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1第一章城镇污水处理一、污水处理概论①城市污水处理——有机性污水处理（生活污水，工业废水，初期雨水）②工业废水处理——有机性废水处理（工业废水少量生活污水）无机性废水处理（工业废水）③雨水收集排放与处理二、污水的性质——有机、无机1、物理性质与指标①水温②色度③臭味④固体物质：总固体（TS）——悬浮性胶体溶解性悬浮固体（挥发非挥发）溶解性固体2、化学性质及指标（1）无机物①酸碱度（PH）天然水6～9碱度：氢氧化物碱度（OH-）碳酸盐碱度（CO3-2）重碳酸盐碱度（HCO3-）②氮（N）总氮(TN)——有机氮（不稳定）、氨氮、硝态、亚硝态凯式氮(KN)（40）——有机氮（15）、氨氮（25）氨氮（NH3-N）——游离氨（NH3）和离子态铵（NH4+）磷(P)有机磷(3mg/l)2无机磷(7mg/l)磷酸盐③硫酸盐与硫化物硫酸盐——生活污水、工业废水硫化物——工业废水、PH↓H2S为主、PH↑S-2为主耗氧④氯化物——腐蚀＞4000mg/l时抑制作用⑤非金属无机有毒物氰化物（CN）（无机、有机）砷化物（无机、有机）⑥重金属（第一类污染物、部分第二类污染物Zn、Cu等）（2）有机物①成分C、H、O、N、P、S等可降解与难降解②特性碳水化合物(C、H、O)：可降解，蛋白质(C、H、O、N、S)可降解脂肪、油类(C、H、O)：难降解酚类：苯及其衍生物-挥发酚易降解，有一定抑制作用；不挥发酚难降解，有抑制作用有机酸碱：可生物降解，有抑制作用表面活性剂：ABS——难降解LAS——可降解有机农药：有机氯毒性大;禁用，有机磷难降解，有抑制作用取代苯类化合物（芳香族):染料、塑料、橡胶等难降解，有抑制作用③有机物浓度综合指标BOD:有机物碳化、硝化、无机化，BOD5=70～80%BOD20COD:有机物、氧化剂、无机化，CODcr，CODmn，BOD5/COD（生化污水0.4～0.65）TOC:有机物含C量自动快速测定燃烧化学氧化原理3TOD:总需氧量当水质相同时TODCODcrBOD20BOD5TOC3、生物指标细菌总数（个/L）粪大肠菌群（个/L）病毒（生活污水、医院污水）三、水体污染分类1、物理污染及危害（1）温度：热污染来自热电厂、原子能发电站及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高，溶解氧含量降低。水内存在的某些有毒物质的毒性增加。危害鱼类及水生生物的生长，此称为热污染。（2）色度：感官、影响光合作用（3）固体物：SS↑浊度↑底泥↑溶解固体硬度↑悬浮物质影响水质外观，妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。如果悬浮颗粒上吸附一些有毒有害的物质，则更是有害。2、无机物污染及危害（1）酸、碱、无机盐：酸雨PH变化硬度变化污染水体的无机物质主要为酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制或杀灭细菌和其它微生物的生长，妨碍水体自净，还会腐蚀船舶和建筑物，影响渔业，破坏生态。矿山排水和一些工业废水中还常含有不少无机盐类。这些无机盐类大量排入水体后，将提高水的硬度和增加水的渗透压，降低水中的溶解氧，对淡水生物有不良影响。（2）氮、磷：磷、氮等植物营养物质的含量过高而使藻类等浮游生物及水生物大量繁殖。这种情况称为水体的“富营养化”。一般认为：总磷和无机氮含量分别在20和300毫克/米3以上，就有可能出现富营养化作用。大量繁殖的藻类（通常以兰绿藻为主）等水生生物，使鱼类生活的空间减少，且这种兰绿藻不适宜作鱼类食料，有些还有毒性。藻类死亡腐败后又分解出大量营养物质，促使藻类进一步4发展。如此恶性循环的结果，使水体外观呈红色和其它色泽，通气不良，溶解氧下降，引起水质恶化，鱼类大量死亡。↓PH↑（3）硫酸盐与硫化物：硫酸盐、H2S、S-2H2S使水体发黑（4）重金属：毒性——积累——转化——食物链污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的有毒物质，其中汞、镉、铅等危害性较大，其它还有砷（特别是三价）、钡、铬（六价）、硒（四价、六价）、钒、氟化物、氰化物等。