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污水處理的方法和工藝流程介紹
閱讀：295 發(fā)布時(shí)間：2020-8-6污水處理按照處理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。
一級(jí)處理，屬于物理處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級(jí)處理的要求。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)處理屬于二級(jí)處理的預(yù)處理。
二級(jí)處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90%以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三級(jí)處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個(gè)過(guò)程為通過(guò)粗格柵的原污水通過(guò)污水提升泵提升后，流經(jīng)格柵或者砂濾器，之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過(guò)砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級(jí)處理，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過(guò)消毒排放或者進(jìn)入三級(jí)處理，一級(jí)處理結(jié)束到此為二級(jí)處理，三級(jí)處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過(guò)脫水和干燥設(shè)備后，污泥被利用。
典型的五種工藝
(1)間歇活性污泥法(SBR)
間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR)，它由個(gè)或多個(gè)SBR池組成，運(yùn)行時(shí)，廢水分批進(jìn)入池中，依次經(jīng)歷5個(gè)獨(dú)立階段，即進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置。進(jìn)水及排水用水位控制，反應(yīng)及沉淀用時(shí)間控制，一個(gè)運(yùn)行周期的時(shí)間依負(fù)荷及出水要求而異，一般為4～12h，其中反應(yīng)占40%，有效池容積為周期內(nèi)進(jìn)水量與所需污泥體積之和。比連續(xù)流法反應(yīng)速度快，處理效率高，耐負(fù)荷沖擊的能力強(qiáng);由于底物濃度高，濃度梯度也大，交替出現(xiàn)缺氧、好氧狀態(tài)，能抑制專(zhuān)性好氧菌的過(guò)量繁殖，有利于生物脫氮除磷，又由于泥齡較短，絲狀菌不可能成為優(yōu)勢(shì)，因此，污泥不易膨脹;與連續(xù)流方法相比，SBR法流程短、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)水量較小時(shí)，只需一個(gè)間歇反應(yīng)器，不需要設(shè)專(zhuān)門(mén)沉淀池和調(diào)節(jié)池，不需要污泥回流，運(yùn)行費(fèi)用低。
(2)吸附再生(接觸穩(wěn)定)法
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在較短的時(shí)間里(10～40min)，通過(guò)吸附去除廢水中懸浮的和膠態(tài)的有機(jī)物，再通過(guò)液固分離，廢水即獲得凈化，BOD5可去除85%～90%左右。吸附飽和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池進(jìn)一步氧化分解，恢復(fù)其活性;另一部分剩余污泥不經(jīng)氧化分解即排入污泥處理系統(tǒng)。分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進(jìn)行。它適應(yīng)負(fù)荷沖擊的能力強(qiáng)，還可省去初次沉淀池。主要優(yōu)點(diǎn)是可以大大節(jié)省基建投資，適于處理含懸浮和膠體物質(zhì)較多的廢水，如制革廢水、焦化廢水等，工藝靈活。但由于吸附時(shí)間較短，處理效率不及傳統(tǒng)法的高。
(3)氧化溝氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊型式。
氧化溝氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊型式。它的平面象跑道，溝槽中設(shè)置兩個(gè)曝氣轉(zhuǎn)刷(盤(pán))，也有用表面曝氣機(jī)、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設(shè)備工作時(shí)，推動(dòng)溝液迅速流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)供氧和攪拌作用。與普通曝氣法相比，氧化溝具有基建投資省，維護(hù)管理容易，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，污泥產(chǎn)量少，還有較好的脫N、P作用，適應(yīng)負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
(4)連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反應(yīng)器前部設(shè)有預(yù)反應(yīng)區(qū)(占池容積的10%)。反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水，間歇排水。預(yù)反應(yīng)區(qū)一般處在厭氧和缺氧狀態(tài)，有機(jī)物在此被活性污泥吸附，該區(qū)還具有生物選擇作用，抑制絲狀菌生長(zhǎng)，防止污泥膨脹。被吸附的有機(jī)物在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)被活性污泥氧化分解。反應(yīng)連續(xù)進(jìn)水，解決了來(lái)水與間歇進(jìn)水不匹配的矛盾。但該工藝沉淀效果較差、凈化效果變差，易發(fā)生污泥膨脹，污泥負(fù)荷較低，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備容積增大，投資較大。
(5)生物脫氮除磷工藝(A/A/O)
