生活污水处理

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1、 污水处理，就到中国污水处理工程网！生活污水处理由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。长期以来，城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能去除氮、磷等无机营养物质。由于污水处理是一项侧重于

2、环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有： （1）采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；工艺设备不能满足高效低耗的要求。 （2）随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。 （3）目前城市污水

3、的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。典型生活污水水质经使用后的生活用水水质发生了变化，水中增加了有机物、悬浮物和致病菌。比较典型的生活污水水质中生化需氧量(BOD5)-般为l00-400mgLI化学需氧量(CODcr)-般为2501000 mgL I悬浮物(Ss)一般为100-350mgLIPH值为6-9。典型的生活污水处理完整工艺如下： 污水前处理 生化法 二沉池消毒 出水 | | -污泥处理系统前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉

4、池等。常用的生活污水处理工艺1、 无能耗地埋式小型生活污水装置即改进型化粪池，工艺流程如下：污水厌氧水解池 厌氧过滤池 氧化沟出水厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家污水综合排放标准中的二级标准。该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。2、 A/O法即厌氧好氧污水处理工艺，流程如下：污水前处理厌氧水解池接触氧化池沉淀池过滤池出水 |_ 污泥回

5、流_|设计要点：A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为24小时。厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在11.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。污泥床平均浓度为3035g/l,则污泥负荷为0.350.30kgCODcr/kg(ss).d。B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养

6、微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。A/O法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺，原理上是相似的。3、SBR法即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组

7、成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。前处理SBR反应器 过滤出水 | 污泥处置设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.11.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。4、氧化沟氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替

8、工作式氧化沟；D：曝气沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取58天，当要求硝化反应时取1030天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BODSS负荷（Ns）为0.030.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（

9、Nv）为0.10.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50150%；混合液在渠内的流速为0.40.5m/s；沟底流速为0.3 m/s。5、人工生物净化人工生物净化，是人为的创造条件使微生物大量繁殖，人工驯化微生物，利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法，是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。主要优点为：处理效果稳定，可以在一定范围内调节处理效率，处理工艺占地面积小。主要缺点为：投资高、运行费用高、管理复杂，需操作人员较多。主要处理工艺如下：生活污水一沉淀(或气浮)一生物膜法一生物滤池(生物转盘、接触氧化、活性污泥法)一曝气池(氧化沟)一沉淀(或气浮)一消毒一出水6、自然生物净化处理

10、自然生物净化处理，主要利用土壤在的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。主要优点为：投资低(征地费l万元hm 的情况下)、运行费用低、管理简单、需要的操作人员少。可以单独使用，也可相互组成联合处理系统。缺点为：占地面积大。主要处理工艺如下：生活污水一沉淀一氧化塘(土地处理)一快速渗滤(满速渗滤、地表漫流)7、人工生物净化和自然生物净化在土地资源丰富，地价相对便宜的城镇，采用人工生物净化与自然生物净化相结合的方法，在经济不发达地区有其实际意义。主要处理工艺为：生活污水一沉淀一曝气氧化塘一土地处理(农业灌溉)曝气氧化塘与土地处理都具有运行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧

11、化塘能去除部分N、P、病菌和寄生虫。在我国西北的大多数中小城镇，有可利用的土地资源，应该大力提倡采用自然生物净化工艺处理生活污水。8、管道处理工艺管道处理工艺是利用输送污水的挂表到加压作为处理设备，并在管内充痒，使污水在输送过程中进行生物处理，以减轻管道末端污水处理厂的负担。生活污水处理厂只需建设沉淀池，不用活性污泥回流，管道处理能力可在较大范围内灵活变化，与普通活性污泥法比较，可节约投资40，运转费用低，适用与污水输送距离较远的城市(管道长度需6kml 0km)。9、生物膜自然净化工艺生物膜自然净化是移植生物膜技术，采用厌痒菌和兼性菌处理生活污水。具有运行费用低，几乎不耗能的特点，适合在旅游

12、区和居民区生活污水处理中采用。10、深井曝气深井曝气是以一深井为曝气池的高效率活性污泥工艺，井直径l m 一6 m ，深度50m一100m。一般利用废井进行改造，投资费用较低。深井曝气具有很高的充痒能力，并能维持很高的混合液污泥浓度，处理效率较普通曝气法提高约5倍，电耗节省40-50。其主要优点是高效、低耗、占地少，是目前国内推广应用较好的处理方法。生活污水处理工程曝气生物滤池处理矿区生活污水1 介绍曝气生物滤池是生物接触氧化和过滤技术相结合的一种污水处理工艺，其特点是不设二沉池通过反冲洗实现再生，处理负荷高，出水水质好占地面积省。世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国靠近巴黎的一个污水处理

