第一篇現場理論培訓方案l 污水處理廠系統調試方案、培訓大綱l 污水處理廠環保范本知識污水處理廠系統調試方案、培訓大綱培訓目的（1）、 通過調試檢驗設備的運行性能，熟悉污水處理廠設備的運行方式，了解設備的運行參數和規律，從而正確的對污水處理廠進行管理，制定合理的運行方式，優化管理。（2）、 通過對現有人員進行初步培訓，逐步了解污水處理廠的現場管理和操作，對國家環保政策有現實的了解。環保基本知識水污染狀況第一節 水污染現狀水是自然界最普遍的物質，但又是生命存在和發展的必要條件。沒有水就沒有生命。如果地球上沒有水，就會和月球一樣，成為一個沒有生命的死寂球體。所以，水對于人類來說是一種須臾也不能離開不可缺少的重要物質，它是人類環境的一個重要組成部分。人們的日常生活需要水。人體中含量最多的一種物質是水，它約占體重的三分之二。水是構成人類機體的基礎，又是傳遞營養和新陳代謝過程的一種介質，水還起著放散熱量、調節體溫的作用。從醫學的觀點看，人類為維護正常生命，每人每天至少需要5升水。工業生產更是離不開水。據統計，工業用水一般要占城市用水量的80%左右。各種工業，無論是發電、冶金、化工、石油，還是紡織、印染、食品、造紙等等，可以說，幾乎沒有一種工業完全不需要水。“水是農業的命脈”，更是充分體現了水對農、林、牧、漁各業的重要性。但我國是水資源貧乏的國家，且南北分布不平衡。根據統計我國人均年淡水資源占有量為2720立方米，只相當于世界人均占有量的百分之一，排到世界第84位左右。而廣大北方地區持續多年缺水已十分嚴重，該地區缺水總面積達58km2，人均水資源量僅相當于全國人均的1/5，而淮河流域包括京津兩市的年人均水資源僅300m3，為全國人均水量的1/7。目前我國有200多個城市缺水，40多個城市嚴重缺水，每天缺水2000多萬m3。由于缺水造成經濟損失每年達200多億元左右，水資源匱乏已成為統制社會經濟發展的主要因素之一。但另一方面，我國目前年污水排放量為400億m3，約每天排放污水1億多m3，大量未經處理或經處理未達標的污水排入江河湖海，造成水體嚴重污染，全國85%（436條）河流受到不同程度污染，65%以上的人飲用受污染的水。水污染促使水資源短缺進一步加劇，形成惡性循環，危害生態環境，影響人民生活和身體健康，制約工業發展，據專家推測我國每年由于水污染造成的直接經濟損失約150億元，在1985-2000年間，水污染造成的損失達2735億元。我國水污染現狀是“局部有所改善，整體仍在惡化”，隨著鄉鎮企業的發展和工業重心的轉移，污染已有向農村、向內地轉移的趨勢，由地表水受污染向地下水受污染轉移，我國的湖泊大多呈營養化，面積也不斷萎縮，近海水域亦受污染，赤潮頻發。例如，由于沿淮河數省1、2千家工廠排放廢水，使淮河水質已劣于三類水標準，有時污水團下溯時迫使水廠暫時關門，老百姓飲用水都發生問題；太湖、滇池、巢湖等富營養化日趨嚴重，有時瘋狂的藻類使水廠的取水管邊造成堵塞。因此，治理水污染，保護水資源已是迫在眉睫的問題。第二節 水污染分類一、自然污染和人為污染由于水的流動性很大，溶解能力又很強，因此在自然循環中水與大氣、土地和巖石接觸的每一個環節都會有各種雜質混入和溶入，使自然界幾乎不存在純粹的水。而特別是在社會循環中，更會有大量的社會和各種生產的廢棄物排入水體，而使水受到污染。前面說過，自然環境是一個動態平衡體系，對其中各種物質的變化具有一定的自動調節能力和緩沖作用，這種能力稱為“環境容量”。水體也有這種在一定程度下能自身降低污染程度的能力。通常稱為水的自凈能力。當進入水體的外來雜質含量超過了水體的自凈能力而使水質惡化，對人類環境和水的利用產生不良影響，這就叫水的污染。水體作為一種寶貴的資源，用途是很多的。主要有：（1）生活和飲用給水，（2）工業用水（包括冷卻用水），（3）農業用水（包括灌溉用水），（4）漁業用水，（5）水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娛樂、旅游和水上運動，（7）水能利用（8）航運。各種不同的用途對水量和水質都有一定的要求。1984年頒布的中華人民共和國水污染防治法中所闡明的“水污染”是指水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用。危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象。很明顯，這里也是把水的污染與水的有效利用相聯系起來的。水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地質使某些地區有某種化學元素大量富集，天然植物的腐爛過程中產生某種有害物質，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各種物質流入水體等，都會影響當地水質。造成自然污染的有害物質含量一般稱為自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值為0.150.4mg/l，鎘的本底值為0.0070.013 mg/l。人為污染是人類生活生產活動中產生的廢物對水的污染。它們包括生活污水、工業廢水、農田排水和礦山排水。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土地上，廢氣排放到大氣中，這些經降雨淋洗后流入水體，也會造成污染。