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1、黃石山南污水處理廠工藝基礎(chǔ)培訓(xùn) 主 講 人 ：劉 林 海 目錄 一、城市污水處理的基本知識； 二、污水的主要指標(biāo)； 三、污水處理的指標(biāo)解析； 城市污水處理的基本知識 城市污水處理的基本知識 城市污水處理的基本知識漂 浮 物 或 懸 浮 物 指 在 水 中 呈 漂 浮 或 懸 浮 態(tài) 的 礫 石 、 泥 沙 、 纖 維 、 塑 料制 品 、 樹 枝 樹 塊 等 。 進(jìn) 水 砂 子 較 高 的 污 水 進(jìn) 入 處 理 廠 后 ， 會 加 重 沉 淀 池 或沉 砂 池 的 負(fù) 擔(dān) ， 甚 至 造 成 淤 積 ， 減 少 池 體 的 有 效 容 積 和 處理 效 果 。 纖 維 、 塑 料 進(jìn) 入 處

2、 理 廠 后 將 對 污 水 處 理 系 統(tǒng) 的 各 種 設(shè)備 （ 如 泵 、 轉(zhuǎn) 碟 、 管 道 、 流 量 計 、 吸 刮 泥 機(jī) 等 ） 的 正 常 運行 產(chǎn) 生 不 利 影 響 。 城市污水處理的基本知識 污水廠常規(guī)化驗項目n 污 水 處 理 廠 的 常 規(guī) 分 析 化 驗 項 目 按 用 途 分 成 三 類 。 反 映 處 理 效 果 項 目 ： 進(jìn) 出 水 COD、 BOD、 SS、 氨 氮 、 總磷 、 總 氮 等 ； 反 映 污 泥 狀 況 的 項 目 ： SV、 SVI、 MLSS、 MLVSS及 生 物相 觀 察 等 ； 反 映 污 泥 環(huán) 境 生 長 條 件 ： 水 溫

3、、 PH值 、 溶 解 氧 等 。 進(jìn)出水常規(guī)化驗項目-COD化 學(xué) 需 氧 量 （ COD） 是 指 在 酸 性 條 件 下 ,用 強(qiáng) 氧 化 劑 重 鉻 酸鉀 將 污 水 中 有 機(jī) 物 氧 化 為 CO2、 H2O所 消 耗 的 氧 量 ,用 CODcr表 示 ， 一 般 寫 成 COD。 進(jìn)出水常規(guī)化驗項目-BOD 生 物 化 學(xué) 需 氧 量 (BOD)是 一 個 反 映 水 中 可 生 物 降 解 的 含碳 有 機(jī) 物 的 含 量 及 排 到 水 體 后 所 產(chǎn) 生 的 耗 氧 影 響 的 指 標(biāo) 。 它 表 示 在 溫 度 為 20 和 有 氧 的 條 件 下 ， 由 于 好 氧

4、微 生 物分 解 水 中 有 機(jī) 物 的 生 物 化 學(xué) 氧 化 過 程 中 消 耗 的 溶 解 氧 量 。 BOD和COD的關(guān)系BOD5 （ 表 征 污 水 中 可 生 物 降 解 有 機(jī) 物 那 部 分 ）CODcr (可 以 較 準(zhǔn) 確 地 測 定 水 中 有 機(jī) 物 含 量 ， 但 其 不 能 區(qū) 分污 水 中 可 生 物 降 解 有 機(jī) 物 和 不 可 生 物 降 解 有 機(jī) 物 ） 。CODcr 值 一 般 大 于 BOD5 值 ， 差 值 約 等 于 污 水 中 不 可 生 物 降解 有 機(jī) 物 。在 城 市 污 水 處 理 分 析 中 ， 常 用 BOD5/COD的 比 值 來