13、厂建成投产，由于其良好的性能，应用范围不断扩大，随后在欧洲各国得到广泛应用。法国OTV公司、得利满公司德国菲力普穆勒公司等均把它作为优势技术在全世界推广。美国和加拿大等美洲国家是在20世纪80年代末引进此技术，日本和韩国也先后引进了此项技术。目前世界上已有上千座大小各异的污水处理厂应用了这种工艺。在我国对曝气生物滤池技术的研究和应用工作开展较晚，目前正处于推广阶段。2结构形式及净化原理2.1结构形式曝气生物滤池根据正常运行时污水流向，分为上向流式和下向流式两种，早期多采用下向流式，现在多采用上向流方式(即采用气水同向流)，使布水、布气更加均匀，在水气上升过程中把下部截留的悬浮物带入滤池中上部，

14、增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期。上向流生物滤池下部设有进水和反冲洗进气管，中上部是填料层，在填料层的下部布置生化用曝气管，并将填料层分为上下两个区，即好氧区和缺氧区。填料顶部装有挡板，防止悬浮填料的流失，挡板上均匀安装有出水滤头。挡板上部空间为清水区，亦可作反冲洗水的储水区，过滤后的清水自流入出水槽排放或入清水池回用。上流式曝气生物滤池见图1。2.2净化原理曝气生物滤池净化功效主要有过滤、吸附和生物代谢。滤池工作时，滤池中的填料作为微生物附着的载体，在其表面形成的生物膜具有较好的吸附作用，当污水流经载体表面时，有机物就会从污水中转移到附着在生物膜表面的水中去，被生物膜所吸附；滤池底部曝气

15、，空气中的氧就通过曝气系统进入水层，再通过传质进入生物膜，生物膜上的高浓度微生物在氧的参与作用下对有机物进行分解和机体的新陈代谢，产生了CO2等无机物，随污水排到空气中，使污水得到净化；同时，当污水流经填料时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物。当滤池运行一定时间后，随着截留的SS和老化的生物膜的增多，过滤水头损失不断增大，出水水量减少，则需对滤池进行反冲洗，使填料得以再生，从而进入下一个周期，实现污水的连续处理。3工艺特点、设计参数及填料选择3.1工艺特点(1)处理负荷高、占地小、投资省。曝气生物滤池的容积负荷较大，一般可达到26kgBOD5

16、/(m3#d)，是普通活性污泥法处理的28倍，其容积和占地面积较常规二级生物处理工艺小，同时在滤池后不需设二次沉沉池，节省了土地，减少土建投资费用。(2)水气分布均匀，耐冲击负荷高。曝气生物滤池内的填料对水流具有一定的阻力，保障了水流均匀分布，水气平行向上流动，促进了气水的均匀混合，避免了气泡的聚合，有利于降低能耗，提高氧转移效率，加上滤池内分布着较高浓度的微生物，提高了反应速率和微生物的降解能力。而高浓度的活性微生物以生物膜的形式牢固地吸附在滤池的填料表面，能够承受较高负荷的冲击。(3)对外界环境影响较小，对低浓度污水适应性强。滤池运行过程中，生物降解过程均在填料内部进行，因此气候对其影响较

17、小。曝气生物滤池也不会产生由于有机营养物过低而导致微生物无法培养的情况。(4)具有硝化与反硝化功能。在填料区曝气系统的下部，由于空气气泡在压力作用下向填料上部运动，造成填料下部呈缺氧状态，于是反硝化细菌利用滤池进水中的有机物作为营养将滤池进水中的NO3-N转化为N2，进入大气，实现反硝化脱氮的功能。在其上部，由于曝气系统的充分供气，空气中的氧气与上升的水体充分接触，形成了好氧区，除了微生物好氧降解外，同时在硝化细菌作用下还进行硝化反应，将水中的NH3-N转化为NO3-N，为反应硝化提供N源。3.2设计参数(1)设计负荷曝气生物滤池一般采用两种负荷:容积负荷Nvkg/(m3#d)和水力负荷qm3

18、/(m2#h)，也称滤速，较为典型的负荷值见表1。(2)气水比气水比的大小与进水水质、曝气生物滤池功能和形式、滤料粒径大小和滤层厚度等因素有关。曝气生物滤池气水比一般采用(13)B1，但也有高达10B1者。一般来说，用于硝化功能的曝气生物滤池应采用较高的气水比，而仅用于碳化的曝气生物滤池的气水比可适当降低。气水比大，一方面容易使截留在滤料中的悬浮物在短时间内穿透滤料层，影响出水水质；另一方面由于生物滤池氧的利用率高，气水比偏大，将增加能耗。(3)反冲洗目前，普遍采用的反冲洗方式是气水联合反冲洗，即先用气冲，再用气、水联合冲洗，最后再用水漂洗。不同形式、不同滤料的曝气生物滤池，其反冲洗强度、历时

19、、周期各不相同，用水量和用气量也存在较大差异。气水联合反冲洗，冲洗时间为1015min，冲洗水流速1030m/h，冲洗气流速5070m/h。配气、配水系统常采用滤板和长柄滤头。3.3填料选择填料是曝气生物滤池的核心部分，直接关系到曝气生物滤池的性能，同时也影响到曝气生物滤池的结构形式和投资成本。根据其采用原料的不同，可分为无机类、有机高分子类。常见的无机填料有陶粒、焦炭、石英砂、活性炭、膨胀硅铝酸盐等，有机高分子填料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，多为专利产品，常用的滤料有石英砂、陶粒及塑料制品(合成纤维、聚苯乙烯小球、波纹板等)。我国对曝气生物滤池填料的研究以陶粒为最多。曝气生物滤池普遍采用

