城市污水处理厂水处理构筑物及其结构

城市污水处理厂水处理构筑物及其结构•主要构筑物:格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等。1、格栅1.1其作用：去除污水中较大的悬浮物和漂浮物1.2其构造：平行的格栅条、格栅框、清渣耙及浮渣输送机组成。1.3分类：根据格栅条间距的大小可分为粗、中、细三类。粗格栅设置在提升泵前，一般间距为16-25MM，细格栅设在处理系统前，一般间距为3-10MM。2、沉砂池2.2作用:去除相对密度较大的无机颗粒;2.3分类:平流式沉淀池、曝气沉砂池、涡流式沉淀池和多尔沉砂池;2.3.1平流式沉淀池•其优点:构造简单,处理效果好,工作稳定。•其缺点:沉砂中夹杂一些有机物,易于腐化散发臭味,难于处置,并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。•其构造：由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。•其特点：（1）重力排砂，排砂管直径200MM；•（2）机械排砂采用单口泵吸式排砂机，沉砂池为平底。2.3.2圆形涡流式沉砂池其优点:占地面积小,土建费用低2.3.3多尔沉砂池其结构特点:上部为方形,下部为圆形,装有复耙提升坡道式筛分机，进水采用穿孔墙进水，固定堰出水。优点：砂粒比较纯净，有机物含量仅10%左右，含水率比较低。2.3.4曝气沉砂池其结构特点:平面形状为长方形,横断面多为梯形或矩形,池底设有沉砂斗或沉砂槽,一侧设有曝气管。曝气沉砂池的停留时间一般为1-3min,进水方向应与水在沉砂池内方向一致，出水方向与进水方向垂直，并设置挡板诱导水流；集砂槽附近安装纵向挡板。3.初次沉淀池是城市污水一级处理的主要构筑物,其作用:去除污水中可沉悬浮物,一般采用平流式沉淀池和辐流式沉淀池两种类型。3.1平流式沉淀池•其构造:由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲区、污泥区及排泥装置等构成。•其优点：沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化适应性强，平面布置紧凑，施工方便。•其缺点：配水不易均匀，采用机械排泥时设备易腐蚀；采用多斗排泥，排泥不均匀，操作工作量大。3.2辐流式沉淀池.其构造:由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。•分类：按进出水的形式分：中心进水周边出水，周边进水中心出水，周边进水周边出三种类型。•其优点：（1）用于大型污水处理厂，沉淀池个数较少，比较经济，便于管理；（2）机械排泥设备已定型，排泥较方便。•其缺点：（1）池内水流不稳定，沉淀效果相对较差；（2）排泥设备比较复杂，对运行管理要求较高；（3）池体较大，对施工质量要求较高。3.3竖流式沉淀池4.生化处理构筑物4.1活性污泥法活性污泥法的核心处理构筑物是曝气池。它是活性污泥与污水充分混合接触，将污水中有机物吸收并分解的生化场所。从混合液的流动形态分：推流式，完全混合式和循环混合式。4.1推流式曝气池其特点:(1)一般为矩形池体,廊道长度以50-70M;(2)污水与污泥从一端流入,水平推进,从另一端流出;(3)不会发生短流,出水水质较好。曝气多采用鼓风曝气，如采用机械表面曝气则相邻两台曝气装置的旋转方向相反。4.2完全混合式曝气池其特点:是对入流水质水量的适应能力强;曝气一般采用表面机械曝气。4.3循环混合曝气池主要是指氧化沟,其特点:综合了推流式和完全混合式优点。曝气方式可采用机械表面曝气也可采用鼓风曝气5.二沉池其作用:污泥和处理水分离,并将污泥加以浓缩。其结构同初沉池基本一致，由于二沉池分离的污泥质量轻，容易产生异重流，沉淀时间比初沉池长，水力表面负荷比初沉池小。城市污水处理厂常用的生物处理工艺及特点1.活性污泥法及其主要运行方式1.1传统活性污泥法(普通活性污泥法或推流式活性污泥法)其特征:(1)长宽比一般不小于5:1;(2)前段液流和后段液流不发生混合;(3)污水浓度自池首至池尾呈下降的趋势;(4)需氧率沿池长逐渐降低。优点：（1）处理效果好，BOD去除率可达90%以上。