當前，對水體造成較大危害的不是自然污染，而是人為污染。二、水體污染物質的分類和影響水污染主要可分化學性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。1、化學性污染未經處理的工業廢水、礦山廢水、農田排水和生活污水主要有下列物質，如任意排入水體，就會引起水體化學性污染。（1）無機污染物質：污染水體的無機物質主要為酸、堿和一些無機鹽類。酸污染主要來自礦山排水和工業廢水，礦山排水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水作用而形成。含酸多的工業廢水有酸洗、粘膠纖維及酸法造紙等，雨水淋洗含二氧化硫較多的空氣后，流入水體也能形成水體中酸的污染。堿污染主要來自堿法造紙，化學纖維生產、制堿、制革、煉油等工業廢水。酸堿污染使水體的pH值發生變化，破壞其自然緩沖作用，抑制或殺滅細菌和其它微生物的生長，妨礙水體自凈，還會腐蝕船舶和建筑物，影響漁業，破壞生態。礦山排水和一些工業廢水中還常含有不少無機鹽類。這些無機鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對淡水生物有不良影響。（2）無機有毒物質：污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的有毒物質，其中汞、鎘、鉛等危害性較大，其它還有砷（特別是三價）、鋇、鉻（六價）、硒（四價、六價）、釩、氟化物、氰化物等。有毒重金屬在自然界中一般不會消失，也可能通過食物鏈而富集、積累。這類物質會直接作用于人體而引起嚴重的疾病或有促進慢性病的作用。（3）有機有毒物質：污染水體的有機有毒物質種類很多。主要是各種有機農藥、多環芳烴、酚類等。這些物質來自農田排水和有關的工業廢水。它們之中有些是化學性質穩定的，如有機氯農藥和多氯聯苯等都是自然界中本來沒有而人工合成的物質，極難被生物所分解。有些有機物質如稠環芳烴和芳香胺等中有不少被認為是致癌物質。（4）需氧污染物質：生活污水、牲畜污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪、木質素和酚等有機物質可在微生物的生物化學作用下進行分解。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質。如果這類污染物質排入水體過多，將會消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚類和其它水生生物的生長。水中的溶解氧耗盡后，有機物將時行一步惡化。需氧污染物質是水體中最大量、最經常和最普遍的一種污染物質。（5）植物營養物質：生活污水及某些工業廢水中經常含有一定量的磷、氮等植物營養物質。施用磷肥和氮肥的農田排水中也會有殘留的磷和氮。近一、二十年來，合成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水中也含有不少的磷。水體中含磷、氮的量較高時，對一般河流的影響還不大，但對湖泊、水庫、港灣、內海等水流慢的水域，則影響較大。這些水體內往往會因磷、氮等植物營養物質的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。這種情況稱為水體的“富營養化”。一般認為：總磷和無機氮含量分別在20和300mg/m3以上，就有可能出現富營養化作用。大量繁殖的藻類（通常以蘭綠藻為主）等水生生物，使魚類生活的空間減少，且這種蘭綠藻不適宜作魚類食料，有些還有毒性。藻類死亡腐敗后又分解出大量營養物質，促使藻類進一步發展。如此惡性循環的結果，使水體外觀呈紅色和其它色澤，通氣不良，溶解氧下降，引起水質惡化，魚類大量死亡。在七十年代，北美的伊利湖就因富營養化問題而被美國一些環境研究者認為該湖正面臨“湖泊死亡”階段。日本漱湖內海頻繁發生的“紅潮”更被稱為“死亡的水域”，經濟損失極大。我國渤海和天津海于1975年和1977年也曾分別發生過紅潮現象。1984年7月下旬又分別在南海珠江口海域和北部灣雷州半島附近發現過兩次紅潮。富營養化作用一旦發生后，由于生物循環而延續的時間可能很長。且難于治理，因此已成為一個急待解決的難題。（6）油類污染物質：隨著石油事業的發展，油類物質對水體的污染已日益增多。煉油和石油化工工業、海底石油開采、油輪壓艙洗艙以及大氣石油烴的沉降等都可使水體遭到嚴重的油污染，尤其海洋采油污染為最甚，影響水質、破壞海灘、危害水生生物，已受到各國關注。2. 物理性污染（1）懸浮物質污染：懸浮物質是指水中含有的不溶性物質，包括固體物質和泡沫等。它們是由生活污水、垃圾和一些工農業生產活動和采礦、采石、建筑、食品、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水質外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。如果懸浮顆粒上吸附一些有毒有害的物質，則更是有害。（2）熱污染：來自熱電廠、原子能發電站及各種工業過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。水體內存在的某些有毒物質的毒性增加。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。