5、 分 析 污 水的 可 生 化 性 。 當(dāng) BOD 5/COD 時 ， 可 生 化 性 較 好 ， 適宜 采 用 生 化 處 理 工 藝 。 但 在 工 業(yè) 廢 水 處 理 中 往 往 遇 到BOD5/COD 時 我 們 就 會 結(jié) 合 采 用 其 他 方 法 的 生 化 處理 工 藝 。 氮（5）植物營養(yǎng)性物質(zhì) .氮（有機(jī)氮、無機(jī)氮） 氨氮是水中以NH3和NH4+形式存在的氮，有 機(jī) 氮 和 氨 氮 能用 凱 氏 法 測 定 ， 統(tǒng) 稱 凱 氏 氮 。 有機(jī)氮 有機(jī)氮主要以蛋白質(zhì)形式存在，還 有 尿 素 、 細(xì) 胞 壁 、 脂肪 胺 、 尿 酸 和 有 機(jī) 堿 等 含 氨 和 不 含 氨 基

6、 的 化 合 物 。 動 物 排 泄 物 等 新 鮮 污 水 中 氨 氮 初 始 含 量 不 高 ， 但 由 于 污水 中 有 機(jī) 氮 的 脫 氨 基 反 應(yīng) ， 在 污 水 儲 存 或 排 水 管 道 中 駐 留 一段 時 間 后 ， 氨 氮 的 濃 度 會 迅 速 增 加 。 總磷 .總磷 磷酸鹽和有機(jī)磷的總和稱為總磷。 磷 酸 鹽 的 測 定 方 法 多 采 用 鉬 藍(lán) 法 ， 用 氧 化 劑 將 水 樣 中 不同 形 態(tài) 的 磷 轉(zhuǎn) 化 為 磷 酸 鹽 后 測 定 磷 酸 鹽 的 含 量 ， 可 求 得 總 磷的 含 量 。 SS 懸 浮 物 （ ） 是 指 水 中 末 溶 解 的 非

7、 膠 狀 的 固 體 物 質(zhì) ，在 適 宜 時 可 以 沉 淀 ,是 反 應(yīng) 水 中 懸 浮 雜 質(zhì) 的 指 標(biāo) 。 實 驗 室 一 般 使 用 重 量 法 ， 即 采 取 一 定 體 積 的 污 水 或 混 合液 ， 用 0.45um濾 膜 過 濾 截 留 懸 浮 固 體 前 后 的 質(zhì) 量 差 作 為 懸 浮固 體 的 量 。 致病性微生物 致 病 性 微 生 物 生 活 污 水 及 屠 宰 、 生 物 制 品 、 醫(yī) 院 等 工 業(yè) 廢 水 常 含 有傳 染 各 種 疾 病 的 各 種 致 病 性 微 生 物 。 消 毒 殺 菌 的 方 法 有 氯 氣 、二 氧 化 氯 、 臭 氧 等

8、氧 化 法 ， 以 及 紫 外 照 射 ， 另 外 還 要 超 濾 處理 可 以 除 去 水 中 大 部 分 細(xì) 菌 。 污 水 處 理 后 需 要 監(jiān) 控 的 指 標(biāo) 是 細(xì) 菌 種 數(shù) 和 大 腸 菌 群 數(shù) 。 生物處理的基本原理n 污 水 處 理 的 核 心 -生 物 處 理 生 物 處 理 的 基 本 原 理 在 自 然 水 體 中 ， 存 在 著 大 量 依 靠 有 機(jī) 物 生 活 的 微 生 物 ，它 們 不 但 能 分 解 氧 化 一 般 的 有 機(jī) 物 并 將 其 轉(zhuǎn) 化 為 穩(wěn) 定 的 化 合物 ， 而 且 能 轉(zhuǎn) 化 有 毒 物 質(zhì) 。 生 物 處 理 就 是 利 用 微

9、 生 物 分 解 氧 化 有 機(jī) 物 這 一 功 能 ， 并采 取 一 定 的 人 工 措 施 ， 創(chuàng) 造 有 利 于 微 生 物 的 生 長 、 繁 殖 的 環(huán)境 ， 使 微 生 物 大 量 繁 殖 ， 以 提 高 其 分 解 氧 化 有 機(jī) 物 效 率 的 一種 污 水 處 理 方 法 。 活性污泥n 活 性 污 泥n 活 性 污 泥 是 由 細(xì) 菌 、 真 菌 、 原 生 動 物 、 后 生 動 物 等 微生 物 群 體 形 成 的 絮 狀 絨 粒 ， 絨 粒 直 徑 一 般 0.2-0.5mm， 含水 率 是 99.2%-99.8%， 密 度 因 含 水 率 不 同 而 有 所 差 異

