜和微滤膜，一般它们孔径分别为2nm0.1m和0.110m。从材料上分，超、微滤膜有无机陶瓷膜和有机高分子膜，其中有机高分子膜又包括聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、醋酸纤维(CA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯腈纤维(PAN)等。膜过滤的驱动方式包括压力式和抽吸式。组件从构型上又可分为管式
157、、板框式、卷式、中空纤维式和毛细管式。而MBR法处理污水多用管式、板框式和中空纤维式。在分式结构中，即膜组件置于曝气池之外的构型中多用管式和板框式；而在复合式或称一体式结构中，多用中空纤维式，即把中空纤维膜组件浸没在曝气池中，故也称浸没式。3.物理化学处理物理化学处理物理化学处理工艺由于处理成本很高，一般用于污水的深度处理。常用的物理化学处理工艺有混凝沉淀、过滤、气浮、消毒等工艺。将这些工艺的一种或几种进行合理组合，能对二级出水进行有效地深度处理，使之满足绝大部分的回用要求。3.1混凝沉淀混凝沉淀（见右图）混凝沉淀是将化学药剂投入污水中，经充分混合与反应，使污水中悬浮态和胶态的细小颗粒凝聚或絮
158、凝成大的可沉絮体，再通过沉淀去除的工艺过程。用于混凝的化学药剂称之为混凝剂，常用的混凝剂一般有铝盐、铁盐与聚合铝、聚合铁以及有机高分子絮凝剂。当既要去除污水中的悬浮物又要降低其硬度时，还可以用石灰做混凝剂，但产泥量很大。絮凝过程常俗称为反应，经絮凝之后形成的大颗粒可沉絮体常俗称矾花，而混凝则是混合过程与絮凝过程的总称。混凝沉淀工艺可有效地去除二级出水中残留的悬浮态和胶态固体物质，因而可以使污水浊度大大降低，并能有效地去除一些病原菌和病毒。另外，混凝沉淀工艺能高效除磷，去除率在90%以上；对重金属离子、COD、色度等都有不同程度的去除，但混凝沉淀工艺对TKN或NH3-N基本上没有去除作用。3.1
159、.1工艺原理及过程工艺原理及过程1）混凝过程的机理）混凝过程的机理二级出水中除含有一些二沉池未沉下的针状絮体外，更多的是游离细菌。这些游离细菌单独存在，或顶多“三五成群”，形不成可沉生物絮体。它们在水中以负电荷亲水胶体的状态存在，极其稳定，因而永远不可能借自身重力沉淀下来。一个或几个细菌可以组成一个胶体颗粒，该颗粒表面带负电荷，且外围包着一层由极性分子组成的稳定水壳。当混凝剂加入到污水中并与污水充分混合以后：一方面混凝剂水解出一系列阳离子（Al3+或Fe3+及其络合离子），可以中和胶体颗粒表面所带的负电荷；另一方面由于这些离子有很强的水化能力（与H2O结合成络合离子），能夺走胶粒周围的水分子，
160、破坏水壳。通过以上两方面的作用，胶粒将失去原来的稳定性，相互之间发生凝聚，形成较大的矾花经沉淀去除。二沉出水中的磷基本上都以PO43-P的形式存在，磷去除的机理系混凝剂与PO43-P发生化学反应，产生沉淀而去除。2）混凝剂的种类及其特点）混凝剂的种类及其特点混凝剂可分为无机类和有机类两大类。无机类主要包括硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁以及硫酸亚铁和聚合硫酸铁等。有机类混凝剂主要指人工合成的高分子混凝剂，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯胺等。污水的深度处理中一般都采用无机混凝剂，有机类混凝剂常用于污泥的调质。在实际工作中，常常只将无机类混凝剂称为混凝剂，而将有机类混凝剂称为絮凝剂。硫酸铝：硫酸铝：是
161、使用最多的混凝剂，外观为白色带光泽的晶体。硫酸铝在2040范围内混凝效果最佳，当水温低于10时，效果很差。聚合氯化铝聚合氯化铝：一种无机高分子混凝剂，对各种水质及其pH的适应性很强，矾花形成快，颗粒大而重，且由于投加量少、产泥少，因而有替代硫酸铝的趋势。另外，聚合氯化铝对温度适用性很强，可在低温下使用，且使用、管理操作都较方便，对管道的腐蚀性小。该种混凝剂价钱较高。三氯化铁三氯化铁：一种常用的混凝剂，为褐色带有金属光泽的晶体。其优点是易溶于水，矾花大而重，沉淀性能好，对温度和水质及pH的适应范围宽。其最大缺点是有强腐蚀性，易腐蚀设备，且有刺激性气味，操作条件较差。硫酸亚铁：硫酸亚铁：半透明绿色
162、晶体，俗称绿矾。硫酸亚铁形成矾花较快，易沉淀，对温度适应范围宽，但只适应于碱性条件，且会使出水的色度升高。聚合硫酸铁聚合硫酸铁：特点是混凝效果好，无腐蚀性，其综合性能优于聚合氯化铝。聚合氯化铁：聚合氯化铁：高效无腐蚀，正在研制之中。3）影响混凝的主要因素）影响混凝的主要因素影响混凝的因素很复杂，因所使用的混凝剂的种类和水质不同而各异，但一般来说，污水温度越低，混凝效果越差。原因之一是混凝剂在低温下不易发生水解，发挥不出应用的效能；原因之二是污水在低温下粘度增大，使矾花形成困难。pH值和碱度也影响混凝效果。混凝剂在水解过程中，会不断产生出H，这时需要污水中有足够的碱度去缓冲这些H，防止pH下降。
163、当碱度不足，导致pH下降时，将抑制混凝剂的水解，从而使混凝剂发挥不出其作用，这时需要投加石灰补充碱度。3.1.2应用混凝沉淀工艺除磷应用混凝沉淀工艺除磷化学法除磷化学法除磷化学法是最早采用的一种除磷方法。它是以磷酸盐能和某些化学物质如铝盐、铁盐、石灰等反应（见下表）生成不溶的沉淀物为基础进行的。这些反应常有伴生反应，产物常具絮凝作用，有助于磷酸盐的分离。当普通生物除磷工艺出水不能稳定达标时，可考虑采用化学除磷法强化除磷。在污水净化工艺中，当向污水中投加了溶解性的金属盐（铁盐、铝盐）或某些药剂（如石灰）后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值
164、)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。化学法的特点是磷的去除率较高，处理结果稳定，污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷而造成二次污染，但污泥的产量比较大。投加化学物质投加化学物质化学反应化学反应化学污泥的组分化学污泥的组分石灰5Ca2+3PO43-+OH-Ca5(PO4)3(OH)Ca5(PO4)3(OH)Ca2+CO32-CaCO3CaCO3铝盐Al3+PO43-AlPO4AlPO4Al+3+3O
165、H-Al(OH)3Al(OH)3铁盐Fe3+PO43-FePO4FePO4Fe3+3OH-Fe(OH)3Fe(OH)33.2过滤过滤二级出水经混凝沉淀工艺之后，仍含有部分颗粒物质及磷等污染物，如进一步将其去除，应采用过滤工艺。将污水均匀而缓慢地通过一层或几层滤料，去除其中污染物的工艺，称之为过滤。在污水深度处理系统中，过滤工艺可去除前级生物处理工艺及混凝沉淀工艺都不能去除的一些细小悬浮颗粒及胶体颗粒，因而使污水中的SS、浊度、BOD5、COD、磷、重金属、细菌及病毒的浓度进一步降低。二级出水也可以不经过混凝沉淀而进行直接过滤，称为直接过滤工艺。也可在过滤前加入少量混凝剂作助滤剂，提高过滤效果，
166、此时称为微絮凝过滤。直接过滤和微絮凝过滤的出水水质略低于混凝沉淀过滤工艺，但可降低基建费用和运行成本。过滤是污水深度处理必不可少的处理单元，它既可以作为深度处理流程中的主要处理环节，也可以作为最后一个处理单元，起把关作用。1）工艺原理）工艺原理污水流过滤料，其中污染物颗粒被去除，主要由于以下作用：筛滤作用；筛滤作用；沉淀作用；沉淀作用；接触吸附作用。接触吸附作用。除以上三种作用外，还有扩散作用等多种作用，因而过滤工艺去除污染物颗粒的过程，不单只是“滤”，实际上是多种物理化学作用的综合结果。2）滤池的种类）滤池的种类滤池有很多种类，按照滤速的大小可分为快滤池和慢滤池。慢滤池的过滤速度一般在0.1
167、0.2mh之间，而快滤池的滤速则一般在5mh之上。滤速是单位时间内污水通过的滤料深度，也可以理解为单位表面积的滤料在单位时间内所能过滤的污水量。因而滤速实际上是衡量滤池处理能力的一个指标，常用的单位为mh或m3（m2h）。目前实际采用的都是快滤池，因为慢滤池虽然出水水质好，但其处理能力太小，实际中已很少采用。快滤池也有很多种。例如按照滤料的分层结构可分为单层滤料滤池、双层滤料滤池和三层滤料滤池；按照控制方式，可分为普通快滤池、虹吸滤池及移动罩滤池；按照进水工作方式，可分为重力式滤池和压力式滤池等。原则上讲，各种滤池均适于污水的深度处理，但实际采用较多的为单层填料的普通快滤池。3）滤料和承托层）
