污水处理基础知识培训教程

1、61/61污水处理基础知识目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc33495728 第一章 总 论 PAGEREF _Toc33495728 h 3 HYPERLINK l _Toc33495729 1、概论 PAGEREF _Toc33495729 h 3 HYPERLINK l _Toc33495730 2、常用术语 PAGEREF _Toc33495730 h 4 HYPERLINK l _Toc33495731 2.1 污水 PAGEREF _Toc33495731 h 4 HYPERLINK l _Toc33495732 2.2都市污水 PAGEREF

2、 _Toc33495732 h 4 HYPERLINK l _Toc33495733 2.3 生物化学需氧量（BOD） PAGEREF _Toc33495733 h 5 HYPERLINK l _Toc33495734 2.4 化学需氧量（COD） PAGEREF _Toc33495734 h 5 HYPERLINK l _Toc33495735 2.5 总有机碳（TOC） PAGEREF _Toc33495735 h 5 HYPERLINK l _Toc33495736 2.6 总需氧量（TOD） PAGEREF _Toc33495736 h 5 HYPERLINK l _Toc334957

3、37 2.7 溶解氧（DO） PAGEREF _Toc33495737 h 6 HYPERLINK l _Toc33495738 2.8 污水中的固体废物 PAGEREF _Toc33495738 h 6 HYPERLINK l _Toc33495739 2.9 水的酸度和碱度 PAGEREF _Toc33495739 h 6 HYPERLINK l _Toc33495740 2.10 水体自净 PAGEREF _Toc33495740 h 6 HYPERLINK l _Toc33495741 2.11 氧垂曲线 PAGEREF _Toc33495741 h 7 HYPERLINK l _To

4、c33495742 2.12 富营养化 PAGEREF _Toc33495742 h 7 HYPERLINK l _Toc33495743 2.13 好氧生物处理 PAGEREF _Toc33495743 h 8 HYPERLINK l _Toc33495744 2.14 厌氧生物处理 PAGEREF _Toc33495744 h 9 HYPERLINK l _Toc33495745 2.15 污泥 PAGEREF _Toc33495745 h 9 HYPERLINK l _Toc33495746 2.16 消化 PAGEREF _Toc33495746 h 10 HYPERLINK l _T

5、oc33495747 2.17 污泥膨胀 PAGEREF _Toc33495747 h 10 HYPERLINK l _Toc33495748 2.18 硝化与反硝化 PAGEREF _Toc33495748 h 10 HYPERLINK l _Toc33495749 2.19 排水系统 PAGEREF _Toc33495749 h 11 HYPERLINK l _Toc33495750 2.20 水头损失 PAGEREF _Toc33495750 h 12 HYPERLINK l _Toc33495751 2.21 扬程 PAGEREF _Toc33495751 h 12 HYPERLINK

6、 l _Toc33495752 2.22污水排放标准 PAGEREF _Toc33495752 h 12 HYPERLINK l _Toc33495753 2.23污水处理 PAGEREF _Toc33495753 h 12 HYPERLINK l _Toc33495754 2.24中水回用 PAGEREF _Toc33495754 h 13 HYPERLINK l _Toc33495755 第二章 一级（物理）处理 PAGEREF _Toc33495755 h 14 HYPERLINK l _Toc33495756 1、格栅 PAGEREF _Toc33495756 h 14 HYPERLI

7、NK l _Toc33495757 2、沉砂 PAGEREF _Toc33495757 h 14 HYPERLINK l _Toc33495758 3、沉淀 PAGEREF _Toc33495758 h 14 HYPERLINK l _Toc33495759 4、气浮 PAGEREF _Toc33495759 h 15 HYPERLINK l _Toc33495760 第三章 二级（生物）处理 PAGEREF _Toc33495760 h 16 HYPERLINK l _Toc33495761 1、活性污泥法 PAGEREF _Toc33495761 h 16 HYPERLINK l _Toc

8、33495762 1.1 传统活性污泥法 PAGEREF _Toc33495762 h 16 HYPERLINK l _Toc33495763 1.2 时期曝气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495763 h 16 HYPERLINK l _Toc33495764 1.3 吸附再生活性污泥法 PAGEREF _Toc33495764 h 17 HYPERLINK l _Toc33495765 1.4 延时曝气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495765 h 17 HYPERLINK l _Toc33495766 1.5 高负荷活性污泥法 PAGEREF _Toc33495766