10、 ， 一般 為 1.002-1.006g/m3 ,絨 粒 結(jié) 構(gòu) 使 得 活 性 污 泥 具 有 較 大 的比 表 面 積 ， 具 有 很 強(qiáng) 的 吸 附 性 。n 成 熟 的 活 性 污 泥 似 礬 花 絮 絨 顆 粒 ， 呈 茶 褐 色 ， 稍 具 泥土 氣 味 ， 具 有 很 好 的 凝 聚 沉 降 性 能 。n n 活性污泥n 活 性 污 泥 由 有 機(jī) 物 （ 75%-85%） 和 無 機(jī) 物 兩 部 分（ 15%-25%） 組 成 。 有 機(jī) 部 分 主 要 由 生 長 在 其 中 的 微 生 物組 成 ， 活 性 污 泥 還 吸 附 著 微 生 物 的 代 謝 產(chǎn) 物 及 被 處

11、 理 污 水中 含 有 的 各 種 有 機(jī) 物 和 無 機(jī) 污 染 物 。 凈化污水的過程n 活 性 污 泥 凈 化 污 水 的 三 個 階 段n 第 一 階 段n 污 水 通 過 活 性 污 泥 的 吸 附 作 用 而 得 到 凈 化 ， 吸 附 作 用進(jìn) 行 得 十 分 迅 速 ， 一 般 在 30min內(nèi) 完 成 ， BOD5的 去 除 率 高達(dá) 75%。 吸 附 達(dá) 到 飽 和 后 污 泥 就 失 去 活 性 ， 不 再 具 有 吸 附能 力 ， 但 通 過 氧 化 階 段 ， 除 去 所 吸 附 和 吸 收 的 大 量 有 機(jī) 物后 ， 污 泥 又 重 新 呈 現(xiàn) 活 性 ， 恢 復(fù)

12、 它 的 吸 附 和 氧 化 能 力 。 凈化污水的過程n 第 二 階 段n 也 稱 氧 化 階 段 ， 主 要 是 繼 續(xù) 分 解 和 氧 化 前 階 段 被 吸 附和 吸 收 的 有 機(jī) 物 ， 同 時 繼 續(xù) 吸 附 吸 收 一 些 殘 余 的 溶 解 物 質(zhì) ，這 一 階 段 進(jìn) 行 得 比 較 緩 慢 。n 如 果 進(jìn) 水 負(fù) 荷 過 低 ， 曝 氣 過 度 ， 活 性 污 泥 進(jìn) 入 自 身 氧化 階 段 時 間 過 長 的 話 ， 污 泥 就 會 變 成 顆 粒 化 ， 回 流 污 泥 進(jìn)入 曝 氣 池 后 ， 初 期 所 具 有 的 吸 附 去 除 效 果 就 會 降 低 。

13、凈化污水的過程n 第 三 階 段n 泥 水 分 離 階 段 ， 這 一 階 段 中 ， 活 性 污 泥 在 二 沉 池 中 進(jìn)行 沉 淀 分 離 。n 微 生 物 的 代 謝 有 兩 種 ， 合 成 代 謝 和 分 解 代 謝 。 分 解 代謝 的 產(chǎn) 物 是 二 氧 化 碳 和 水 ， 可 直 接 消 除 污 染 。 而 合 成 代 謝的 產(chǎn) 物 是 新 生 的 微 生 物 細(xì) 胞 ， 只 有 將 其 從 混 合 液 中 去 除 才能 實 現(xiàn) 污 水 的 完 全 凈 化 處 理 。 溶解氧溶解氧 溶 解 氧 DO,表 示 溶 解 于 水 中 分 子 態(tài) 氧 的 數(shù) 量 ， 單 位 是mg/L

