《污水处理的基本知识》.doc

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1、污水处理的基本知识污水处理的基本知识第一章第一章 绪论绪论 一、基本概念 1、环境：周围的境况 主要有：水环境，土壤环境，大气环境等。 2、环境污染：环境中某种物质(成份)超过了环境本底值，并造成了不可修复的影响。 如果该环境为水环境，污染称为水体污染。 水体污染的主要原因有: (1)、城市生活污水和工业废水；(2)、农业中施用的化肥、农药等从土壤中流失进入水体；(3)、 其他污染物由于雨水随地表径流进入水体；(4)、大气中的污染物由于重力沉降或降水过程而 进入水体。另外还包括热污染、放射性污染等。 3、环境保护：采取各种措施防止环境污染行为的发生或修整环境污染造成的后果，使 环境中各物质不超

2、过环境本底值或在环境容量的范围内。 4、水体自净：指水体在其环境容量的范围内，经过物理、化学和生物的作用，使排入 水体的污染物质浓度，随着时间的推移及水流的流动，逐步降低。 水体自净主要包括物理净化(污染物质由于稀释、混合、沉淀等作用使水体污染物质浓度 降低的过程)、化学净化(污染物质由于中和、氧化、还原、分解等作用而使水体污染物质浓 度降低的过程)、生物净化(水体中的生物，尤其是微生物对有机物的氧化分作用而使水体污 染物质浓度降低的过程)等作用。 5、水体污染物质 (1)、固体污染物 固体物质在水中有三种存在形式：溶解态(直径小于 1 纳米)、胶体态(直径介于 1-100 纳 米之间)、悬浮

3、态(直径大于 100 纳米) 悬浮态物质根据密度可分为三类(漂浮、可沉、悬浮)。主要危害有：降低透光度，减少水体 的光合作用而影响水体自净；对水生生物(尤其是鱼类)产生危害；成为其他污染物的载体。 (2)、有机污染物 绝大多数有机物具有生物可降解性，即属于需氧有机物。主要是蛋白质、脂肪等有机物， 易于生物降解。来自生活污水及工业废水。主要对渔业影响，水体的富营养化及缺氧。 (3)、有毒污染物 废水中对生物引起毒性反应的化学物质。主要包括 无机有毒物：重金属离子、氰化物、氟化物和亚硝酸盐等。 有机有毒物：酚、醛、苯、硝基化合物、多氯联苯及有机农药等。 放射性物质 (4)、营养性污染物 N、P 等

4、营养物：主要来自农田施肥、农业废弃物、城市生活污水和工业废水。 (5)、生物污染物 主要废水中的致病性微生物及其他有害有机物。 (6)、感官污染物 主要是色度、浑浊、异味等。 (7)、酸碱污染物 主要危害有：使水体 pH 值变化、破坏自然缓冲、使水质逐渐恶化、周围土壤酸化；抑 制微生物生长和妨害水体自净，对淡水生物和植物生长不利，危害鱼类生长。 (8)、热污染 废水温度过高引起的危害2(9)、其他污染物 如油类、挥发性物质、表面活性物质等。 二、水质指标 水质指标是用于表示废水的水质特性，并用于评价处理方法的优劣，某些指标还可以预 测废水排入水体后对水体的影响。主要包括物理指标、化学指标和生物

5、指标。 (一)、物理指标物理指标主要有总固体、悬浮物、溶解物、浊度、色度、放射性、电导率、温度等。总固体是水样在一定温度下蒸干后所残余的固体物质总量。悬浮物是水样过滤后在 103-105 度温度下把滤纸上截留物烘干所得的固体量。在沉淀设 备中，悬浮物的去除率是反映效果的重要指标。溶解物是水样过滤后滤过液蒸干的残余固体量。溶解物含量与悬浮物含量两者之和即为 总固体量。浊度是在外观上判断水是否遭受污染的主要特征之一。浊度的标准单位规定为 1mgSi02 所构成的浑浊度为 1 度。电导率是指一定体积溶液的电导，可以间接表示水中溶解盐的含量。(二)、化学指标化学指标主要有生化需氧量、化学需氧量，总需氧

6、量、总有机碳、有机氮、氨氮、亚硝 酸氮、硝酸氰、总氮、pH 值、有机毒物(酚、苯、有机汞、稠环芳烃、有机农药等)、无机毒 物(氰、汞、铬、镉、砷等)。生化需氧量(BOD)是在一定条件下使水样有机物进行生物氧化、在一定期间内所消耗的 溶解氧量，可以间接地反映水中有机物含量。一般采用 20 度作为测定 BOD 的标准温度，测 定时间采用 5 天，故称为五日生化需氧量(BOD5)。化学需氧量(COD)是指水样中能被化学氧化剂氧化的物质。在一定条件下进行化学氧化 所消耗的氧量，以 O2mgL 表示。常用的化学氧化剂是重铬酸钾或高锰酸钾。用高锰酸钾 测得的值，也称耗氧量，记作 OC，或以 CODMn表示

