污水處理工藝(污水處理工藝介紹)

污水處理的基本方法

根據(jù)治療方法的性質(zhì)

物理方法:沉淀、過(guò)濾、油分離、氣浮、離心分離和磁選。

化學(xué)方法:混凝沉淀法、中和法、氧化還原法和化學(xué)沉淀法。

物理方法:吸附、離子交換、萃取、反萃、反萃。

生物法:活性污泥法、生物膜法、厭氧法、生物脫氮除磷法。

根據(jù)水質(zhì)和處理水的目的地

初級(jí)處理:機(jī)械處理(預(yù)處理階段)

粗格柵和細(xì)格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池和調(diào)節(jié)池。

二級(jí)處理:主要工藝是生化處理(主體)

活性污泥法、CASS法、A2/O法、A/O法、SBR、氧化溝、水解酸化池。

三級(jí)處理:控制富營(yíng)養(yǎng)化，回用。

高級(jí)催化氧化、曝氣生物濾池、纖維濾池、活性砂濾、反滲透和膜處理。

中水回用一般有消毒池:紫外線(xiàn)臭氧消毒池和二氧化氯消毒池。

污水處理的基本工藝流程

污水的初級(jí)處理

初級(jí)處理:機(jī)械處理(預(yù)處理階段)

調(diào)節(jié)池、粗格柵和細(xì)格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池和水解酸化池。

調(diào)節(jié)水庫(kù)

調(diào)節(jié)池的作用

1.為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需要對(duì)污水的數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.酸性污水和堿性污水在調(diào)節(jié)池中混合，達(dá)到中和的目的。

3.短時(shí)間內(nèi)排出的高溫污水也可以調(diào)節(jié)，以平衡水溫。

格子

它是用一組平行的金屬條做成的金屬框架，斜放在廢水流過(guò)的通道上，或泵站集水坑的入口處，以攔截懸浮或漂浮狀態(tài)的大塊固體污染物，不至于堵塞水泵和沉淀池的排泥管。攔截效果取決于間隙寬度和水的性質(zhì)。

根據(jù)規(guī)格，它分為:

粗格柵(50~100mm)，中格柵(10~40mm)，細(xì)格柵(3~10mm)。

沉砂池

1.功能:分離污水中的致密無(wú)機(jī)顆粒，保護(hù)水泵和管道不受磨損，減少污泥處理構(gòu)筑物的體積，增加污泥中有機(jī)成分的含量，提高污泥作為肥料的價(jià)值。

2.沉砂池類(lèi)型:曝氣沉砂池和臥式沉砂池。

曝氣沉砂池:

曝氣沉砂池是一個(gè)長(zhǎng)方形的池體，池內(nèi)通入空氣體使污水產(chǎn)生漩渦，流速由外圍向中心逐漸減小。砂粒在池底的集砂池中與水分離，污水中的有機(jī)物和砂粒沖刷下來(lái)的污泥仍處于懸浮狀態(tài)，流入后面的處理構(gòu)筑物。

臥式沉砂池:

水平沉砂池實(shí)際上是一個(gè)比流動(dòng)通道和流出通道更寬更深的通道。污水流經(jīng)時(shí)，由于水流截面增大，水流速度降低，污水中夾帶的無(wú)機(jī)顆粒在重力作用下下沉，從而達(dá)到分離水中無(wú)機(jī)顆粒的目的。

臥式沉淀池和曝氣沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn):

普通沉砂池最大的缺點(diǎn)是截留的沉砂中混有一些有機(jī)物。這些有機(jī)物的存在，使沉砂容易腐爛發(fā)臭，尤其是夏季氣溫較高時(shí)，對(duì)沉砂處理和周?chē)h(huán)境造成不利影響。普通沉砂池的另一個(gè)缺點(diǎn)是對(duì)被有機(jī)物包裹的砂子截留效果差。

曝氣沉砂池具有除砂效率穩(wěn)定、受進(jìn)水變化影響小的優(yōu)點(diǎn)。水力旋轉(zhuǎn)的作用使沙粒與有機(jī)物更好的分離。曝氣沉砂池排出的沉砂中，有機(jī)物只占5%左右，長(zhǎng)期擱置不會(huì)腐爛發(fā)臭。在曝氣沉砂過(guò)程中，還能起到浮油和吹除揮發(fā)性有機(jī)物的作用，以及預(yù)曝氣、充氧和氧化部分有機(jī)物的作用。

