【正文】 污水處理設(shè)施的運行管理 培 訓(xùn) 教 材 XX縣城市生活污水處理廠 2 目 錄 第一章 污水處理與維護(hù)管理概述????? 3 第二章 物理化學(xué)法??????????? 22 第三章 活性污泥法 ??????????? 29 第四章 污泥處理和處置 ????????? 78 第五章 水處理機(jī)械設(shè)備 ????????? 97 第六章 電氣儀表與控制 ????????? 136 第七章 污水監(jiān)測 ???????????? 151 第八章 水處理實驗 ??? ???????? 151 第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、記錄和統(tǒng)計 ???? 164 3 第一章 污水處理與維護(hù)管理概述 一、污水的分類 污水的定義：人們在日常生活和生產(chǎn)中需要用大量的水，這些水在使用過程中，受到了不同程度污染，改變 其原 有的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，故將其稱為污水。 （一）生活污水 生活污水是指居民在日常生活中排出的廢水，主要來源于居住建筑和公用建筑。 生活污水的特 點 是含有大量的有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等）和大量的病原微生物。有機(jī)物極不穩(wěn)定，容易腐化而產(chǎn)生惡臭細(xì)菌和病原體以有機(jī)物為營 養(yǎng)而大量繁殖，可導(dǎo)致傳染病蔓延流行。 （二）工業(yè)廢水 工業(yè)廢水是指生產(chǎn)過程中排出的廢水，包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水。 （三）降水 降水指地面徑流的雨水和融化的冰雪水。特點是來勢猛、徑流量大。 二、排水系統(tǒng)體制 （一）分流制排水系統(tǒng)（雨污分流） 將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別采用兩套及兩套以上各自獨立的排水系統(tǒng)進(jìn)行排除的方式。 4 （二）合流制排水系統(tǒng)（雨污合流） 將生活污水、工業(yè)廢水和雨水在同一管渠系統(tǒng)內(nèi)排除的方式。 （三）混合制排水系統(tǒng) 在同一個城市中，既有合流制排水系統(tǒng)也有分流制排水系統(tǒng)。 三、排水系統(tǒng) （城市 污水排水系統(tǒng)） 的基本組成 室內(nèi)排水系統(tǒng)及設(shè)備 室外污水管渠系統(tǒng) 污水泵站及壓力管道 污水處理廠 排出口及事故排出口 ：污水的出路主要有排放水體、灌溉農(nóng)田和重復(fù)使用等。 （現(xiàn)代污水排水系統(tǒng)見圖） 四、污廢水的性質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo) （一）物理性質(zhì)及指標(biāo) 水溫 ： 5 攝氏度 —— 40 攝氏度 色度 ：生活污水的顏色常呈灰色 臭味 固體含量：按存在形態(tài)的不同分為：懸浮的（ SS）、膠體的和溶解的三種。按性質(zhì)的不同可分為有機(jī)物、無機(jī)物與生物體三種。 （二）污廢水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo) 酸堿度（ PH） 一 般情況污水處理廠的 PH 在 69 之間。 5 氮及其化合物 污水中含氮化合物有四種：有機(jī)氮、氨氮 （ NH3N） 、亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮。四種化合物的總量稱為總氮（ TN）。 凱氏氮（英文縮寫為 KN）是有機(jī)氮與氨氮之和。該指標(biāo)可以用來判斷污水在進(jìn)行生物法處理時，氮營養(yǎng)是否充足的依據(jù)。一般情況下生活污水中凱氏氮含量約 40mg/L（其中有機(jī)氮約 15mg/L，氨氮25mg/L）。 磷及其化合物（ TP） 污水中含磷化合物可分為有機(jī)磷和無機(jī)磷兩類。無機(jī)磷都以磷酸鹽的形式存在，包括正磷酸鹽（ PO43）、偏磷酸鹽（ PO3） 、磷酸氫鹽（ HPO42）、磷酸二氫鹽（ H2PO4）等。 一般情況下生活污水中有機(jī)磷含量為 3mg/L，無機(jī)磷含量約為7mg/L。 硫酸鹽與硫化物 氯化物 非重金屬無機(jī)有毒物質(zhì)： 氰化物（ CN）與砷（ AS） 重金屬離子： 指的是在原子序數(shù)在 2183 之間的金屬或相對密度大于 4 的金屬。汞（ Hg）、鎘（ Cd）、鉛（ Pb）、鉻（ Cr）、鋅 (Zn)、銅 （ Cu） 、鎳 （ Ni） 、錫 （ Sn） 、鐵 （ Fe） 、猛 （ Mn） 等。 （三）有機(jī)物污染指標(biāo) 生 物 化 學(xué) 需氧量 （ BOD5） 是指一升廢水中有機(jī)污染物在好氧微生物作 用下，進(jìn)行氧化分解 6 時所消耗的溶解氧量，實際測定時常采用 BOD55，即水樣在 20 攝氏度條件下，培養(yǎng)五天的生化需氧量。 BOD5指標(biāo)的意義： A、顯示可生物降 解 的有機(jī)物量。 B、模擬污水進(jìn)入水體后，水體的耗氧過程。 C、可用于判斷污水處理廠生物法凈化過程。 BOD5指標(biāo)的局限性： A、檢測速度跟不上該污染控制的要求。 B、檢測數(shù)值的重現(xiàn)性差。 