168、滤料和承托层滤料系滤池内的过滤材料，它是承担过滤功能的主要部分，其质量的好坏直接决定着出水水质。常用的滤料是石英砂和无烟煤滤料，但目前泡沫塑料珠、陶粒、磁铁矿、石榴石、炉渣、纤维球等各种滤料也都有较广泛的采用。不管何种滤料，都必须具备以下几个特点：足够的机械强度。足够的机械强度。如果滤料强度不足，在反冲洗过程中，会由于相互之间剧烈的摩擦而被磨损甚至破碎。足够的化学稳定性。足够的化学稳定性。滤料不应与污水中的杂质发生化学反应，否则会造成滤料损失或产生出新的污染物质。适当的粒径级配。适当的粒径级配。首先，粒径的大小要满足过滤要求。如果粒径太小，就会缩短滤池的工作周期，如果粒径过大，则污染物颗粒会穿
169、过滤层，降低出水水质。其次，滤料要尽量均匀。如果滤料不均匀，会使冲洗非常困难：冲洗强度满足大颗粒要求时，小颗粒可能被冲走；反之，如果冲洗强度仅满足小颗粒的要求，则大颗粒由于膨胀不起来，导致冲洗不彻底。3.3消毒消毒污水经一级或二级处理后，水质大大改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此在排放水体或农田灌溉时，应进行消毒处理。污水消毒工艺可分成两大类：物理方法和化学方法。物理方法是采用紫外线消毒。化学方法有加氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒、漂白粉消毒等。污水消毒的主要办法是向污水投加消毒剂。目前用于污水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线
170、等。这些消毒方法的优缺点与适用条件见下表：消毒方法消毒方法优点优点缺点缺点适用条件适用条件液氯效果可靠,投配设备简单，投量准确，价格便宜 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低被度时对水生物有毒害；当污水含工业污水比例大,氯化可能生成致癌物质 适用于大、中型污水厂 臭氧消毒效率高并能有效的降低污水中残留的有机物、色味等，污水pH值与温度对消毒效果影响很小不产生难处理的或生物积累性残余物 投资大、成本高、设备管理较复杂 适用于出水水质较好,排入水体的卫生条件要求高的污水厂 次氯酸钠用海水或浓盐水作为原料，产生次氯酸钠，可以在污水厂现场产生并直接投配，使用方便，投量容易控制 需要有次氯酸钠发生器或投配设
171、备 适用于中、小型污水厂 二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用，因而一般不会产生致癌物质。不受 pH 的干扰 成本高 适用于小型污水厂 紫外线通过紫外线照射的物理化学方法,消毒效率高 紫外线装置复杂，价格昂贵,电耗能量较高 适用于中、小型污水厂 3.3.1氯消毒法氯消毒法（工艺如右图）1）液氯消毒法的原理）液氯消毒法的原理CL2H2OHOClHC1HOClHOCl-所产生的次氯酸（OCl-）是极强消毒剂，可以杀灭细菌与病原体。2）消毒的效果：）消毒的效果：与水温、pH值、接触时间、混合程度、污水浊度、所含干扰物质、有效氯浓度有关。pH越低，消毒效果越好。实际运行中，一般应控制pH7.4，以保证消
172、毒效果。另外，温度对消毒效果影响也很大，温度越高，消毒效果越好，反之越差，其主要原因是温度升高能促使HOCl向细胞内的扩散。3）加氯量：）加氯量：应经试验确定，对于生活污水，可参考以下数值：一级处理水排放时，投氯量可采用2030mgL；不完全二级处理水排放时，投氯量可采用1020mgL；二级处理出水，投氯量可采用615mgL。3.3.2臭氧消毒法臭氧消毒法1）工艺原理）工艺原理臭氧由三个氧原子组成，在常温常压下为无色气体。臭氧极不稳定，分解时产生氧气和氧自由基：O3O2O。O具有极强的氧化能力，是比氟还活泼的氧化剂，对具有顽强抵抗力的微生物如细菌、芽孢等都有强大的杀伤力。O除具有强的杀伤力外，
173、还具有很强的渗入细胞壁的能力，从而破坏细菌有机链状结构导致细菌死亡。2）工艺流程）工艺流程（如右图）通入污水的臭氧往往不可能全部被利用，为了提高臭氧的利用率，接触池最好建成深为56m的深水池或建成封闭的几个串联的接触池，设管式或板式微孔扩散器扩扩散臭氧。扩散器用陶瓷或聚氯乙烯微孔塑料或不锈钢制成。臭氧消毒迅速，接触时间可采用15min，但无持久消毒能力。臭氧不能贮存，须现场边生产边使用。3.3.3氯酸钠消毒法氯酸钠消毒法次氯酸钠可用次氯酸发生器，以海水或食盐水的电解液电解产生：2NaOHCl2NaOClNaClH2O次氯酸钠的消毒作用仍依靠OCl-：从次氯酸发生器出来的次氯酸可以直接注入污水，
174、进行消毒。3.3.4二氧化氯消毒二氧化氯消毒二氧化氯在常温下为带有浅绿色或黄色有毒气体，其味道比氯更大。遇电火花、阳光直射或加热至60以上时，极易发生爆炸。二氧化氯易溶于水，在水中的溶解度：25时为81.06mg/L，40时为51.4mg/L。二氧化氯水溶液在暗处和pH中性下可稳定保存。二氧化氯与微生物接触时，对细胞壁有很强的吸附与穿透能力，能有效地氧化细胞内含硫基的酶，使微生物蛋白质中的氨基酸氧化分解，导致氨基酸链断裂、蛋白质失去功能，致使微生物死亡。它的作用既不是蛋白质变性，也不是氯化作用，而是很强的氧化作用的结果，一般不会产生致癌物质。二氧化氯的强氧化性决定了它的高杀菌能力，它能杀死细菌
175、、芽子包、藻类，并能有效地消灭大肠杆菌、脊髓灰质炎病毒、军团病毒等。二氧化氯与水中杂质的反应速度比氯快。在投加量相同的情况下，ClO2的消毒作用比Cl2大得多，而在出水中的残留浓度却较低。当污水中NH3-N浓度较高时，耗氯量会大幅度增加，但二氧化氯由于不与NH3反应，因而其投加量并不增加。另外，二氧化氯消毒还不受pH的干扰。二氧化氯不稳定，因而必须在现场制造。产生二氧化氯一般要使用Cl2和亚氯酸纳，反应如下：NaClO2+Cl2ClO2+NaCl由于NaClO2价格较贵，故限制了该方法的广泛采用。3.3.5紫外线消毒法紫外线消毒法1）紫外线消毒原理、形式）紫外线消毒原理、形式（工艺流程如右图）
176、病原微生物吸收波长在200280nm间（以253.7nm的紫外线杀菌效果最好）的紫外线能量后，其遗传物质（核酸）发生突变导致细胞不再分裂繁殖，达到消毒杀菌的目的，即为紫外线消毒。因为紫外光需照透水层才起消毒作用，故污水中的悬浮物、浊度，有机物和氨氮都会干扰紫外光的传播，因此处理水水质越好，光传播系数越高，紫外线消毒效果也越好。紫外线灯管外壁一般套有石英管绝缘，不可用玻璃管，因为玻璃管能将90以上紫外光吸收。目前紫外光光源多采用中、低压高强灯，波长为253.7nm的紫外C光线。紫外线杀菌有两种方法：水面照射与水中照射。水面照射时，灯与水不接触，而使紫外线照在水面上；水中照射则是使灯管装在不锈钢外
177、壳中，水从外壳内流过时，即接受紫外线的照射。紫外线消毒可采用紫外线消毒器或紫外灯模块组。紫外线消毒器（如右图所示）由紫外灯、石英套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等密闭在容器中的部件组成。紫外灯模块组以明渠作为紫外线照射的腔体，由紫外灯、石英套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等组成。2）紫外线剂量）紫外线剂量照射到生物体上的紫外线量（即紫外线生物验定剂量或紫外线有效剂量），由生物验定测试得到。污水的紫外线剂量宜根据试验资料或类似运行经验确定；也可按下列标准确定：二级处理出水二级处理出水：1522mJ/cm2再生水再生水：2430mJ/cm23）紫外消毒应用中的主要影响因素）紫外消毒
178、应用中的主要影响因素悬浮固体悬浮固体 (SS)悬浮固体可以干扰吸收紫外线，通过遮蔽紫外线隐藏细菌，使之具有保护细菌的作用，导致效果下降。紫外线消毒城市应用于污水的二级处理系统时，SS应该不高于20mg/L。紫外光的穿透率紫外光的穿透率紫外光的穿透率是以紫外光在液体中的浸透深度来测定，紫外线的穿透率随着水层的厚度的增加而降低。在污水或者废水中都含有能够吸收紫外线的可溶性化学物质，如果吸收紫外线量过高，杀灭细菌的紫外线剂量也必将随之增大。微生物的类型和数量微生物的类型和数量污水消毒侧重于杀灭通过水传播疾病的细菌。紫外线对细菌、病毒、真菌、芽孢等均有杀灭作用，一般情况下，革兰氏阴性杆菌最容易被紫外线
179、杀死，其次是葡萄球菌属、链球菌属和细菌芽抱，真菌孢子抵抗力最强，病毒对紫外线的抵抗能力比细菌芽孢低。为达到相同的杀菌效果，对紫外线不敏感、耐受力强的微生物，必须采用较大的照射剂量。随着污水中细菌数量的增加，为了达到预期的消毒目的，所需要的紫外线照射剂量也要随之增加。反应器的水力学条件反应器的水力学条件理想的消毒反应器的水流状态为：在水流方向上为平推流，而在任意横截面上能够完全混合，这样才能保证处理的水流受到紫外线的充分辐射而不发生短流。理想反应器可以达到这样的条件，但实际消毒过程中的水流条件和理想状态有着很大差异，导致水流的各个部分所受到的辐射强度不同。美国EPA在设计手册中提出，反应器接近理