14、。 一般好氧池溶解氧濃度（2-4）； 缺氧池溶解氧濃度（0.5-0.2）; 厭氧池溶解氧濃度（小于0.2）。 SV30n 活 性 污 泥 的 性 能 指 標(biāo)n 污 泥 沉 降 比 （ SV）n 又 稱 30min沉 降 比 ， 是 曝 氣 池 混 合 液 在 量 筒 內(nèi) 靜 置30min后 所 形 成 的 沉 淀 污 泥 容 積 占 原 混 合 液 容 積 的 比 例 ，以 %表 示 。n SV能 反 映 曝 氣 池 正 常 運 行 時 的 污 泥 量 和 污 泥 的 凝 聚 和沉 降 性 能 。n SV30n 通 常 SV值 越 小 ， 污 泥 的 沉 降 性 能 越 好 。 可 以 控 制

15、 剩 余污 泥 的 排 放 量 ， 通 過 SV的 變 化 可 以 判 斷 和 發(fā) 現(xiàn) 污 泥 膨 脹 的發(fā) 生 。n 城 市 污 水 處 理 廠 的 SV一 般 控 制 在 20-30%之 間 。n 而 有 些 工 業(yè) 廢 水 處 理 廠 的 正 常 SV值 可 能 達(dá) 到 90%以 上 。 MLSS與MLVSSn 污 泥 濃 度 （ MLSS）n 它 表 示 的 是 混 合 液 中 活 性 污 泥 濃 度 ， 單 位 是 mg/L或 g/L。n MLSS包 含 了 污 泥 所 有 成 分 （ 即 具 有 代 謝 功 能 的 微 生 物群 體 ， 微 生 物 代 謝 氧 化 的 殘 留 物

16、、 吸 附 在 微 生 物 的 有 機(jī) 物 、無 機(jī) 物 等 ）n MLVSS是 混 合 液 揮 發(fā) 性 懸 浮 固 體 濃 度 ， 是 扣 除 了 混 合液 中 的 無 機(jī) 成 分 ， 能 夠 準(zhǔn) 確 表 示 活 性 污 泥 中 的 活 性 成 分 的數(shù) 量 。n MLSS與MLVSSn 相 對 穩(wěn) 定 的 污 水 生 物 處 理 系 統(tǒng) ， MLVSS/MLSS的 比 值 是固 定 的 ， 比 如 城 市 污 水 處 理 廠 活 性 污 泥 這 一 比 值 一 般 在0.75-0.85之 間 。n 黃 石 山 南 污 水 處 理 廠 的 污 泥 濃 度 MLSS設(shè) 計 值 在 4g/L。

17、控制MLSS值n 當(dāng) 污 泥 濃 度 過 高 時 ， 雖 然 抗 沖 擊 負(fù) 荷 增 大 ， 但 運 行 往往 是 不 經(jīng) 濟(jì) 的 ， 因 為 你 要 提 供 足 夠 的 氧 供 微 生 物 生 長 活 動 ，增 加 轉(zhuǎn) 碟 曝 氣 的 電 耗 。 而 且 有 時 還 會 導(dǎo) 致 污 泥 過 度 老 化 ，活 性 下 降 ， 最 后 影 響 處 理 效 果 。n 在 實 際 運 行 中 ， 通 過 加 大 剩 余 污 泥 排 量 的 方 式 ， 強(qiáng)制 減 少 曝 氣 池 的 MLSS的 值 ， 刺 激 曝 氣 池 混 合 液 活 性 污 泥 的增 長 ， 提 高 活 性 污 泥 的 活 性 。

