【文章內(nèi)容簡介】 體污染物質(zhì)和溶解性污染物質(zhì)。 好氧有機(jī)污染物的性質(zhì)穩(wěn)定，在微生物的作用下，借助微生物的新陳 代謝功能 降解為無機(jī)物，如二氧化碳、水、硝酸根離子等穩(wěn)定的無機(jī)物。有機(jī)物的種類很多，其共性是在微生物的作用下被降解時，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程實際中，采用以下的幾個綜合污染指標(biāo)來表述：生物化學(xué)需氧量或生化需氧量（ Biochemical Oxygen Demand, BOD） mg/L、化學(xué)需氧量 (Chemical Oxygen Demand, COD) mg/L、 總有機(jī)碳 (Total Organic Carbon) mg/L、總需氧量 (Total Oxygen Demand) mg/L。 雖然 BOD20能較精確地描述污水的生化需氧量，但測定的時間比較 長，需 要 20天?？紤]到好氧分解速率一般在開始的幾天最快，在 20℃溫度下，污水五日生化需氧量 (BOD5)，約占 BOD20的 70%～ 80%，因此把 BOD5作為衡量污染水的有機(jī)物濃度指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量 (COD)的特點(diǎn)是能夠精確的表示污水中有機(jī)物的含量，并且測定時間短，但它 不能像 BOD 那樣 能 表示出微生物氧化的有機(jī)物量。 常用的工業(yè)污水處理工藝 不同的工業(yè)污水處理對象，不同的工業(yè)污水處理環(huán)境，將需要不同的工業(yè)污水處理工藝來處理。因此，在選擇工業(yè)污水處理工藝的時候必需要認(rèn)真考慮當(dāng)?shù)匚鬯那闆r，以及實際的工業(yè)污水處理的環(huán)境。 工業(yè)污水處理的方法主要有物理、化學(xué)、物理化學(xué)，以及生物等幾種。這些方法根據(jù)實際情況，可以單一使用，也可以針對不同的污水混合使用。目前，工業(yè)污水處理的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學(xué)處理法。常用的工業(yè)污水處理工藝有以下幾種 ： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 1） 傳統(tǒng)活性污 泥法 ： 傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種最古老的工業(yè)污水處理工藝，其工業(yè)污水處理的關(guān)鍵組成部分為沼氣池與沉淀池，主要處理部分關(guān)系框圖如圖21所示： 曝 氣 池 （ 微 生物 吸 附 有 機(jī) 物轉(zhuǎn) 化 為 無 機(jī)物 ）沉 淀 池 （ 活 性污 泥 下 沉 ）原 污 水清 水 流 出回 流 活 性 污 泥圖 21傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖 污水中的有機(jī)物在曝氣池停留的過程中，曝氣池中的微生物吸附污水中的大部分有機(jī)物，并且在曝氣池中被氧化成無機(jī)物，然后在沉淀池中經(jīng)過沉淀后的部分活性泥需要回流到曝氣池中。 該工藝的優(yōu)點(diǎn)有： （ 1） 有機(jī)物在曝氣池內(nèi)的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附作用和第二階段的代謝的完整過程，活性污泥也經(jīng)歷了 對數(shù)增長，減速增長，內(nèi)源呼吸的完整生長周期； （ 2） 對污水的處理效果 好， BOD 去除率達(dá) 90﹪以上； （ 3） 適用于處理凈化程度高和穩(wěn)定程度要求較高的污水。 該工藝的缺點(diǎn)有： （ 1） 曝氣池首端有機(jī)物負(fù)荷高，耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態(tài)，進(jìn)水的有機(jī)物濃度不過高，則曝氣池的容積大，占用的土地比較多，基建費(fèi)用較高； （ 2） 耗氧速率沿池長是變化的，而供養(yǎng)速率難于與其相吻合，在池前可能出現(xiàn)好氧速率高于供養(yǎng)速率，在池后又可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，從而影響處理效果； （ 3） 對進(jìn)水水質(zhì) ，水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行結(jié)果容易受到水質(zhì)，水量變化的影響，脫氮除磷效果不太理想。 2） A/O 法 ： A/O 法是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)污水處理工藝，其中 A 代表 Anoxic（缺氧的）， O 代表 Oxen（好氧的） 。 A/O法是一種缺氧 好氧生物工業(yè)污水處理工藝。該工藝通過增加好氧池與缺氧池所形成的硝化 反硝化反應(yīng)系統(tǒng)，很好的處理了污水中的氮含量，具有明顯的脫氮效果。