180、想的平推流的程度可以用它的长宽比来表示，当反应器的长宽比很高时，可以认为是处于平推流状态。在理想平推流反应器中，水力停留时间是反应器的有效体积与流量之比。停留时间越长，污水所受的紫外线照射剂量越大。在实际运行过程中，应对进水水质进行仔细的分析，根据所需的消毒要求和流量大小，采用适当的预处理和确定紫外线照射剂量，选配合适的紫外灯，合理设计反应器，达到最优化的消毒效果。4）紫外灯维护的主要内容）紫外灯维护的主要内容灯管的更换灯管的更换紫外灯管通常不会突然烧毁，但紫外发射强度会随着使用时间的增长而降低，通常紫外灯连续使用一年以后，紫外强度会降低到新灯管的60%。新灯管的紫外强度大约在90W/cm2，
181、当紫外强度降低到70W/cm2时(能够有效杀死细菌的最小有效紫外剂量)，必须更换灯管。频繁开关对紫外灯寿命的影响非常大，远超过连续使用对紫外灯的损害，应该尽最大可能减少紫外灯的开关次数。性能监测性能监测应当定期监测紫外消毒设备前和设备后水样的细菌种类和数量，以监测紫外消毒设备的性能。并且要对紫外消毒设备下游水样进行细菌培养实验，以检测细菌的复活能力。灯管清洁灯管清洁通过紫外消毒设备的水中含有许多悬浮固体(SS)，这些悬浮固体会沉积在紫外灯管的外表面，降低紫外线透过灯管进入水体的能力，要尽可能地降低通过紫外设备的水中SS含量，并且定期的清洁紫外灯管，清洁频率取决于水质。监测紫外剂量监测紫外剂量应
182、该使用紫外强度计来测量透过紫外灯管进入水体的紫外线的剂量，如果紫外线剂量过低将不能有效的杀灭细菌，紫外强度计可以确定何时需要清洁和更换灯管。5）紫外消毒的特点）紫外消毒的特点紫外线消毒与液氯比较具有以下优点：紫外线消毒与液氯比较具有以下优点：A.消毒速度快，效率高。经紫外光照射几十秒即能杀菌。般大肠杆菌的平均去除率可达98，细菌总数的平均去除率为96.6。此外还能去除加氯法难以杀死的芽孢与病毒。B.不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的臭和味。C.操作简单，便于管理，易于实现自动化。紫外线消毒的缺点：紫外线消毒的缺点：不能解决消毒后在管网中再污染的问题，电耗较大，水中悬浮杂质妨碍光线透射等。
183、4. 城镇污水处理厂一级城镇污水处理厂一级A达标深度处理工艺达标深度处理工艺城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中明确了排入不同水体应执行的标准要求。其中规定：排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级A标。出水要求达到一级A标的污水处理厂一般需在二级处理后增加深度处理。4.1D型滤池型滤池（工艺流程见右图）D型滤池是由清华大学和德安公司共同开发研制的一种重力式高速自适应滤池，它以国家863计划的专利产品彗星式纤维滤料为技术核心，采用小阻力配水系统、高效的气水反冲洗技术、恒水位或变水位的过滤方式，广泛应用于市政自来水工程、工业给水工程和中水回用工程
184、，取得良好的经济效益和社会效益。D型滤池具备传统快滤池的主要优点，且由于运用了DA863过滤技术，多方面性能优于传统快滤池，是一种实用、新型、高效的滤池。它具有以下特点：过滤精度高过滤精度高：对水中大于5m的悬浮固体颗粒的去除率可达91以上，最高去除率为97.7，正常出水浊度在1NTU以下。截污容量大截污容量大：经混凝处理的水，截污容量在1035kg/m3的范围内。过滤速度快过滤速度快：在工程应用中的设计过滤速度为1823m/h；它可以减少水厂的占地面积，从而节约建设投资。反洗耗水率低反洗耗水率低：反冲洗耗水量小于周期滤水量的12%。运行费用低运行费用低：絮凝剂投加量是常规砂滤技术的1/21/
185、3，且周期产水量的提高使得吨水运行费用也随之减少。使用寿命长使用寿命长：滤料本身耐腐蚀性能好，自然使用寿命在十年以上，维护费用低。检修维护方便检修维护方便：可对滤池适量补充滤料，没有纤维束滤池滤料必须整体割除更换的弊病。抗负荷能力强抗负荷能力强：能经受短时间内高浊度水（如雨季水源）的冲击，而仍然保证出水水质。与传统砂滤池相比，D型滤池具有占地省、投资少、运行费用低、节能减排等优点；与传统的纤维束/球滤池相比，具有反洗效果好、安全性能高、使用寿命长的优点。因此，D型滤池作为一种高效率、低能耗的深度处理核心工艺，是非常适和于城镇污水处理厂提高出水水质的处理技术。4.2V型滤池型滤池V型滤池采用了较
186、粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层；采用了不使滤层膨胀的气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面扫洗；采用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。V型滤池为双格滤池，池内设有两个V型水槽和一个中间反冲洗水槽，滤料采用单层1.4m加厚均粒石英沙滤料。设计滤速为9m/h，气冲强度为15.3L/s.m2，水冲强度3.8L/s.m2。V型滤池采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量4060%，降低生产运行成本
187、。不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。4.3滤布滤池滤布滤池滤布滤池用于污水的深度处理，设置于常规活性污泥法、延迟曝气活性污泥法、SBR系统、氧化沟系统、滴滤池系统，氧化塘系统之后，可去除总悬浮固体，结合投加药剂可去除磷、色度等。同时对藻类的去除也有相当的功能。其主要特征为处理效果好，出水水质高，出水稳定，连续运行，承受高水力及悬浮物负荷能力强，全自动运行，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。滤布滤池常用于过滤活性污泥终沉出水，设计水质：进水SS
188、30mg/l（最高可承受80100mg/l），出水SS5mg/l，浊度2，实际运行出水更优质，一般出水浊度在1左右或更低。滤布滤池（见右图）一般做成矩形池，内净尺寸为：长6.0m，宽2.5m，高3.5m。每套滤池包括：滤布滤池；反冲洗装置；排泥装置等。污水重力流进入滤池，池中设有挡板消能设施，污水通过滤布过滤，滤后液通过中空管收集重力流通过溢流槽排出滤池。过滤中部分污泥吸附于滤布外侧，逐渐形成污泥层，随着滤布上污泥的积累，滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高，通过测压装置可监测滤池与出水堰上水头之间的水位差，当该水位差达到设定的反冲洗值时，自动控制系统自动控制反冲洗泵，开始反冲洗过程。过滤期间，
189、滤盘处于静态，有利于污泥在池底沉积；反冲洗期间，滤盘以1转/分的转速旋转，反冲洗泵利用中空管内滤后水冲洗滤布，吸除滤布上聚集的污泥颗粒，并排除或再利用反冲洗水。滤布滤池底部设置有排泥管，用于排除池底污泥，污泥在池底的沉积减少了滤布上的污泥量，可延长过滤时间，减少反冲洗水量。控制系统可以设定排泥的间隔时间及排泥历时。滤盘数量根据滤池设计流量而定，一般为112片。每片滤盘分成6小块。滤盘由防腐性材料组成，滤盘连接件均为304不锈钢。每片滤盘外包有高强度滤布，滤布的密实度及厚度根据污水性质选定。滤盘设在中空管上，通过中空管收集滤后水。反冲洗装置由反冲洗水泵、管配件及控制装置组成。排泥装置由集泥井、排
190、泥管、排泥泵及控制装置组成。滤布滤池优点：占地面积小；在固体负荷率和水力负荷率较高的情况下仍能保证出水质量；反冲洗率低（低于102针孔滤布）；增加处理容量的潜能大；保养费用低；所有部件均可拆卸。4.4Aqua-ABF双层滤料滤池双层滤料滤池（见下图）1）工艺原理）工艺原理Aqua-ABF双层滤料滤池为连续运行的的完整过滤系统。其过滤原理与普通快滤池相似：源水自进水渠配水孔自上而下进入过滤区，滤料为双层滤料，过滤区分为一格格过滤单元，每一单元设单独的进水孔和出水孔。杂质被截留在滤料表面，出水通过渠底收集系统收集后汇至出水渠。随着滤料内部和表层截留的污泥增加，出水通过滤料的阻力损失也相应增加，滤池
191、内水位逐渐上升。当达到反冲洗水位设定值时，自动控制系统启动反冲洗程序。反冲洗珩架移动到某一格过滤单元上，反冲洗集水罩与单元分隔扣接，反冲洗潜水泵自出水渠抽水，从单元底部过滤水出水孔（也为反洗水进水孔）进水反冲洗。反冲洗排水通过集水罩上反洗水排水泵抽排至反洗水排水槽。反冲洗循环的启动有三种方式：可根据超声波液位计监测滤池中液位变化确定；PLC设定反冲洗运行间隔时间；手动反冲洗循环。2）基本的过滤部件）基本的过滤部件过滤区过滤区：过滤区分为多格单元，每一隔单元都与一单独的出水/反冲洗口相连接；双层滤料双层滤料：滤料可为石英砂、无烟煤或活性炭等，根据过滤需要选择粒径；单元分隔单元分隔：单元分隔为采用
