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污水處理的工藝流程詳述

城市污水處理是指為改變污水性質(zhì)，使其對(duì)環(huán)境水域不產(chǎn)生危害而采取的措施。城市污水處理一般分為三級(jí)：一級(jí)處理，系應(yīng)用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵；二級(jí)處理，系應(yīng)用生物處理法將污水中各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)；三級(jí)處理，系應(yīng)用化學(xué)沉淀法、生物化學(xué)法、物理化學(xué)法等，去除污水中的磷、氮、難降解的有機(jī)物、無機(jī)鹽等。至于采取哪級(jí)處理比較合理，應(yīng)視對(duì)zui終排出物的處理要求而定。

簡(jiǎn)介   

通常城市污水處理以一級(jí)處理為預(yù)處理，二級(jí)處理為主體，三級(jí)處理很少使用。一般工廠排出的污水，至少應(yīng)采取兩級(jí)處理。由于二級(jí)處理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，還要進(jìn)行污泥處理。

所用工藝技術(shù) 

城市污水處理技術(shù)就是利用各種設(shè)施設(shè)備和工藝技術(shù)，將污水所含的污染物質(zhì)從水中分離去除，使有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)、有用的物質(zhì)，水則得到凈化，并使資源得到充分利用。    

城市污水處理技術(shù)通常有物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、物理化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)等。   

典型的物理處理技術(shù)在城市污水處理中應(yīng)用的有沉淀技術(shù)、過濾技術(shù)、氣浮技術(shù)等。   

典型的化學(xué)處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)有中和、加藥混凝、離子交換等。   

典型的生物處理技術(shù)有好氧牲氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術(shù)。   

城市污水處理工藝，實(shí)際上是以上這些技術(shù)的應(yīng)用與組合。   

城市污水處理工藝：城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預(yù)處理工藝，一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及zui終的污泥處置。

預(yù)處理工藝   

城市污水處理廠的預(yù)處理工藝通常包括格柵處理，泵房抽升和沉砂處理。格柵處理的目的是截流大塊物質(zhì)以保護(hù)后續(xù)水泵管線、設(shè)備的正常運(yùn)行。泵房抽升的目的是提高水頭，以保證污水可以靠重力流過后續(xù)建在地面上的各個(gè)處理構(gòu)筑物。沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物，以減少它們?cè)诤罄m(xù)構(gòu)筑物中的沉降，防止造成設(shè)施淤砂，影響功效，造成磨損堵塞，影響管線設(shè)備的正常運(yùn)行。一級(jí)處理工藝：主要是初級(jí)沉淀池，目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除，一般初次沉淀池可去除50%左右

的懸浮物和25%左右的BOD5。

二級(jí)處理工藝 

主要是由曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成，利用曝氣風(fēng)機(jī)及曝氣裝置向曝氣池內(nèi)供氧,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O，這也就是好氧技術(shù)。曝氣池內(nèi)微生物在反應(yīng)過后與水一起*地流入二次沉淀池，微生物沉在池底，并通過管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合；二次沉淀池上面澄清的處理水則*地通過出水堰流出污水廠。    

深度處理：是為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的受納水體要求或回用于工業(yè)等特殊用途而進(jìn)行的進(jìn)一步處理，通用的工藝有混凝沉淀和過濾。深度處理的末端往往還要有加氯要求和接觸池。隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高水平發(fā)展，深度處理是未來發(fā)展的需要。

污泥處理和污泥zui終處置

主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。濃縮有機(jī)械濃縮 或重力濃縮，后續(xù)的消化通常是厭氧中溫消化，也就是厭氧技術(shù)。消化產(chǎn)生的沼氣可作為能源燃燒或發(fā)電，或用于作化工產(chǎn)品等。消化產(chǎn)生的污泥性質(zhì)穩(wěn)定，具有肥效，經(jīng)過脫水，減少體積成餅成形，有利運(yùn)輸。為了進(jìn)一步改善污泥的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量，污泥還可以進(jìn)行人工堆肥或機(jī)械堆肥。堆肥后的污泥是一種很好的土壤改良劑。對(duì)重金屬含量超標(biāo)的污泥，經(jīng)脫水處理后要慎重處置，一般需要將其填埋封閉起來。