适用于处理净化程度和稳定程度较高的污水；（2）可以灵活调整污水处理程度的高低；（3）进水负荷升高时，可通过提高污泥回流比的方法予以解决。缺点：（1）曝气池容积大，占用土地较多，基建费用高；（2）容积负荷较低；（3）动力消耗较大；（4）运行效果易受水质、水量变化影响1.2阶段曝气活性污泥法特征:分段进水或多段进水优点:(1)动力费用较低;(2)提高了曝气池对水质水量冲击负荷的适应能力;(3)减轻二次沉淀池负荷,有利于提高二沉池固液分离效果。1.3吸附-再生活性污泥法1.4完全混合活性污泥法其特征:污水进入曝气池后,立即与回流污泥及池内原有混合液充分混合。优点（1）耐冲击负荷强；（2）其负荷率高于推流式曝气池；（3）能耗低。缺点（1）易产生污泥膨胀，（2）出水水质低于传统活性污泥法1.5延时曝气活性污泥法(完全氧化活性污泥法)其特征:剩余污泥量少。优点：（1）出水水质好，稳定性高；（2）耐冲击负荷（3）达到去除氨氮的效果。缺点：（1）占地面积大，基建和运行费用高；（2）出水SS偏高1.6纯氧曝气活性污泥法2.AB两段活性污泥法AB法是吸附-生物降解工艺的简称,是德国亚深工业大学宾克教授于20世纪70年代开创的。其工艺流程图2-31所示。3.缺氧-好氧活性污泥法(A/O法)A/O工艺,具有同时去除有机物和脱氮的功能。其工艺图2-32所示。A/O法操作要点：（1）A段溶解氧应控制在0.5mg/l以下;(2)O段溶解氧应控制在2.6mg/l-3.5mg/l;(3)A段混合液停留时间为30-45min为宜;(4)O段末段PH值应控制在6.3-7.0之间；（5）混合液回流比R一般控制在3-5之间。4.厌氧-好氧活性污泥法(An/O法)An/O法具有同时去除有机物和除磷的功能.工艺流程图2-34其优点:(1)建设费用及运行费用较低;(2)抑制丝状菌的生长,防止污泥膨胀;(3)有利于聚磷菌的选择性增殖。缺点：除磷效果低，除磷效果只有75%左右。5.厌氧-缺氧-好氧活性污泥法(A2/O法)A2/O法不仅能够去除有机物,同时还能脱氮除磷的功能。其工艺图2-35所示。其操作要点：（1）剩余污泥尽可能回到厌氧池；（2）厌氧池最好增设填料，以免污泥沉积；（3）缺氧池混合液停留时间以30-45min为宜；（4）O段末段PH值应控制在6.3-7.0之间；（5）根据进水总氮调整R优点：（1）去除含氮高的污水；（2）有效去除难生物降解有机物；（3）产泥量少，可实现少剩余污泥运行；（4）工艺调整灵活，适应性广；（5）丝状菌不能大量增殖，避免了污泥膨胀；(6)抗冲击负荷强。6.改良的A2/O法7.间歇式活性污泥法(SBR)工艺核心是集有机物降解与混合液沉淀于一体的间歇式曝气池。工艺流程图2-37其优点：（1）对水质水量变化适应性强，运行稳定，适应于水质水量变化较大的小城镇污水处理；（2）为非稳态反应，反应时间短，可不设二沉池，建设费和占地少；（3）处理效果好，BOD5去除率达95%，且产泥量少；（4）同时脱氮（80%-90%）和除磷（80%）的功能；（5）溶解氧的浓度在0-2mg/l之间变化，可减少能耗。缺点：（1）操作复杂；（2）自控化要求比较高；（3）对高氮和高磷废水处理效果差。操作要点：（1）根据进水COD浓度采用非限量曝气，半限量曝气，限量曝气;进水时间以短促为宜,瞬间最好;（2）反应曝气后，进行缓速搅拌；在进入沉淀过程前，进行短暂的微量曝气，脱除附着在污泥上的气泡或氮，以保证沉淀过程的正常进行；（3）沉淀时间为1.5-2.0h(4)排放上清液后,排放剩余污泥;8.氧化沟(又称循环曝气池)是荷兰20世纪50年代开发的一种生物处理技术。也是目前城市污水处理应用较多的处理工艺。其工艺流程图2-448.1氧化沟的基本工艺过程进入氧化沟的污水和回流污泥混合液在曝气装置的推动下，在闭合的环形沟道内循环流动，混合曝气，同时得到稀释和净化。其特点：（1）除外部污泥回流之外，还有极大的内回流，环流量为设计进水量的30-60倍，循环一周的时间为15-40min;(2)综合了推流式与完全混合式的优点。8.2常用氧化沟类型8.2.1卡鲁塞氧化沟是一多沟串联系统,一般采用垂直轴表面曝气机曝气。每组沟渠安装一个曝气机，均安设在一端。处理系统如图2-46所示。特点：（1）沟内环流速度为0.3m/s;(2)氧化沟水深可达4.5m。8.2.2奥贝尔氧化沟是多级氧化沟,一般由若干个圆形或椭圆形同心沟道组成。工艺流程图2-47所示其优点：对高效硝化和反硝化有利。