（3）放射性污染：大多數水體（特別是海洋）中在自然狀態下都含有極微量的天然放射性物質，如鉀40、銣87、鈾238以及鐳、氡等。本世紀四十年代以后，由于原子能工業的發展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗、核電站的建立以及同位素在醫藥、工業、研究等領域中的應用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質有鍶90、銫137、碘131等。3. 生物性污染生活污水，特別是醫院污水，和某些工業廢水污染水體后，往往可帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進入水體，隨水流動而傳播、傳染。常見污染水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生蟲病如阿米巴痢疾、血吸蟲病等以及鉤端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的污染。是保護環境、保障人體健康的一大課題。 第二章 常用環保術語一、環境“環境”這個詞是相對人類的存在而言的，是給環境于人類周圍的所在物理因素。化學因素，生物因素和社會因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈共同組成的自然界。二、環境污染人類與環境構成體系是一個錯綜復雜的多元結構的平衡體系。人類改造自然的活動打亂原有的平衡，必然會引起一定的后果，雖然環境對一定的刺激有調節作用和緩沖能力，可以經過一系列的連鎖反應，建立起新的動態平衡，但若超過了環境本身的緩沖能力，就會由量變而引起質變，從而改變了環境的性質和質量，導致人類的生活質量和生產能力下降，生產環境污染可分為兩大：一類是工業生產、交通、運輸和生活所排放的有毒有害物質超過了環境的自凈能力而引起的環境污染。另一類是由于對自然資源不適當的開發活動引起的生態環境的破壞，主要表現為植被破壞、水土流失、土壤退化、沙漠化、氣候異常等方面。三、微生物微生物是一類形體微小、結構簡單、必須借助顯微鏡才能看清它們面目的生物。它包括細菌、病毒、藻類、原生動物和后生動物等生物，不是分類學的概念，而是一切微小生物的總稱。四、生化處理生化處理也稱為生物化學處理，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質，消除其對環境污染和危害的目的。可分為好氧生化處理及厭氧生化處理兩大類型。五、化學需氧量（COD）化學需氧量（COD），是指在一定條件，用強氧劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。水中還原性物質包括有機物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機物污染是很普遍、主要的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。六、生化需氧量（BOD）生化需氧量（BOD）是廢水中可生物降解的那部分有機物在微生物作用下氧化分解所需的氧量。BOD5為五天生化需氧量，這相當于比較容易被微生物分解利用的有機物量，是指在溫度201，培養5天，水中有機物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升（mg/L）表示。第三章 水處理技術概述污水處理的目的，就是利用各種方法將污水中所含的污染物質分離出來，或將其轉化為無害的物質，從而使污水得到凈化。按廢水凈化程度可將處理分成三級：一級處理：除去油類、酸堿物質以及可以截留的懸浮物。二級處理：除去可溶性有機物和部分可溶性無機物以及經一級處理殘留的懸浮物。三級處理：除去難降解的有機物和較高程度的除去可溶性N和P等無機物。按廢水處理時的作用性質，可分成物理法、化學法和生物法。1. 物理法物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質，在其處理過程中不改變污染物的化學性質。常用的物理法有采用格柵、篩網、砂濾等方法截留各類漂浮物、懸浮物等；利用沉淀、氣浮等方法分離比重與水不同的各類污染物質；利用離心法分離各類懸浮物質等。2. 化學法化學法是利用化學反應的作用，去除污染物或改變污染物的性質。它包括向廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學反應，生成不溶于水或難溶于水的化合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學沉淀法；利用中和過程處理酸性或堿性廢水的中和法；利用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水污染物的化學氧化法；利用電解的原理，在陰陽兩極分別發生氧化和還原反應，使水體達到以凈化的電解法等。3. 生物法生物法也稱為生物化學法，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質、消除其對環境污染和危害的目的。 