污水处理工艺.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流污水处理工艺.精品文档.沉淀池沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部，则斜管长度为：-d*tg，式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a=du/dt，上诉三种方法，各有不足之处。1）平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土地。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，

2、使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。2）竖流式沉淀池池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难。3）辐流式沉淀池池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20100米，池中心水深不大于4米，周边水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。

3、悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。软化池气浮池出水进入中间池收集后泵入软化池，投加碳酸钠进行软化，去除掉废水中的钙镁离子，确保后续处理系统的正常运行，软化沉淀池采用平流式。中间水池 中间水池的作用在于：污水在通过中间池的时候，水中的泥沙、悬浮物等会自然沉淀下来一部分，通过几个中间池，最后的污水容易处理一些。如果没有中间池，直接处理污水，处理的难度大些，处理的成本也会高些。调节池广义定义：指的是用以调节进、出水流量的构筑物。狭义定义：为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。作用：对水量和水质的调节，调节污水

4、的pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。污泥浓缩池污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水，经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓度方法时，除了各种方法本身的特点外，还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩，近年发展到部分采用离心法浓缩。重力浓缩法 采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池，大多采用直径为520米的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间

5、一般为12小时左右。浓缩池的表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同，初次沉淀池污泥为100150公斤/（米.2日），活性污泥为2040公斤/（米.2日）。在浓缩池中，固体颗粒借重力下降，水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢（连续式）或从池侧出水口流出。 图1 连续式污泥浓缩池气浮浓缩法 和重力浓缩法相反，使污泥颗粒附上微细气泡而上浮至水面，然后用刮板将浓缩污泥刮入排泥槽，污泥水则从池底流出。对于颗粒比重仅略大于1的污泥，如活性污泥和需要消化法的污泥，本法尤为适用。气浮浓缩常用溶气气浮法，设备有气浮池、加压泵、溶气罐和减压释放器（阀）。溶气压力一般为0.30.5兆帕。每平方米气

6、浮池每日处理的固体量，对一般污水污泥为100200公斤，对活性污泥为25100公斤。为提高气浮浓缩效果，亦可投加混凝剂。离心浓缩法 在专门制造的离心浓缩器中进行。利用污泥中固、液比重不同，有不同离心倾向，以分离泥水，达到浓缩的目的。水解酸化池水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后

7、续处理奠定良好基础。厌氧生化处理过程：高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。1、水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。2、发酵（或酸化）阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。3、产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。4、甲烷阶段这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。接触氧化池结构包

8、括池体，填料，布水装置，曝气装置。工作原理为：在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。设计参数1、生物接触氧化池每个(格)平面形状宜采用矩形，沿水流方向池长不宜大于10m。其长宽比宜采用1：21：1，有效面积不宜大于100m2;。2、生物接触氧化池由下至上应包括构造层、填料层、稳水层和超高。其中，构造层宜采用0.61.2m，填料层高宜采用2.53.5m，稳水层高宜采用0.40.5m，超高不宜小于0.5m。3、生物接触氧化池进水端宜设导流槽，其宽度不宜小于0.8m。导流槽与生物接触氧化池应

9、采用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.30.5m，至池底的距离宜不小于0.4m。4、生物接触氧化池应在填料下方满平面均匀曝气。5、当采用穿孔管曝气时，每根穿孔管的水平长度不宜大于5m；水平误差每根不宜大于2mm，全池不宜大于3mm，且应有调节气量和方便维修的设施。6、生物接触氧化池应设集水槽均匀出水。集水槽过堰负荷宜为2-3L/（sm）。7、生物接触氧化池底部应有放空设施。8、当生物接触氧化池水面可能产生大量泡沫时，应有消除泡沫措施，比如使用消泡剂或者喷淋方式。9、生物接触氧化池应有检测溶解氧的设施。填料1、生物接触氧化池的填料应采用对微生物无毒害、易挂膜、比表面积较大、空隙率较高

10、、氧转移性能好、机械强度大、经久耐用、价格低廉的材料。2、当采用炉渣等粒状填料时，填料层下部0.5m高度范围内的填料粒径宜采用5080mm，其上部填料粒径宜采用2050mm（常用炉渣填料的理化性能见附录B）。3、当采用蜂窝填料时，孔径宜采用2530mm。材料宜为玻璃钢、聚氯乙烯等。4、不同类型的填料可组合应用。5、推荐填料上的污泥浓度与负荷。填料种类填料上污泥浓度(kgMLSS/m2)填料层有机负荷(kgBOD5/m3d)软性填料0.51.52.03.0半软性填料1.52.01.52.0纤维束组合填料0.52.52.02.5弹性立体填料2.53.01.52.0悬浮填料3.55.56.59.5粗

11、/细格栅井 在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。格栅所能截留污染物的数量，随所选用的栅条间距和水的性质而有很大的区别。一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备为原则。设置在污水处理厂处理系统前的格栅，还应考虑到使整个污水处理系统能正常运行，对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用。因此，可设置粗细两道格栅，栅条间距一般采用1625mm，最大不超过40mm。所截留的污染物数量与地区的情况、污水沟道系统的类型，污