幾種典型的工藝流程 

城市污水處理工藝目前仍在應(yīng)用的有一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理，但國(guó)內(nèi)外zui普遍流行的是以傳統(tǒng)活性污泥法為核心的二級(jí)處理。  

城市污水處理工藝的確定，是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、城市經(jīng)濟(jì)狀況和城市管理運(yùn)行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經(jīng)過周密的調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。zui近幾年國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的有A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧工藝。這一工藝的開發(fā)主要是為了滿足脫氮除磷的需要，這是一種經(jīng)濟(jì)有效的生物脫氨除磷技術(shù)，我國(guó)南方不少污水廠就采用這一工藝。

SBR工藝也叫續(xù)批式活性污泥法工藝。這一工藝構(gòu)筑物主要是一個(gè)池子既作曝氣池又作二沉淀，管理簡(jiǎn)單，特別適合中小城鎮(zhèn)的城市污水處理，對(duì)于較大水量的連續(xù)操作，處理一般要幾套池子組合運(yùn)行。氧化溝工藝是一種延時(shí)曝氣的活性污泥法，由于負(fù)荷很低，而沖擊負(fù)荷強(qiáng)，出水水質(zhì)好，污 泥產(chǎn)量少且穩(wěn)定，構(gòu)筑物少運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

氧化溝

可以按脫氮設(shè)計(jì)，也可以略加改造現(xiàn)脫氮 除磷。另外，城市污水處理還有傳統(tǒng)活性污泥法的一些變型工藝，以及A-B工藝等一些工藝類型。

格柵間

其主要由進(jìn)水井、過水渠組成。主要設(shè)備包括格柵除污機(jī)、柵渣壓實(shí)機(jī)、柵渣輸送機(jī)及吊運(yùn)設(shè)備。根據(jù)格柵底與地面高差、格柵的安裝位置，格柵間分為地面式和半地下式。因?yàn)榈孛媸礁駯砰g可將柵渣壓實(shí)機(jī)、柵渣輸送機(jī)安裝在地面上，運(yùn)行和維護(hù)方便，減少工程投資和降低施工難度，所以在滿足格柵除污機(jī)機(jī)械強(qiáng)度、剛度及除污能力的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。

格柵迎水面設(shè)檢修平臺(tái) 

通常的設(shè)計(jì)在格柵的背水面設(shè)有清除柵渣的工作臺(tái)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，迎水面無檢修平臺(tái)給格柵除污機(jī)的維修帶來很大的困難，為解決這個(gè)問題，在格柵間迎水面增加檢修平臺(tái)，平臺(tái)宜高出正常水位0.5 m，采用鋼筋混凝土材料。 

過水渠增設(shè)排風(fēng)設(shè)施 

格柵間過水渠道是有毒有害氣體產(chǎn)生和聚集的主要場(chǎng)所，極易發(fā)生中毒事故。為消除事故隱患，在格柵間內(nèi)應(yīng)增設(shè)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，取風(fēng)口設(shè)在過水渠道內(nèi)。在檢修前先打開排風(fēng)機(jī)，排除有毒有害氣體。 

屋頂設(shè)天窗降低格柵間高度 

格柵間內(nèi)安裝起吊設(shè)備，用于柵渣起吊外運(yùn)和格柵起吊檢修。由于格柵較高，所需起吊高度較大，增加了格柵間的高度，土建造價(jià)高。設(shè)計(jì)時(shí)考慮廠房高度可僅滿足柵渣外運(yùn)的要求，對(duì)于格柵檢修，可在屋頂設(shè)置天窗，天窗的尺寸滿足格柵長(zhǎng)、寬要求，適當(dāng)?shù)亟档透駯砰g高度。 

進(jìn)水渠格柵預(yù)留槽與格柵尺寸相吻合 

目前國(guó)內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的格柵尺寸小于進(jìn)水渠的格柵預(yù)留尺寸，污水中的部分柵渣會(huì)從縫隙之間繞過，影響了除渣效果。設(shè)計(jì)時(shí)將二者間隙控制在2cm以內(nèi)，保證除渣效果。 

減少柵渣壓實(shí)設(shè)備 

根據(jù)國(guó)內(nèi)的污水水質(zhì)，柵條間隙>25 mm粗格柵清除的柵渣，多數(shù)為塑料薄膜等大塊雜質(zhì)，不經(jīng)壓實(shí)可收集外運(yùn)，在格柵間內(nèi)不需要安裝柵渣壓實(shí)機(jī)，但應(yīng)在柵渣收集箱周圍做排水坑和沖洗設(shè)施。