192、玻璃钢以加固聚酯，固定在水平方向的不锈钢架上；过滤介质支撑系统过滤介质支撑系统：过滤介质支撑系统由氧化铝多孔滤板组成；珩架珩架：包括走道、驱动电机、限位开关、泵，反冲洗管和阀门，冲洗盖和控制系统，带有扶手的走道和通过端点的可移动链条；泵泵：包括反冲洗水泵以及反洗水排水泵；撇渣器撇渣器：撇渣装置安装在槽末端，用于去除水表面的浮渣；控制柜控制柜：可通过PLC控制过滤及反冲洗程序；超声波液位计超声波液位计：监测滤池水位，控制过滤及反冲洗程序。3）Aqua-ABF滤池的优点滤池的优点与普通快滤池或压力滤器相比，ABF滤池优点主要表现在：采用重力流过滤，进水无需提升；滤池进水出口水头损失小；由于滤池分成
193、一格格过滤单元，每格单元有单独的进出水孔，滤池配水比较均匀，理论上滤池长度可以不受限制。反冲洗水采用潜水泵自出水渠直接抽水，无需设置水泵房。由于单格过滤单元面积较小，反冲洗水泵水量较小，反洗耗水量与过滤水量之比小于2；反冲洗利用程序控制，逐格反冲，反冲洗水通过集水罩收集后泵排，单格反冲时不影响其他单元的过滤；过滤及反冲洗程序可通过PLC灵活控制，系统自动化程度高。5.污泥处理与处置污泥处理与处置在污水处理过程中，产生的污泥的数量约占处理水量的0.3%0.5%(含水率以97%计)。由于污泥中含有很多有毒物质,如细菌、病原微生物、寄生虫卵以及重金属离子等,如果不妥善处理和处置，任意排放，将引起严重
194、的二次污染。另一方面，污泥中还有许多有用物质，如植物营养素氮、磷(PO5)、钾(K2O)等、有机物及腐殖质等，故经过合理的处理处置可变成可利用的资源。综上所述，可以明确污泥处置的目的：使污水处理厂能够正常运行；有毒物质得到及时处置；有用物质得到利用，以便达到变害为利，综合利用，保护环境的目的。5. 1污泥的特性与一般处理方法污泥的特性与一般处理方法1）污泥的种类与特性）污泥的种类与特性根据污泥从污水中分离的过程分类如下：初沉污泥初沉污泥：是指初次沉淀池沉淀下来并排出的污泥。在正常情况下为棕褐色，略带灰色，当发生腐败时，则为褐色或灰色。一般情况下，有难闻的气味，当工业废水比例较大时，气味会有所降
195、低。活性污泥活性污泥：是指采用传统活性污泥工艺等生物处理系统所产生的污泥。化学污泥化学污泥：是指在污水深度处理中采用混凝沉淀工艺所产生的污泥，其性质取决于所采用混凝剂种类。一般来说，化学污泥气味较小极易浓缩或脱水。生物滤池污泥生物滤池污泥：当生物处理工艺采用生物滤池时所产生的污泥，也称腐殖污泥。初沉污泥、活性污泥、生物滤池污泥可统称为生污泥。生污泥经消化池消化后为熟污泥或称消化污泥。2）污泥的主要性能指标）污泥的主要性能指标了解污泥的性能指标对选择污泥的处理处置方法具有重要的指示作用。污泥的含水率污泥的含水率：污泥的含水率即污泥中所含水分的质量与污泥总质量之比的百分比称为含水率。污泥的相对密度
196、接近于1，因此在污泥浓缩过程中各参数之间的关系如下：式中：P1、V1、W1、C1含水率为P1时污泥的体积V1，质量W1及干固体浓度C1(以污泥中干固体所占质量%计)；P2、V2、W2、C2含水率为P2时污泥的体积V2，质量W2及干固体浓度C2(以污泥中干固体所占质量%计)。以上公式适用于含水率在65%以上的污泥，因含水率低于65%时污泥的体积，由于固体颗粒的弹性，而不再收缩。挥发性固体和固定固体挥发性固体和固定固体挥发性固体代表污泥中有机物的含量，又叫灼烧减重。固定固体代表元机物含量，又叫灰分或称灼烧残渣。有机分的组成与分类有机分的组成与分类生污泥有机物的主要成分是蛋白质、脂肪和碳水化合物，各
197、个组分含量的多少对污泥消化处理的程度、产生量的多少有密切关系。污泥的脱水性能污泥的脱水性能污泥脱水性能是指污泥脱水的难易程度，不同种类的污泥，其脱水性能不同，即使同一种类的污泥，其脱水性能因厂而异。衡量指标有二：一是比阻(R)；另一个是毛细吸水时间CST。A.比阻R：指在一定压力下，在单位过滤介质面积上，单位质量的干污泥所受到的阻力。B.毛细吸水时间：是指污泥中的毛细水在滤纸上渗透距离为1cm所需要的时间。污泥的比阻R和毛细吸水时间CST越大，脱水性能越差。污泥的可消化程度污泥的可消化程度污泥中的有机物（挥发性固体）一部分可被消化分解，分解产物主要是水，甲烷（CH4）和二氧化炭（CO2），一部
198、分不易或不能被消化分解，如纤维素，脂肪类，乙烯类，橡胶制品等。可用可消化程度来表示污泥可以被消化分解的有机物数量。湿污泥相对密度与干污泥相对密度湿污泥相对密度与干污泥相对密度湿污泥质量等于污泥所含水分质量与干固体质量之和，湿污泥的相对密度等于湿污泥质量与同体积水质量的比值。干污泥的相对密度指的是挥发性固体与灰分的平均比值。污泥的肥分污泥的肥分污泥中含有很多植物的营养素、有机物、腐殖质及植物生长所需的微量元素等。能促进植物的生长和抵抗病虫害的能力；可改善土壤结构，提高保水能力和抗蚀性能，是良好土壤改良剂。污泥的燃烧价值污泥的燃烧价值污泥的主要成分是有机物，可以燃烧。它含有很多热量，其热值在100
199、0015000kJ/kg干泥之间，高于煤和焦炭。污泥的细菌组成污泥的细菌组成污泥中含有大量细菌及各种寄生虫卵，为了防止在利用污泥的过程中传染疾病，因此必须进行寄生虫的检查与处理。污泥流动的水力特征污泥流动的水力特征污泥在管道内的流动状况和水流不同，污泥的流动阻力随其流速大小而变化。在层流状态时，污泥黏滞性大，悬浮物又易于在管道中沉降，因此污泥流动的阻力比水流大，当流速提高达到紊流时，由于污泥的黏滞性能够消除边界层产生的旋涡，使管壁的粗糙度减少，污泥流动的阻力反而较水流为小。含水率越低，污泥的黏滞性越大，上述状态就越明显；含水率越高，污泥黏滞性越小，其流动状态就越接近水流。根据污泥流动的特性，在
200、设计输泥管道时，应采用较大流速，使污泥处于紊流状态。3）污泥的处理工艺）污泥的处理工艺一般处理工艺一般处理工艺（见右图，图上流程可根据不同条件，进行取舍和组合）A.污泥浓缩的目的：污泥浓缩的目的：使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量，常采用的工艺有重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩等。B.消化的目的：消化的目的：使污泥中的有机物分解，易腐败的部分有机物被分解转化后，就不易腐败，而且恶臭大大降低，方便运输及处置，同时，还可以杀灭大部分的蛔虫卵、病原菌和病毒；大大地提高污泥的卫生指标，消化还可以将有机物转化为沼气，使其中的热能得以利用，同时还可以进一步提高肥效，它分为厌氧消化和好氧消化两大
201、类。C.预处理的目的：预处理的目的：改善污泥脱水性能，提高脱水设备的生产能力，主要方法是化学调质法。D.污泥脱水的目的：污泥脱水的目的：使污泥进一步减容，使污泥由液态转化成固态，便于运输和填埋。它分为自然干化和机械脱水两大类。E.污泥处置的途径：污泥处置的途径：有很多。主要有农林使用、卫生填埋、焚烧和生产建筑材料等。初沉污泥与活性污泥的合并处理初沉污泥与活性污泥的合并处理初沉污泥与活性污泥的浓缩性能、可消化性以及脱水性能之间都存在着很大的差别。原则上最好设两套不同的污泥处理系统，对它们进行单独处理，但这在实际中往往难以办到，需合并处理。一般有以下三种合并形式：A.在初沉池合并在初沉池合并（见右
202、上图）是指将剩余活性污泥排入初沉池配水渠道，与污水混合，然后与污水中的SS在初沉池一起沉淀下来，形成混合污泥。混合污泥进入污泥处理系统进行处理。将剩余污泥排入初沉池的用意是利用活性污泥的絮凝性能提高初沉池对SS的沉淀效率。但该合并方式夏季极易导致初沉池污泥上浮。而当二级处理采用生物除磷工艺(A/O或A2O)时，该种流程明显不合理，因剩余污泥中的磷将全部在初沉池释放到污水中，使除磷效率降至最低；当采用A-B工艺时，不允许采用该种流程，因为A-B工艺要求A、B两级的污泥要完全分开。此外，目前有相当一部分处理厂采用氧化沟等不设初沉池的工艺，自然也就不存在这种合并方式。B.在浓缩池合并在浓缩池合并一些
203、处理厂将初沉污泥和剩余污活性污泥排入同一浓缩池进行浓缩；也有一些处理厂在浓缩池前设一混合池，剩余污泥和初沉污泥在混合池充分混合以后，再进入浓缩池进行浓缩。该种合并方式的效果取决于剩余活性污泥与初沉污泥之比。由于剩余活性污泥的浓缩性能很差，重力浓缩困难，当剩余污泥的比例较高时，会导致总的浓缩效果也较差。C. 在消化池合并在消化池合并（见右下图）是指初沉污泥和剩余活性污泥分别进行浓缩，然后进入同一消化池进行消化。考虑到剩余活性污泥不易重力浓缩，因而常采用气浮浓缩，也可以采用离心成缩。初沉污泥浓缩性能较好，仍可采用重力浓缩。一般情况下，活性污泥不宜单独消化，因为其碳氮比较小，不利于消化的稳定进行。当