城市污水处理厂污泥处理与处置第一节污泥分类和性质指标1.污泥处理的目的及处理方案1.1污泥处理的目的1.1.1使污水处理厂能够正常运行,确保污水处理效果;1.1.2使有害、有毒物质得到妥善处理或利用;1.1.3使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理;1.1.4使有用物质能够得到综合利用。一句话概括就是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。2.污泥处理方案2.1生化泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置2.2生化泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置2.3生化泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处置2.4生化泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置2.5生化泥→湿污泥池→最终处置2.6生化泥→浓缩→消化→最终处置3.污泥处理方案选择原则3.1污泥的性质与数量;3.2投资情况与运行管理费用;3.3环境保护要求及有关法律法规;3.4城市农业发展情况及当地气候条件等情况。2.污泥分类2.1按成分分类2.1.1污泥2.1.2沉渣2.2按来源分类(初沉污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、消化污泥、化学污泥)3.污泥的性质指标3.1污泥含水率:初沉池污泥含水率一般为95-97%;剩余污泥一般为99.2-99.8%;3.2挥发性固体和灰分:挥发性固体通常指有机物含量,用VSS表示;灰分通常指无机物含量。3.3湿污泥相对密度与干污泥相对密度3.4污泥肥分:主要指N、P、K的含量3.5污泥中重金属离子含量第二节污泥浓缩1.污泥浓缩的目的:去除污泥中的水分,减少污泥体积,进而降低运输费用和后续处理费用。2.浓缩污泥的效果:浓缩后污泥含水率一般为95-97%,体积可以减少到为原来的1/4。3.污泥浓缩常用方法有:重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。用得比较普遍的是重力浓缩法第三节污泥厌氧消化1.厌氧消化的目的:1.1使污泥得到稳定;1.2污泥中的有机质得到综合利用。2.厌氧消化机理2.1水解酸化阶段；2.2产氢产乙酸阶段；2.3产甲烷阶段。3.影响厌氧消化的因素3.1温度(33-35℃)；3.2负荷:宜采用20-30d；3.3搅拌和混合3.4酸碱度、PH值和消化液的缓冲能力PH应控制在7.0-7.3;碱度控制在2000mg/l以上(CaCO3计);3.5有毒物质。第四节污泥的脱水与干化1.污泥脱水的意义:去除污泥中的吸附水和毛细水,一般可使污泥含水率从96%左右降低至60-85%,污泥体积减少至原来的1/5-1/10。2.污泥脱水方法:自然干化和机械脱水。3.污泥脱水性能指标:污泥比阻是衡量污泥脱水难易程度的指标;比阻大脱水性能差,比阻在(0.1-0.4)×109s2/g之间适应机械脱水。4.机械脱水方法与脱水机械4.1机械脱水方法:真空吸滤法、压榨法和离心法;4.1.1压榨法:利用空压机液压泵或其他机械形式形成大于大气压的压差进行过滤脱水;常用机械有:板框压滤机和带式压滤机4.1.2离心法:利用快速旋转所产生的离心力使污泥中的固体颗粒和水分离。常用机械：筒式离心机、盘式离心机和板式离心机。污水主要运转设施的运行管理1.污水提升泵站1.1提升泵站工艺原理:污水经提升泵提升到后续处理单元所需要的高度,使其实现重力流。一般由水泵、集水池和泵房组成。1.2运行与管理1.2.1集水池的维护(1)定期清淤;(2)清淤时,保持通风,下池之前确认无有毒,有害和可燃气体;(3)池下工作时间每名检修人员不超过30min。1.2.2泵组的运行调度(1)保持来水量与抽水量一致;(2)保持集水池高水位运行;(3)水泵的开启次数不可过于频繁;(4)机组均衡运行,泵组内每台水泵的投运次数应基本均匀。本着先开先关的原则。1.2.3水泵的运行(1)根据生产的需要确定要启动的机组及数量;(2)检查相应