城市污水处理.pptx

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1、导导 语语 机电设备支持机电设备支持工艺工程实例工艺工程实例第1页/共36页1、生物污水处理法、生物污水处理法生物处理是利用微生物来吸咐、分解、氧化污水中的有机物，把不生物处理是利用微生物来吸咐、分解、氧化污水中的有机物，把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。现代的稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。现代的生物处理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厌氧还原两大类。生物处理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厌氧还原两大类。前者广泛用于处理城市污水和有机性工业废水。好氧氧化应用较广包前者广泛用于处理城市污水和有机性工业废水。好氧氧化应用较广包含着很多艺

2、种工艺和构筑物。生物膜法（包含生物过滤池、生物转盘）含着很多艺种工艺和构筑物。生物膜法（包含生物过滤池、生物转盘）、生物接触氧化等多种工艺和构筑物。活性污泥法和生物膜法都是人、生物接触氧化等多种工艺和构筑物。活性污泥法和生物膜法都是人工生物处理方法。此外还有农田和池塘的天然生物处理法，即灌溉田工生物处理方法。此外还有农田和池塘的天然生物处理法，即灌溉田和生物塘。生物处理成本低廉，因此是目前应用最广泛的污水处理方和生物塘。生物处理成本低廉，因此是目前应用最广泛的污水处理方法。法。第2页/共36页2、废水处理量或、废水处理量或BOD5去除总去除总量和处理质量量和处理质量污水处理量或污水处理量或BO

3、D5去除总量：每日进入污水厂处理去除总量：每日进入污水厂处理的总污水流量（以的总污水流量（以m3/d计），可作为污水厂处理能力计），可作为污水厂处理能力的一个指标。每日去除的一个指标。每日去除BOD5的总量亦可作为污水厂处的总量亦可作为污水厂处理能力的指标。去除理能力的指标。去除BOD5总量等于处理流量与进出水总量等于处理流量与进出水BOD5差值的乘积，以差值的乘积，以kg/d或或t/d为单位。为单位。处理质量：二级污水处理厂以出厂的处理质量：二级污水处理厂以出厂的BOD5与与SS值值作为处理质量指标。按新制订的污水处理厂出水排放作为处理质量指标。按新制订的污水处理厂出水排放标准，二级污水处理

4、厂出水标准，二级污水处理厂出水BOD5、SS均小于均小于30mg/L。处理质量也可用去除率来衡量。进水浓度减出水浓。处理质量也可用去除率来衡量。进水浓度减出水浓度除以进水浓度即为去除率。氨氮、度除以进水浓度即为去除率。氨氮、TP出水值或去除出水值或去除率也应用于处理质量指标。率也应用于处理质量指标。第3页/共36页 3、pH值及其指示意义值及其指示意义pH表示污水的酸碱程度。它是水中氢离子浓度倒数的表示污水的酸碱程度。它是水中氢离子浓度倒数的对数值，其范围为对数值，其范围为014，pH值等于值等于7，则水呈中性，小于，则水呈中性，小于7呈酸性，数值越小，其酸性越强，大于呈酸性，数值越小，其酸性

5、越强，大于7呈碱性，数值越呈碱性，数值越大，其碱性越强。污水中大，其碱性越强。污水中pH值大小对管道、水泵、闸阀值大小对管道、水泵、闸阀和污水处理构筑物有一定的影响。以生活污水为主的污水和污水处理构筑物有一定的影响。以生活污水为主的污水处理厂的处理厂的pH值，通常为值，通常为7.27.8。过高或过低的。过高或过低的pH值，均值，均可表明有工业废水的进入。过低的值会腐蚀管道、泵体并可表明有工业废水的进入。过低的值会腐蚀管道、泵体并可能产生危害。例如污水中的硫化物会在酸性条件下，生可能产生危害。例如污水中的硫化物会在酸性条件下，生成成H2S气体。高浓度时使操作工作头痛、流涕、窒息甚至气体。高浓度时

6、使操作工作头痛、流涕、窒息甚至死亡。为此发现死亡。为此发现pH降低必须加强监测，寻找污染源，采降低必须加强监测，寻找污染源，采取对策。同时，生化处理的取对策。同时，生化处理的pH允许范围是允许范围是610，过高或，过高或过低都可影响或破坏生物处理。过低都可影响或破坏生物处理。第4页/共36页 4、总固体（、总固体（TS）是指水样在是指水样在100温度下，在水浴锅上蒸发至干所余留的总温度下，在水浴锅上蒸发至干所余留的总固体数量。它是污水中溶解性固体和非溶解性固体的总和。固体数量。它是污水中溶解性固体和非溶解性固体的总和。它可反映出污水中固体的总浓度。通过进出水固体的分析可它可反映出污水中固体的总