沉淀池

1.沉淀池的工作原理:利用水流向下沉淀速度大于水流向下流速，或向下沉淀時(shí)間小于水流流出沉淀池的時(shí)間時(shí)，水流中的懸浮雜質(zhì)顆?？蓮乃髦蟹蛛x出來(lái)的原理，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。

2.沉淀池結(jié)構(gòu):進(jìn)水區(qū)和出水區(qū):使水流均勻地通過(guò)沉淀池，避免短流，減少紊流對(duì)沉淀的不利影響，同時(shí)減少死水區(qū)，提高沉淀池的容積利用率。

沉淀區(qū):沉淀顆粒從廢水中分離出來(lái)的區(qū)域。

污泥區(qū):污泥儲(chǔ)存、濃縮和排放的區(qū)域。

緩沖區(qū):是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層區(qū)，保證沉淀下來(lái)的顆粒不會(huì)因?yàn)樗鞯臄噭?dòng)而再次上浮。

3.沉淀池和沉砂池的區(qū)別:沉砂池一般是污水處理廠生化構(gòu)筑物之前的泥水分離設(shè)施。分離出來(lái)的泥沙大多是顆粒較大的沙子，比重大，無(wú)機(jī)物含量高，含水量低。污水在遷移、流動(dòng)和收集的過(guò)程中，不可避免地會(huì)混入泥沙。如果污水中的泥沙沒(méi)有提前沉降分離，會(huì)影響后續(xù)處理設(shè)備的運(yùn)行。最重要的是磨損泵，堵塞管網(wǎng)，干擾甚至破壞生化處理過(guò)程。

一般沉淀池是生化處理前或生化處理后泥水分離的構(gòu)筑物，多為顆粒較細(xì)的污泥。生化之前叫初沉池，沉淀出來(lái)的污泥無(wú)機(jī)物多，污泥含水率比二沉池低。生化處理后的沉淀池一般稱(chēng)為二沉池，多為含水量較高的有機(jī)污泥。

4.沉淀池類(lèi)型:臥式沉淀池、立式沉淀池、振幅沉淀池、斜流式沉淀池。

A.臥式沉淀池:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沉淀效果好，但占地面積大，排泥問(wèn)題多。目前在大、中、小型污水處理廠使用。

B.立式沉淀池:占地面積小，便于排泥和管理。但池深過(guò)大，施工難度大，造價(jià)高，一般只適用于中小型污水處理廠。

C.振幅流沉淀池:最適用于大型水處理廠。有固定的排泥機(jī)，運(yùn)行效果好，但對(duì)施工質(zhì)量和管理水平要求高。

D.斜式沉淀池:主要適用于初沉池。廣泛應(yīng)用于給水處理，沉淀效率高，停留時(shí)間短，占地少。其缺點(diǎn)是容易滋生藻類(lèi)，排泥困難，容易堵塞，維修不便。

浮選槽

氣浮:污水中通入空氣空，產(chǎn)生微小氣泡作為載體，使污水中的乳化油、微小懸浮物等污染物附著在氣泡上。氣泡通過(guò)漂浮作用上浮到水面，通過(guò)收集水面的泡沫或浮渣達(dá)到分離雜質(zhì)、凈化污水的目的。

水解酸化池

主要目的是將原廢水中的不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要是將難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，以提高廢水的可生化性，便于后續(xù)的好氧處理。

污水二級(jí)處理

活性污泥法

活性污泥對(duì)有機(jī)物的降解主要在曝氣階段進(jìn)行，可分為吸附階段和穩(wěn)定階段兩個(gè)階段。在吸附階段，污水中的有機(jī)物主要轉(zhuǎn)移到活性污泥中，這是由于活性污泥具有巨大的比表面積，表面含有多糖粘性物質(zhì)。在穩(wěn)定階段，轉(zhuǎn)移通道中活性污泥上的有機(jī)物主要被微生物利用。當(dāng)污水中的有機(jī)物處于懸浮和膠體狀態(tài)時(shí)，吸附階段很短，一般在15-45min左右，而穩(wěn)定階段較長(zhǎng)。