18、 SVI值n 污 泥 容 積 指 數(shù) （ SVI）n 是 指 曝 氣 池 出 口 處 混 合 液 經(jīng) 30min靜 置 沉 淀 后 ， 每 克 干污 泥 所 形 成 的 沉 淀 污 泥 所 占 的 容 積 ， 單 位 是 ml/g。 計 算 公式 如 下 ：n SVI=（ 1L混 合 液 經(jīng) 30min靜 沉 后 以 ml計 的 污 泥 容 積 ） /（ 1L混 合 液 以 g 計 的 干 污 泥 量 ）n SV值 與 SVI值 的 關(guān) 系 如 下 ：n SVI=10 X SV / MLSS（ 以 g 計 ） SVI值的影響n SVI排 除 了 污 泥 濃 度 對 污 泥 沉 降 體 積 的

19、影 響 ， 因 此 比 SV值 更 能 準(zhǔn) 確 地 評 價 和 反 映 活 性 污 泥 污 泥 的 凝 聚 、 沉 淀 性能 。n 一 般 來 說 ， SVI過 低 說 明 污 泥 顆 粒 細(xì) 小 ， 無 機(jī) 物 含 量 高 ，缺 乏 活 性 。n SVI值 過 高 ， 說 明 污 泥 沉 降 性 能 較 差 ， 將 要 發(fā) 生 或 已 經(jīng)發(fā) 生 污 泥 膨 脹 。n SVI值控制范圍n 一 般 認(rèn) 為 ， 處 理 生 活 污 水 時 SVI200時 ， 沉 降 性 能 不好 。n 一 般 SVI控 制 在 50-100之 間 較 好 。 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 污 染 物

20、排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 標(biāo) 準(zhǔn) 解 釋 我 廠 的 水 質(zhì) 處 理 表 城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 的 污 泥應(yīng) 進(jìn) 行 污 泥 脫 水 處 理 ， 脫 水后 污 泥 含 水 率 應(yīng) 小 于 80%。 項 目 進(jìn) 水 一 級 ACODcr 3 0 0 5 0BOD5 1 2 0 1 0SS 2 0 0 1 0NH 4 -N 2 5 5TN 3 5 1 5TP 3 .0 0 .5 表 1黃 石 山 南 廠 水 質(zhì) 處 理 表 溶解氧的控制溶解氧的概念可以理解為水體中游離氧的含量，用DO表示，單位為mg/l。溶解氧在實際的污水、廢水處理過程中具有舉足輕重的作用，這一指標(biāo)的惡化或波動過大，往往也會迅速的導(dǎo)致

21、活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅波動，自然對處理效率的影響也是非常明顯。n 在運行過程中曝氣池的DO是處在不斷消耗又不斷補(bǔ)充的動態(tài)過程中，所測得的DO實際上是剩余DO，只要有DO存在就說明充氧值大于耗氧值，但是否有DO存在就表明充氧量夠了呢，這要從微生物對氧的需求和污泥結(jié)構(gòu)等方面來理解。 溶解氧的控制n活性污泥是由大量微生物構(gòu)成的大顆粒絮體，DO從絮體表面向內(nèi)層擴(kuò)散時不斷被微生物消耗，并使得絮體內(nèi)部的溶解氧含量遠(yuǎn)低于表層。絮體越大，內(nèi)、外層的DO含量差異越大，一般來說，曝氣池中混合液的DO含量應(yīng)比微生物實際需要高些，否則會影響微生物的活性，進(jìn)而降低處理效率。 溶解氧的控制應(yīng)該說理論上來講，當(dāng)曝氣池各點

22、監(jiān)測到的溶解氧值略大于0（如0.01）時，可以理解為充氧正好滿足活性污泥微生物對溶解氧的要求。但是，事實上我們還是沒有簡單的將溶解氧控制在13mg/l的范圍內(nèi)。究其原因還是因為，整個曝氣池而言，溶解氧的分布和各曝氣池區(qū)域內(nèi)的溶解氧的需求是不一樣的。為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機(jī)物或自身代謝過程中對溶解氧的需求，才將曝氣池出水溶解氧控制在13mg/l的范圍內(nèi)。但是，實際運行過程中發(fā)現(xiàn)，很多情況下將溶解氧控制在13mg/l的范圍內(nèi)也是沒有必要的，特別是溶解氧控制值超過3mg/l更是毫無意義的，唯一的結(jié)果只能是浪費電能及導(dǎo)致出水含有細(xì) 小懸浮顆粒。所以，合理又節(jié)能的溶解氧控制范圍在13mg/l左右