7、。COD 的测定较 BOD 测定要简便、迅 速，但不能完全反映有机污染物在水的含量和降解的实际情况。COD 测定可把大部邮分什机 物氧化，也包括了水中存在的无机性还原物质，其所用单位一般都换算为 O2mgL。总需氧量(TOC)是在 900 度高温下使有机物燃烧所耗去的氧量。总有机碳(TOD)是在触媒参与下用燃烧法测定水样中产生的二氧化碳量，从而求出水样 的总有机碳量，用以间接表示有机物含量。有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标。NH3 和 NH4 称为氨氮，N02 称为亚硝酸氮，NO3 称为硝酸氮。总氮是有机氮与氨氮亚硝酸氮、硝酸氮之和。PH 值用以表示水的酸碱性

8、，当 pH=7 时，水呈中性，PH7 时，水 呈碱性。酚、汞、镉、铬等均已作为单独的水质指标。 (三)、生物指标生物指标主要有细菌总数、大肠菌群、病原菌等。直接测定水中病原菌还有很多困难，通常是用测定水中细菌总数和大肠菌群。细菌总数 是指 lmL 水中所含各种细菌的总数。 大肠菌群指数是指 1L 水中所含大肠菌落的个数。 三、污水处理技术 (一)、一般处理原则 污水中的污染物质是多种多样的，所以往往不可能用一种处理单元就能够把所有的污染3物质去除干净。一般一种污水往往需要通过由集中方法和几个处理单元组成的处理系统处理 后，才能够达到排放要求。采用哪些方法或哪几种方法联合使用，需根据污水的水质和

9、水量、 排放标准、处理方法的特点、处理成本和回收经济价值等，通过调查、分析、比较后确定， 必要时要进行小试、中试等试验研究。污水处理的主要原则：首先是从清洁生产的角度出发，改革生产工艺和设备，减少污染 物，防止污水外排，进行综合利用和回收。必须外排的污水，其处理方法随水质和要求而异。 一级处理，主要分离水中的悬浮固体物、胶状物、浮油或重油等，可以采用水质水量调节、一级处理，主要分离水中的悬浮固体物、胶状物、浮油或重油等，可以采用水质水量调节、 自然沉淀、上浮、隔油等方法。二级处理主要是去除可生物降解的有机溶解物和部分胶状物自然沉淀、上浮、隔油等方法。二级处理主要是去除可生物降解的有机溶解物和部

10、分胶状物 的污染，用以减少废水的的污染，用以减少废水的 BOD 和部分和部分 COD，通常采用生物化学法处理、化学混凝和化学沉，通常采用生物化学法处理、化学混凝和化学沉 淀池是二级处理的方法淀池是二级处理的方法，如含磷酸盐废水和含胶体物质的废水须用化学混凝法处理。对于环 境卫生标准要求高，而废水的色、臭、味污染严重，或 BOD 和 COD 比值甚小(小于 02- 0.25)，则须采用三级处理方法予以深度净化，污水的三级处理，主要是去除生物难降解的有污水的三级处理，主要是去除生物难降解的有 机污染物和废水中溶解的无机污染物，常用的方法有活性炭吸附和化学氧化，也可以采用离机污染物和废水中溶解的无机

11、污染物，常用的方法有活性炭吸附和化学氧化，也可以采用离 子交换或膜分离技术等。子交换或膜分离技术等。含多元分子结构污染物的污水，一般先用物理方法部分分离，然后 用其他方法处理。各种不同的工业废水可以根据具体情况，选择不同的组合处理方法。 (二)、处理方法分类 针对不同污染物质的特征，发展了各种不同的污水处理方法，这些处理方法可按其作用 原理划分为四大类，即物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。 (1)、物理处理法 通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠)的 污水处理法。根据物理作用的不同，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截流法等。属 于重力分离

12、法的处理单元有沉淀、上浮(气浮、浮选)等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉 淀池、除油池、气浮池及其附属装置等。离心分离法本身就是一种处理单元，使用的处理装 置有离心分离机和水旋分离器等，筛滤截流法截留和过滤两种处理单元，前者使用的处理设 备是隔栅、筛网，而后者使用的是砂滤池和微孔滤池等。(2)、化学处理法通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化 子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又统称为膜处理技术。其中运用传质作用的 处理单元具有化学作用，而同时又有与之相关的物理作用，所以也可以从化学处理法中分离 出来，成为另一种处理方法，称为物理化学法，即运用物理