204、流程中不设消化工艺时，可考虑两种污泥分别进行浓缩和脱水，即设置两套完全独立的污泥处理系统。富磷污泥的处理工艺富磷污泥的处理工艺富磷污泥系指A/O或A2/O生物除磷工艺中产生的剩余活性污泥。富磷污泥中含磷量很高，可达46%，但污泥中的磷处于不稳定状态，一旦遇到厌氧环境，并存在易降解有机物时，便可大量释放出来。在污泥处理系统中，厌氧环境处处存在，浓缩池、消化池乃至脱水机或贮泥池中，皆为厌氧环境。另外，由于水解酸化作用，这些构筑物中也存在大量易降解有机物，因而污泥中的磷将大量释放。一些处理厂发现，当初沉污泥和富磷污泥在浓缩池合并以后，可使浓缩池的上清液中TP浓度高达6080mg/L，消化分离液中TP
205、高达200mg/L。因此要使污水处理系统得到较高的除磷效率，必须控制污泥处理区分离液中TP浓度。否则，这些磷将重新回到污水处理系统，导致除磷效率下降。常用的控制方法有如下两种：A.控制磷释放的措施控制磷释放的措施如无特殊需要，富磷污泥最好不采用污泥消化(包括好氧消化)，应经浓缩后直接脱水。浓缩工艺最好采用离心浓缩或好氧的气浮浓缩；污泥脱水的调质，最奸采用无机混凝剂或有机高分子絮凝剂与无机混凝剂同时使用。以上工艺流程如右上图所示。当必须采用消化工艺时，可向消化池投加适量石灰或元机混凝剂,控制磷释放到消化分离液中,常称为磷的消化封闭。B.去除分离液中的磷去除分离液中的磷（见右下图）也可以采用常规的
206、污泥处理工艺，不控制磷的释放，而是将含有高浓度TP的浓缩上清液、消化分离液以及脱水滤液收集起来，进行集中除磷。常用的方法是石灰化学沉淀工艺。5. 2污泥浓缩污泥浓缩污泥处理系统产生的污泥，含水率很高，体积很大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来方便：可使污泥管的管径减小，输送泵的容量减小；浓缩之后采用消化工艺时，可减小消化池容积，并降低加热量；浓缩之后直接脱水，可减少脱水台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。污泥浓缩使体积减小的原因，是浓缩将污泥颗粒中的一部分水从污泥中分离出来。从微观看，污泥中所含的水分包括空隙水、毛细
207、水、吸附水和结合水四部分，如右图所示如右图所示。空隙水系指存在于污泥颗粒之间的一部分游离水，占污泥中总含水量的6585%之间；污泥浓缩可将绝大部分空隙水从污泥中分离出来。毛细水系指污泥颗粒之间的毛细管水，约占污泥中总含水量的1525%之间；浓缩作用不能将毛细水分离，必须采1.1.空隙水空隙水 2.2.毛细水毛细水用自然干化或机械脱水进行分离。吸附水系指吸附在污泥颗粒上3.3.吸附水吸附水 4.4.结合水结合水的一部分水分，由于污泥颗粒小，具有较强的表面吸附能力，因而浓缩或脱水方法均难以使吸附水与污泥颗粒分离。结合水是颗粒内部的化学结合水，只有改变颗粒的内部结构，才可能将结合水分离。吸附水和结合
208、水一般占污泥总含水量的10%左右，只有通过高温加热或焚烧等方法，才能将这两部分水分离出来。污泥浓缩主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。1）重力浓缩工艺）重力浓缩工艺（浓缩池示意图见右）工艺原理工艺原理重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度很高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，从而实现污泥浓缩。重力浓缩池按运行方式可分为间歇式浓缩池和连续式浓缩池两种，按池形可分为矩形浓缩池和圆形浓缩池。一般采用圆形池。进泥管一般在池中心，进泥点一般
209、在池深一半处；排泥管设在池中心底部的最低点；上清液自液面池周的溢流堰溢流排出。较大的浓缩池一般都设有污泥浓缩机，污泥浓缩机系一底部带刮板的回转式刮泥机。底部污泥刮板可将污泥刮至排泥斗，便于排泥。上部的浮渣刮板可将浮渣刮至浮渣槽排出。刮泥机上装设一些栅条，可起到助浓作用。主要原理是，随着刮泥机转动，栅条将搅拌污泥，有利于空隙水与污泥颗粒的分离。对浓缩机转速的要求不像二沉池和初沉池那样严格，一般可控制在14r/h，周边线速度一般控制在14m/min。浓缩池排泥方式可用泵排，也可直接重力排泥。后续工艺采用厌氧消化时，常用泵将排除的污泥送至消化池。重力浓缩池浓缩时间不宜小于12小时。停留时间过短，则浓
210、缩效果不好；若停留时间过长，污泥会产生厌氧发酵，破坏浓缩过程。浓缩后污泥含水率可在97%98%。运行管理运行管理A.由浮渣刮板刮至浮渣槽内的浮渣应及时清除。无浮渣刮板时，可用水冲方法，将浮渣冲至池边，然后清除。B.初沉污泥与活性污泥混合浓缩时，应保证两种污泥混合均匀，否则进入浓缩池会由于密度流扰动污泥层，降低浓缩效果。C.温度较高，极易产生污泥厌氧上浮。当污水生化处理系统中产生污泥膨胀时，丝状菌会随活性污泥进入浓缩池，使污泥继续处于膨胀状态，致使无法进行浓缩。对于以上情况，可向浓缩池入流污泥中加入Cl2、KMnO4、O3、HO等氧化剂，抑制微生物的活动，保证浓缩效果。同时，还应从污水处理系统中
211、寻找膨胀原因，并予以排除。D.在浓缩池入流污泥中加入部分二沉池出水，可以防止污泥厌氧上浮，提高浓缩效果，同时还能适当降低恶臭程度。E.浓缩池较长时间没排泥时，应先排空清池，严禁直接开启污泥浓缩机。F.应定期检查上清液溢流堰的平整度，如不平整应予以调节，否则导致池内流态不均匀，产生短路现象，降低浓缩效果。G.浓缩池是恶臭很严重的一个单元，因而应对池壁、浮渣槽、出水堰等部位定期清刷，尽量使恶臭降低。H.应定期排空彻底检查是否积泥或积砂，并对水下部件予以防腐处理。2）气浮浓缩工艺）气浮浓缩工艺（气浮浓缩系统流程图见右）工艺原理工艺原理初沉污泥的比重平均为1.021.03，污泥颗粒本身的比重约为1.3
212、1.5，因而易于实现重力浓缩。活性污泥的比重约在1.01.005之间，活性污泥絮体本身的比重约在1.01.01，泥龄越长，其比重越接近于1.0；当处于膨胀状态时，其比重甚至会小于1.0；因而一般不易实现重力浓缩。针对活性污泥絮体不易沉淀的特点，可顺其自然，设法使之上浮，以实现浓缩，此即为气浮浓缩工艺的基本原理。向污泥中强制溶入气体，气体产生的大量微小气泡附着在污泥絮体的周围，使其比重小于1.0，从而使污泥絮体强制上浮，更好地实现了污泥的浓缩。常用的气浮工艺为加压溶气气浮系统。气浮浓缩池分离出的上清液(实际为下清液)进入贮存池，部分清液排至污水处理系统进行处理，另外一部分被加压泵抽取加压。加压后
213、的污水在管路内与空压机压入的空气混合之后，进入溶气罐。在溶气罐内，空气将大部分溶入污水中。溶气后的污水与进入的污泥在管道内混合后进入气浮池。入池后，由于压力剧减，溶气会形成大量的细微气泡，这些气泡将附着在污泥絮体上，使絮体随之一起上升。升至液面的絮体大量积累后形成浓缩污泥，从而实现了污泥的浓缩。常用链条式刮泥机将污泥刮至积泥槽，然后进入脱气池搅拌脱气。脱气的目的是将污泥中的溶气全部释放出来，否则会干扰后续的厌氧消化或脱水。气浮池有矩形和圆形两种，泥量较少时常采用矩形池，泥量较大时常采用圆形辐流气浮池。对于含固量在0.5%左右的活性污泥，经气浮浓缩后含固量可超过4%。由于气浮池中的污泥含有溶解氧
214、，因而其恶臭要较重力浓缩低得多。另外，好氧消化后的污泥重力浓缩性很差，也可用气浮浓缩工艺进行泥水分离，对于氧化沟或硝化等大泥龄工艺所产生的剩余活性污泥，气浮浓缩的优势将更加突出。运行管理运行管理气浮浓缩池运行管理的关键之一是恰当地控制溶气比，浓缩池表面负荷率和固体负荷率一般为1.03.6m3/(m2.h)和1.85.0kg/(m2.h)。城市污水厂的活性污泥经过30min气浮浓缩后其含水率可由99%降低到95%97%左右，相应地污泥体积减少到原来的1/21/4。另外，控制分离室的刮泥速度和刮泥深度也很重要：刮泥过慢、过浅将导致上浮污泥下沉影响分离效果，浓缩出水浑浊，固体回收率降低；刮泥过快、过
215、深将导致下层清液过多进入污泥中，降低了脱水效果。初沉池污泥的含水率较低、比重较大，一般不宜采用气浮浓缩脱水。3）离心浓缩工艺）离心浓缩工艺重力浓缩的动力是污泥颗粒的重力，气浮浓缩的动力是气泡强制施加到污泥颗粒上的浮力，而离心浓缩的动力是离心力。由于离心力是重力的5003000倍，因而在很大的重力浓缩池内要经十几小时才能达到的浓缩效果，在很小的离心机内就可以完成，且只需十几分钟。对于不易重力浓缩的活性污泥，离心机可借其强大的离心力，使之浓缩。活性泥的含固量在0.5%左右时，经离心浓缩，可增至6%。离心浓缩过程封闭在离心机内进行，因而一般不会产生恶臭。对于富磷污泥，用离心浓缩可避免磷的二次释放，提