廢水處理單元技術第一章 篩 除篩除設備通常是指由金屬柵條構成的格柵和金屬篩（網）設備，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質和固體顆料物質，從而保證后續處理構筑物的正常運行，減輕后續處理構筑物的處理負荷。一、篩除設備的類型（一）格柵按格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條間隙，可分為粗格柵（50100mm）、中格柵（1040mm）和細格柵（310mm）；按柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機械清除格柵和水力清除格柵。（二）篩（網）篩網設備按孔眼大小可分為粗篩網和細篩網；按工作方式可分為固定篩和旋轉篩。二、設備和裝置（一）常用的機械格柵設備（1）鏈條式格柵除污機 （2）循環齒耙除污機 （3）轉臂式弧形格柵 （4）回轉式格柵除污機 （二）常用的篩網設備（1）固定式篩網 （2）旋轉筒篩 三、該污水處理廠用的是：回轉式格柵除污機第二章 水質水量調節無論是工業廢水，還是城市污水或生活污水，水量和水質在24小時之內都有波動。一般說來，工業廢水的波動比城市污水大，中小型工廠的波動就更大，甚至在一日內或班產之間都可能有很大的變化。這種變化對污水處理設備，特別是生物處理設備正常發揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對于物化處理設備，水量和水質的波動越大，過程參數難以控制，處理效果越不穩定；反之，波動越小，效果就越穩定。在這種情況下，應在廢水處理系統之前，設置均化調節池，用以進行水量的調節和水質的均化，以保證廢水處理的正常進行。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調節池內中和；短期排出的高溫廢水也可通過調節以平衡水溫。另外，調節池設置是否合理，對后需處理設施的處理能力、基建投資、運轉費用等都有較大的影響。廢水處理設施中調節作用的目的是：（1）提供對有機物負荷的緩沖能力，防止生物處理系統負荷的急劇變化；（2）控制pH值，以減小中和作用中化學品的用量；（3）減小對物理化學處理系統的流量波動，使化學品添加速率適合加料設備的定額；（4）當工廠停產時，仍能對生物處理系統繼續輸入廢水；（5）控制向市政系統的廢水排放，以緩解廢水負荷分布的變化；（6）防止高濃度有毒物質進入生物處理系統。均化池類型均化是用以盡量減少污水處理廠進水水量和水質波動的過程。其構筑物為均化池，亦稱調節池。調節池的形式和容量的大小，隨廢水排放的類型、特征和后續污水處理系統對調節、均和要求的不同而異。主要起均化水量作用的均化池，稱為水量均化池，簡稱均量池；主要起均化水質作用的均化池，稱為水質均化池，簡稱均質池。一般常有一種誤解，認為沉淀池也可起均量或均質的作用，實際上沉淀池的作用主要是分離固體，既不能均量，均質的作用也很小，且無保證。（一）均量池常用的均量池實際是一座變水位的貯水池，來水為重力流出水由泵抽。池中最高水位不高于來水管的設計水位，水深一般2m左右，最低水位為死水位。見圖3-1。圖3-2為本法的一種變化旁通貯留方式。貯留池移到泵后的旁通線上，泵房主泵按平均流量配置，多余的水量用輔助泵抽入貯池，在來水量低于平均流量時再回流入泵房集水井。這種作法適用于例如工廠兩班生產而污水處理廠24h運行的情況。優點是貯留池不受來水管高程限制，一般為半地上式，施工和維護排渣均較方便；缺點是貯留池水量需兩次抽升，多耗了能源。圖3-1 均量池 圖3-2 旁通貯留方式（二）均質池最常見的一種均質池可稱異程式均質池，為常水位，重力流。與沉淀池主要不同之處在于沉淀池水流每一質點流程都相同；而均質池中水流每一質點的流程則由短到長，都不相同，再結合進出水槽的配合布置，使前后時程的水得以相互混合，取得隨機均質的效果。根據試驗和工程實驗，其效果是肯定的。這種均質池設在泵前、泵后均可。但應注意，這種池只能均質，不能均量。由于均質的機理有很大的隨機性。故均質池的設計關鍵在于從構造上使周期內先后到達的廢水，有機會充分混合。以下為幾種常用的池型。1. 同心圓平面布置方式見圖3-3。2. 矩形平面布置方式見圖3-4。圖3-3 同心圓平面布置均質池 圖3-4 矩形平面布置均質池3. 方形平面布置方式見圖3-5。以上均質池均有大量隔板，在水質清時，雖能保證均質作用，但當廢水含雜質多時有維護問題，故隔板底宜距池底保持一定距離。根據試驗及實踐，在正方形及其他形式較小規模均質池中，隔板可以取消，而仍有明顯均質效果。4. 結合沉淀池的沿程進水式我國近年也有將沉淀池與均質池相結合的作法，見圖3-6。在這種池中，均質作用主要靠池沿的沿程進水，使同時進池的污水轉變為前后出水，達到與不同時序的污水混合的目的。池中設泥斗及刮泥機，與一般沉淀池相同。根據運行實測結果看，均質效果也相當好。圖3-5 方形平面布置均質池 圖3-6 均質沉淀結合式5. 回流式將均質池部分出水，用適當低揚程提升機械提升圖3-7（a），或用池后泵抽部分壓力水當泵的能力較大，有富余能力時，見圖3-7(b)回流至均質池端，重新沿程分配進水，可使均質效果提高。圖3-7 回流式均質池（三）均化池（均量、均質）均化池既能均量，又能均質，在池中設置攪攔裝置，出水泵的流量用儀表控制。池前須設置格柵、沉砂池，以及（或）磨碎機，以去除砂礫及其他雜質。池后可接二級或三級處理。具體作法一般分為以下兩種。