13、和化学的综合作用使污水得到净 化的方法。化学处理法各处理单元所使用的处理设备，除相应的池、罐、塔外，还有一些附属装置。 化学处理法主要用于处理各种工业废水。(3)、物理化学法 物理化学法是利用物理化学作用去除污水中的污染物质。主要有吸附法、离子交换法、 膜分离法、萃取法、气提法和吹脱法等。(4)、生物处理法通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转 化为稳定、无害的物质的污水处理方法。根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好 氧生物处理法和厌氧生物处理法。 好氧生物处理法 是好氧微生物在有氧条件下将复杂的有机物分解，并以释放出的能 量来完成其机体的功能，如

14、繁殖、增长和运动等。产生能的部分有机物则转变成 CO2、H2O 和 NH3等其余的转变成新细胞(微生物的新肌体，如活性污泥或生物膜)。污水处理广泛使用 的是好氧法。按传统，好氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法本4身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、 生物接触氧化以及最近发展起来的悬浮载体流化床等。厌氧生物处理法 是厌氧微生物在无氧条件下将高浓度有机废水或污泥中的有机物分 解，最后产生甲烷和 CO2 等气体。 (三)、处理方法分级 (1)、污水一级处理去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节废水 pH 值、减轻废水的腐化

15、程 度和后续处理工艺负荷的处理方法。污水经一级处理后，一般达不到排放标准。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，一级处理常用方法有以下几种。 、筛滤法 筛滤法是分离污水中呈悬浮状态污染物的方法。常用设备是格栅和筛网。 格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污水处理场或泵站的进口处， 以防止管道、机械设备以及其他装置的堵塞。格栅的清渣，常用人工或机械方法，有的是用 磨碎机将栅渣磨碎后，再投人格栅下游，以解决栅渣的处置问题。筛网的网孔较小，主要用 以滤除废水中的纤维、纸浆等细小悬浮物，以保证后

16、续处理单元的正常运行和处理效果。、沉淀法 沉淀法是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态污染物质的方法。沉淀法的 主要构筑物有沉砂池和沉淀池，用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池。其作用为：a去 除污水中大部分可沉的悬浮固体；b作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理 工艺的负荷和提高处理效果。 、上浮法 上浮法用于去除污水中相对密度小于 1 的污染物，或通过投加药剂、加压 溶气等措施去除相对密度稍大于 1 的污染物质。在一级处理工艺中，主要是用于去除污水中 的油类及悬浮物质。、预曝气法 预曝气法是在污水进人处理构筑物以前，先进行短时间(1020min)的曝 气。其作用为：a可产生自然絮凝或生

17、物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变大，以便沉淀分 离；b氧化废水中的还原性物质；c吹脱污水中溶解的挥发物；d增加污水中的溶解氧， 减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。(2)、污水二级处理、污水二级处理污水通过一级处理后再加处理，用以除去污水中大量有机污染物，使污水进一步净化 的工艺过程。相当长时间以来，主要把生物化学处理作为污水二级处理的主体工艺。近年来， 采用化学或物理化学处理法作为二级处理主体工艺，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。因此，二级处理原作为生化处理的同义词已失去意义。 污水在经过筛滤、沉淀或上浮等一级处理之后，可以有效地去除部分悬浮物，生化需氧量

18、(BOD)也可以去除 25一 40%，但一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物、 氧化物、硫化物等有毒物质，不能达到污水排放标准。因此需要进行二级处理，二级处理的 主要方法有以下几种。、活性污泥法 是废水生物化学处理中的主要处理方法。以污水中有机污染物作为底 物，在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，形成活性污泥。利用这种活性 污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用过程，去除废水中有机污染物，从而 得到净化。活性污泥法从开创至今已经有 90 年的历史，目前已成为有机行业废水和城市污 水最有效的生物处理法，应用非常普遍。活性污泥法运行方式多种多样，如传统活性污泥

19、法、 阶段曝气法、生物吸附法、混合式曝气法、纯氧曝气法、深井曝气法，以及近几年所发展的 氧化沟(延时曝气活性污泥法)、SBR 法等。 、生物膜法 生物膜法是使废水通过生长在固定支承物表面的生物膜，利用生物氧化5作用和各相之间的物质交换，降解废水中有机污染物的方法。用这种方法处理废水的构筑物 有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池以及最近发展起来的悬浮载体流化床，目前采用生 物接触氧化池为多。 近年来，有的国家正在研究和采用化学或物理化学处理法作为二级处理主体工艺，预 期这些方法将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。污水 二级处理可以去除污水中大量 BOD 和悬浮物，在