備用格柵的選用 

格柵間設(shè)置格柵不宜少于2臺(tái)。如果格柵底與地面高差小于2.5 m，應(yīng)選人工清除格柵備用；格柵底與地面高差較大時(shí)，人工清除柵渣非常困難，備用格柵也應(yīng)選用機(jī)械格柵。格柵之間應(yīng)保持1.0～1.5 m的凈距，保證格柵除污機(jī)安裝和維修。

細(xì)格柵推薦采用階梯式格柵 

階梯式格柵除污機(jī)是從國(guó)外引進(jìn)的一種新型格柵除污設(shè)備，其運(yùn)作特點(diǎn)是沒有耙斗，使用成排的階梯式柵條，靠隔排柵條固定，隔排柵條可移動(dòng)，運(yùn)行時(shí)柵條向上旋轉(zhuǎn)，將截留的柵渣輸送至上一個(gè)階梯，一級(jí)一級(jí)到達(dá)頂部的卸料口。階梯式格柵是一種自清式棒式細(xì)格柵，具有去除污物效率高、耐磨損、體積小、結(jié)構(gòu)靈巧和可提升出水面維修等優(yōu)點(diǎn)。常見的其他類型細(xì)格柵清污機(jī)安裝就位后，地面以上部分一般有2 m高度，而階梯式細(xì)格柵只需約0.6 m，所需凈空較低，可降低廠房高度。

生物接觸氧化法

生物接觸氧化法屬于生物膜法，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

生物接觸氧化法生物池內(nèi)設(shè)置填料，由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；

由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，生物接觸氧化法可不設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理方便；

由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流屬于*混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；

由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當(dāng)有機(jī)物容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M（F為有機(jī)基質(zhì)量，M為微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法；

采用A/O生物處理工藝是近幾年來國(guó)內(nèi)外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點(diǎn)：

利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時(shí)達(dá)到去除污水中含碳有機(jī)物及氨氮的目的，與經(jīng)普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級(jí)處理系統(tǒng)相比，基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、電耗低、占地面積少。

A/O生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。

A/O生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負(fù)荷高，運(yùn)行穩(wěn)定。

A/O生物處理系統(tǒng)因?qū)O₂-N轉(zhuǎn)化成N₂，因此不會(huì)出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生NO₂-N的積累，而1mg/ NO₂-N會(huì)引起1.14mgCOD值，因此只硝化時(shí)，雖然氨氮濃度可能達(dá)標(biāo)，但COD濃度卻往往超標(biāo)嚴(yán)重。采用A/O生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機(jī)污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標(biāo)小于15mg/l?？傊?jīng)過本工藝流程，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96。

處理工藝設(shè)施

● 格柵井（砼）

格柵井設(shè)置于調(diào)節(jié)池內(nèi)污水源頭進(jìn)水一端，設(shè)計(jì)考慮節(jié)約用地和投資。

格柵井內(nèi)設(shè)置人工格柵，通過人工格柵攔截去除生活污水中較大的懸浮物固體、紙屑，保護(hù)水泵及后續(xù)管路系統(tǒng)不被堵塞。格柵井尺寸為1200×700×1500mm。并在格柵井上設(shè)置蓋板，防凍。

● 調(diào)節(jié)池

在整個(gè)處理系統(tǒng)中設(shè)置了污水調(diào)節(jié)池。通過調(diào)節(jié)池設(shè)置，能充分平衡水質(zhì)、水量，使污水能比較均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元，提高整個(gè)系統(tǒng)的抗沖擊性能減少處理單元的設(shè)計(jì)規(guī)模。有利于降低運(yùn)行成本和水質(zhì)波動(dòng)帶來的影響。在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置空氣攪拌裝置,防止發(fā)生沉淀現(xiàn)象,同時(shí)可以起到水質(zhì)均衡的作用。設(shè)置液位自動(dòng)控制裝置，水泵將根據(jù)液位自動(dòng)開啟。

調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間8小時(shí)，有效容積84m³，采用鋼結(jié)構(gòu)。池內(nèi)設(shè)二臺(tái)50WQ/C249-1.1/2型潛水排污泵，一用一備。

