城市污水处理厂案例（操作）

1、职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库水污染控制课程案例城市污水处理厂案例（操作）一、概述某城市污水处理厂厂的设计规模为 100,000 m3/天，是一条完整的处理系统，由粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池、低负荷生物处理工段（用于有效去除有机物质、悬浮固体，氮和磷）以及污泥处理设施组成。来自收集区域的污水引至水厂进水口，在那里通过2个自动的自清洗粗格栅。粗格栅用来保护后续的泵站，阻止大块杂质的进入，否则会造成泵的损坏。 污水经粗格栅后进入一个泵站。泵将污水提升使污水靠自流经过该水厂的其它部分到达出水口。 用泵将污水输送至2个自动自清洗的细格栅前面，然后，污水流进2 个涡流式沉砂池进行自动排砂

2、。 污水从沉砂池进入2条并行操作的生物处理线，每条线包括一个选择池和2个并联的氧化沟。在选择池内，污水与生化活性污泥混合。从选择池出来的污水和污泥流至按氧化沟设计的曝气池。选择池出水口处的自动堰控制至曝气池的流量方向。 在曝气池内进行水的生物处理。通过操作进水和出水堰与按一定的顺序进行两个渠内变化曝气和缺氧条件相结合的方法来达到有机物质和氨氮的去除。曝气池出口处的自动堰控制曝气池内的液位。 水与活性污泥的混合物流从曝气池自流进入二沉池，在那里，水与污泥靠重力进行分离。通过池周围布置的溢流手段，在清水通过流量计量装置排到某个受纳体之前，将其先引到氯接触池。 沉淀池的设计是一种平流（圆形）吸口刮泥

3、桥式的沉淀池，这能保证污泥从沉淀池底部有效地排除。 从沉淀池底部出来的回流污泥引至四座沉淀池共用的污泥泵房，从那里将污泥泵送回到工艺中作为回流污泥，或者作为剩余污泥排掉。污水靠重力流经整个水厂 。污水超越设施建在沉砂池下游的进水井以便生物装置能进行旁通。大容积的回流污泥泵房也可以作为污泥储池。来自工艺的剩余污泥从污泥泵房输送到2 台带式压滤机进行机械浓缩和脱水。每套脱水单元由一台进泥泵、一条预脱水带、一台带式压滤机和一台聚合物投加泵组成。这种配置能提高污泥脱水系统的能力和灵活性。 设有一个聚合物制备单元服务于这两条脱水线。由于在膨胀的曝气沟内污泥的泥龄较大，因此剩余污泥需进行生物稳定，这样在脱

4、水后不会使其变质，形成很大的臭味。从浓缩和最后脱水出来的废水靠重力引至该水厂的进水井。二、操作 1、粗格栅站格栅通过液位差和绝对液位控制回路支配的一台计时器自动操作。液位控制回路的功能如下：每座格栅有2个液位元件，一个位于上游，一个位于下游，测量各自的水位。信号由2个分开的变送器分别记录。在SCADA 系统内记录的信号作为绝对液位以及液位差指示。对预设定值的观测，无论是格栅上游最大绝对值还是最大液位差，可动作格栅处的电动耙进行。每座格栅配有一个 M/O/A (手动/关/自动) 开关。在自动模式下，随着选择开关处于自动位置，该格栅将或者按过格栅的高绝对液位或者按PLC内计时器的设定以前进方向循环

5、运行。当M/O/A 选择开关处于手动位置时，操作员通过动作格栅起动按钮或格栅停止按钮能够手动操作以前进方向运行的格栅。 当一座格栅无论在何时起动时，都要起动输送机。格栅的运行与栅渣输送机的运行是联锁进行的。栅渣输送机设有一延时停止功能，确保正在运行周期的栅渣输送机内的杂质完全排出。粗格栅之前和之后的电动闸板可以通过就地控制箱上的按钮打开和关闭。操作目的：确保格栅进行适当的清洗以防止格栅堵塞。为了在栅杆上形成过滤层，减少磨损，尽量减少操作时间。纠正措施：若格栅在高流量下有堵塞的趋势，应减小高位设定点和低位设定点之间的差值。日常维护：检查格栅和螺旋输送机的运行情况，必要时，必须对格栅和/或输送机进