1.線內設置池內在流程線內，見圖3-8。圖3-8 線內設置均化池2.線外設置池設在旁通線上，見圖3-9。線內設置的均量、均質效果最好，線外設置使泵抽水量大為減少，但均質效果降低。圖3-9 線外設置均化池（三）間歇式均化池（均量、均質）當水量規模較小時，可以設間歇貯水、間歇運行的均化池，池可分二或三格，交替使用。池中設攪拌裝置。池的總容量可根據具體情況，按一至二個周期設置。第三章 沉 淀沉淀就是利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除的操作。沉淀是廢水處理用途最廣泛的單元操作之一。一、沉淀池沉淀池按在廢水處理流程中的位置，主要分為初次沉淀池和二次沉淀池。（一）初次沉淀池城市污水中既含有分散顆粒又含有絮凝性顆粒。設計初次沉淀池的容量時，有效容積是表面負荷（過流率）和沉淀時間的函數。由于大多數沉淀池的池深為3m左右，雖然停留時間通常作為設計時的指標，但表面負荷也是一個有用的標志。用于生物處理前的沉淀池常采用2h的沉淀時間。當只采用初次沉淀處理時，常選用3h。我國對于前者常采用11.5h，對于后一種情況則為1.55h.（二）二次沉淀池從生物濾池和曝氣池帶至二次沉淀池中的懸浮固體通常具有良好的凝聚性，因此豎流式沉淀池特別適宜。但它因有容量小、造價高、施工較困難等缺點，故國外使用也不廣泛。近年來，應用較多的是輻流式沉淀池。表3-1列出對不同污水量的活性污泥法二次沉淀池的設計參數。根據處理方法和污水流量，可按此表選擇堰負荷的最大值，以減少進入出水堰的水流速度。通常，在池壁內把出水堰建成兩側有堰的排水槽。近年來國外已較廣泛采用。我國天津紀莊子處理廠的輻流式沉淀池也是這種形式。表3-1 初次沉淀池和二次沉淀池的適用條件及設計要點池型適 用 條 件設 計 要 點初次沉淀池對污水中密度大的固體懸浮物進行沉淀分離（1）考慮沉淀污泥發生腐敗，設置刮、排泥設備，迅速排除污泥（2）考慮固體懸浮物及污泥上浮，設置浮渣去除設備（3）表面負荷以2550m3/（m2d）為標準（4）進水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒形整流板（5）采用溢流堰，堰上負荷250m3(md)為標準（6）長方形池，最大水平流速為7mm/s（7）污泥區容積，靜水壓排泥時，2d污泥量；機械排泥時，考慮4h排泥量（8）排泥靜水壓1.50m二次沉淀池對污水中以微生物為主體的、密度小的、因水流作用易發生上浮的固體懸浮物進行沉淀分離（1）考慮沉淀污泥發生腐敗，設置刮、排泥設備，迅速排除污泥（2）考慮污泥上浮，設置浮渣去除設備（3）表面負荷以2530m3/（m2d）為標準（4）進水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒形整流板（5）采用溢流堰，堰上負荷150m3(md)（6）長方形池，最大水平流速為5mm/s（7）主要溢流設備的布置，防止污泥上浮出流而使處理水惡化（8）考慮SVI值增高引起的問題（9）排泥靜水壓，生物膜法后1.20m，曝氣池后0.9m二、沉淀池的類型和結構按水流方向劃分沉淀池，有平流式、輻流式、豎流式三種形式。每種沉淀池均包括五個區，即進水區、沉淀區、緩沖區、污泥區和出水區。表3-2 各種沉淀池比較池型優 點缺 點適 用 條 件平流式（1）沉淀效果好（2）對沖擊負荷和溫度變化的適用能力較強（3）施工簡易，造價較低（1）池子配水不易均勻（2）采用多斗排泥時，每個泥斗需要單獨設排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈帶式刮泥機排泥時，鏈帶的支撐件和驅動件都浸于水中，易銹蝕（1）適用于地下水位高及地質較差地區（2）適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡單（2）占地面積小（1）池子深度大，施工困難（2）對沖擊負荷和溫度變化的適用能力較差（3）造價較高（4）池徑不宜過大，否則布水不勻適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式（1）多為機械排泥，運行較好，管理較簡單（2）排泥設備已趨定型機械排泥設備復雜，對施工質量要求高（1）適用于地下水位較高地區（2）適用于大、中型污水處理廠第四章 混 凝 和 混 凝 劑混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合，長大至能自然沉淀的程度。這個方法稱作混凝沉淀。在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微粒互相聚結（或由于高分子物質的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。一、混凝劑與助凝劑（一）常用的無機鹽類混凝劑常用的無機鹽類混凝劑見表4-1。