23、即可。 溶解氧與污泥濃度的關(guān)系n溶解氧和活性污泥濃度的關(guān)系。溶解氧和活性污泥濃度的關(guān)系還是比較密切的，通?？吹降母呋钚晕勰酀舛葘θ芙庋醯男枨竺黠@高于低活性污泥濃度對溶解氧的需求。所以，在達(dá)到去除污染物、并達(dá)到排放濃度的情況下，要盡量降低活性污泥的濃度，這對降低曝氣量、減少電力消耗是非常有利的。同時，在低活性污泥濃度情況下，更注意不要過度曝氣，以免出現(xiàn)溶解氧過高，對僅有的活性污泥出現(xiàn)過度氧化現(xiàn)象，這樣對二沉池的放流水不利。通?？梢钥吹蕉脸爻隽魉袏A雜較多的未沉降顆粒流出，這就是被氧化的活性污泥解體后分解在放流出水中的緣故。同樣高活性污泥濃度對溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的將活性污泥濃度一

24、直升高，這樣會出現(xiàn)供氧跟不上而出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，自然，活性污泥的處理效果也就受到抑制了。 溶解氧與污泥沉降比的關(guān)系n溶解氧和活性污泥沉降比的關(guān)系。溶解氧和活性污泥沉降比的關(guān)系，可以理解為溶解氧對活性污泥沉降比的影響，在以下幾個方面需要注意。首先是過度曝氣容易使細(xì)小的空氣氣泡附著在活性污泥的菌膠團(tuán)上，導(dǎo)致活性污泥上浮到液面，在曝氣池就可以看到有液面浮渣了。在做沉降實驗的時候，就更有可能發(fā)現(xiàn)活性污泥絮凝后不能沉降或懸浮在水體中的現(xiàn)象。同時，活性污泥的壓縮性也變差了。在實際操作中應(yīng)該注意這個問題，特別是活性污泥發(fā)生絲狀膨脹的時候，更加容易導(dǎo)致曝氣的細(xì)小氣泡附著在菌膠團(tuán)上，繼而導(dǎo)致液面產(chǎn)生大量浮渣。 SV

25、30n活性污泥沉降比是指：取曝氣池末端混合液1000ml于1000ml的量筒中，靜置30min后，沉淀的活性污泥體積占整個混合液的體積的比例即為活性污泥的沉降比，單位用百分?jǐn)?shù)%表示。 n SV30活性污泥沉降比應(yīng)該說在所有操作控制指標(biāo)中是最具備操作參考意義的。首先是檢測簡單，其次是整個沉降過程近似地表達(dá)了曝氣池和二沉池的工作狀況及活性污泥的沉降性，對觀察活性污泥的工況提供了直觀的幫助。通過觀察活性污泥的沉降比，可以側(cè)面推定多項活性污泥控制指標(biāo)的近似值，這將減少大量的實驗數(shù)據(jù)支持及計算推導(dǎo)，對綜合判斷運行故障和運轉(zhuǎn)發(fā)展方向具有積極的指導(dǎo)意義。 SV30n活性污泥濃度和活性污泥沉降比的關(guān)系。沉降比的最終沉降值是多少，有很多影響因素，其中就有活性污泥濃度的影響?；钚晕勰嗫刂婆獎偠仍礁?，活性污泥沉降比的最終結(jié)果就越大，反之則越小。在分析活性污泥濃度對沉降比的影響時，理解的出發(fā)點就是活性污泥濃度較高時，生物數(shù)量多，在壓縮沉淀后自然會出現(xiàn)較高的沉降比了。在高活性污泥濃度導(dǎo)致沉降比升高的情況中與其他也可能導(dǎo)致沉降比升高的因素相區(qū)別的要點是觀察沉降壓縮后的活性污泥是否密實，色澤是否呈深棕褐色。通常非活性污泥濃度升高導(dǎo)致的沉降比升高多半壓實性差，色澤暗淡。 SV30