216、高污水处理系统总的除磷率。离心浓缩工艺现在普遍采用的为卧螺离心机。离心脱水也是一种常用的污泥脱水工艺，采用的离心机与用于浓缩的离心机的原理和形式一样，其差别在于离心浓缩机用于浓缩活性污泥时，一般不需加入絮凝剂调质，而离心脱水机则要求必须加入絮凝剂进行调质。当然，如果要求浓缩污泥含固量大于6，则可适量加入部分絮凝剂，以提高含固量；但切忌加药过量，否则易造成浓缩污泥泵送困难。5. 3污泥脱水污泥脱水1）概述）概述污泥经浓缩之后，其含水率仍在94%以上，呈流动状，体积很大。浓缩污泥经消化之后，如果排放上清液，其含水率与消化前基本相当或略有降低；如不排放上清液，则含水率会升高。总之，污泥经浓缩或消化之
217、后，仍为液态，体积很大，难以处置消纳，因此还需进行污泥脱水。浓缩主要是分离污泥中的空隙水，而脱水则主要是将污泥中的吸附水和毛细水分离出来，这部分水分约占污泥中总含水量的1525%。假设某处理厂有1000m3由初沉污泥和活性污泥组成的混合污泥，其含水率为97.5%，含固量为2.5%，经浓缩之后，含水率一般可降为95%，含固量增至5%，污泥体积则降至500m3。此时体积仍很大，外运处置仍很困难。如经过脱水，则可进一步减量，使含水率降至75%，含固量增至25%，体积则减至100m3。因此，污泥经脱水以后，其体积减至浓缩前的1/10，减至脱水前的1/5，大大降低了后续污泥处置的难度。2）污泥脱水的种类
218、）污泥脱水的种类污泥脱水分为自然干化脱水和机械脱水两大类。自然干化系将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场上，通过蒸发、渗透和清液溢流等方式，实现脱水。这种脱水方式适于村镇小型污水处理厂的污泥处理，维护管理工作量很大，且产生大范围的恶臭。机械脱水系利用机械设备进行污泥脱水，因而占地少，与自然干化相比，恶臭影响也较小，但运行维护费用较高。机械脱水的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类，国外目前正在开发螺旋压榨脱水，但尚未大量推广。真空过滤脱水系将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧造成真空，将污泥中的水分强行“吸入”，使之与污泥分离，从而实现脱水。常用的设备有各种形式的
219、真空转鼓过滤脱水机。压滤脱水系将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。离心脱水系通过水分与污泥颗粒的离心力之差，使之相互分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的离心脱水机。3）污泥脱水前的预处理）污泥脱水前的预处理化学调质化学调质污泥浓缩与自然干化脱水，都可不作预处理，但机械脱水，必须进行预处理，目的在于改善污泥脱水性能，提高机械脱水设备的生产能力，获得综合技术经济效果，方法有物理调质和化学调质，物理调质有淘洗法、冷冻法、热处理等方法，而化学调质主要指向污泥中投加化学药剂，改善其脱水性
220、能。上述方法在实际中都有采用，以化学调质为主，原因在于化学调质流程简单，操作不复杂，且调质效果很稳定。污泥的化学调质法就是在污泥中，加入助凝剂、混凝剂之类的化学药剂，使污泥颗粒絮凝，改善脱水性能。污泥的比阻R和毛细吸水时间CST越大，污泥的脱水性能越差。一般认为，只有当污泥的比阻小于4.01013m/kg，或毛细吸水时间小于20s，才适合进行机械脱水。一般情况下，初沉污泥的脱水性能较好。活性污泥脱水性能一般都很差，不经调质无法进行机械脱水。泥龄越长的污泥，脱水性能越差，SVI值越高的污泥其脱水性能也越差。一般来说，发生膨胀的活性污泥，无法进行机械脱水，否则会耗用大量化学药剂进行调质。初沉污泥，
221、活性污泥或二者组成的混合污泥，经浓缩或消化后，均应进行调质，降低其比阻或毛细吸水时间，再进行机械脱水。混凝剂与絮凝剂的种类及其作用原理混凝剂与絮凝剂的种类及其作用原理A.助凝剂助凝剂助凝剂是污泥调质中使用一类不起混凝作用的药剂，其作用在于调节污泥的pH值，供给污泥孔状格网的骨架，改变污泥颗粒结构，破坏胶体的稳定性，提高混凝剂的混凝效果，增强絮体强度。常用的有石灰、硅藻土、术屑、粉煤灰、细炉渣等惰性物质。B.混凝剂混凝剂污泥调质所有药剂可分两大类，一类是无机混凝剂，另一类是有机絮凝剂。无机混凝剂包括铁盐和铝盐两类金属盐类混凝剂以及聚合氯化铝等无机高分子混凝剂。常用的铁盐混凝剂是FeCl3，该种混
222、凝剂适合pH值在6.88.4之间的污泥，因其水解过程中会产生H+降低pH值，因而一般需投加石灰作助凝剂，FeCl3在对污泥调质中能生成大而重的絮体，使之易脱水,因而使用较多。使用FeCl3的一个较大缺点是其对金属管道或设备有较强烈的腐蚀，使之降低使用寿命。铝盐混凝剂一般采用硫酸铝；该种混凝剂调质效果不如FeCl3且用量也较大；但由于无腐蚀性且储运方便，使用也较多；聚合氯化铝作为一种高分子絮凝剂，污泥调质效果好，投药量少虽价格偏高，但也有相当程度使用。目前，人工合成有机高分子絮凝剂在污泥调质中得到普遍使用，并基本取代了无机混凝剂。国内广泛使用高聚合度非离子型聚丙烯酰胺(PAM)(简称聚丙烯酰胺又
223、叫三号混凝剂)。这种丙烯酰胺聚合体无色、无臭、无腐蚀性，呈胶体状，附有黏性，自溶性较差，在外力作用下(机械力或水力)，能够较快地溶于水。非离子型聚丙烯酰胺通过水解可产生阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型，污泥调质常采用阳离子型聚丙烯酰胺。4）污泥脱水）污泥脱水由于污泥经浓缩或消化之后，仍呈液体流动状态，体积还很大，无法进行运输和处置，为了进一步降低含水率，使污泥含水率尽可能的低，必须对污泥进行脱水，以减少污泥体积和便于运输。进行污泥脱水的机械种类按原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类。真空过滤脱水真空过滤脱水是将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧造成真空，将污泥中的水分强行
224、“吸入”，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的真空转鼓过滤脱水机。由于真空过滤脱水产生的噪声大，泥饼含水率较高、操作麻烦，占地面积大，所以很少采用。压滤脱水压滤脱水是将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。板框压滤脱水机泥饼含水率最低，但这种脱水机为间断运行，效率低，操作麻烦，维护量很大，所以也较少采用，而带式压滤脱水机具有出泥含水率较低且稳定、能耗少，管理控制简单等特点被广泛使用。离心脱水离心脱水是通过水分与污泥颗粒的离心力之差，使之相互分离，从而实现脱水，常用的设备有
225、卧螺式等各种形式的离心脱水机。由于离心脱水机能自动、连续长期封闭运转，结构紧凑，噪声低，处理量大，占地面积小，尤其是有机高分子絮凝剂的普遍使用，使污泥脱水效率大大提高，是当前较为先进而逐渐被广泛应用的污泥处理方法。脱水效果的评价指标脱水效果的评价指标有两个主要指标衡量脱水效果的好坏：一个是泥饼含固量C，另一个是固体回收率。所有方式脱水后的污泥均称之为“泥饼”。泥饼含固量的高低是评价脱水效果好坏的最重要指标，含固量越高，污泥体积越小，运输和处置越方便。固体回收率是泥饼中的固体量，占脱水污泥中总干固体量的百分比，用可表示。越高，说明污泥脱水后转移到泥饼中的干固体越多，随滤液流失的干固体越少，脱水率
226、越高。可用下式计算：式中：C为泥饼的含固量（%） ； Ce为滤液中的含固量（%）； Co为脱水机进泥的含固量（%）需用泥饼含固量和固体回收率两个指标同时评价脱水效果的好坏。只获得较高的泥饼含固量，而固体回收率很低，或者固体回收率很高，但泥饼含固量很低，都说明脱水效果不佳，应分析其原因。正常运行的污泥脱水系统，泥饼含固量应在20%以上，固体回收率应在85%以上。脱水效果较好时，泥饼含固量可达25%左右，固体回收率可超过95%。虽然泥饼的含固量越高越好，但在很多情况下并不需要太高，只要含固量大于20%，污泥由液态变为固态即可，因为较高的含固量意味着需消耗较多絮凝剂，并且常以降低固体回收率为代价。固
227、体回收率越高越好。较低的回收率意味着有较多的固体又重新回到污水处理系统，增加了污水处理系统的负荷。除以上两个评价指标，脱水机的脱水能力也是一个衡量脱水效果的指标。如果某脱水系统泥饼含固量和固体回收率都很高，但脱水能力较低，入流污泥量不能太大，也不能认为脱水效果较好。另外，满足以上脱水要求的前提下，如何降低加药量，如何减少脱水机的维护工作量等方面，也是评价脱水效果好坏的一些重要方面。带式压滤脱水带式压滤脱水A.原理原理（见右图）带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串按规律排列的辘压筒中呈S弯曲经过，靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得