表4-1 常用的無機鹽類混凝劑名稱分 子 式一 般 介 紹精制硫酸鋁Al2(SO4)318H2O（1）含無水硫酸鋁50%52%（2）適用于水溫為2040（3）當pH=47時，主要去除水中有機物 pH=5.77.8時，主要去除水中懸浮物 pH=6.47.8時，處理濁度高、色度低 （小于30度）的水（4）濕式投加時一般先溶解成10%20%的溶液工業硫酸鋁Al2(SO4)318H2O（1）制造工藝較簡單（2）無水硫酸鋁含量各地產品不同，設計時一般可采用20%25%（3）價格比精制硫酸鋁便宜（4）用于廢水處理時，投加量一般為50200mg/L（5）其他同精制硫酸鋁明礬Al2(SO4)3K2SO424H2O（1）同精制硫酸鋁（2）、（3）（2）現已大部分被硫酸鋁所代替硫酸亞鐵（綠礬）FeSO47H2O（1）腐蝕性較高（2）礬花形成較快，較穩定，沉淀時間短（3）適用于堿度高，濁度高，pH=8.19.6的水，不論在冬季或夏季使用都很穩定，混凝作用良好，當pH值較低時（8.0），常使用氯來氧化，使二價鐵氧化成三價鐵，也可以用同時投加石灰的方法解決三氯化鐵FeCl36H2O（1）對金屬（尤其對鐵器）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料管也會因發熱而引起變形（2）不受溫度影響，礬花結得大，沉淀速度快，效果較好（3）易溶解，易混合，渣滓少（4）適用最佳pH值為6.08.4聚合氯化鋁Aln(OH)mCl3n-m（通式）簡寫PAC（1）凈化效率高，耗藥量少，過濾性能好，對各種工業廢水適應性較廣（2）溫度適應性高，pH適用范圍寬（可在pH=59的范圍內），因而可不投加堿劑（3）使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好（4）設備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低（5）是無機高分子化合物（二）常用的有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑常用的有機合成高分子混凝劑（又稱絮凝劑）及天然絮凝劑見表4-2。表4-2 常用有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑名 稱分子式或代號一 般 介 紹聚丙烯酰胺代號PAM（1）目前被認為是最有效的高分子之一，在廢水處理中常被用作助凝劑，與鋁鹽或鐵鹽配合使用（2）與常用混凝劑配合使用時，應按一定的順序先后投加，以發揮兩種藥劑的最大效果（3）聚丙烯酰胺固體產品不易溶解，宜在有機械攪拌的溶解槽內配制成0.1%0.2%的溶液再進行投加，稀釋后的溶液保存期不宜超過12周（4）聚丙烯酰胺有極微弱的毒性，用于生活飲用水凈化時，應注意控制投加量（5）是合成有機高分子絮凝劑，為非離子型；通過水解構成陰離子型，也可通過引入基團制成陽離子型；目前市場上已有陽離子型聚丙烯酰胺產品出售脫色絮凝劑代號脫色I號（1）屬于聚胺類高度陽離子化的有機高分子混凝劑，液體產品固含量70%，無色或淺黃色透明粘稠液體（2）貯存溫度545，使用pH值79，按1：501：100稀釋后投加，投加量一般為20100mg/L，也可與其他混凝劑配合使用（3）對于印染廠、染料廠、油墨廠等工業廢水處理具有其他混凝劑不能達到的脫色效果天然植物改性高分子絮凝劑（1）由691化學改性制得，取材于野生植物，制備方便，成本較低（2）宜溶于水，適用水質范圍廣，沉降速度快，處理水澄清度好（3）性能穩定，不易降解變質（4）安全無毒天然絮凝劑F691刨花木、白膠粉F703絨稿（灌木類、皮、根、葉亦可）（三）常用的助凝劑常用的助凝劑見表4-3。表4-3 常用的助凝劑名 稱分 子 式一 般 介 紹氯Cl2（1）當處理高色度廢水及用作破壞水中有機物或去除臭味時，可在投混凝劑前先投氯，以減少混凝劑用量（2）用硫酸亞鐵作混凝劑時，為使二價鐵氧化成三價鐵可在水中投氯生石灰CaO（1）用于原水堿度不足（2）用于去除水中的CO2，調整pH值（3）對于印染廢水等有一定的脫色作用活化硅酸、活化水玻璃、泡花堿Na2OxSiO2yH2O（1）適用于硫酸亞鐵與鋁鹽混凝劑，可縮短混凝沉淀時間，節省混凝劑用量（2）原水渾濁度低、懸浮物含量少及水溫較低（約在14以下）時使用，效果更為顯著（3）可提高濾池濾速，必須注意加注點（4）要有適宜的酸化度和活化時間二、影響混凝效果的因素與混凝劑的選擇（一）影響混凝效果的主要因素影響混凝效果的因素比較復雜，其中主要由水質本身的復雜變化引起，其次還要受到混凝過程中水力條件等因素的影響。1.水質工業廢水中的污染物成分及含量隨行業、工廠的不同而千變萬化，而且通常情況下同一廢水中往往含有多種污染物。廢水中的污染物在化學組成、帶電性能、親水性能、吸咐性能等方面都可能不同，因此某一種混凝劑對不同廢水的混凝效果可能相關很大。另外有機物對于水中的憎水膠體具有保護作用，因此對于高濃度有機廢水采用混凝沉淀方法處理效果往往不好。有些廢水中含有表面活性劑或活性染料一類污染物質，通常使用的混凝劑對它們的去除效果也大多不理想。2.pH值pH值也是影響混凝的一個主要因素。在不同的pH值條件下，鋁鹽與鐵鹽的水解產物形態不一樣，產生的混凝效果也會不同。由于混凝劑水解反應過程中不斷產生H+，因此要保持水解反應充分進行，水中必須有堿去中和H+，如堿不足，水的pH值將下降，水解反應不充分，對混凝過程不利。3.水溫對混凝效果也有影響，無機鹽混凝劑的水解反應是吸熱反應，水溫低時不利于混凝劑水解。水的粘度也與水溫有關，水溫低時水的粘度大，致使水分子的布朗運動減弱，不利于水中污染物質膠粒的脫穩和聚集，因而絮凝體形成不易。4.水力學條件及混凝反應的時間把一定的混凝劑投加到廢水中后，首先要使混凝劑迅速、均勻地擴散到水中。