6、行清洗，栅渣料斗满时应进行更换。 2、机械细格栅格栅通过液位差和绝对液位控制回路支配的一台计时器自动操作。液位控制回路的功能如下：每座格栅有2个液位元件，一个位于上游，一个位于下游，测量各自的水位。信号由2个分开的变送器记录。在SCADA 系统内记录的信号作为绝对液位以及液位差指示。对预设定值的观测，无论是格栅上游最大绝对值还是最大液位差，可动作格栅处的电动耙进行。每座格栅配有一个 M/O/A (手动/关/自动) 开关。在自动模式下，随着选择开关处于自动位置，该格栅将或者按过格栅的高绝对液位或者按PLC内计时器的设定以前进方向循环运行。当M/O/A 选择开关处于手动位置时，操作员通过动作格栅起

7、动按钮或格栅停止按钮能够手动操作以前进方向运行的格栅。 当一座格栅无论在何时起动时，都要起动输送机。格栅的运行与栅渣输送机的运行是联锁进行的。栅渣输送机设有一延时停止功能，确保正在运行周期的栅渣输送机内的杂质完全排出。栅渣输送机将栅渣排到一个仓斗内，当仓斗装满时，进行手动排渣。格栅配有限位开关，当机器已回到正常的限制位置时，在PLC内使用停止功能。操作目的：确保格栅进行适当的清洗以防止格栅堵塞。为了在栅杆上形成过滤层，减少磨损，尽量减少操作时间。纠正措施：若格栅在高流量下有堵塞的趋势，应减小高位设定点和低位设定点之间的差值。日常维护：检查格栅和螺旋输送机的运行情况，必要时，必须对格栅和/或输送

8、机进行清洗，栅渣料斗满时应进行更换。 3、沉砂池(涡流式沉砂池) 设于沉砂池中心的可控频率搅拌器在该池内提供一个旋转流以一定的速度使砂子颗粒沉降，同时使较轻的颗粒，如有机固体，在该水流中保持悬浮。 用与搅拌器轴联动的一台空气提升泵排除沉砂池中心斗中的沉降砂子，通过在该泵的底部注气将其沉降至一个分砂器中。2台罗兹鼓风机，每个沉砂池一台，向泵提供压缩空气。 该搅拌器每天以恒定的速度连续运行24小时。通过一个变频转换器，可以将搅拌器的速度调节到产生最佳的局部砂粒的沉降效果。正确的速度将在水厂调试期间进行设定。空气提升泵的运行在按进水流量的基础上进行控制，控制泵的间隔时间和最小的泵送时间的控制受计时器

9、支配。当一定的预设的进水量(m3)已经过进水流量计或当该流量超过一定的预设值达一定的预设定时间的情况下，泵将由计时器控制。不过，若二次相继起动之间的时间超过某个设定值，不管过流量多少或当前的流量如何，该计时器都将起动泵。操作目的：将随污水带入水厂的绝大部分砂子沉淀。避免有机化合物随砂子一起在污水中沉淀。搅拌器的转速必须用变频器调到在有机悬浮物质不沉淀的情况下使沉砂量达到一个最佳的液位。该速度的减低会引起微细砂粒的沉淀，但也有可能含有有机颗粒。 4、生物选择池来自沉砂池的污水流入2条生物工艺线，每条线包括一个选择池和2个氧化沟。接收来自沉砂池的进水和二沉池的回流污水的一个配水构筑物间，通过采用2

10、个固定的溢流堰, 将总的液体混合流量在这2条工艺线之间分开。之后，混合液体进入氧化沟前面的缺氧选择池，选择池的主要目的是增强活性污泥的沉淀性以确保后续的二沉池中的污泥和清水足够的分离。选择池由环状隔间组成，里面设有2个搅拌器。由于在隔间内的停留时间短，在选择池内保持着高养料与生物群比率以及高BOD含量。这些条件会引起有机物质瞬间吸附到活性污泥颗粒中，因此增强了它们的沉淀性。另外，对形成细菌的矾花增长也有益处，但需牺牲掉丝状细菌。由于选择池内的非曝气条件，所以它可作为反硝化容量，帮助曝气沟去除污水中的硝酸盐。部分通过出泥中的磷消化而进行的生物除磷是在本生物系统内进行的。维护：池壁的一般清洗。5、