228、含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。带式压滤脱水机有很多形式，但一般都分成四个工作区：.重力脱水区重力脱水区：在该区内，滤带水平行走，污泥经调质之后，部分毛细水转化成了游离水，这部分水分在该区内借自身重力穿过滤带，从污泥中分离出来。一般来说，重力脱水区可脱去污泥中5070%的水分，使含固量增加710%。.楔形脱水区楔形脱水区：由于楔形区是一个三角形的空间，滤带在该区内逐渐靠拢，污泥在两条滤带之间逐步开始受到挤压，因此在该段内，污泥的含固量进一步提高，并由半固态向固态转变，为进入压力脱水区做准备。.低压脱水区低压脱水区：污泥经楔形区后，被夹在两条滤带之间绕辊压筒做S形上下移动，低图压区主要作用是
229、使污泥成饼，强度增大，使污泥的含固量进一步提高。.高压脱水区高压脱水区：污泥进入高压区之后，受到的压榨力逐渐增大，最后增至最大，因为辊压筒的直径越来越小，再一次提高污泥的含固量。B.工艺控制工艺控制不同种类的污泥要求不同的工作状态，即使同一种污泥，其泥质也因前级工艺运行状态的变化而改变。实际运行中，应根据进泥泥质的变化，随时调整脱水机的工作状态，主要包括带速的调节、带张力的调节以及调质效果的控制。.带速的控制带速的控制：滤带的行走速度控制着污泥在每一工作区的脱水时间，对出泥泥饼的含固量、泥饼厚度及泥饼剥离的难易程度都有影响。带速越低，泥饼含固量越高，泥饼越厚，越易从滤带上剥离；反之，带速越高，
230、泥饼含固量越低，泥饼越薄，越不易剥离。因此，从泥饼质量看，带速越低越好，但带速的高低直接影响到脱水机的处理能力，带速越低，其处理能力越小。对于某一种特定的污泥来说，存在最佳带速控制范围，在该范围内，脱水机既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼，固体回收率也较高。对于初沉污泥和活性污泥组成的混合污泥来说，带速一般应控制在25m/min。进泥量较高时，取高带速，反之取低带速。活性污泥一般不宜单独进行带式压滤脱水，否则带速须控制在1.0m/min以下，处理能力很低，极不经济。不管进泥量多少，带速一般不要超过5m/min。因为带速太高时，会大大缩短重力脱水时间，使在楔形区的污泥不能满足挤压要求，
231、进入低压区或高压区后，污泥将被挤压溢出滤带，造成跑料。.滤带张力的控制滤带张力的控制：滤带张力会影响泥饼的含固量，因为施加到污泥层上的压力和剪切力直接决定于滤带的张力。滤带张力越大，泥饼含固量越高。对于城市污水混合污泥来说，一般将张力控制在0.30.7Mpa，常在0.5Mpa。当张力太大时，会将污泥在低压区或高压区挤压出滤带，导致跑料，或压进滤带造成堵塞。大部分情况下，上下滤带的张力相等。但适当调整上下滤带的张力，使下滤带的张力略低于上滤带，有时会明显提高污泥的成饼率。.调质的控制调质的控制：污泥调质效果，直接影响脱水效果，而带式压滤脱水机对调质的依赖性更强。如果加药量不足，调质效果不佳时，污
232、泥中的毛细水不能转化成游离水在重力区被脱去，因而由楔形区进入低压区的污泥仍呈流动性，无法挤压。反之，如果加药量太大，一是增大处理成本，更重要的是由于污泥粘性增大，极易造成滤带被堵塞。对于城市污水混合污泥，采用阳离子PAM时，干污泥投药量一般为110kg/t，具体可由试验确定，或在运行中反复调整。由于带式压滤脱水机无法进行完全封闭，常产生恶臭。在污泥调质加药时，加入适量的高锰酸钾或三氯化铁，可大大降低恶臭程度。另外，适当加入一些阴离子或非离子PAM，可明显使泥饼从滤带上易于剥离。.处理能力的确定处理能力的确定：处理能力有两个指标：一个是进泥量，另一个是进泥固体负荷。进泥量系指每米带宽在单位时间内
233、所能处理的湿污泥量m3/(mh)，常用q表示。进泥固体负荷系指每米带宽在单位时间内所能处理的总干污泥量kg/(mh)，常用qs表示。q和qs取决于脱水机的带速和滤带张力以及污泥的调质效果，而带速、张力和调质又取决于所要求的脱水效果，即泥饼含固量和固体回收率。因此，在污泥性质和脱水效果一定时，q和qs也是一定的，如果进泥量太大或固体负荷太高，将降低脱水效果。一般来说，q可达到47m3/(mh)，qs可达到150250kg/(mh)。不同规格的脱水机，带宽也不同，但一般不超过3m，否则，污泥不容易摊布均匀。q和qs乘以脱水机的带宽，即为该脱水机的实际允许进泥量和进泥固体负荷；运行中，运行人员应根据
234、本厂泥质和脱水效果的要求，通过反复调整带速、张力和加药量等参数，得到本厂适合的q和qs值，以方便运行管理。卧螺式离心机卧螺式离心机A.原理原理卧螺式离心机主要由高转速的转鼓，螺旋和差速器等部件组成，分离的悬浮液进入离心机转鼓后，由于离心力的作用，使密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，利用螺旋和转鼓的相对转速差把固相颗粒推向转鼓小端出口处排出，分离后的清液从离心机另一端排出。进泥方向与污泥固体的输送方向一致，即进泥口和出泥口分别在转鼓的两端时，称为顺流式离心脱水机（见上图）。当进泥方向与污泥固体的输送方向相反，即进泥口和出泥口在转鼓的同一端时，它称为逆流式离心脱水机（见上图）。差速器(齿轮箱)的作用
235、是使转鼓和螺旋之间形成一定的转速差。卧螺式离心机主要特点是结构紧凑，占地面积小，操作费用低，而且能自动、连续、长期封闭运转，维修方便。B.工艺控制工艺控制在实际运行中，污泥的泥质和泥量会发生变化，为保证脱水效果不变，应随时调整离心机的工作状态，主要包括分离因数、转速差、液环层厚度、调质效果和进泥量的控制。.分离因数的控制分离因数的控制：离心机转鼓的转速一般能在较大范围内无级调节，通过调节转速，可以控制离心机分离因数，使之适应不同泥质的要求。污泥颗粒越大，密度越大，需要较低的分离因数，反之则需要较高的分离因数。初沉污泥一般只需较小的值，即能获得较好的脱水效果。消化污泥颗粒虽然变小，但由于其密度增
236、大，所需要的值与初沉污泥的基本相当。活性污泥的密度小，污泥颗粒的尺寸也小，要获得较高的脱水效果，则需要较大的值。活性污泥的SVI值越高，所需的值也越大。泥龄越长的污泥，所需要的值越大。处于膨胀状态的活性污泥，一般需要高速离心机才能进行脱水。混合污泥要求的值取决于活性污泥所占的比例，活性污泥比例越高，所需值越大。当进泥泥质不变时，增大值，可提高脱水的固体回收率，提高分离液的清澈度。值增大，能耗也随之上升，因而除非需要高固体回收率，否则不需太高的值。城市污水混合污泥的值一般在8001200之间，具体可通过离心模拟试验或直接对离心机进行调试得出。由值可计算出转鼓的转速：式中：n为转鼓的转速(r/mi
237、n)；为分离因数；D为转鼓的直径(m).液环层厚度的控制液环层厚度的控制：当进泥量一定时，液环层越厚，污泥在液环层内进行分离的时间越长，会有更多的污泥被分离出来；另一方面，液环层变厚，会降低某些小颗粒受扰动而随分离液流失的可能性。综合以上两方面的作用，液环层增厚一般会提高脱水的固体回收率。但液环层增厚，相应会使脱离液环层的污泥没有充足的时间被“摔干”，因此泥饼含固量将下降。在控制液环层厚度时应在高固体回收率与泥饼含固率之间权衡。除污泥脱水后进行焚烧处置外，一般情况下无需追求过高的泥饼含固量，而固体回收率则越高越好，因此液环层厚度应尽可能调大一些。离心机液环层厚度一般在515cm之间，具体取决于
238、离心机的规格以及进泥泥质。初沉污泥可相对薄一些，以便保证高固体回收率的前提下，尽量提高泥饼的含固量。活性污泥脱水时，液环层应相对厚一些，否则很难保证一定的固体回收率。原因之一是活性污泥颗粒小，需要较长的泥水离心分离时间，原因之二是其污泥颗粒受扰动，极易泛起，随分离液流失。混合污泥脱水时的液环层厚度介于二者之间，具体取决于其中活性污泥所占的比例。.转速差的控制转速差的控制：转速差是指转鼓与螺旋的转速之差，即两者之间的相对转速。如果转速差为n，则螺旋相对于转鼓来说，等于以n的速度在旋转，液环层中被分离出的污泥就是利用这个速度被输送出脱水机的。当进泥量一定时，转速差越大，污泥在脱水机中停留的时间越短
239、，固环层就越薄；另一方面，转速差越大，由于转鼓与螺旋之间的相对运动增大，必然使对液环层的扰动程度增大，固环层内部分被分离出来的污泥会被重新泛至液环层，并有可能随分离液流失。综上所述，转速差增大时，脱水的固体回收率和泥饼的含固量都将降低，但增大转速差可提高离心机的处理能力。反之，减小转速差时，污泥在转鼓内接受离心分离的时间将延长，同时由于转鼓和螺旋之间的相对运动减小，对液环层的扰动也减轻，因此固体回收率和泥饼含固量均将提高，但减小转速差，往往使处理能力降低。转速差不能太小，否则将由于污泥在机内积累，使固环层厚度大于液环层，导致污泥随分离液大量流失，固体回收率急剧下降，严重时还会由于阻力过大，扭矩