20、较大程度上净化了污水，对保护环境起到 了一定作用。但随着污水量的不断增加，水资源的日益紧张，需要获取更高质量的处理水， 以供重复使用或补充水源。为此，有时需要在二级处理基础上，再进行污水三级处理。(3)、三级处理污水三级处理又称污水深度处理或高级处理。为进一步去除二级处理未能去除的污染 物质，其中包括微生物未能降解的有机物或磷、氮等可溶性无机物。三级处理是深度处理的 同义词，但二者又不完全一致。三级处理是经二级处理后，为了从废水中去除某种特定的污 染物质，如磷、氮等，而补充增加的一项或几项处理单元；至于深度处理则往往是以废水回 收、复用为目的，在二级处理后所增设的处理单元或系统。三级处理耗资较

21、大，管理也较复 杂，但能充分利用水资源。完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物(主要是难以生物降解的有机物)、除病毒和病 原菌、除悬浮物和矿物质等单元过程组成。根据三级处理出水的具体去向；其处理流程和组 成单元是不同的。如果为防止受纳水体富营养化，则采用除磷和除氮的三级处理；如果为保 护下游引用水源或浴场不受污染，则应采用除磷、除氮、除毒物、除病菌和病原菌等三级处 理，如直接作为城市饮用水以外的生活用水，如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地 带等用水，其出水水质要求接近于饮用水标准。其具体处理单元介绍如下。除磷 最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法，即投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性 的磷酸盐沉

22、淀。石灰与废水中的磷化物发生如下反应3HPO2-4+5Ca2+40H-=Ca5(OH)(PO4)3+3H20为了保证投加石灰的沉淀效果，需要 pH 值提高到 9.511.5。磷酸铝是在 pH 值为 6 时 沉淀最好，磷酸铁在 pH 值为 4 时沉淀最好。为了确定金属盐的准确投量，须对要求处理的污水进行小试试验。除氮 a生物硝化反硝化法 是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统， 污水中的含氮有机物首先经好氧生物过程转化为硝酸盐，随后再经厌氧生物过程将硝酸盐还 原为氮气析出而去氮。有多种处理流程，如三级串联的活性污泥法处理系统，其中第一级用 于氧化含碳有机物，第二级用于氧化含氮有机物，

23、而第三级是使第二级产生的硝酸盐在厌氧 条件下还原析出氮气。在所有的处理流程中，都是向厌氧系统投加一些补充的需氧源(如甲醇)， 以使硝化所需的反应时间缩短而切合实用。 现有采取开放型的冷却系统处理含氮废水，并取得了有效的处理效果。b物理化学法 有三种方法，即气提法、折点氯化法和选择离子交换法。 (a)气提法 是使污水中的铵离子在高 pH 值条件下大部分转变成氨气。NH4+OH-NH3+H2O(b)折点氯化法 通过投加不同量的氯，使污水中的氨转化为氯化铵的化合物，这些氨最 后又被氧化成氨气或各种含氮的无氯产物。 (c)选择性离子交换法 是以沸石对铵比对钙、镁和钠等离子有优选交换吸附的性能为基 础来

24、去除氨氮的方法。、有机污染物的去除 活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机污染物。一 些三级处理厂的粉末活性炭接触吸附装置(或粒状活性炭过滤吸附装置)去除化学需氧量(COD)6和总有机碳有代表性的效率为 7080。每千克活性炭吸附容量为 0.250.87kg，COD 具 体吸附容量是由进水的有机物浓度和所要求的出水深度决定的。在任何情况下，活性炭的实 际吸附容量比按吸附等温线试验测定的吸附容量大得多。这主要是由于在活性炭上还有生物 吸附和氧化作用所致。臭氧氧化和活性炭吸附配合使用，往往能更有效地去除有机物和延长活性炭的使用寿 命。臭氧能将有机物氧化降解，减轻活性炭的负荷，还能将一些难以生

25、物降解的大分子有机 物分解为易于生物降解的小分子有机物，而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的废水 流经活性炭滤池时因含有较多的氧气而会增强活性炭的生物活性，提高它的生物氧化能力。 溶解性无机物的去除 有三种可采用的方法，即离子交换、电渗析和反渗透。目前在 污水三级处理中对于用反渗透法脱除矿物质和有机污染物最为重视。对使用高效除盐反渗透 膜装置的一些研究结果证明，总溶解性固体可去除 90-95，磷酸盐可以除 95-99，氨 氮可去除 80-90，硝酸盐氮可去除 50-85，悬浮物可去除 99-100，总有机碳 (TOC)可去除 90-95%，可见，反渗透法能有效去除多种有机物。其缺点是设备造