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 但是此硝化 反硝化反應(yīng)系統(tǒng)需要得到很好的控制，這樣就對該工藝提出了更高的管理要求，這也成為了該工藝的一大缺點(diǎn)。其工藝 流程圖如 圖 22： 格柵沉砂池初沉池厭氧池好氧池二沉池進(jìn) 水排 出剩 余 污 泥回 流 污 泥混 合 液 回 流 圖 22 A/O 法工藝流程圖 綜上所述， A/O法具有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 反硝化反應(yīng)以原廢水有機(jī)物為碳源； （ 2） 硝化池內(nèi)含有大量硝酸鹽的硝化液回流到反硝化，進(jìn)行硝化脫氮反應(yīng)； （ 3） 在反硝化反應(yīng)過程中，產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)時所需堿量，如廢水氮濃度不高時可不必另外加堿； （ 4） 該工藝具有流程簡短，工程造價低等優(yōu)點(diǎn)。 其不足之處是 : （ 1） 該系統(tǒng)的脫氮率一般在 85﹪左右； （ 2） 處理水中含有一定濃度的硝酸氮，如沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，不 及時排泥，會產(chǎn)生反硝化反應(yīng)，污泥上浮，出水水質(zhì)惡化； （ 3） 要提高脫氮率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，將導(dǎo)致：一是運(yùn)行費(fèi)用增加；而是內(nèi)循環(huán)液帶入大量溶解氧，使反硝化池內(nèi)難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響硝化反應(yīng)。 3） A2/O 法 ： A2/O 法也是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)污水處理工藝，其中 A2，即 AA，前一個 A代表 Anaerobic（厭氧的），后一個 A代表 Anoxic（缺氧的）； O 代表（好氧的）。 A2/O 是一種厭氧 — 缺氧 — 好氧工業(yè)污水 處理工藝。 A2/O 法的除磷脫氮效果非常好，非常適合用于對除磷脫氮有要求的工 業(yè)污水處理。因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市工業(yè)污水處理廠，一般首選 A2/O 工藝。其工藝流程圖如圖 23所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 厭 氧 池（ A ）缺 氧 池（ A )好 氧 池（ O ）二 沉池進(jìn) 水 排 水混 合 液 回流活 性 污 泥 回 流圖 23 A2/O法工藝流程圖 AAO工藝 的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 本工藝在系統(tǒng)上稱作是最簡單的同步脫氮除磷工藝，水力停留的時間少于其他同類工藝。 （ 2） 在厭氧 (缺氧 )，好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀細(xì)菌不能大量的繁殖，無污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生， SVI的值一般小于 100。 （ 3） 運(yùn)行中無需投加藥品，兩個 A 段之間輕緩攪拌，以不增加溶解氧的量為度，運(yùn)行費(fèi) 用低；污泥中含磷濃度較高，具有很高的肥效。 該工藝的 缺點(diǎn)： （ 1） 除磷效果難以再次提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是 P/BOD值高時更加如此。 （ 2） 脫氮效果也難進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q為限 ，不易太高。 （ 3） 進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留的時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是溶解氧的濃度不能太高，要防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾，這點(diǎn)難以控制。 4） A/B 法： A/B 法是吸附生物降解法的簡稱，該工藝沒有初沉淀，將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，并分別有獨(dú)立的沉 淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段停留時間約為 20～ 40min，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，去除 BOD 達(dá)50%以上。 B 段與常規(guī)活性污泥法相識，負(fù)荷較低 。 A/B法中 A段效率很高，并有較強(qiáng)的緩沖能力。 B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。