240、超负荷损坏离心机。一般离心机都允许在较大范围内调节转速差，城市污水污泥一般在235r/min的范围内，具体取决于进泥泥量和泥质。在进泥量一定时初沉污泥进行脱水，转速差可高一些，活性污泥应低一些，混合污泥介于二者之间。.调质效果的控制调质效果的控制：离心脱水一般宜用高效的阳离子PAM，不能采用无机盐类混凝剂，主要原因是离心机为封闭式强制脱水，对进泥量有较严格的要求，如果采用无机类混凝剂将由于污泥量的增加，使离心机的脱水能力大大降低。当泥质发生变化时，应随时调整干污泥的投药量，保证调质效果。一般来说，当混合污泥中活性污泥比例较大时，应立即增大干污泥的投药量，反之可减少投药量。如果污泥调质效果下降，
241、离心脱水的固体回收率和泥饼含固量也将随之降低。.进泥量的控制进泥量的控制：每一台离心机都有一个最大进泥量，实际进泥量超过该值时，离心机将失去平衡，并受到损坏，因而运行中应严格控制离心机的进泥量。在允许的范围内，当泥质及调质效果一定时，进泥量越大，固体回收率和泥饼含固量越低；反之，进泥量降低，则固体回收率和泥饼含固量将提高。另外，每台离心机都有一个极限最大入流固体量。如果当由于进泥含固量升高等原因导致入流固体量超过极限值，将由于扭矩过大，是离心机超载而停车。离心机在运行中应综合调整各工艺参数，获得最佳的脱水效果。脱水机的运行管理脱水机的运行管理A.经常检测脱水机的脱水效果经常检测脱水机的脱水效果
242、，若发现分离液（或滤液）混浊，固体回收率降低，应及时分析原因，采取针对措施予以解决。对于离心脱水机，可能是因为：进泥量太大、入流固体负荷超标、转速差太大、转鼓转速太低、液环层厚度太薄和螺旋输送器磨损严重等原因，应针对具体情况予以调整解决。对于带式脱水机，可能是由于滤带张力太大或带速太大，导致挤压区跑料；也可能是由于滤带接缝不合理或损坏，滤带老化等原因造成，此时应及时修补或更换滤带。B.经常观测污泥脱水效果经常观测污泥脱水效果，分析泥饼含固量下降的原因并解决。离心脱水机泥饼含固量下降的主要原因：投药调质效果不好、进泥量太大、转速差太大、转鼓转速太低、液环层厚度太大等原因造成分离效果不好所致，应针
243、对以上情况，予以调整解决。带式脱水机若带速太大，则出现污泥挤压时间不够，泥饼变薄，导致含固率下降，此时应及时降低带速；若投药种类或投药量不适合，导致污泥脱水性能下降，此时应重新试验，确定出合适的投药种类和投药量；若滤带堵塞，水分无法滤出，使含固率降低，此时应停止运行，冲洗滤带；若滤带张力太小，不能保证足够的压榨力和剪切力，使含固率降低，此时应适当增大滤带张力。C.经常观察污泥脱水装置的运行状况经常观察污泥脱水装置的运行状况，并针对不正常的现象进行分析解决。带式脱水机可能由于冲洗不彻底、滤带张力太大、进泥中细砂含量太大、加药过量污泥黏度大增等原因造成滤带发生严重堵塞，可采用增强冲洗、调节带速、加
244、强污水预处理、降低投药量的办法予以解决；也可能进泥超负荷、滤带张力太小、辊压筒损坏等原因造成滤带打滑，此时应分别采取降低进泥量、增大滤带张力、修复或更换辊压筒等措施予以解决；滤带也会因为：进泥不均匀、辊压筒位置不对、辊压筒局部磨损、纠偏装置不灵敏而发生跑偏。其解决办法分别是：调整平泥装置或进泥口、检查更换辊压筒、检查调整辊压筒位置、检查修复纠偏装置。离心脱水机会发生离心机转轴扭矩太大，离心机过度震动等故障。前者的原因可能是：进泥量太大、入流固体量太大、浮渣或砂进入离心机、齿轮箱出故障。后者的原因可能是：有浮渣进入机内且缠绕在螺旋输送器上而造成转动失衡、机座松动、润滑系统出故障。D.按照脱水机的
245、要求，经常做好观测项目的观测和机器的检查维护按照脱水机的要求，经常做好观测项目的观测和机器的检查维护。离心脱水机的观测项目：油箱油位、轴承的油流量、冷却水及油的温度、设备的震动情况、电流表读数等。带式脱水机的观测项目：水压表、油表、张力表、泥压表等运行控制仪表。E.每天应保证脱水机的足够的冲洗时间每天应保证脱水机的足够的冲洗时间，当脱水机停机时，机器内部及周身应冲洗干净彻底，保证清洁，降低恶臭，也避免积泥干后难于冲洗的问题。F.及时发现脱水机进泥中砂粒对滤带、螺旋输送器或转鼓的磨损情况，及时更换及时发现脱水机进泥中砂粒对滤带、螺旋输送器或转鼓的磨损情况，及时更换。G.注意检查脱水机易磨损件的磨
246、损情况，必要时予以更换注意检查脱水机易磨损件的磨损情况，必要时予以更换。H.在冬季应加强保温或增加污泥投药量在冬季应加强保温或增加污泥投药量。因污泥脱水机的泥水分离效果受污泥温度的影响，尤其是离心机冬季泥饼含固量一般可比夏季低2%3%。I.做好分析测量与记录做好分析测量与记录。包括进泥的流量及含固量，泥饼的产量及含固量、滤液的SS、絮凝剂的投加量、冲洗介质或水的使用量、冲洗历时和冲洗次数等。5. 4污泥的最终处置污泥的最终处置 污泥经过消化，自然干化或机械脱水后，尚含有45%85%的含水率，氮、磷等成分，有机物有一定的分解，病原菌有一定的去除，但虫卵几乎没有去除，而且还含有重金属等污染物质，故
247、还存在最终处置问题。其方法决定于污泥的性质及条件。下面是几种常见的污泥处置方法：1）农业利用）农业利用污泥肥料与化学肥料相比较，其中氮、磷、钾含量虽较低，但有机物含量高，肥效持续时间长，可以改善土壤结构，但需注意的是污泥中有毒物质的含量必须在限量以内，应满足作为农业用的有关规定，污泥中有毒物质包括有机成分(如油脂、酚等)与无机成分(如重金属离子)等。污泥作为肥料，使用的方法有：直接施用，仅适用于消化污泥；使用干燥污泥，这种用法方便、卫生，但成本较高；制成复合肥料即把污泥与化学肥料混合后使用。有利于植物的生长与土壤的改良，是良好的使用方法；未经消化处理的脱水污泥由于所含有机物较多，易于腐化，又由
248、于含水率仍较高(70%80%)难于进行施肥操作，一般应在野外长期堆放，再进行施肥。2）污泥的干燥）污泥的干燥污泥脱水、干化后，含水率还较高，体积很大，为便于进一步利用与处理，可进行干燥处理，使其含水率可降至20%左右。污泥干燥的主要设备是因转圆筒式干燥器。由于污泥干燥处理成本很高，只有干燥污泥有作为肥料的利用价值，能满足干燥处理的运行费用时，或者有特殊卫生要求时，才考虑采用。3）污泥的焚烧）污泥的焚烧在废弃物处置的各种方法中，焚烧法是最理想的，经过脱水和焚烧处理，400m3的原污泥变成10m3的灰，含水率降至0，污泥体积的下降率是40:1，是一种符合卫生标准的处理方法。污泥焚烧的基建投资和运行
249、费用昂贵，因此只有在符合如下条件（其他处置方法受到限制时）之一时才考虑使用：当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为农副业利用时；大城市卫生要求高；污泥自身的燃烧值高，可以自燃并可利用燃烧热量发电。常用的污泥焚烧设备有回转焚烧炉、立式焚烧炉与流化床焚烧炉等，焚烧所需的热量，主要依靠污泥含有的有机物燃烧发生。不同性质的污泥燃烧发热量不同，如污泥本身的燃烧热值不足以使其焚烧时，用辅助燃料补充。4）倾入海洋）倾入海洋污泥用管道或驳船投弃于海潮大，稀释能力强的深海区。一般只有近海国家的临海城市使用。由于污泥中含有相当数量的有毒害物质，投海处置法，近年来正受到越来越大的反对。5）填置处理）填置处理
250、当污泥中有害物质含量超过农田标准时，才考虑填埋法。污泥填埋有填地和填海造地两种方式；可单独填埋或与其他固体废物(如垃圾)一起填埋。填埋场地的要求A.周围应设围栏。B.排出的渗水属高浓度有机污水，必须加以收集处理，以防止对地下水和地表水的污染。C.防止臭味向外扩散，防止蚊蝇和鼠类等在填埋场栖息繁殖。D.未经焚烧的污泥，除小规模填埋外，需进行分层填埋。E.当污泥焚烧灰的挥发分在15%以下时，可进行不分层填埋。填海造地的要求：污泥作为填海造地用时，需严格遵守有关法规的要求。A.必须设护堤，不能让污泥与其他废弃物质污染海水，渗水必须收集后加以处理。B.填海造地的污泥、焚烧灰中，重金属等的含量必须符合填
251、海造地的标准。6）建筑材料）建筑材料污泥焚烧灰可用于填充洼地和充作筑路材料使用；污泥还可作建筑材料，制砖和制纤维板材。7）污泥堆肥）污泥堆肥污水处理厂的污泥，如果所含重金属浓度及有毒有害物质符合农田肥用的卫生标准，则可以经堆肥后，使有机物腐化稳定，把寄生虫卵、病菌杀灭，使污泥的肥效提高并易于被农作物吸收，这样既可充分利用污泥又可将污泥作最终处置，故污泥堆肥是一个十分有前途的污泥处理方法。它的基本原理是在有氧的条件下，利用嗜温菌、嗜热菌的作用，使污泥中水分及大量有机物质好氧分解，达到稳定。6.污水处理厂排污口污水处理厂排污口城镇污水处理厂排放口应符合环评要求。水污染物排放许可管理暂行办法规定：排污单位的排污口必须编号，设立标志，并按环境保护行政主管部门的要求配备计量装置。所有的排污口都必须具备采样和测定流量的条件。污水处理厂在日常的运行中应经常关注排污口，加强对排污口的管理，随时掌握排污口周边水体的水质情况。