26、价昂贵，并 且需要高的工作压力，运行费用较高，且清洗与维护不方便。现有的三级处理由超滤与反渗 透串联组成，前者主要去除有机污染物，而后者去除溶解性无机物。 病毒的去除 用铝盐和铁盐混凝沉淀，可去除致病菌和病毒约 90%，经滤池过滤能进 一步提高去除率。但要杀灭病菌，采用石灰混凝沉淀或臭氧均可杀灭病菌。常用的污水处理方法类别处理方法主要去除污染物一级处理1、格栅分离2、沉砂3、均衡4、中和(pH 值调节)5、油水分离6、气浮粗粒悬浮物固体沉淀物不同的水质或水量冲击酸、碱浮油、粗分散油细分散油及微细悬浮物二级处理1、活性污泥法2、生物膜法3、氧化沟4、SBR 法5、氧化塘微生物可降解性有机物、BO

27、D、COD后处理1、气提法2、混凝沉淀法3、过滤或微絮凝过滤4、气浮5、活性炭过滤(生物炭过滤)气体 H2S、CO2、NH3不能沉降的悬浮颗粒、胶体粒子、细分散油悬浮固体物、细分散油悬浮固体物、细分散油悬浮固体物、可溶性有机物三级处理1、活性炭吸附2、灭菌3、电渗析4、离子交换5、反渗透6、蒸发7、臭氧氧化臭味、色度、COD、细分散油、溶解性油细菌、病毒盐类、重金属盐类、有机物、细菌难降解的有机物、溶解油7第二章第二章 污水的物理处理污水的物理处理 第一节、调节池 主要作用：调节水量与匀化水质 一般水力停留时间：4-12 小时 为防止沉淀或有相应的预处理作用，可采用机械搅拌或空气搅拌(参考预曝

28、气量 0.6- 0.9m3/m3.h)。 第二节、筛滤 筛滤是指去除污水中的粗大悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预 处理方法。 主要由平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板组成。根据不同的组成称为格栅或筛网。1、格栅 按形状分为：平面格栅和曲面格栅。 按栅隙分为：粗格栅(50-100mm)、中格栅(10-40mm)、细格栅(3-10mm)。 常用格栅有：钢丝绳牵引格栅、高链式格栅、回转式格栅、阶梯式格栅等。 2、筛网 适用于某些工业废水含有细小的悬浮颗粒(如造纸、毛纺、化纤等行业)。 常用筛网有：转筒式筛网、水力回转式筛网、转盘式筛网、微滤机等。 在污水处理系统或水泵前，必须设置格

29、栅。 在污水处理系统前，采用机械清除时为 1625mm，采用人工清除时为 2540mm；污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s，格栅倾角宜采用 4575。 格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位 0.5m，工作台上应 有安全和冲洗设施。 格栅工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。工作台正面过道宽度，采用机械清除时 不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m。 第三节、沉淀与上浮 应用原理：利用水中悬浮颗粒与水的密度差进行分离。 一、沉淀 (一)、沉淀的基本类型 根据悬浮颗粒的的性质、凝聚性及浓度的高低可分为四种基本类型。 (1)、自由沉降：初沉池初期。 (2)、絮凝沉

30、淀：二沉初期或混凝沉淀。 (3)、拥挤沉淀(成层沉淀)：活性污泥在二沉池的后期。 (4)、压缩沉淀：二沉池及污泥浓缩池中的污泥浓缩过程。 (二)、沉砂池 也属于沉淀的一种，作用是去除污水中的无机颗粒。 主要形式有：平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池。 城市污水处理厂宜设置沉砂池。平流沉砂池的设计，应符合下列要求：最大流速应为 0.3m/s，最小流速应为 0.15m/s； 最大流量时停留时间应不小于 30s；有效水深不应大于 1.2m，每格宽度不宜小于 0.6m。 曝气沉砂池的设计，应符合下列要求： 水平流速为 0.1m/s； 最大时流量的停留时间为 13min； 有效水深为

31、23，宽8深比为 11.5； 处理每立方米污水的曝气量为 0.10.2m 空气； 进水方向应与池中旋流 方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。 城市污水的沉砂量，可按每立方米污水 0.03L 计算；合流制污水的沉砂量应根据 实际情况确定。注：沉砂量的含水率 60%，容重 1500kg/m。 砂斗容积不应大于 2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于 55。除砂宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时，排砂管直径不 应小于 200mm。 常用设备：砂水分离器、旋流沉砂池等。 (三)、沉淀池类型 1、按工艺布置位置，分为初次沉淀池和二次沉淀池。 2、沉

32、淀池一般规定 沉淀池的超高不应小于 0.3m。沉淀池的有效水深宜采用 24m。当采用污泥斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。泥斗的斜壁与水平 面的倾角，方斗宜为 60，圆斗宜为 55。初次沉淀池的污泥区容积，宜按不大于 2d 的污泥量计算。曝气池后的二次沉淀池 污泥区容积，宜按不大于 2h 的污泥量计算，并应有连续排泥措施。机械排泥的初次沉淀 池和生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按 4h 的污泥量计算。 排泥管的直径不应小于 200mm。当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于 1.5m；二次沉淀池的静水 头，生物膜法处理后不应小于 1.2m，曝气池后不应小于 0.9m