12、水流量以及栅条的间距等因素有关。一般可参考下列数据。当栅条间距为1625mm时，栅渣截留量为0.100.05m3/109m3污水。当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.030.01m3/103m3污水。栅渣的含水率约为80；密度约为960kg/m3。格栅的清渣方法，有人工清除和机械清除两种。每天的栅渣量大于0.2m时，一般应采用机械清除方法。1人工清理的格栅中小型城市的生活污水处理厂或所需截留的污染物量较少时，可采用人工清理的格栅。这类格栅是用直钢条制成，一般与水平面成4560倾角安放，倾角小时，清理时较省力，但占地则较大。人工清渣的格栅，其设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水管

13、渠有效面积的2倍，以免清渣过于频繁。在污水泵站前集水井中的格栅，应特别注重有害气体对操作人员的危害，并应采取有效的防范措施。格栅间应设置操作平台。2机械格栅机械清渣的格栅，倾角一般为6070，有时为90。机械清渣格栅过水面积，一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。格栅栅条的断面形状有圆形、矩形及方形，圆形的水力条件较方形好，但刚度较差。目前多采用断面形式为矩形的栅条。设置格栅的渠道，宽度要适当，应使水流保持适当的流速，一方面泥砂不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅。通常采用0.40.9m/s。为了防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间距的流速一般采用0.61.0m/s，最大

14、流量时可高于1.21.4m/s。为了防止格栅前渠道出现阻流回水现象，一般在设置格栅的渠道与栅前渠道的联结部，应有一展开角1=20的渐扩部位。为了保证格栅的正常工作，在实际采用上，城市污水一般取0.10.4m。对工业污水，根据使用的格栅栅条间距以及清理时间间隔等因素，应留有因部分堵塞而必需的安全量。二、筛网筛网的去除效果，可相当于初次沉淀池的作用。目前，应用于废水处理或短小纤维回收的筛网主要有两种型式，即振动筛网和水力筛网。振动式筛网示意图见图2。污水由渠道流在振动筛网上，在这里进行水和悬浮物的分离，并利用机械振动，将呈倾斜面的振动筛网上截留的纤维等杂质卸到固定筛网上，进一步滤去附在纤维上的水滴

15、。水力筛网的构造见图3。运动筛网呈截顶圆锥形，中心轴呈水平状态，锥体则呈倾斜方向。废水从圆锥体的小端进入，水流在从小端到大端的流动过程中，纤维状污染物被筛网截留，水则从筛网的细小孔中流人集水装置。由于整个筛网呈圆锥体，被截留的污染物沿筛网的倾斜面卸到固定筛上，以进一步滤去水滴。这种筛网的旋转动力依靠进水的水流作为动力，因此在水力筛网的进水端一般不用筛网，而用不透水的材料制成壁面，必要时还可在壁面上设置固定的导水叶片，但需注意不可因此而过多地增加运动筛的重量。另外原水进水管的设置位置与出口的管径亦要适宜，以保证进水有一定的流速射向导水叶片，利用水的冲击力和重大作用产生运动筛网的旋转运动。设计采用

16、水力筛网时，一般应在废水进水管处保持一定的压力，压力的大小与筛网的大小与废水性质有关。格栅(筛)截留的污染物的处置方法有：填埋、焚烧(820以上)以及堆肥等也可将栅渣粉碎后再返回废水中，作为可沉固体进入初沉污泥。粉碎机应设置在沉砂池后，以免大的无机颗粒损坏粉碎机。此外，大的破布和织物在粉碎前应先去除。 图 2 图 3CASS池CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一

17、个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，最早产生于美国，90年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究，已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，取得了良好的处理效果，为CASS法在我国的推广应用奠定了良好的基础。CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR法）的基础上演变而来的，其工作原理如下图所示：在反

18、应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。CASS法的特点与SBR相比，CASS法的优点是：其反应池由预反应区和主反应区组成，因此，对难降解有机物的去除效果更好。进水过程是连续的，因此，进水管道上无需电磁阀等控制元件，单个池子可独立运行；而SBR进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式滗水器完成的，随水面逐渐下降，均匀将处理后的清水排出，最大限度降低了排水

19、时水流对底部沉淀污泥的扰动。CASS法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3，而SBR则为3/4，所以，CASS法比SBR法的抗冲击能力更好。与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：建设费用低，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10-25%。以10万吨的城市污水处理厂为例，传统活性污泥法的总投资约1.5亿，CASS法总投资约1.1亿。工艺流程短，占地面积少：污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池，而没有初次沉淀池、二次沉淀池，布局紧凑，占地面积可减少20-35%。以10万吨的城市污水厂为例，传统活性污泥法占地面积约为180亩，CASS法占地面积

20、约120亩。运转费用省：由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10-25%。有机物去除率高，出水水质好：根据研究结果和工程应用情况，通过合理的设计和良好的管理，对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水，即使进水COD高达3000mg/L，出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处理工艺，很难达到这样好的水质。所以，对CASS工艺，二级处理的投资，可达到三级处理的水质。管理简单，运行可靠：污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单

21、，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以，系统管理简单，运行可靠。污泥产量低，污泥性质稳定，具有脱氮除磷功能，无异味。CASS工艺特点设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长；对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定，出水水质好，可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、洗车等有关杂用用途；处理工艺在国内外处于先进水平，设备自动化程度高，可用微机进行操作和控制；整个工艺运转操作较为简单，维修方便，处理厂内不产生污染环境的臭气和蚊萤；投资较省，处理成本低，工艺有推广应用价值。CASS操作周期一般可分为四个步骤：曝气阶段由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3N。沉淀阶段，此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。滗水阶段，沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。闲置阶段，闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。