C、 BOD5 除表示了可降解的有機(jī)污染物的量外，還包括亞硫酸、硫化物、亞硫酸鹽等無機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)所耗的氧量亦包括在風(fēng)，每人每日污水中的 BOD55約 5060 克。 化學(xué)耗 氧量 （ COD） COD指用強(qiáng)氧化劑使被測廢水中有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化時所消耗的氧量。 COD 指標(biāo)的特點： 檢測速度快，指導(dǎo)生產(chǎn)較方便，測定時并不受水樣濃度和溶解鹽類對測定精度的影響，重現(xiàn)性好。 COD指標(biāo)的意義： COD=無機(jī)物耗氧量 +可生物降解的有機(jī)物量 BOD55+不可被生物降解的有機(jī)物量 CODN P COD與 BOD5的關(guān)系： BOD55/COD ≥ 45% 易生化性 7 BOD55/COD ≥ 35% 可生化性 BOD55/COD ≥ 25% 難生化性 BOD55/COD 25% 不可 生化性 COD BOD55 一般情況下，生活污水類的 BOD55與 COD 有明顯的相關(guān)性，大致BOD55≥ 。 經(jīng) XX 縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站檢測，我廠 BOD5/COD 約在 ，屬可生化。 （四）污水的生物性質(zhì)及指標(biāo) 污水中的微生物以細(xì)菌和病菌為主。 大腸菌群數(shù) 與大腸菌群指數(shù) ： 大腸菌群數(shù) 指每升水樣中所含有的大腸菌群的數(shù)目，以個 /L 計。 大腸菌群指和是查出 1 個大腸菌群所需的最少水量，以毫升（ mL）計?？梢姶竽c菌群數(shù)與大腸菌群指數(shù)是互為倒數(shù)，即： 大腸菌群指數(shù) =1000/大腸菌群數(shù)（ mL） 病毒 ： 病毒的檢驗方法目前主要有數(shù)量測定法與蝕斑測定法兩種。 細(xì)菌總數(shù) ： 細(xì)菌總數(shù)是大腸菌群數(shù)、病原菌、病毒及其他細(xì)菌數(shù)的總和，以每毫升水樣中的細(xì)菌菌落總數(shù)表示。 五、水環(huán)境法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn) （一）環(huán)境保護(hù)立法 我國自 1979 年頒布《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（試行）》，并 8 于 1989年 12 月 26 日經(jīng)第七屆全國人民代表大會常務(wù)委員會通過《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》以后，共頒布了 28 件環(huán)境法規(guī)和 70 余件環(huán)境規(guī)章，地方性環(huán)境法規(guī)達(dá) 900 余件，制定了 375 項環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。 （二）水污染防治立法 我國 1984 年 5 月頒布《水污染防治法》 ， 1996 年 5 月進(jìn)行了修正。其中規(guī)定了城市污水應(yīng)當(dāng)進(jìn)行集中處理，并按照國家規(guī)定向排污者提供污水處理的有償服務(wù)，收取污水處理費。 （三）污水排放標(biāo)準(zhǔn) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB89781996） 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB189182020） 基本控制項目的常規(guī)污染物標(biāo)準(zhǔn)值分為一級標(biāo)準(zhǔn)、二級標(biāo)準(zhǔn)、三級標(biāo)準(zhǔn)。一級標(biāo)準(zhǔn)分為 A 標(biāo)準(zhǔn)和 B 標(biāo)準(zhǔn) ， 具體如下： 檢測指標(biāo) 一級 B 標(biāo)準(zhǔn) 一級 A 標(biāo)準(zhǔn) COD ≤ 60mg/L ≤ 50mg/L BOD5 ≤ 20mg/L ≤ 10mg/L SS ≤ 20mg/L ≤ 10mg/L 總氮（ TN） ≤ 20mg/L ≤ 15mg/L 總磷（ TP） ≤ ≤ 氨氮 ≤ 8mg/L ≤ 5mg/L PH 值 6— 9 6— 9 色度 30 30 動植物油 ≤ 3mg/L ≤ 1mg/L 9 石油類 ≤ 3mg/L ≤ 1mg/L 糞大腸菌群數(shù) ≤ 10000 個 /L ≤ 1000 個 /L 陰離子表面活性劑 ≤ 1mg/L ≤ 總鉻 ≤ 總泵 ≤ 總鎘 ≤ 烷基汞 不得檢出 不得檢出 六價鉻 ≤ 總砷 ≤ 總鉛 ≤ 我廠進(jìn)水水質(zhì) 設(shè)計 指標(biāo)為： COD 400mg/L BOD5 160mg/L NH3N 40mg/L SS 200mg/L TP 4mg/L 出 水 水 質(zhì) 指 標(biāo) 為 ： 城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn)（ GB189182020）中的一級 B 標(biāo)。 六、污水處理的基本方法與系統(tǒng) 污水處理中分為水處理和泥處理兩個方面，水處理又分預(yù)處理和生化處理。 （一）污水處理的原則 污水處理的原則 是將污水中所含各種污染物質(zhì)與水分離或加以分解，使其變質(zhì)而失去污染物質(zhì)的特性。 10 （二）污水處理技術(shù)分類 按原理可分為： 物理處理法、化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法三類。 物理處理法：利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。 化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)。 上述兩種方法合 稱 為物理化學(xué)處理法。 生物化學(xué) 處理法：利用微生物代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)。主要可分為兩大類：一是好氧微生物作用的好氧法（ 活性污泥法和生物膜法 ）；二是利用厭氧微生物的厭氧法。前者用于城市污水及有機(jī)性生產(chǎn)污水 ，后進(jìn)多用于處理高濃度有機(jī)污水和污水處理過程中產(chǎn)生的污泥。 除上述生物處理法外，還有“生物塘”化、“土地處理”等。 按污水處理程度劃分，可分為一級、二級和深度處理。 一級處理主要是去除污水中的漂浮物和縣浮物的凈化過程，主要為沉淀。 二級處理為污水經(jīng)一級處理后，用生物方法繼續(xù)去除沒有沉淀的微小 粒徑的懸浮物、膠體物和溶解有機(jī)物質(zhì)以及氮和磷的凈化過程。 深度處理為進(jìn)一步去除二級處理未能去除的污染物的凈化過程。 我廠采用的是 活性污泥法中的 深度二級處理 工藝 ，全稱為：德國百樂克懸掛鏈曝氣 工藝，即 深度二級脫氮除磷工藝。 百樂克工藝 是一種具有多功能的多級活性污泥水處理系統(tǒng)，采用土池結(jié)構(gòu)，利用浮在水面的移動懸掛曝氣鏈，底部掛有微孔曝氣頭的 11 一種活性污泥法生物處理系統(tǒng)，主要工藝特點如下： A、 低活性污泥負(fù)荷工藝 B、 曝氣池采用土池結(jié)構(gòu) C、 高效的曝氣系統(tǒng) D、 污泥齡長，產(chǎn)泥量低 E、 簡單易行的維修和管理 F、 處理效率好而穩(wěn)定 G、 抗負(fù)荷變化能 力強(qiáng) H、 工程造價省，運行成本低 I、 布局緊湊，節(jié)約土地 J、 環(huán)境影響小 （二）典型污水處理工藝流程 （三）我廠百樂克工藝流程 12 （四）污泥處理 污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物。 以有機(jī)物為主要成分的稱為污泥，以無機(jī)物為主要成分的稱為沉渣。 城市污水處理產(chǎn)生的污泥含有大量有機(jī)物，富有肥分，可作為農(nóng)肥使用（需作穩(wěn)定與無害化處理）。 污泥處理的主要方法是減量處理（濃縮、脫水等）、穩(wěn)定處理（消化）、綜合利用（沼氣利用、污泥農(nóng)業(yè)利用等）、最終處理（焚燒、填 池、投海、建筑材料等）。 污泥處理的最終結(jié)果是污泥含水率小于或等于 80%。 七、污水再生利用 （一）城鎮(zhèn)污水的再生利用 污水再生利用以城鎮(zhèn)總體規(guī)劃為主要依據(jù)， 并做好用戶調(diào)查。 按用途可分為：農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水；城市雜用水；工業(yè) 13 用水；環(huán)境用水；補(bǔ)充水源水等。 再生水用于工業(yè)冷卻水，應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB50841992）的規(guī)定，其它除補(bǔ)充水源水外，均應(yīng)符合《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》（ GB/T503352020）規(guī)定的指標(biāo)控制。水源水還應(yīng)符合各種相應(yīng)的水質(zhì)要求，如：地下水 、湖泊水等水質(zhì)要求。 （二）工業(yè)廢水處理水的利用 八、污水處理廠的維護(hù)管理概述 總的來說污水處理廠的維護(hù)管理 主要包括以下幾點： 工藝管理（核心）：水處理系統(tǒng)、泥處理系統(tǒng) 設(shè)備管理（重點）：電氣系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)、自控系統(tǒng) 化驗及在線監(jiān)測（ BOD COD、 SS、 TP、氨氮、 MLSS、 SV 等能指導(dǎo)生產(chǎn)的指標(biāo)） （一）污水處理廠的維護(hù)管理指從接納污水到凈化過程、達(dá)標(biāo)排放的全部過程管理。主要任務(wù)是： 確保所排放的污水符合規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)或再生利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 使污水處理設(shè)施和設(shè)備經(jīng)常處于最佳運行狀態(tài) 。 減少能源和資源的消耗，降低運行成本。 （二）對維護(hù)管理人員的基本要求 確保維護(hù)管理人員的安全與健康 按有關(guān)規(guī)程和崗位責(zé)任制的規(guī)定進(jìn)行管理 發(fā)現(xiàn)異常時，能指出產(chǎn)生的原因和應(yīng)采取的措施，并確保污 14 水處