混凝劑充分溶解后，所產生的膠體與水中原有的膠體及懸浮物接觸后，會形成許許多多微小的礬花，這個過程又稱為混合。混合過程要求水流產生激烈的湍流，在較快的時間內使藥劑與水充分混合，混合時間一般要求幾十秒至2分鐘。混合作用一般靠水力或機械方法來完成。在完成混合后，水中膠體等微小顆粒已經產生初步凝聚現象，生成了細小的礬花，其尺寸可達5m以上，但還不能達到靠重力可以下沉的尺寸（通常需要0.61.0mm以上）。因此還要靠絮凝過程使礬花逐漸長大。在絮凝階段，要求水流有適當的紊流程度，為細小礬花提供相碰接觸和互相吸附的機會，并且隨著礬花的長大這種紊流應該逐漸減弱下來。反應時間（T）一般控制在1030mim。反應中平均速度梯度（G）一般取3060s-1，并應控制GT值在10410 5范圍內。（二）混凝劑的選擇針對處理某種特定的廢水選擇適應的混凝劑時，通常由綜合以下幾方面的考慮來確定。（1）處理效果好，對希望去除的污染物有較高的去除率，能滿足設計要求。為了達到這一目標，有時需要兩種或多種混凝劑及助凝劑同時配合使用。（2）混凝劑及助凝劑的價格應適當便宜，需要的投加量應當適中，以防止由于價格昂貴造成處理運行費用過高。（3）混凝劑的來源應當可靠，產品性能比較穩定，并應宜于儲存和投加方便。（4）所有的混凝劑都不應對處理出水產生二次污染。當處理出水有回用要求時，要適當考慮出水中混凝殘余量所造成的輕微色度等影響（例如采用鐵鹽作混凝劑時）。結合以上因素的考慮，通常采用實際廢水水樣由實驗室燒杯試驗，對宜于采用的混凝劑及投加量來進行初步篩選確定。在有條件的情況下，一般還應對初步確定的結果進行擴大的動態連續試驗，以求取得可靠的設計數據。第五章 中和及pH值的控制 含酸堿廢水來源很廣，化工廠、化纖廠、電鍍廠、煉油廠以及金屬酸洗車間等都排出酸性廢水。有的廢水含有無機酸如硫酸、鹽酸等；有的則含有蟻酸、醋酸等有機酸；有的則兼而有之。廢水含酸濃度差別很大，從小于1%到10%以上。造紙廠、印染廠、金屬加工廠等排出堿性廢水，大多數情況下為無機堿，也有些廢水含有機堿。其中某些廢水含堿濃度很高，最高可達百分之幾。廢水中除含酸、堿外，還可能含有酸式鹽、堿式鹽，以及其他的無機物、有機物等物質。將酸和堿隨意排放會對環境造成污染和破壞，而且也是一種資源的浪費。因此，對酸、堿廢水首先應考慮回收和綜合利用。當酸、堿廢水的濃度較高時，例如達3%5%以上，往往存在回用和綜合利用的可能性。例如用以制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、石膏、化肥，也可以考慮供其他工廠使用等。當濃度不高（例如小于2%），回收或綜合利用經濟意義不大時，才考慮中和處理。一、原理用化學法去除廢水中過量的酸或堿，使其pH值達到中性左右的過程稱為中和。處理含酸廢水時通常以堿和堿性氧化物為中和劑，而處理堿性廢水則以酸或酸性氧化物作中和劑。在工業廢水處理中，中和處理常常用于以下幾種情況：（1）在廢水排入水體之前，因為水生生物對pH值的變化極其敏感，當大量廢水排入后使水體的pH值變得偏酸或偏堿時，會產生不良影響；（2）在廢水排入城市排水管道之前，由于酸、堿對排水管道產生腐蝕作用，一般城市排水管道對排入工業廢水的pH值都有明確的規定；（3）在廢水需要進行化學或生物處理之前，對于化學處理（例如凝聚、除磷等），要求廢水的pH值升高或降低到某一需要的最佳值。對于生物處理，廢水的pH值通常應維持在6.58.5范圍內，以保證處理構筑物的微生物維持最佳活性。對于中和處理，首先應當考慮以廢治廢的原則，例如將酸性廢水與堿性廢水互相中和，或者利用廢堿渣（電石渣、碳酸鈣堿渣等）中和酸性廢水。在沒有這些條件時，才采用藥劑（中和劑）中和處理法。酸性廢水中和處理經常采用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。堿性廢水中和處理則通常采用鹽酸和硫酸。選用哪種中和劑要進行經濟比較和優缺點的比較。表5-1和表5-2中列出了常用的中和劑及消耗量參考數據。表5-1 堿性中和劑的單位消耗量酸類名稱中和1g酸所需堿性物質的量/gCaOCa(OH)2CaCO3MgCO3CaCO3-MgCO3硫酸（H2SO4）0.5710.7551.020.860.94鹽酸（HC1）0.771.011.371.151.29硝酸（HNO3）0.4450.590.7950.6680.732醋酸（HCH3COOH）0.4660.6160.830.695表5-2 酸性中和劑的單位消耗量堿類名稱中和1g堿所需酸性物質的量/gH2SO4HC1HNO3100%98%100%36%100%65%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca(OH)21.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.70二、類型酸性廢水的中和法可分為三類：酸性廢水與堿性廢水混合、投藥中和及過濾中和。（一）酸、堿性廢水中和法這種中和方法是將酸性廢水和堿性廢水共同引入中和池中，并在池內進行混合攪拌。中和結果，應該使廢水呈中性或弱堿性。根據質量守恒原理計算酸、堿廢水的混合比例或流量，并且實際需要量略大于計算量。當酸、堿廢水的流量和濃度經常變化，而且波動很大時，應該設調節池加以調節，中和反應則在中和池進行，其容積應按1.5-2.0h的廢水量考慮。