SBR法

SBR法:序批式活性污泥法是對(duì)連續(xù)活性污泥法的改進(jìn)。其反應(yīng)機(jī)理和污染物去除機(jī)理與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，但運(yùn)行方式不同。

傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器的缺點(diǎn):

1.對(duì)于單個(gè)SBR反應(yīng)器的應(yīng)用，需要大型調(diào)節(jié)池；

2.對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，進(jìn)出水閥門(mén)自動(dòng)頻繁切換；

3.不能解決大型污水處理工程連續(xù)進(jìn)出的處理要求；

4.設(shè)備閑置率高；

5.污水提升水頭損失大。

循環(huán)活性污泥系統(tǒng)

CASS工藝被稱(chēng)為循環(huán)活性污泥法。在序批式反應(yīng)器(SBR)的基礎(chǔ)上，將反應(yīng)池沿池長(zhǎng)設(shè)計(jì)成兩部分。前面部分是生物選擇區(qū)，也稱(chēng)為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后面部分是主反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)的后部安裝有升降自動(dòng)撇渣裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一個(gè)池中循環(huán)運(yùn)行，省去了傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時(shí)可以連續(xù)進(jìn)水，間歇排水。

工藝流程:

1.曝氣階段:曝氣裝置向反應(yīng)池中鼓入氧氣，此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，污水中的NH3-N通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3-n。

2.沉淀階段:此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，開(kāi)始反硝化反應(yīng)?；钚晕勰嘀饾u沉入池底，上層的水變得清澈。

3.潷水階段:沉淀結(jié)束后，放置在反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時(shí)，反應(yīng)池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)，繼續(xù)脫氮。

4.空轉(zhuǎn)階段:空轉(zhuǎn)階段是潷水器上升到原始位置的階段。

CASS工藝的優(yōu)點(diǎn):

1.工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低

2.生化反應(yīng)的推動(dòng)力是巨大的。

3.沉淀效果好

4.操作靈活，抗沖擊能力強(qiáng)。

5.不容易發(fā)生污泥膨脹。

6.適用范圍廣，適合分期施工

7.污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定

CASS工藝的缺點(diǎn):

1.微生物種群之間的復(fù)雜關(guān)系需要研究。

2.生物脫氮效率難以提高。

3.除磷效率難以提高。

4.控制方式比較簡(jiǎn)單。

奧工藝

A/O工藝:污水經(jīng)過(guò)厭氧和好氧生物處理工藝(簡(jiǎn)稱(chēng)A/O)，達(dá)到同時(shí)去除BOD、氮、磷的目的。

A/O工藝的優(yōu)點(diǎn):

1.高效率

2.工藝簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。

3.缺氧反硝化工藝對(duì)污染物的降解效率高。

4.高容量負(fù)載

5.缺氧/好氧工藝具有很強(qiáng)的抗負(fù)荷沖擊能力。

A/O工藝的缺點(diǎn):

1.由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，無(wú)法培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)降解率低。

2.為了提高脫氮效率，必須增加內(nèi)循環(huán)比，從而增加了運(yùn)行成本。

AAO工藝

A2/O污水處理系統(tǒng):污水經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧三個(gè)生物處理過(guò)程(簡(jiǎn)稱(chēng)A2/O)，以同時(shí)去除BOD、氮和磷。

A2/O工藝的優(yōu)勢(shì):

1.污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

2.良好的污泥沉降性能。

3.厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)微生物菌群的有機(jī)配合，可以同時(shí)具有去除有機(jī)物、氮和磷的功能。

4.脫氮效率受混合液回流比的影響，而除磷效率受回流污泥中夾帶的DO和硝酸鹽氧的影響，因此脫氮除磷效率不可能很高。

5.同時(shí)脫氧、除磷、除有機(jī)物工藝中，工藝流程最簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于其他類(lèi)似工藝。

6.在厭氧-缺氧-好氧的交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，所以不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。

7.污泥中磷含量較高，一般在2.5%以上。

A2/O工藝缺點(diǎn):