● 缺氧池

由于污水中的有機(jī)成分較高，BOD₅/CODcr=0.5可生化性好，因此設(shè)計(jì)采用生物膜法。

因?yàn)樯钗鬯杏袡C(jī)氮含量高，在進(jìn)行生物降解時(shí)會(huì)以氨氮的形式出現(xiàn)，所以排入水中的氨氮的指標(biāo)會(huì)升高，而氨氮也是一個(gè)污染控制指標(biāo)，因此在接觸氧化池前加缺氧池，缺氧池可利用回流的混合液中帶入的硝酸鹽和進(jìn)水中的有機(jī)物碳源進(jìn)行反硝化，使進(jìn)水中NO₂^-、NO₃^-還原成N₂達(dá)到脫氮作用，在去除有機(jī)物的同時(shí)降解氨氮值。

● 接觸氧化池

污水經(jīng)缺氧池處理后，自流進(jìn)入接觸氧化池，從而進(jìn)入接觸氧化階段，即進(jìn)入好氧處理。

接觸氧化池是一種生物膜法為主，兼有活性泥的生物處理裝置，通過提供氧源，污水中的有機(jī)物被微生物所吸附、降解，使水質(zhì)得到凈化。

在設(shè)計(jì)過程中考慮接觸氧化時(shí)間較長(zhǎng)為宜，即6小時(shí)，內(nèi)部設(shè)高比表面積彈性填料，填充率為70%，比表面積近600m²/m³，在設(shè)計(jì)面積負(fù)荷時(shí)也應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境，能確保較好的處理效率。因此設(shè)計(jì)負(fù)荷應(yīng)選擇比較低的值：0.83kg/m³·日。填料使用壽命在8年。氣水比也同時(shí)考慮較高的值：15:1，曝氣形式：微氣孔曝氣，曝氣頭考慮采用目前水處理較*的膠膜曝氣頭。該裝置在運(yùn)行過程中永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，具有曝氣氣孔小，氧的利用率高等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)曝氣形式相比，具有*的優(yōu)點(diǎn)。

接觸氧化是一種以生物膜法為主兼有活性污泥法的生物處理工藝。經(jīng)過充分充氧的污水，浸沒全部填料并以一定的速度流經(jīng)填料，生滿生物膜的填料表面經(jīng)過與充氧的污水充分接觸，使水中有機(jī)物得到吸附和降解，從而使污水得到進(jìn)化。

本設(shè)計(jì)采用*的立體彈性填料，不僅比表面積大，且水流特性*。

由于大量微生物被固定在填料層表面，形成高濃度的污泥床，俗稱生物膜，它具有較強(qiáng)的耐負(fù)荷沖擊。

此種結(jié)構(gòu)由于沒有或極少量地產(chǎn)生懸浮性的活性污泥，因而不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，這也是此法的一大特點(diǎn)。

此階段產(chǎn)關(guān)鍵在于填料層的生物培養(yǎng)與落床，只要運(yùn)行初期將此項(xiàng)工作做好，運(yùn)行期間基本不用過問其它問題。

● 沉淀池

污水經(jīng)過接觸氧化后，夾帶氧化過程中產(chǎn)生的少量的活性污泥及新陳代謝的生物膜，以及不能進(jìn)行生物降解的少量固形物，進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離。使水得到澄清排出。沉淀池采用豎流式，總停留時(shí)間2.0小時(shí)，沉淀的污泥全部回流至污泥池作進(jìn)一步消化減少剩余污泥。出水槽設(shè)計(jì)成可調(diào)液位的齒形集水槽，增加沉淀效果。

● 消毒池

按有效消毒停留時(shí)間為40分鐘以上。在本單元大腸桿菌和其它細(xì)菌得到zui有效的殺滅，此時(shí)出水細(xì)菌個(gè)數(shù)<100個(gè)/L。本單元設(shè)置溢流排放口。

● 污泥池

沉淀生物濾池的污泥定時(shí)排入污泥池，進(jìn)行厭氧消化/同時(shí)采用間隙好氧混合的方法，通過消化可以減少剩余污泥量約70%以上。污泥池上清液夾帶活化污泥回流至缺氧內(nèi)，剩余污泥定期清理（一般一年清除2次）。調(diào)節(jié)池、缺氧、好氧、二沉池等產(chǎn)氣均由ABS管排入高空落水管，以免造成二次污染。