33、。注：生产污水按污泥性质确度。沉淀池出水堰最大负荷，初次沉淀池不宜大于 2.9L/（） ；二次沉淀池不宜 大于 1.7L/（） 。沉淀池应设置撇渣设施 3、根据水流的形式可分为： (1)、平流式沉淀池平流沉淀池的设计，应符合下列要求：每格长度与宽度之比值不小于 4，长度与有效水深的比值不小于 8；一般采用机械排泥，排泥机械的行进速度为 0.3m/min；缓冲层高度，非机械排泥时为 0.5m，机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板 0.3m；池底纵坡不小于 0.01。(2)、竖流式沉淀池竖流沉淀池的设计，应符合下列要求：池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值不大于 3；中心管内流速不大于 30m

34、m/s；中心管下口应设有喇叭口及反射板，板底面距泥面不小于 0.3m。 (3)、辐流式沉淀池辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值宜为 612；一般采用机械排泥，当池子直径（或正方形的一边）较小时也可采用多斗排泥，9排泥机械旋转速度宜为 13r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于 3m/min；缓冲层高度，非机械排泥时宜为 0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板 0.3；坡向泥斗的底坡不宜小于 0.05。 (4)、斜板(管)沉淀池当需要挖掘原有沉淀池潜力或建造沉淀池面积受限制时，通过技术经济比较，可 采用斜板（管）沉淀池。升流式异向流斜板（管）沉淀池的设

35、计表面水力负荷，一般可按比普通沉淀池的 设计表面水力负荷提高一倍考虑；但对于二次沉淀池，尚应以固体负荷核算。升流式异向流斜板（管）沉淀池的设计，应符合下列要求：斜板净距（或斜管孔径）为 80100mm；斜板（管）斜长为 1m；斜板（管）倾角力 60；斜板（管）区上部水深为 0.71.0m；斜板（管）区底部缓冲层高度为 1.0m。斜板（管）沉淀池应设冲洗设施。4、各类沉淀池比较 池型优点缺点适用范围 平流式1、沉淀效果好 2、对冲击负荷和温度变化的 适应性强 3、施工简易，造价较低1、配水不易均匀 2、采用多斗排泥时， 每个泥斗需设置排 泥管，工作量大； 采用链条式刮泥机 时，水下部分维修 困难

36、。1、地下水位高或地 质差的地区 2、大中小型污水厂竖流式1、排泥方便，管理简单 2、占地面积小1、池子深度大，施 工困难 2、对冲击负荷和温 度变化的适应性差 3、造价高 4、单池不宜过大适用于小型污水厂辐流式采用机械排泥， 运行方便， 管理简单1、池内流速不稳定， 效果差 2、排泥设备复杂， 施工质量要求高1、地下水位高的地 区 2、大中型污水厂斜板(管)占地面积小1、造价高 2、斜板(管)易积泥 变形，需设置冲洗 设备1、可用地面积小的 新建中小型厂 2、老厂改造5、沉淀池池型的选择 池型的选择需考虑以下因素： (1)、废水处理量的大小； (2)、悬浮物质的沉降性能与泥渣性能 (3)、总

37、体布置与地质条件 (4)、造价高低与运行管理水平10(四)、相关设备与材料 (1)、行车式刮泥机 (2)、链条式刮泥机 (3)、周边传动刮(吸)泥机 (4)、中心传动刮(吸)泥机 (5)、斜板、斜管 二、隔油池 1、主要形式有：平流式隔油池、斜板隔油池 2、相关设备： 链条式刮油机、GYT 同向流隔油池 第四节、过滤 1、利用过滤材料分离污水中杂质的一种技术。可用作污水预处理或最终处理。 2、根据过滤材料可分为：多孔材料过滤、颗粒材料过滤。 3、作用：主要处理悬浮物与胶体物质。 4、滤料的选择 (1)、具有足够的机械强度，不致冲洗时引起磨损； (2)、具有足够的化学稳定性，不溶于水或释放其他有

38、害物质； (3)、具有适度的空隙率和粒度； (4)、具有较大的表面积。 5、常用滤料 常用滤料有：石英砂、无烟煤、陶粒、塑料珠以及纤维球等。 6、相关设备：机械过滤器、GYZ 泳池过滤器、纤维球过滤器等 第三章第三章 污水的化学处理污水的化学处理 污水的化学处理是指采用化学药剂或化学材料对污水中溶解性或胶体态的污染物，通 过化学反应使污染物与水分离，或改变污染物的性质，如降低污水中的酸碱度、去除金 属离子、氧化某些物质以及有机物等，以除去水中杂质的处理方法。 第一节 中和法 一、基本原理 中和是指酸性和碱性物质反应生成盐和水的过程，利用中和原理处理污水的方法称 中和处理法。 二、酸性废水的中和