對于高濃度的工業(yè)污水處理， A/B法具有很好的適用性，并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥硝 化和沼 氣利用 工藝時，優(yōu)勢最為明顯。但是， A/B法污泥產(chǎn)量較大， A段污泥有機(jī)物含量極高，因此必須添加污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理，這樣就將增加一定的投資和費(fèi)用。另外，由于 A段去除了較多的 BOD，造成了碳源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝的要求。對于污水濃度低的場合， B段也比較困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 總體而言， A/B法工藝較適合于污水濃度高，具有污泥硝 化等后續(xù)處理設(shè)施的大中規(guī)模的城市工業(yè)污水處理廠，且有明顯的節(jié)能效果，而對于有脫氮要求的城市工業(yè)污水處理廠，一般不宜采用。 A/B 法的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 不設(shè)初次沉淀池， A， B作為各自對立的處理過程，均有各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，因此易于培養(yǎng)各自有力的微生物群體，所以處理效果比較穩(wěn)定。 （ 2） 對 BOD5， COD， SS， N， P 的去除率一般高于普通活性污泥法。 （ 3） A 段 的負(fù)荷較高，抗沖擊能力較強(qiáng)，對 PH 值和有毒物質(zhì)的緩沖能力較強(qiáng)，水力停留時間較短，細(xì)菌繁殖較快。 （ 4） A 段吸附能力較強(qiáng)，對重金屬，難以降解的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)有一定的吸附能力。 （ 5） 投資少，能耗少，此工藝適合分步建設(shè)，可以緩沖建設(shè)資金上的困難。 （ 6） AB工藝不僅適用于新廠的建設(shè)，還適用于舊廠的擴(kuò)建。 該工藝的 缺點(diǎn)： （ 1） A 段產(chǎn)泥率高，增加了污泥處理的費(fèi)用。 （ 2） AB 法處理的 A段直接影響 B段的處理效果。 （ 3） A 段受制因素也較多。 5） SBR 法： SBR 法是 間 歇式活性污泥法的簡稱，是一種按照一定的時間順 序間歇式操作的污水生物處理技術(shù)，也是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥工業(yè)污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。其反應(yīng)機(jī)理及去除污染物的機(jī)理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，只是運(yùn)行操作方式不盡相同。 SBR 法與傳統(tǒng)的水處理工藝的最大區(qū)別在于它是以時間順序來分割流程各單元，以時間分割操作代替空間分割操作，非穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)代替生化反應(yīng)，靜置理想沉淀代替動態(tài)沉淀等。整個過程對于單個操作單元而言是間歇進(jìn)行的，但是通過多個單元組合調(diào)度后又是連續(xù)的，在運(yùn)行上實現(xiàn)了有序和間歇操作相結(jié)合。 SBR 工藝的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 工藝簡單，處理構(gòu) 建物少，無二沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較低。 （ 2） 此工藝用于工業(yè)廢水處理，不需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。 （ 3） 污泥的 SVI 較低，污泥易于沉淀，一般不會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。 （ 4） SBR 工藝具有去除 BOD 和脫氮除磷的功能。 （ 5） 工藝簡單可靠，運(yùn)行方式靈活，自動化程度高。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 該工藝的 缺點(diǎn)： （ 1） 與連續(xù)流污水處理工藝相比，設(shè)備的閑置率較高。 （ 2） SBR 系統(tǒng)的微生物種群結(jié)構(gòu)與常規(guī)活性污泥法相比比較復(fù)雜。 （ 3） 間歇曝氣，間歇排水的自動化程度要求高。 本設(shè)計系統(tǒng)工業(yè)污水處理工藝及描述 本工業(yè)污水處理工藝 流程圖如下圖 24 所示： 污水由進(jìn)水系統(tǒng)通過粗格柵和清污機(jī)進(jìn)行初步排除大塊雜質(zhì)物體，到達(dá)除砂池中。