1.反應(yīng)池的容積大于A/O脫氮工藝的容積。

2.污泥內(nèi)部回流大，能耗高。

3.中小型污水處理廠的成本較高。

4.沼氣回收利用的經(jīng)濟(jì)效益差。5.需要對(duì)污泥滲濾液進(jìn)行化學(xué)除磷。

氧化溝工藝

氧化溝:是一種改良的活性污泥法。其曝氣池呈封閉溝渠狀，污水和活性污泥的混合液在其中循環(huán)，故稱(chēng)“氧化溝”，又稱(chēng)“環(huán)形曝氣池”。

氧化溝的HRT和SRT長(zhǎng)，有機(jī)物去除徹底，排泥穩(wěn)定性高，整體功率密度低，節(jié)能。但容易造成污泥膨脹、流速不均勻、污泥沉積、泡沫、污泥上浮等問(wèn)題。

AB工藝污水從排水系統(tǒng)經(jīng)格柵和沉砂池直接進(jìn)入A段，該段為吸附段，負(fù)荷高，泥齡短，水力停留時(shí)間短，約30min，有利于增殖速度快的微生物的生長(zhǎng)繁殖。廢水經(jīng)A階段處理后，BOD去除40% ~ 70%，可生化性提高，有利于B階段的工作；A段污泥產(chǎn)量高，吸附能力強(qiáng)，重金屬、難降解物質(zhì)、氮磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都可以通過(guò)污泥的吸附去除。

污水從A段流出后，進(jìn)入B段，B段是生物氧化段，屬于傳統(tǒng)的活性污泥法。一般低負(fù)荷運(yùn)行，停留時(shí)間約為2 ~ 6h，污泥齡較長(zhǎng)，為15 ~ 20d。B段發(fā)生硝化和部分反硝化作用，活性污泥沉淀效果好，出水SS和BOD一般小于10mg/L

AB工藝有以下特點(diǎn):不設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級(jí)處理系統(tǒng)；b段由曝氣池和二沉池組成；A、B兩個(gè)工段有各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩個(gè)工段完全分離，各自有獨(dú)特的微生物群落，有利于功能的穩(wěn)定。

污水三級(jí)處理

經(jīng)過(guò)二級(jí)生物處理后，出水一般含有:BOD30mg/L、COD60mg/L、NH315-25mg/L、P3-8mg/L、SS30mg/L、細(xì)菌、重金屬等。，必須治療。否則，很容易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，并帶來(lái)魚(yú)類(lèi)，農(nóng)作物，淡水質(zhì)量和處理成本。

三級(jí)處理方法包括砂濾、混凝、微濾、反滲透、電滲析、離子交換、消毒、活性炭吸附、脫氮除磷等。

懸浮固體的去除

1.粒徑:二級(jí)出水SS由1um~1mm的生物絮體和未絮凝的膠體物質(zhì)組成。一般通過(guò)混凝、砂濾、微濾、反滲透去除。

2.混凝沉淀:投加混凝劑，通過(guò)快速攪拌和混凝、慢速攪拌和絮凝，使微小顆粒和膠體物質(zhì)失穩(wěn)凝聚，成為較大的顆粒絮體沉淀去除。

溶解有機(jī)物去除

1.活性炭吸附:活性炭具有巨大的表面積和微小的孔隙，可以吸附有機(jī)物、重金屬離子等。

2.O3氧化處理:二級(jí)處理后的水進(jìn)行回用處理，去除污水中的有機(jī)物、色度、殺菌消毒。

可溶性無(wú)機(jī)鹽的去除

危害:具有腐蝕性，易結(jié)垢，SO42 -的還原產(chǎn)生H2S，導(dǎo)致土地板結(jié)、鹽堿化。因此，在再利用和農(nóng)業(yè)使用之前，需要進(jìn)行脫鹽處理。

海水淡化技術(shù):反滲透、電滲析、離子交換。

污水消毒處理

原因:無(wú)論什么工藝，出水細(xì)菌都會(huì)超標(biāo)，從而造成危害。

用途:污水灌溉，排放水源上游，旅游景點(diǎn)，流行季節(jié)。

消毒方法:液氯、臭氧、次氯酸鈉、紫外線(xiàn)。

幾種典型的城市污水處理工藝