39、处理 1、药剂中和法 常用药剂有：石灰、碳酸钠、石灰石、电石渣、苟性钠等。 2、过滤中和法 常用药剂有石灰石、白云石、大理石等 处理硫酸废水有浓度限制 (1)、普通过滤中和滤池 (2)、恒流速升流式中和滤池 (3)、变流速升流式中和滤池 (4)、滚筒式中和滤池 3、利用碱性废水 三、碱性废水的中和处理 1、利用酸性废水 2、加酸中和 3、烟道气中和 四、相关设备 曝气升流式中和塔11第二节 混凝 混凝处理的对象主要是污水中的细小悬浮物及胶体微粒，因为这些颗粒很难用自然 沉淀法从水中分离出去。 一、混凝的基本原理 向污水中投加某种化学药剂，使在水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物失 去稳定后

40、，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成较大的颗粒可絮状物，从而使污染 物更易于自然下沉或上浮而被去除。 能产生上述作用的化学药剂称为混凝剂。 混凝通常与沉淀或气浮结合使用。 二、常用的混凝剂 1、无机混凝剂 主要是铝系和铁系的金属盐，如硫酸铝、明矾、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁等以及 无机高分子聚合物如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等。 2、有机混凝剂 常用的是聚丙烯酰胺(PAM)。 三、助凝剂 助凝剂是指与混凝剂一起使用，以促进水的混凝过程的辅助药剂。 助凝剂本身可以起混凝作用，也可不起混凝作用。按功能分三类： 1、调整剂(如调整污水的 pH 值的石灰、硫酸等) 2、絮体改良剂(如粘土、活化硅

41、酸等可改变絮体的可沉降性能) 3、氧化剂(如氯气、次氯酸钠、臭氧等可氧化亚铁为三价铁以及破坏水中对混凝过 程有干扰的有机物，以促进混凝效果) 四、影响混凝效果的因素 1、废水水质 (1)、浊度 (2)、pH 值 (3)、水温 (4)、水中存在的其他杂质 2、混凝剂的影响 (1)、混凝剂的种类 (2)、混凝剂的投量 (3)、混凝剂的投加顺序 3、水力条件 主要是搅拌强度和搅拌时间 五、常用设备 主要的水射器、静态混合器、搅拌机、JY 加药装置、高分子投药装置等。 第三节 化学氧化还原 化学氧化还原是指加入氧化剂或还原剂使水中的有害物质氧化或还原为无害物质的 方法。 主要有： 一、空气氧化 1、地

42、下水的除铁与除锰 2、工业废水中的空气脱硫 二、湿式氧化12指在较高的温度和压力下，利用空气中的氧来氧化污水的溶解或悬浮态的污染物的 一种方法，因氧化在液相中进行，因此称湿式氧化。 三、强氧化 主要是指采用臭氧、氯气或氯系强氧化剂(如漂水、二氧化氯等)及过氧化氢等强氧 化剂来去除污水中的污染物。常用于其他方法难以处理的污水，如脱色、难生物降解的 物质经及杀灭细菌等。 四、化学还原 主要适用于某些金属离子在高价态时毒性很大，用化学还原将其转化为毒性较低的 低价态后去除。 如还原除铬(常用亚硫酸钠、亚硫酸铁等)及除汞等。 五、常用设备 脱硫塔、臭氧发生器、加氯机、次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器等。

43、 第四章 污水的物理化学处理 定义：物理化学法是利用物理化学反应的原理来除去污水中溶解的有害物质，回收 有用组分，并使污水得到浓度净化的方法。其过程通常是污染物从一相转移到另一相， 即进行传质过程。 应用场合：当需要从污水中回收某种特定的物质时，或者当工业废水有毒、有害， 且不易被微生物降解时，采用物理化学法最合适。 第一节 吸附 吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程，可以发生在气-液、气-固、液-固 两相之间。一般适用于低浓度的工业废水处理。 一、吸附机理 吸附主要是由于剂与吸附质之间的物理吸附(分子间力)、化学吸附(化学键力)及离子 交换吸附(静电引力)的作用。 最常用的吸附剂为活性

44、炭。 二、影响吸附的因素 影响吸附的因素主要有： 1、吸附剂的性质(如粉状活性炭吸附性能优于粒状活性炭) 2、吸附质的性质 3、操作条件(温度、接触时间、pH 等) 三、设计实例 某污水处理量为 Q=150m3/h，原水 COD 为 90mg/L，要求出水 COD 为 30 mg/L。且 根据试验已知：该活性炭的吸附量为 q=0.12gCOD/g 炭，污水在塔中的流速为 v=6m/h， 接触时间为 t=40min，活性炭密度为 =0.43t/m3。试求吸附塔基本尺寸。 解： 吸附塔的面积 A=Q/v=150/6=25m2 2、采用两塔并联，则单塔面积为 A1=A/2=12.5m2 3、吸附塔直