7、浓度。通过进出水固体的分析可反映出污水处理构筑物对去除总固体的效果。反映出污水处理构筑物对去除总固体的效果。第5页/共36页5、悬浮固体（、悬浮固体（SS）是指污水中能被滤器截留的固体物质数量。悬浮固体一部分在一定是指污水中能被滤器截留的固体物质数量。悬浮固体一部分在一定条件下可以沉淀。测定悬浮固体通常是用石棉滤层过滤法进行。主要条件下可以沉淀。测定悬浮固体通常是用石棉滤层过滤法进行。主要设备为古氏坩锅。当化验设备条件不具备时，也可采用滤纸作为滤器，设备为古氏坩锅。当化验设备条件不具备时，也可采用滤纸作为滤器，从总固体与溶解固体的减差来求得悬浮固体量。测定悬浮固体时，由从总固体与溶解固体的减差

8、来求得悬浮固体量。测定悬浮固体时，由于滤器不同，常产生较大差异。于滤器不同，常产生较大差异。该项指标是污水最基本的数据之一。测定进水和出厂水的悬浮固体，该项指标是污水最基本的数据之一。测定进水和出厂水的悬浮固体，可用来反映污水通过初沉池，二沉池处理后，悬浮固体减少的情况，可用来反映污水通过初沉池，二沉池处理后，悬浮固体减少的情况，它是反映构筑沉淀效率的主要依据。它是反映构筑沉淀效率的主要依据。第6页/共36页6、化学需氧量（COD）化学需氧量（简称COD）是指用化学方法氧化污水中有机物所需要的氧化剂的氧量。用高锰酸钾作氧化剂，测得的结果习惯上叫做耗氧量，用OC表示。用重铬酸钾作氧化剂，测得的结

9、果称为化学需氧量以COD表示，二者的区别在于选用氧化剂的不同。以高锰酸钾作为氧化剂，只能氧化污水中的直链有机化合物，而以重铬酸钾作为氧化剂，它的作用比前者强烈与完全，除直链有机化合物以外，它能氧化高锰酸钾不能氧化的许多结构复杂的有机化合物。因此，同一污水COD值比OC值大得多。特别是当污水厂有大量工业废水进入时，一般都应测得重络酸钾的化学需氧量。城市污水厂的COD值一般约为400800mg/L。高锰酸钾法的耗量值在污水厂中常被用来作为确定五日生化需氧量稀释倍数的参考数据。第7页/共36页7、生化需氧量（BOD）生化需氧量：（简称BOD）是指在有氧条件下，水中的微生物分解有机物时所需要的氧量。它

10、是一种间接表示有机物污染程度的指标，有机物的生化氧化分解通常有二个阶段，第一阶段主要是含碳有机物的氧化，称为碳化阶段，约需20天才能完成。第二阶段主要是含氮有机物的氧化、称为硝化阶段，约需100天才能完成。在公认的情况下，一般标准做法是在20温度下，培养5天，进行测定，测得数据称为五日生化需氧量。简称BOD5，因此BOD5表示部分含碳有机物分解的需氧量，生活污水的BOD5应约在70%左右。五日生化需氧量的测定，是取原水样或经过适当稀释的水样，使其含有足够的溶解氧，以满足五日生化需氧的要求，将此水样分成二份，一份测得当天的溶解氧含量，而将另一份放入20培养箱内，培养5天后再测定其溶解含量，两者之

11、差乘上稀释倍数即为BOD5。BOD5测定过程中，正确选择稀释倍数至关重要。通常认为，选择的稀释倍数应使经过稀释的水样在20恒温箱内培养5天后，它的溶解氧减少在20%80%时较为适当。但是，有时常因BOD5的稀释倍数掌握不当造成数值上的误差，甚至稀释倍数太小而得不到BOD5的数据。第8页/共36页8、测定BOD的用途BOD可反映污水被有机物污染的程度，污水中所含有机物越多，则消耗氧量亦越多，BOD数值也越高，反之亦然。因此它是污水水质指标中最为重要的一个。尽管测定BOD需时较长、数据不及时，但BOD指标带有综合性综合反映有机物总量，模拟性模仿水体自净。因此很难用其他指标来代替。对于污水处理厂来说