污水首入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合，在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下，廢水中易生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為聚磷菌可以吸收小分子有機(jī)物(如VFA)，并以PHB的形式貯存在體內(nèi)，其所需的能量來(lái)自聚磷鏈的分解。隨后，廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用廢水中的有機(jī)基質(zhì)對(duì)隨回流混合液帶入的NO3-進(jìn)行反硝化。廢水進(jìn)入好氧池時(shí)，廢水中有機(jī)物的濃度較低，聚磷菌主要是通過(guò)分解體內(nèi)的PHB而獲得能量，供細(xì)菌增殖，同時(shí)將周?chē)h(huán)境中的溶解性磷吸收到體內(nèi)，并以聚磷鏈的形式貯存起來(lái)，隨后以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。系統(tǒng)中好氧區(qū)的有機(jī)物濃度較低，正有利于該區(qū)中自養(yǎng)硝化菌的生長(zhǎng)。厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能;工藝簡(jiǎn)單，水力停留時(shí)間較短;SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹;污泥中磷含量高，一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌，使之混合，而以不增加溶解氧為度;沉淀池要避免發(fā)生厭氧-缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N2而干擾沉淀;脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效果不可能提高。
污水處理項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程
污水處理工程是城市市政建設(shè)、工業(yè)企業(yè)建設(shè)或排污達(dá)標(biāo)治理的一個(gè)重要部分，其建設(shè)須按國(guó)家基本建設(shè)程序進(jìn)行，現(xiàn)行的基本建設(shè)程序一般分編制項(xiàng)目建議書(shū)、項(xiàng)目可行性研究、項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、工程和設(shè)備招投標(biāo)、工程施工、竣工驗(yàn)收、運(yùn)行調(diào)試和達(dá)標(biāo)驗(yàn)收幾個(gè)步驟。這些建設(shè)步驟基本包括了項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程，它們也可劃分為三個(gè)階段。
項(xiàng)目立項(xiàng)階段。該階段需根據(jù)城市市政規(guī)劃或環(huán)境保護(hù)部門(mén)要求，分析項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性。本階段以確定項(xiàng)目為中心，一般由建設(shè)單位或其委托的設(shè)計(jì)研究單位編制項(xiàng)目建議書(shū)和項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，通過(guò)國(guó)家計(jì)劃部門(mén)、投資銀行或企業(yè)計(jì)劃部門(mén)論證便可獲得立項(xiàng)，對(duì)于某些小規(guī)模項(xiàng)目，只編制污水處理工程方案設(shè)計(jì)，并通過(guò)投資部門(mén)的論證便可立項(xiàng)。第二階段工程建設(shè)階段。包括工程設(shè)計(jì)、工程和設(shè)備招投標(biāo)、工程施工、竣工驗(yàn)收等過(guò)程。
設(shè)計(jì)的前期工作
設(shè)計(jì)的前期工作主要是可行性研究，以可行性研究報(bào)告(大型、重要的項(xiàng)目)或工程方案設(shè)計(jì)(小型、簡(jiǎn)單的項(xiàng)目)的文件形式表達(dá)，主要是論證水處理污水處理項(xiàng)目的必要性、工藝技術(shù)的性與可靠性、工程的經(jīng)濟(jì)合理性，為項(xiàng)目的建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)?？尚行匝芯繄?bào)告是國(guó)家投資決策的重要依據(jù)，主要內(nèi)容如下。
?、倏傉擁?xiàng)目編制依據(jù)、自然環(huán)境條件(地理、氣象、水文地質(zhì))、城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況或企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)概況;城市或企業(yè)的排水系統(tǒng)現(xiàn)狀、污染源構(gòu)成、污水排放量現(xiàn)狀、污水水質(zhì)現(xiàn)狀、項(xiàng)目的建設(shè)原則與建設(shè)范圍、污水處理廠建設(shè)規(guī)模、污水處理要求目標(biāo)(設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì))。
②工程方案污水處理廠廠址選擇及用地;污水處理工藝方案比較(比較方案工藝技術(shù)與總體設(shè)計(jì)、工藝構(gòu)筑物及設(shè)備分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較)，處理水的出路(回用水深度處理工藝選擇);工程近、遠(yuǎn)期結(jié)合問(wèn)題;節(jié)能、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)，推薦方案設(shè)計(jì)(污水污泥及回用水處理工藝系統(tǒng)平面及高程設(shè)計(jì)、主要工藝設(shè)備及電氣自控、土建工程、公用工程及輔助設(shè)施);生產(chǎn)組織及勞動(dòng)定員。
?、酃こ掏顿Y估算及資金籌措工程投資估算原則與依據(jù);工程投資估算表;資金籌措與使用計(jì)劃。
?、芄こ踢M(jìn)度安排。
⑤經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)總論(工程范圍及處理能力、總投資、資金來(lái)源及使用計(jì)劃);年經(jīng)營(yíng)成本估算;財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。⑥研究結(jié)論、存在問(wèn)題及建議。
初步設(shè)計(jì)