11、氧化沟在2条工艺线的每一条内，混合液体流在2个下游的曝气沟之间通过2根来自选择池的管道被分开。每个曝气沟出水口处的电动操作的溢流堰能提供两沟之间的流量分配。混合液流量可直接到达这2个下游的曝气沟或者在它们之间进行均匀的配流，根据曝气沟的操作模式而定。工艺池的生物处理由以下三个主要工艺组成： (1) 好氧 BOD-去除 (有机物质的好氧新陈代谢):活性污水中的一些微生物种群降解并通过需氧消耗有机物质。这个工艺要求混合液体中的氧浓度是一定的。(2) 硝化作用(氨好氧转化成硝酸盐): 在原水污水中，全部氮以氨(NH4+)的形式正常存在或在处理阶段的早期转化成这种形式。两个特殊种类的微生物在协合作用（

12、亚硝酸化菌和硝化细菌属）中能在消用氧的情况下将氨转化成硝酸盐。所以，该工艺要求有氧存在。这些菌慢慢增长，它们的活性完全取决于温度，从而，它们要求在曝气的条件下污水要有一定停留时间以便保持活性污水的存活。最小污泥龄由几个因素决定，如：水温。 (3) 反硝化(有机物质的缺氧新陈代谢):如果混合液中没有氧，提供好氧BOD-去除的大部分微生物也能通过用硝酸盐(NO3-)替代氧进行新陈代谢。可利用硝酸盐中有氧部分进行新陈代谢进程，同时会将氮释放到大气中作为氮气N2。用这样的方法，硝酸盐将从混合液中脱除。然而，该工艺要求有硝酸盐以及有机物质存在于液体中并且缺氧。所以，硝化作用必须在反硝化取得之前进行。同时

13、，反硝化的细菌必须给有足够量的BOD，局部的混合液体容量必须保持无曝气工况。为了得到所有这些工艺所需的条件，若要求的话，可以使用不同的操作模式。 好氧BOD-去除和硝化作用是采用高效的表面圆盘式曝气器进行必要的曝气来实现的。每个池子均配有11个曝气器，有五个机组配有双速电机，其他配置单速电机。除曝气外，在高速模式下进行的曝气器的操作也会产生污水和污泥的混合。在这种情况下，没有曝气的混合是需要的，在低速模式下运行的双速曝气器只提供混合。污泥浓度必须根据污水的温度及池子的有机负荷保持一定液位，以获得必要的好氧和总泥龄，保证有效的BOD-去除、硝化作用和反硝化。 生物处理池中的污泥浓度通过连续提供来

14、自二沉池的污泥（回流污泥）得以保持。每个池子配有2个自动电动溢流堰控制池子排放到二沉池(开/关)。通过一台液位变送器，当这些堰当打开时，也能控制池中水位保持在一个固定的设定水位，从而保持圆盘式曝气器能浸没在一个恒定的深度，避免曝气器过大的淹没， 这对保证并优化曝气器的性能是必要的。沟1和沟2并联恒定操作，每条沟处理一半的进来污水。在每个池内，几台曝气器从流量方向的进口连续计数，可以经常保持不运行，或者在低速模式下交替运行，如果电机是双速类型的话，这是为了确保该沟上游部分用于反硝化目的的非曝气条件。其他的曝气器（在操作的曝气器）将处在运行中以保持沟内其余部分有一恒定的氧浓度，以便实现好氧BOD-去除和硝化作用。通过水的循环，接收含BOD原水的该沟非曝气部分将被不断地供给来自该沟曝气部分的硝酸盐，由此获得最佳的反硝化条件。这种模式被称为“局部反硝化”。 如果操作员想在没有反硝化的情况下运行该水厂，如：在寒冷季节，为了充分利用整个曝气过程的工艺容量，那些长期不运行的曝气器可以设定为零。6、二沉池用装在转动式刮泥桥上的吸管系统将污泥从二沉池底部排出。正是因为有了该系统，污泥当经过刮泥机时会立即被排出，从而避免了污泥在缺氧条件下停留时间的延长，延长会引起在暖季节期间污泥的增长。将可能漂