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污水治理设施运行管理第1章污水处理概述1、工业废水：工业废水指工业生产过程中排放出来的废水。按与生产工艺的接触程度，工业废水可分为：生产污水：直接参与生产工艺操作，污染物含量高，成分复杂，且性质多变。这类废水是主要污染源，需经过适当处理达标后方可排入水体或城市下水道。1.1污水的来源生产废水：不直接参与生产工艺操作，如冷却水，受到轻微的污染。通常可以直接排放或经简单处理后即可循环使用。不同来源的工业废水，其成份、水量均不相同。在治理时就必须区别对待。2、生活污水：生活污水指居民在日常生活活动中产生的废水，主要是生活废料和人的排泄物。这类废水的成分及其变化取决于居民的生活状况、生活水平与生活习惯。其特征是水质比较稳定，呈微碱性，深色，有恶臭。一般不含有毒物质，易生物降解,有机物含量高，含有大量细菌。3、农业废水：随着农药、化肥的大量使用，农业废水也越来越受到人们的重视。农业废水中主要含一些农药、植物生长素（N、P）以及大量的致病菌、病毒等。农田径流排水已经成为天然水体的主要污染源之一。4、降水：是指地面径流的雨水和融化的冰雪水。一般较清洁，不需处理可以直接排入水体，但流经炼油厂、化工厂、制革厂等地区的雨水中可能会含有这些厂的污染物质，需经过适当处理后才能排放。1.2污水水质指标污水水质指标一般分为物理、化学、生物三大类。1.3污水处理方法简介废水处理的主要方法分为四大类：物理法化学法生物法物化法第2章物理处理及运行管理格栅、筛网调节沉淀澄清气浮过滤离心分离2.1格栅/筛网1、作用：防止水泵叶轮缠绕、管道堵塞2、去除对象：较大的漂浮物及悬浮物3、流程中的设置位置：进水口前泵前水和废水处理工艺的始端4、分类：格栅分类特征格栅名称说明按格栅间距分粗格栅栅条间隙＞40mm有效的保护中格栅的正常运行；中格栅栅条间隙＞10-30mm对栅渣的拦截发挥主要作用；细格栅栅条间隙＜10mm进一步拦截剩余的栅渣。按清渣方式分人工清渣格栅主要是粗格栅机械清渣格栅机械清渣按栅耙的位置分前清渣式格栅顺水流清渣后清渣式格栅逆水流清渣按构造特点分抓扒式格栅栅条格栅、垂直或倾斜安装循环式格栅栅条格栅倾斜安装弧式格栅栅条格栅水面为曲面回转式格栅“栅条”由数排循环运动的钩齿组成，倾斜安装转鼓式格栅“栅条”由数排转动的环片组成，倾斜安装阶梯式格栅“栅条”由数排格子状循环运动的薄金属片组成转鼓式格栅回转式格栅高链式格栅除污机动作说明1、2、11滚轮；2、7、12主滚轮；3、8齿耙；4、9小耙；5、10滑板螺旋输送器人工清渣格栅栅前渠道5、运行与管理⑴控制流速：通过控制流速，使格栅最大程度地发挥拦截作用，保持最高的拦污效率。栅前流速：一般控制在0.4〜0.8m/s，过栅流速：一般控制在0.6〜1.0m/s。⑵水头损失（格栅前后的水位差）：一般控制在0.2〜0.5m之间。与过栅流速有关。水头损失增大，说明污水过栅流速增大。⑶栅渣的清除：及时清除栅渣，也是保证过栅流速在合理范围内的重要措施。粗格栅的栅渣一般采用人工清除。中格栅和细格栅一般采用机械格栅除污机清除。格栅除污机的控制方式：①自动控制清污（栅前液位差控制）：②定时开停方式（时间程序控制）：③手动开停方式：无论采用哪种清污方式，都应经常到现场巡检，观察格栅上栅渣的累积情况，及时清污。超负荷运转的格栅间，尤应加强巡检。钢绳牵引式格栅除污机链条回转式格栅除污机⑷格栅除污机的维护巡检，注意听有无异常声音，看栅条是否变形，定期加油保养。⑸定期检查渠道的沉砂情况⑹卫生与安全：——注意通风栅渣应及时处置，防止腐败。(7)分析测量与记录：用容量法或重量法测定每天栅渣的生成量。根据栅渣量的变化，可以间接判断格栅的拦污效率，分析格栅的运行情况。(8)注意事项①手动开启格栅除污机时应注意的问题：A开机前，观察进水渠内有无大的障碍物；B开车时，先按下启动纽，看机器有异常无振动，有无异常声音；C除污机运转时，必须现场进行监视，及时去除齿耙提取上来的硬物；D注意监测电机的温度和各部件的润滑情况。