有毒重金属在自然界中一般不会消失，也可能通过食物链而富集、积累。这类物质会直接作用于人体而引起严重的疾病或有促进慢性病的作用。3、有机物污染及危害有机物——分解——耗氧——水质恶化生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素和酚等有机物质可在微生物的生物化学作用下进行分解。在其分解过程中需要消耗氧气，故称之为需氧污染物质。如果这类污染物质排入水体过多，将会消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，从而影响水中鱼类和其它水生生物的生长。水中的溶解氧耗尽后，有机物将时行一步恶化。需氧污染物质是水体中最大量、最经常和最普遍的一种污染物质。油类：：油膜——影响复氧——耗氧增加酚类、苯类：酚——不同浓度影响苯——抑制作用表面活性剂：水体富营养化P↑泡沫↑四、水环境标准水环境质量标准（地表水、海水、渔业、灌溉）污水综合标准（69种污染物）行业排放标准城镇污水排放标准若干工业废水排放标准城市污水再生利用标准。GB18918-2002五、城市污水处理方法分类：分三类1、处理原理：物理（过滤、沉淀、气浮、膜法）化学（中和、混凝、电解、氧化还原、萃取、吸附、离子交换）5生物化学（好氧-活性污泥、生物膜、厌氧-高浓度或污泥、低浓度）2、处理程度：一级（各类SS、预处理、BOD5↓30%）二级（有机物BOD、COD）三级（深度）（难降解P、N）污泥处理及处置（稳定化、减量化、无害化、资源化）（焚烧、填埋、建材）第二章污水物理处理污水物理处理法的去除对象是悬浮物质。1.格栅及其附属设备⑴格栅的构造及其分类格栅是一种最简单的过滤设备，由一组平行的栅条组成，置于污水流经的路线上，用以截留大块呈悬浮或漂浮状的污染物（垃圾）。设置格栅的主要目的有：防止大块漂浮物损坏水下设备；防止缠绕物堵塞管道和水泵；防止缠绕物挂缠在闸阀、止回阀上影响阀门的启毕，或挂在终沉池出水三角堰上影响出水，挂在机械曝气设备上增加设备阻力，挂在仪表上影响仪表的精度。格栅按栅条间距大小可分为粗格栅、中格栅和细格栅。粗格栅间隔在40mm以上，主要用于水泵前，保护水泵；中格栅栅条间距10～40mm，用于截留大部分栅渣；细格栅栅条间距4～10mm，用于截留细软栅渣，防止缠绕物通过。目前污水处理厂普遍采用中、细格栅的组合方式。按运动部件分格栅可分为以下几类：台阶式格栅除污机；转鼓式格栅除污机；回转式格栅除污机。6台阶式格栅除污机。格栅片做成台阶形的，分动静两组，由驱动装置带动。动组作上下运动，运动幅度为一个台阶高度。静组与动组间的间隔为一个格栅的有效间距。利用动组的运动，栅渣在静组的台阶上一级一级向上移动。当达到静组最顶端时，上面安装的清污转刷将栅渣输送到渣斗或皮带输送机上。转鼓式格栅除污机。这是一种大流量的除污、输送一体化设备。栅条安装在一个直径3～8m的大型转动鼓上，水从转鼓中心流入，从两侧流出，拦截的栅渣由转鼓输送到其头部，而后经高压冲洗管反冲到穿过格栅的输送带上。格栅鼓的转速一般为1～3r/min。回转式格栅除污机。在格栅的两侧有两条环形链条，在链条上每隔一段距离安装一个齿耙。在链条驱动装置的带动下，齿耙做1～3r/min的往复运动，齿耙依次将拦截的垃圾刮到最上端的卸料斗处，由卸料小耙将垃圾刮到输送机上。使用这种格栅应注意水下设备的维护和保养，另外，可能会因格栅运动而产生因回水携带栅渣的问题。⑵格栅的主要运行参数一般而言，格栅除污机没有必要昼夜不停的运转，长时间的运转不仅会造成电量的损耗，而且会加速设备的磨损，造成设备老化，因此应根据一定的条件设置设备的开机。格栅运行的开机控制条件一般为栅前栅后液位差和时间差。格栅的主要运行参数有过栅流速和过栅水头损失。一般控制栅前流速0.4～0.8m/s，过栅流速0.6～1.0m/s，流速过大会导致栅渣流失量增大，过小则会造成格栅间淤积沉砂。