45、径为：D=(4A1/)1/2=3.99m 取 D=4m，截面积为 A=12.56 m2 4、吸附塔层高 h=v*t=6*40/60=4m 5、吸附塔活性炭容积 V=A*h=12.56*4=50.24m3 6、每塔活性炭充填量为 G=V*=21.6t 7、每塔每天处理水量 Q=Q*24/2=1800t/d 8、每塔每天应吸附的 COD 量 W=V*(C0-Ce)=(90-30)*1800/1000=108kg/d 9、再生周期为：T=G*q/W=21.6*1000*0.12/108=24d13四、常用设备 活性过滤器 第二节、浮选 定义 浮选也称气浮，是从液体中除去低密度固体或液体颗粒的一种方法

46、。浮选是 通过将空气通入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物粘附在一起，利用气泡的浮力上浮 到液面实现污染物质的分离。 应用范围 污泥浓缩、回收含油污水中的悬浮油或乳化油、回收某些工业废水中的 有用物质(如造纸厂的纸浆纤维等)。 特点 占地面积小(表面负荷高)、具有预曝气作用、处理效率高，出水水质好、浮 渣含固率高(一般4%)、可回收有用物质。 常用形式与比较 方法气泡分散度动力消耗效果 加压气浮最好，一般 30- 120m大最好叶轮扩散气浮-1mm较大好 曝气气浮气泡大较小差 常用设备 QF 一元化气浮、浅层气浮、涡凹气浮等。 第三节 汽提与吹脱 吹脱主要是用来脱除污水中的溶解气体和某些易挥发的

47、溶质，也可脱除化学转化形 成的溶解气体。实质是污染物从液相向气相转化的过程实现液相的净化。 汽提去除的对象是污水中的挥发性溶解物，借助于污水与通入蒸汽的接触，使污水 中的挥发性物质按一定的比例扩散到气相中，从而达到液相的净化。 吹脱与汽提的比较 方法主要去除对象手段操作条件 吹脱法溶解性气体与易 挥发性物质空气吹脱可在常温下于吹脱池或塔 中进行 汽提法挥发性污染物蒸汽蒸馏或蒸汽直接加热较高温度下，密闭塔内进 行 主要设备 吹脱塔 第四节 电解 含有电解质的污水在直流电的作用下，由于两极上分别产生氧化反应与还原反应， 从而使某些污染物去除而得到净化。主要是利用电解作用，把污染物去除或奖有毒的物

48、质转化为无毒或低毒的物质。 一、主要类别 1、电化学氧化(还原)法 去除污水中的 CN-、六价铬还原为三价铬等。 2、电气浮法、电凝聚法 利用电解产生的气体或产生的絮凝物相应的作用来去除污染物。 二、主要特点 占地小，处理效率高；易于控制。运费用高。 三、常用设备 电凝聚设备、电气浮等。 第五节 膜分离 定义 膜分离是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称。14一、膜分离优缺 1、优点 可在常温下操作；不消耗热能；没有相变化；装置简单，易控制易维修；分离效率 高。 2、缺点 处理能力小；能耗高。 二、常用形式 分离过程推动力膜膜孔径(nm)用途 电渗析电位差离子交换 膜1-

49、10分离离子，用于回收酸碱、 若咸水淡化 反渗透压力差(大)反渗透膜0.45 易生化 0.3-0.45 较好 0.2-0.3 较难 0.2 不宜15四、生物处理分类 水体自净天然水体与氧化塘自然条件 土壤净化污水灌溉 活性污泥法悬浮生长型 SBR 法及其变形、氧化沟等好氧处理人工条件固着生长型生物膜法(生物滤池、生物转盘、 接触氧化法、好氧流化床等) 高温堆肥自然条件 厌氧塘 悬浮生长型厌氧消化池、UASB、化粪池厌氧处理人工条件 固着生长型厌氧滤池、厌氧流化床第二节 活性污泥法 一、常用指标 1、污泥浓度(MLSS) 指曝气池中单位体积混合液中所含悬浮固体(MLSS)的质量，常用 g/L 或 mg/L 表示。相应地挥发性悬浮固体的浓度称 MLVSS。 2、污泥容积指数(SVI) 指曝气池混合液经 30min 后 1g 干污泥所占的污泥容积(以 mL 计)。 SVI=混合液 30min 沉降比(%)*10/混合液污泥浓度(g/L) 一般城市污水 SVI 位于 50-100