②经常观察初沉池和曝气池的浮渣尺寸。③注意积累经验。2.2调节作用：1、提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统的急剧变化。2、控制pH值，以减少中和作用中的化学品的用量。3、减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额。4、当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水。5、控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化。6、防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。处理效果：与调节池的容积和构造有关流程中的设置位置：在主要处理单元之前同心圆平面布置方式矩形平面布置方式（对角线式）运行中的曝气调节池2.3沉淀1．原理利用颗粒与水的密度之差，比重1，下沉；比重1，上浮。沉淀工艺简单，应用极为广泛，主要用于去除100um以上的颗粒。给水处理――混凝沉淀，高浊预沉；废水处理――沉砂池（去除无机物）；初沉池（去除悬浮有机物）；二沉池（活性污泥与水分离）污泥浓缩池（污泥处理）。2．分类自由沉淀：离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变（沉砂池、初沉池前期）絮凝沉淀：絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加（初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀）拥挤沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层（高浊水、二沉池、污泥浓缩池）压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩2.3.1、沉砂池1、分类:按原理或结构形式分为以下几种：平流、竖流、曝气及旋流沉砂池等。2、沉砂池的原理及运行管理：⑴平流沉砂池：①工艺原理：污水进入后，沿水平方向流至末端后经堰板流出沉砂池；平流沉砂池构造示意图②工艺参数：Ⅰ水平流速：决定沉砂池所能去除的砂粒的粒径大小，一般控制在0.15～0.30m/s；Ⅱ停留时间：决定砂粒去除效率一般控制在30～60s。式中，Q为污水流量（m3/s）；B为沉砂池的宽度（m）；H为沉砂池的有效水深（m）；n为投入运转似的池数⑵曝气沉砂池：①工艺原理：进水方向与水流方向垂直，沉砂池侧墙上设置的空气扩散器，使污水横向流动，形成螺旋形的旋转流态，砂粒的密度较大，在离心力的作用下，砂粒被旋至旋流外圈，与污水产生旋转摩擦，表面附着的粘性有机物被冲洗到污水中。曝气沉砂池原理图②优点：Ⅰ曝气沉砂池排出的沉砂有机成分较低；Ⅱ污水中的油脂类物质会上升至水面形成浮渣而被去除（气浮作用）。③工艺参数：A曝气强度：——最重要的工艺控制参数有三种表达方式：单位污水量的曝气量:一般控制在0.1～0.3m3空气；单位池容的曝气量:一般控制在2～5m3空气；单位池长的曝气量:一般控制在16～28m3空气。B停留时间:一般控制在1～3min；C水平流速:一般控制在0.06～0.12m/s。D旋转速度及旋转圈数——在实际运行中不易测量④工艺控制：旋流速度和旋转圈数。A旋流速度：与沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和曝气强度等因素有关。在实际运行过程中，可以通过调节曝气强度，改变污水在池内的旋流速度。B旋转圈数：与曝气强度及污水在池内的水平流速关。曝气强度越大，旋转圈数越多，沉砂效率越高。水平流速越大，旋转圈数越少，沉砂效率越低。⑶钟式沉砂池(涡流沉砂池)：①工艺原理：池中心设有一台可调速的旋转桨板，沿切线方向进水，中心出水。中心旋桨板下设有积砂斗，进水渠道与池底相接处设有挡板，污水切向进入沉砂池后，受挡板作用流向池底，继而在向心力和螺旋桨的作用下，形成复杂的涡旋流态。