初步設(shè)計(jì)的主要目的如下：①提供審批依據(jù)，進(jìn)一步論證工程方案的技術(shù)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性;②投資控制，提供工程概算表，其總概算值是控制投資的主要依據(jù)，預(yù)算和決算都不能超過(guò)此概算值;③技術(shù)設(shè)計(jì)，包括工藝、建筑、變配電系統(tǒng)、儀表及自控等方面的總體設(shè)計(jì)及部分主要單元設(shè)計(jì)，各專(zhuān)業(yè)所采用的新技術(shù)論證及設(shè)計(jì);④提供施工準(zhǔn)備工作，如拆遷、征地三通(水、電、路)一平(墻)并與有關(guān)部門(mén)簽訂合同;⑤提供主要設(shè)備材料訂貨要求，即設(shè)備與主材招標(biāo)合同的技術(shù)規(guī)格書(shū)的依據(jù)，包括污水、污泥、電氣與自控、化驗(yàn)等方面設(shè)備與主材的工藝要求、性能、技術(shù)規(guī)格、數(shù)量。初步設(shè)計(jì)的任務(wù)包括確定工程規(guī)模、建設(shè)目的、投資效益，設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)、各專(zhuān)業(yè)個(gè)體設(shè)計(jì)及主要工藝構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、工程概算、拆遷征地范圍和數(shù)量、施工圖設(shè)計(jì)中可能涉及的問(wèn)題及建議。初步設(shè)計(jì)的文件應(yīng)包括設(shè)計(jì)(計(jì)算)說(shuō)明書(shū)、工程量、主要設(shè)備與材料、初步設(shè)計(jì)圖紙、工程總概算表。初步設(shè)計(jì)文件應(yīng)能滿足審批、投資控制、施工圖設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、設(shè)備訂購(gòu)等方面工作依據(jù)的要求。
1.初步設(shè)計(jì)
(1)設(shè)計(jì)依據(jù)①可行性研究報(bào)告的批準(zhǔn)文件;②建設(shè)單位(甲方)的設(shè)計(jì)委托書(shū);③其他有關(guān)部門(mén)的協(xié)議和批件;④建設(shè)單位(甲方)提供的設(shè)計(jì)資料清單(名稱、來(lái)源、單位、日期)。
(2)城市或企業(yè)概況及自然條件①城市現(xiàn)狀與總體規(guī)劃，或企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀及發(fā)展。②自然條件方面資料a.氣象，包括氣溫、濕度、雨量、蒸發(fā)量、冰凍期及凍土深度冰溫、風(fēng)向等;b.水文，包括地表水體的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等，地下水的分布埋深、利用等。工程地質(zhì)，包括水處理污水處理廠建址地區(qū)的地質(zhì)鉆孔柱狀圖、地基承載能力、地震等級(jí)等。③有關(guān)地形資料，包括污水處理廠及相關(guān)地區(qū)的地形圖。·④城市污水排放現(xiàn)狀及環(huán)境污染問(wèn)題。
(3)處理要求污水排放應(yīng)達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)或環(huán)境保護(hù)部門(mén)要求。
(4)工程設(shè)計(jì)①設(shè)計(jì)污水處理水質(zhì)水量在分析排水系統(tǒng)污水的平均流量、高峰流量、現(xiàn)狀流量、預(yù)期流量等水量資料基礎(chǔ)上，確定污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模(包括2012年處理能力和總處理能力);根據(jù)城市或企業(yè)排污狀況，在分析主要污染源(必要時(shí)作一定時(shí)間污染源監(jiān)測(cè))和混合污水現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)資料的基礎(chǔ)上，確定污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)。②廠址選擇說(shuō)明結(jié)合城市現(xiàn)狀和總體規(guī)劃，具體說(shuō)明廠址選擇的原則和理由，并說(shuō)明已選廠址的地形、地質(zhì)、用地面積及外圍條件(即三通一平)③工藝流程的選擇說(shuō)明主要說(shuō)明所選工藝方案的技術(shù)性、合理性，尤其要說(shuō)明所采用新技術(shù)的*性(技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面)和可靠性(技術(shù)方面)o④工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)明所選工藝方案初步設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)(平面和高程布置)原則，并說(shuō)明主要工藝構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)(技術(shù)特征、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)形式、尺寸)⑤主要處理設(shè)備說(shuō)明說(shuō)明主要設(shè)備的性能構(gòu)造、材料及主要尺寸，尤其是新技術(shù)設(shè)備的技術(shù)特征、構(gòu)造形式、原理、施工及維護(hù)使用注意事項(xiàng)等。
(5)處理廠內(nèi)輔助建筑(辦公、化驗(yàn)、控制、變配電、藥庫(kù)、機(jī)修等)和公用工程(供水、排水、采膠、道路、綠化)的設(shè)計(jì)說(shuō)明
(6)處理廠自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)說(shuō)明
(7)處理廠污水和污泥的出路
(8)存在的問(wèn)題及對(duì)策建議
2.工程量列出本工程各項(xiàng)構(gòu)(建)筑物及廠區(qū)總圖所涉及的混凝土量、鋼筋混凝土土量、建筑面積等。
3.設(shè)備和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的設(shè)備和主要材料清單(名稱、規(guī)格、材料、數(shù)量)。
4.工程概算書(shū)說(shuō)明概算編制依據(jù)、設(shè)備和主要建筑材料市場(chǎng)供應(yīng)價(jià)格、其他間接費(fèi)情況等。列出總概算表和各單元概算表。說(shuō)明工程總概算投資及其構(gòu)成。
5.設(shè)計(jì)圖紙各專(zhuān)業(yè)(工藝、建筑、電氣與自控)總體設(shè)計(jì)圖(總平面布置圖、系統(tǒng)圖)，比例尺(1：200)~(1：1000)，主要工藝構(gòu)筑物設(shè)計(jì)圖(平面、豎向)，比例尺(1：100)~(1：200)。