（二）投藥中和法酸性廢水中和處理采用中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。其中碳酸鈉因價格較貴，一般較少采用。石灰來源廣泛，價格便宜，所以使用較廣。用石灰作中和劑能夠處理任何濃度的酸性廢水。最常采用的是石灰乳法。氫氧化鈣對廢水雜質具有混聚作用，因此它適用于含雜質多的酸性廢水。用石灰中和酸的反應：H2SO4+Ca(0H)2CaSO4+2H2O2HNO3+Ca(OH)2Ca(NO3)2+2H2O2HC1+Ca(OH)2CaC12+2H2O當廢水中含有其他金屬鹽類例如鐵、鉛、鋅、銅等時，也能生成沉淀：ZnSO4+Ca(OH)2Zn(OH)2+CaSO4FeC12+Ca(OH)2Fe(OH)2+CaC12PbC12+Ca(OH)2Pb(OH)2+CaC12計算中和藥劑的投量時，應增加與重金屬化合產生沉淀的藥量。（三）過濾中和法這種方法適用于含硫酸濃度不大于23g/L和生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。使酸性廢水通過具有中和能力的濾料，例如石灰石、白云石、大理石等，即產生中和反應。例如石灰石與酸的反應：2HC1+CaCO3CaC12+H2O+CO2H2SO4+CaCO3CaSO4+H2O+CO22HNO3+CaCO3Ca(NO3)2+H2O+CO2白云石與硫酸的反應：2H2SO4+CaCO3MgCO3CaSO4+MgSO4+2H2O+2CO2采用白云石為中和濾料時，由于MgSO4的溶解度很大，不致造成中和的困難，而產生的石膏量僅為石灰石反應生成物的一半，因此進水的硫酸允許濃度可以提高；不過白云石的缺點是反應速度比石灰石慢。用石灰石做濾料時，進水含硫酸濃度應小于2000mg/L；用白云石做濾料時，應小于4000mg/L。當進水的硫酸濃度短期超過限值時，應及時采取措施，降低進水量（多余的廢水可在調節池內暫時儲存），同時用清潔水反沖、稀釋。當濾料使用到一定期限，濾料中的無效成分積累過多時，可逐漸降低濾速，以最大限度地消耗掉濾料。在生產實踐中，一般都是根據運行經驗，總結出每處理一定的水量補充一定量的濾料。同時，按照每消耗一定量的濾料，進行一次清渣。過濾中和時，廢水中不宜有濃度過高的重金屬離子或惰性物質，要求重金屬離子含量小于50mg/L，以免在濾料表面生成覆蓋物，使濾料失效。含HF的廢水中和過濾時，因CaF2溶解度很小，要求HF濃度小于300mg/L。如濃度超過限值，宜采用石灰乳進行中和。過濾中和法的優點是操作管理簡單，出水pH值較穩定，不影響環境衛生，沉渣少，一般少于廢水體積的0.1%；缺點是進水酸的濃度受到限制。（四）堿性廢水的中和處理堿性廢水的中和處理法有用酸性廢水中和、投酸中和和煙道氣中和三種。在采用投酸中和法時，由于價格上的原因，通常多使用93%96%的工業濃硫酸。在處理水量較小的情況下，或有方便的廢酸可利用時，也有利用鹽酸中和法的。在投加酸之前，一般先將酸稀釋成10%左右的濃度，然后按設計要求的投量經計量泵計量后加到中和池。在原水pH值和流量都比較穩定的情況下，可以按一定比例連續加酸。當水量及pH值經常有變化時，應當考慮設計自動加藥系統，例如采用HBPH-3型工業酸度計與CHEM-TECH型系列計量泵組合成的自動pH控制系統，已比較廣泛地用于廢水處理工程。由于酸的稀釋過程中大量放熱，而且在熱的條件下酸的腐蝕性大大增強，所以不能采用將酸直接加到管道中的做法，否則管道很快將被腐蝕。一般應該設計混凝土結構的中和池，并保證一定的容積，通常可按35min的停留時間考慮。如果采用其他材料制作中和池或中和槽時，則應該充分考慮到防腐及耐熱性能的要求。煙道氣中含有CO2和SO2，溶于水中形成H2CO3和H2SO3，能夠用來使堿性廢水得到中和。用煙道氣中和的方法有兩種，一是將堿性廢水作為濕式降塵器的噴淋水，另一種是使煙道氣通過堿性廢水。這種中和方法效果良好；其缺點是會使處理后的廢水中懸浮物含量增加，硫化物和色度也都有所增加，需要進行進一步處理。第六章 活性污泥一、名詞解釋1、生物處理法：生物處理法就是利用微生物分解氧化有機物的功能并采用一定的人工措施，創造有利于微生物的生長，繁殖的環境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有機物效率的一種廢水處理方法。2、活性污泥：向生活污水中注入空氣進行曝氣，在污水中形成的一種呈黃褐色的絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構成，它易于沉淀，與水分離，并使污水得到凈化、澄清。這種絮凝體就被稱為“活性污泥”。3、混合液：由污水、回流污泥和空氣互相混合形成的液體，稱為混合液。4、化學需氧量（CODmg/l）：化學需氧量表示利用化學氧化劑氧化有機物所需的氧量。5、生化需氧量（BOD5mg/l）：生化需氧量表示在有氧的情況下，由于微生物（主要是細菌）的活動，可降解的有機物穩定化所需要的氧量。6、污泥沉降比（SV）：指曝氣池中混合液沉淀30分鐘后，沉淀污泥與混合液的體積比（以%表示）。因為活性污泥在沉淀30分鐘后一般可接近它的最大密度。當活性污泥的凝聚、沉降性能良好時，污泥沉降比的大小，可以反應曝氣池正常運行時的污泥數量。7、污泥濃度（MLSS）：指曝氣池中單位體積混合液所含懸浮固體的重量。（單位：mg/l）8、污泥體積指數（SVI