在除砂池系統(tǒng)中細(xì)格柵和轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)進(jìn)一步凈化污水中的細(xì)小顆粒物體，將污水中的細(xì)小沙粒濾除后進(jìn)入氧化溝反應(yīng)池。在氧化溝系統(tǒng)中進(jìn)行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，此環(huán)節(jié)用到一些化學(xué)藥劑來加強(qiáng)處理效果，如復(fù)合堿、氯氣、油絮凝劑等。對污水進(jìn)行除油、消毒、調(diào)整 PH 值的處理。同時在該系統(tǒng)中設(shè)置有溶解氧儀超聲波檢測器，通過它對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到 PLC 的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運(yùn)行，改變污水中溶解氧的含量。潛 水?dāng)?拌機(jī)的作用是推進(jìn)水流，是氧化溝的污水和活性污泥處于劇烈攪拌充分混合接觸，使生化反應(yīng)更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。經(jīng)處理的污水進(jìn)入沉淀池中，在刮泥機(jī)的作用下進(jìn)行物理沉淀，為了加強(qiáng)沉淀效果，同時加入混凝劑和絮凝劑利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用更加容易沉降。污水經(jīng)沉淀池處理最后到達(dá)脫水環(huán)節(jié)， 在 離心式脫水機(jī)作用下進(jìn)行脫水處理后排出清水。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 進(jìn) 水 泵 粗 格 柵清 污 機(jī)沉 砂 池轉(zhuǎn) 股 清 污 機(jī)細(xì) 格 柵污 水 氧 化 溝 反 應(yīng) 池轉(zhuǎn) 碟 曝 氣 機(jī)潛 水 攪 拌 機(jī)沉 淀 池污 泥 回 流 泵污 泥 脫 水排 泥 灌清 水 排 出圖 24 工藝流程圖 工業(yè)污水處理系統(tǒng)控制形式 早期的控制系統(tǒng)多采用繼電器 —— 接觸器控制系統(tǒng)，但 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制要求的不斷提高，該類控制方法已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制要求，因此已 經(jīng) 逐漸被淘汰，取而代之的是 DCS、現(xiàn)場總線控制、 PLC 等控制方 法 。 （ 1） DCS 系統(tǒng)： DCS 是集散控制系統(tǒng)的簡稱，又稱 分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)，是由計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、測量控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相互滲 透形成的。由計算機(jī)和現(xiàn)場終端組成，通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場控制站、檢測站、操作站和 控制站等連接起來，完成分散控制和集中操作、管理的功能，主要是用于各類生產(chǎn)過程，可提高生產(chǎn)自動化水平和管理水平，其主要特點(diǎn)如下：采用分 級分布式控制，減少了系統(tǒng)的信息傳輸量，使系統(tǒng)應(yīng)用程序 比較簡單；實現(xiàn)了真正的分散控制，使系統(tǒng)的危險性分散，可靠性提高， 擴(kuò)展能力較強(qiáng) ；軟硬件資源豐富，可適應(yīng)各種要求； 實時性好，響應(yīng)快。 （ 2） 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)： 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是由 DCS 和 PLC 發(fā)展而來的，是基于現(xiàn)場總線的自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照公開、規(guī)范的通信協(xié)議在智能設(shè)備 之間，以及智能設(shè)備與計算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，從而實現(xiàn)控制與管理一體河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 化的自動控制系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)：可以 利用計算機(jī)豐富的軟件、硬件資源；響應(yīng)快，實時性好； 通信協(xié)議公開，不同產(chǎn)品可互連。 （ 3） PLC 系統(tǒng)： PLC 是可編程邏輯控制器的簡稱，用它作為處理系統(tǒng)的控制