20、的滤料粒径为36mm，滤层厚度为34m。在选择填料时注意:机械强度大、化学性质稳定、耐冲洗；比表面积大、孔隙率大，生物吸附能力强、挂膜快、水流流态好、反冲洗容易。AO工艺用于中小型生活污水处理站AIO工艺，即缺氧好氧污水处理工艺，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点，特别适合于中小型污水处理站选用。A0工艺由缺氧池和好氧池串联而成，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。该工艺的显著特点是将脱氮池设置在除碳过程的前部，即：先将污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮(NOx-N)还原成N

21、：，从而达到脱氮的目的；污水接着进入好氧池，大部分有机物在此得到消化降解，好氧池后设置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同时将好氧池内混合液回流至缺氧池，以保证缺氧池有足够的硝酸盐。工艺流程如下：1缺氧池缺氧池一般采用上流式污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为24小时，池底为污泥床，污泥床厚度通常控制在l一12m之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水管，运行时污泥呈悬浮状态。污泥床平均浓度为30359L，污泥负荷为O30035kgBOD，(kgMLSsd)，污水中DO浓度小于02mLo2好氧池2.1基本原理好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游离氧(分子氧)

22、存在的条件下，消化、降解污水中的有机物，使其稳定化、无害化的处理装置。好氧池一般为接触氧化池的形式，池内设置有填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮于水中，因此它兼有生物滤池和活性污泥法的特点。接触氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用造成部分生物膜脱落，促进了新生物膜的生长，形成生物的新陈代谢。脱落的生物膜随出水进入后续的二沉池。2.2接触氧化池构造接触氧化池由池体、填料、布水装置和曝气系统组成，其中填料和曝气系统

23、是接触氧化池的重要组成部分。如图2所示。填料是微生物的载体，其特性对接触氧化池中微生物的数量、氧的利用率、水流条件及污水与生物膜的接触状况等起着重要的作用。填料要求具有比表面积大、空隙率大、水力阻力小、强度大、化学和生物稳定性好、经久耐用等特点。生活污水中污染物浓度较低，生物膜较薄，为增加生物膜中微生物数量，可选择易于挂膜和比表面积较大的软性纤维填料，如尼龙、维纶、晴纶等。一般情况下，填料层高度为30m左右，填料层上水层高度约05m，填料层与池底高度为0515m。曝气系统按供气方式可分为鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，其中，射流曝气又可以细分为强制供气式和自吸供气式，强制供气式利用鼓风机向射流器

24、供给空气，自吸供气式由射流器喷嘴喷出高速射流，使吸气室形成负压，将空气吸入。中小型生活污水处理站一般建设在小区附近，且常采用地埋式或半地埋式，因此，曝气方式宜选择自吸供气式射流曝气，该曝气方式的优点是：氧吸收率高、充氧能力强；污泥活性及其沉降性能好；构造简单、运转灵活、便于调节、维护管理方便；运行噪声较低，适宜在小区内使用。2.3接触氧化池工艺g,4t的设计接触氧化池工艺参数设计主要包括池子有效容积、接触时间和空气量等。有效容积与处理水量、进出水BOD浓度及容积负荷有关；污水在池内的有效接触时间不得少于2h；池中溶解氧含量一般维持在25mgL一35mgL之间，气水比约为1520：1。2.4接触

25、氧化池运行管理接触氧化池运行过程中应做好以下几个方面的工作：(1)控制进水pH值影响接触氧化池正常运行的因素主要有水温、pH值、溶解氧和营养物，而其中最直接且易于测定的是pH值。对于生活污水，一般情况下pH值在69之间，如进水pH值发生突变，必须采取稀释、控制进水量等措施，防止池子中的微生物生长受到抑制甚至大规模死亡。(2)加强对生物相的观察接触氧化池中的生物种类是相当丰富的，包括细菌、真菌、原生动物、后生动物等。在正常运行时，生物相相对稳定，细菌与原生动物之间有着制约关系，如进水水质、水量发生突变以及受到其他因素的影响，生物相中各类生物比例发生变化，生物数量减少，预示着水处理效果降低。因此，通过对生物相的观察，可以及时发现运行中出现的问题，以便采取相应的防治与补救措施。(3)及时排除过多的池底积泥在接触氧化池中悬浮生长的活性污泥主要来源于脱落的老化生物膜以及预处理阶段未分离彻底的悬浮固体。较小絮体及解絮的游离细菌可随出水进入二沉池，而吸附了大量砂砾杂质的絮体比重较大，难以随出水流出而沉积在池底。随着运行过程的积累，池底积泥会影响接触氧化池对污水的处理效果以及堵塞曝气装置，因此，及时排出过多的池底积泥，对接触氧化池的稳定运行具有重要意义。