格栅的水头损失即正常流动时格栅前后的水位差，一般为0.08～0.15m，当栅渣截留量增大时，水位差也将增大，因此，格栅前后的水位差能反映截留栅渣量的多少，城市污水处理厂往往采用超声波液位计测定水位7差的方法控制格栅自动除渣。⑶格栅及其附属设备的一般操作顺序及要求格栅的附属设备一般包括螺旋输送机和螺旋压榨机。格栅及其附属设备的开启顺序为：螺旋压榨机螺旋输送机格栅，关机顺序正好相反。首先关闭格栅，间隔一定时间后关闭螺旋输送机，而后又关闭螺旋压榨机，这样的目的主要是清除各设备中的残渣，防止下次启动时，设备高负荷工作。2.污水提升泵房城市污水处理厂的污水进入提升泵房前一般不设调节池，为了保证抽水量和来水量的一致，提升泵运行调度必须遵循以下几条：尽量利用大小泵或定速泵和变频泵的组合来满足水量，而不是通过阀门来控制，以减小管路损失，节约能耗；尽量保持集水池的高水位，可降低提升扬程，但不能为了高水位运行而抛弃了其它因素。从进水管网到提升泵间应保持一定的水力落差，以防止管网沉砂，具体的运行液位应根据设计水位确定；水泵的开停次数不宜过频。水泵开停的过程中会对水泵产生一定的水锤，严重影响泵的寿命。一般而言定速泵每小时开启的次数不得超过6次，变频泵可以自行调节流量，因此水锤的冲击较小，不必过于限制开启次数。各水泵的投运时间应基本均匀。3.沉砂池及其附属设备城市污水中含有一定数量的无机物，如砂粒，这些砂粒随污水进入构筑物后，在流速比较缓慢的地方，如曝气沉砂池底部、沉淀池底部等沉积，而且这些物质还会随污泥进入污泥处理系统，造成管道和设备的损坏，因此城市污水8处理厂一般应设沉砂池沉砂池主要作用是分离污水中密度较大的固体颗粒，将粒径大于0.2mm的砂粒去除。废水在池内流速降低，固体物质靠自身重力作用沉积，与水分离。沉砂排出后经螺旋洗砂器或砂水分离器洗砂分砂。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式等四种形式，但城市污水处理厂采用较多的沉砂池主要是曝气沉砂池和涡流沉砂池。⑴曝气沉砂池曝气沉砂池为长形的池体，一侧池壁距池底0.6～0.9m的地方设有一排空气扩散器，使水流沿池流动的同时，在空气提升作用下产生横向流动，形成螺旋型旋转流态。这样一方面可以使有机物保持悬浮，另一方面可以使砂粒旋至外圈，并在旋转摩擦作用下清洗砂粒表面附着的有机物质，得到较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池排出的砂粒，有机物仅占5％左右，一般搁置一段时间也不会腐败。有的沉砂池的两侧设有除浮油的功能，使污水中的浮油在沉砂池内一并去除。在规模较小的污水处理中砂粒的排除可以采用砂斗收集排除，在大型污水处理工程中多采用机械刮砂机，或用移动式砂泵抽吸排除。由于曝气作用能消耗掉部分快速可生化降解有机物，因此，在具有脱氮除磷要求的污水处理厂中，一般不提倡使用曝气沉砂池。曝气沉砂池的设计水深一般2～3m，宽深比一般为1～2；长宽比可达5，当长宽比较大时，应考虑设置横向挡板。曝气沉砂池的主要控制参数为：水平流速、最短停留时间、曝气强度和旋转流速。水平流速过大会影响除砂率，一般控制在0.06～0.12m/s；停留时间长有利于沉砂，但相应也增大的池容，另外对具有脱氮除磷要求的工艺而言，长时间的停留会使有机物发生降解，从而使后9续营养不足，一般取1～3min足以，如工艺有预曝气要求，则可适当延长；曝气强度的大小应该既能保证沉砂，又能保持有机物处于悬浮状态，曝气强度有多种表示形式，其中单位污水量的曝气量应保持在0.1～0.3m3/m3污水的水平；曝气沉砂池中污水的旋转流速一般控制在0.25～0.3m/s。⑵涡流式沉砂池涡流沉砂池有时也称旋流沉砂池或钟式沉砂池，是一种上面大下面小的圆形池体，占地面积小，与曝气沉砂池比节约占地近一半。涡流沉砂池没有大型的排砂设备，而是通过砂泵或用真空从池顶排吸，操作简单。涡流沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂目的。污水沿沉砂池切线方向进入池体，进水渠末端设跌水槛，使可能沉积到渠道底部的砂子滑进沉砂池；另设以挡板，使水流及砂子进入沉砂池后向池底流动，并加强附壁效应。在沉砂池中设一可调速的桨板，使池内水流保持环流