12、，该指标的用途为：a.反映污水有机物浓度。如进厂污水有机物浓度，出厂污水有机物浓度。城市污水处理厂进水BOD5一般可达150350mg/L。b.用以表示污水处理厂的处理效果。进、出水BOD5的减差除以进水BOD5即为该厂的BOD5去除率，是重要的指标。c.污水处理厂的去除总量与出水BOD5，表示了在污水厂总的处理能力与对水体环境的影响量。d.用来计算处理构筑物的运转参数，如曝气池的污泥负荷BOD5kg（MISS）或容积负荷BOD5kg/（m3d）。e.反映污水处理厂运转的技术经济数据，如除去每kgBOD耗用电量（度），去除每kgBOD5需要的空气量。f.衡量污水可生化程度，当BOD5/COD大

13、于0.3时，说明污水可以进行生化处理。小于0.3时，则难以生化处理。比值在0.50.6时，生化过程很容易进行。第9页/共36页由此可见，测定BOD5的用处很大，它是污水处理厂最重要的一个测定项目。但测定所需时间较长，不能及时出数据。COD的化验反映污水中有机物被氧化剂氧化所需氧量，它的数据值接近于全部有机物的需氧量。因此它也有较大用处，而且COD测定时简短，一般城市污水厂CODBOD，如果污水中有机物种类变化较少，则COD与BOD有一定的相互关系，因此就可用当天的COD来预测BOD5值。根据各城市污水处理厂的运转数据，通常SS与BOD5在数值上大致相仿或者略为高些。如上海各污水厂的SS比BOD

14、5在数值上平均高出50mg/L左右。在进厂污水中如发现BOD5与SS成倍增长，则可能有高浓度的有机废水流入或者粪便大量进厂。这样将会增加处理负荷。使处理效率降低，甚至还会阻塞管道，必须追查原因，采取措施第10页/共36页9、总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮（N、NH4+、NO2NO3）指示污水中有大量的含碳有机物与含氮有机物，前者以碳、氢、氧为基本元素。后者以氮、硫、磷为基本元素。含氮有机物在好氧分解过程中，最终会转化为氨氮肥、亚硝酸盐氮肥、硝酸盐氮、水和二氧化碳等无机物。因此测定上述三个指标可反映污水分解过程与经处理后无机化的程度。当二级污水处理厂中只有少量亚硝酸氮出现时，该处理出水尚不能稳

15、定，当氧量不足时，则污水中的有机氮大多数转化为无机物，出水流入水体后是较为稳定的。一般进厂污水的氨氮值约3070mg/L。进厂水中一般不含有亚硝酸盐与硝酸盐。二级污水处理厂一般不能大量除氮肥，处理程度较高时，能够将部份氨氮转化为硝酸盐氮。第11页/共36页10、磷、氮（P、N）指标污水中磷和钾的含量影响微生物的生长，活性污泥污处理污水要维持BOD5：N：P的比例在100：5：1以上，在城市污水厂，一般都能达到这个比例。有些工业废水达不到这个比例，就必须向污水添加营养剂。第12页/共36页11、溶解氧测定目的溶解氧是指溶解于水中的氧量，它与温度、压力、微生物的生化作用有密切关系。在一定温度下，水

16、中最多只能溶解一定量的氧，例如20时，蒸馏水的溶解氧饱和值为9.17mg/L。在污水处理中常常测定出水和曝气池中的溶解值，根据它的大小来调节空气供应量，了解曝气池内的耗氧情况以判断在各种水温条件下，曝气池耗氧速率。在运转过程中，要求曝气池内的溶解氧在1mg/L以上，过低的溶解氧值表明曝气池内缺氧，过高的溶解氧不但浪费能耗，且可能造成污泥松碎、老化。污水处理厂出水中含有溶解氧对水体环境是有益的，在可能的条件下，应让出水带有些溶解氧。溶解氧在水体自净过程中是个重要参数，它可反映水体中耗氧与溶氧的平衡关系。第13页/共36页12、水温对运行的关系水温，水温对曝气池工作有着很大的关系。一个污水厂的水温