砂粒借重力沉向池底并向中心移动。越靠中心，流速越大，砂粒被冲入中心的积砂斗内。从径向看涡旋流态，污水在靠池壁处向下流，至池中逐渐改为向上流，有机物由于密度小，则在池中心随污水的上流而排出池外。钟氏沉砂池流态示意图②优点：可以通过调整旋转桨板的转速，有效的去除其它形式沉砂池难以去除的细砂。③工艺参数：A进水渠道内的流速：一般控制0.6～0.9m/s；B圆池的水力表面负荷：一般控制200m3/（m2h）；C停留时间：一般控制20～30s。通过调节沉砂池的入流调节闸门或阀门，使进入每一条沉砂池的水量均匀。配水不均匀，经常会出现池子有处于低负荷运行的，也有处于超负荷状态。对于曝气沉砂池来说，配水均匀，才有可能实现配气均匀。因为几条池子共用一根空气干管，池子之间的液位稍有不同，就有可能导致各池的气量分配严重不均，致使有的池子曝气过量，有的则曝气不足，使总的除砂效率降低。配水与气量分配3、除砂与洗砂除砂：根据沉砂量的变化规律，合理地安排排砂次数，保证及时排砂。——主要靠经验。除砂方式：①重力排砂——阀门控制②机械除砂③砂泵排砂洗砂：旋流砂水分离器和螺旋洗砂器。在沉砂池中沉淀下来的沉砂需要及时清除。根据沉砂量的变化规律，合理地安排排砂次数，保证及时排砂。——主要靠经验。除砂设备：小型处理厂-阀门控制的重力排砂大型处理厂-机械除砂80年代以前-斗式或链斗式除砂机80年代以来砂泵排砂除砂设备工作流程4、卫生与安全沉砂池也是处理厂内恶臭污染较严重的一个单元，洗砂间的沉砂应随时处置掉，不能停留时间太长，否则仍然会产生恶臭。5、分析测量与记录⑴记录每天的除砂量（重量法或容量法）。⑵定期测量初沉池排泥中的含砂量。——是衡量沉砂池除砂效果的一个重要因素。⑶对沉砂池排砂及初沉池排泥定期进行筛分分析（所含颗粒的粒径）。⑷定期测定沉砂池和洗砂设备排砂的有机分。对于曝气沉砂池，应准确记录每天的曝气量。6、污水提升泵站1、作用：将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。2、组成：由水泵、集水池和泵房组成。污水泵的工作过程3、运行与管理⑴集水池的维护：①作用：调节、保护②集水池的维护：定期清理。注意事项：人身安全问题③操作步骤：★下池后，在不停止通风的情况下每位操作人员在池下工作不得超过30min。停止进水用泵排空池内存水强制通风在通风最不利处检测有毒气体的浓度，达标后方可下池工作⑵泵组的运行调度：泵组的运行操作应遵循以下原则：①保证来水量和抽升量的一致；②保持集水池高水位运行；③泵的开、停次数不易过于频繁；④泵组内的每一台水泵的运行投入次数及时间应基本均匀。4、注意事项：⑴水泵运转时：①注意观察并记录电压和电流的大小，如果有明显的变化，应及时停车检查；②注意听水泵运转的声音，振动情况；⑵定期检查水泵叶轮的磨损或腐蚀情况；⑶定期对水泵加油，保证其润滑情况；⑷定期清理泵坑；⑸在工作中，注意总结经验。例如：根据水流声音的大小，判断进水流量的变化。污水量的测量污水量是污水处理厂运行管理中最重要的一个基础数据，它的准确测量直接决定工艺控制效果。污水量的测量方法有很多种，管道内的流量测量常用超声波流量计、电磁流量计等直接读数的测量仪表。电磁流量计基本原理：是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，由流量传感器和转换器两大部分组成。测量管上下装有激磁线圈，通激磁电流后产生磁场穿过测量管，一对电极装在测量管内壁与液体相接触，引出感应电势，送到转换器。激磁电流则由转换器提供。右手定则：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流（感生电动势）的方向。电磁流量计超声波流量计：起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量计不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式