17、是随季节逐渐缓慢变化的，一天内几乎无甚变化。如果发现一天内变化很大，则要进行检查，查否有工业冷却进入。全年在830范围内，曝气池在水温8以下运行时，处理效率有所下降，BOD5去除率常低于80%。第14页/共36页13、污泥负荷调节a.污泥负荷=进入曝气池的BOD5数量（流量浓度）/曝气池中MLSS总量(MLSS池积)。b.由于初沉池出水中的BOD5数量决定于进厂水质,一般难以调节,调节污泥负荷,减少MLSS,则提高污泥负荷,增加或减少MLSS一般通过增加或减少排泥来实现。污泥负荷对处理效果,污泥增长和需氧量影响很大,必须注意掌握。一般来说，污泥负荷在0.20.5kg(BOD5)/(kg.d，掌

18、握在0.3kg(BOD5)/kg(MLSS).d左右。第15页/共36页14、曝气池容积负荷曝气池单位容积每天负担的BOD5量称为容积负荷kg(BOD5)/（m3.d）。容积负荷表示了建造该曝气池的经济性。容积负荷和混合液浓度及污泥负荷有如下关系：BV=x.B5，式中（x即MLSS）。第16页/共36页15、污泥泥龄污泥泥龄=曝气池内MLSS数量（MLSS池积）/剩余污泥中固体量（排放量排泥浓度）。污泥泥龄是曝气池中工作着的活性污泥总量与每天排放的剩余污泥之比值，单位是d。在运行平稳时，可理解为活性污泥在曝气中平均停留时间。一般曝气池系统的污泥泥龄约56d。当要达到硝化阶段时，污泥泥龄需达81

19、2d或更高。污泥泥龄和污泥负荷有相反的关系，污泥泥龄长，负荷低，反之亦然，但并不成绝对的反比例函数关系。第17页/共36页16、混合液悬浮固体浓度（MLSS）混合液悬浮固体浓度是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，单位（mg/L），它是计量曝气池中活性污泥数量的指标，由于测定简便，往往以它作为粗略计量活性污泥微生物量的指标。在推动流曝气中MLSS一般为10004000mg/L，在合建的完全混合曝气池中，空气曝气的MLSS根少有超过8000mg/L。这是因为MLSS过高。妨碍充氧，也使它难以在二沉池中沉降。第18页/共36页17、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）混合液挥发性悬

20、浮固体浓度是指混合液悬浮固体中有机物的重量（通常用600下的烧灼减量来测定），故有人认为能较MLSS更确切地代表活性污泥微生物的数量。不过MLVSS中还包括非活性的不能降解的有机物、也不是计量MLSS的最理想指标，对于生活污水，常在0.75左右。第19页/共36页18、污泥指数（SVI）污泥指数指曝气池混合液经30min静沉后，相应的1g干污泥所占的容积（以ml计）即：SVI=混合液30min静沉后污泥沉积（ml）/污泥干重（g）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之间，SVI过高的污泥浓度，在相同浓度情况下测得的SVI值才有价值。另因测定

21、容器的大小对测定的数量有一定的影响，必须统一测定容器。第20页/共36页中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（执行部分）第21页/共36页注：下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。第22页/共36页机电设备支持在城市污水处理的工艺中，随着自动化技术及在线监测技术发展，为工艺的发展和应用提供了前提条件，对污水处理工艺进行自动化监测和实时控制是提高污水处理效率、降低处理能耗的关键，各种污水处理工艺中

22、对自动化系统要求较高的一种工艺。第23页/共36页反应过程主要是在生物反应池内进行的，工艺主要由进水、曝气、沉淀、排水和闲置等五个阶段组成。工艺的处理效果主要取决于其运行参数，其中主要参数包括各反应段时间以及曝气强度。一般采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统，实时控制鼓风机、水泵、电动阀等设备及各反应段时间，使水质达到国家规定的排放标准。第24页/共36页由此可见，污水处理工艺是一个多参量(如液位、流量、压力、生物指标等)、多任务(如污水输送、风量控制、水泵的启停等)、多设备(如格栅机、水泵、鼓风机、阀门等)且具有随机性、时变性和耦合性的复杂系统。因此，由稳定可靠的数据信息交换网络与综合管理系统来进行自动化的管理，使之安全可靠地运行。第25页/共36页工艺工程实例活性污泥处理工艺的基本流程第26页/共36页活性污泥微生物集合体的食物链第27页/共36页污水进水口第28页/共36页调节池第29页/共36页预处理池第30页/共36页厌氧池第31页/共36页好氧池第32页/共36页沉淀池第33页/共36页第34页/共36页谢谢 谢！谢！第35页/共36页感谢您的观看。第36页/共36页