9、 h 18 HYPERLINK l _Toc33495767 1.6 完全混合活性污泥系统 PAGEREF _Toc33495767 h 18 HYPERLINK l _Toc33495768 1.7 深水曝气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495768 h 18 HYPERLINK l _Toc33495769 1.8 深井曝气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495769 h 18 HYPERLINK l _Toc33495770 1.9 浅层曝气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495770 h 19 HYPERLINK l _Toc33495771 1.10 纯氧曝

10、气活性污泥法 PAGEREF _Toc33495771 h 19 HYPERLINK l _Toc33495772 1.11 序批式活性污泥法 PAGEREF _Toc33495772 h 19 HYPERLINK l _Toc33495773 1.12 氧化沟活性污泥法 PAGEREF _Toc33495773 h 20 HYPERLINK l _Toc33495774 1.13 生物脱氮活性污泥法 PAGEREF _Toc33495774 h 21 HYPERLINK l _Toc33495775 1.14 生物除磷活性污泥法 PAGEREF _Toc33495775 h 22 HYPER

11、LINK l _Toc33495776 1.15 脱氮除磷活性污泥法 PAGEREF _Toc33495776 h 23 HYPERLINK l _Toc33495777 2、生物膜法 PAGEREF _Toc33495777 h 24 HYPERLINK l _Toc33495778 2.1 生物滤池 PAGEREF _Toc33495778 h 25 HYPERLINK l _Toc33495779 2.2 生物转盘 PAGEREF _Toc33495779 h 25 HYPERLINK l _Toc33495780 2.3 生物接触氧化法 PAGEREF _Toc33495780 h 2

12、6 HYPERLINK l _Toc33495781 2.4 生物流化床 PAGEREF _Toc33495781 h 26 HYPERLINK l _Toc33495782 3、生物自然处理 PAGEREF _Toc33495782 h 27 HYPERLINK l _Toc33495783 3.1 稳定塘 PAGEREF _Toc33495783 h 27 HYPERLINK l _Toc33495784 3.2 土地处理 PAGEREF _Toc33495784 h 27 HYPERLINK l _Toc33495785 第四章 三级（物化）处理 PAGEREF _Toc33495785

13、 h 28 HYPERLINK l _Toc33495786 1、混凝沉淀 PAGEREF _Toc33495786 h 28 HYPERLINK l _Toc33495787 2、过滤技术 PAGEREF _Toc33495787 h 29 HYPERLINK l _Toc33495788 3、活性炭处理 PAGEREF _Toc33495788 h 30 HYPERLINK l _Toc33495789 4、臭氧氧化 PAGEREF _Toc33495789 h 31 HYPERLINK l _Toc33495790 5、化学除磷 PAGEREF _Toc33495790 h 31 HYP

14、ERLINK l _Toc33495791 6、离子交换处理 PAGEREF _Toc33495791 h 32 HYPERLINK l _Toc33495792 7、脱盐技术 PAGEREF _Toc33495792 h 33 HYPERLINK l _Toc33495793 8、消毒处理 PAGEREF _Toc33495793 h 34 HYPERLINK l _Toc33495794 第五章 污泥处理 PAGEREF _Toc33495794 h 35 HYPERLINK l _Toc33495795 1、污泥浓缩 PAGEREF _Toc33495795 h 35 HYPERLINK

15、 l _Toc33495796 2、污泥厌氧消化 PAGEREF _Toc33495796 h 35 HYPERLINK l _Toc33495797 3、污泥好氧消化 PAGEREF _Toc33495797 h 36 HYPERLINK l _Toc33495798 4、污泥脱水（干化） PAGEREF _Toc33495798 h 37 HYPERLINK l _Toc33495799 5、污泥焚烧 PAGEREF _Toc33495799 h 37 HYPERLINK l _Toc33495800 6、沼气利用 PAGEREF _Toc33495800 h 38 HYPERLINK l

16、 _Toc33495801 7、最终处置 PAGEREF _Toc33495801 h 38第一章 总 论1、概论在人们的日常生活中，盥洗、淋浴和洗涤等都要使用水，水被使用后便成为污水。现代城镇的住宅不仅利用卫生设备排除污水，而且随污水排走粪便和废弃物，特不是有机废弃物。因此生活污水含有大量有机物以及各种细菌、病毒等致病性微生物，也含有为植物生长所需要的氮、磷、钾等肥分，应当予以适当处理和利用。在工业企业中，几乎没有一种工业不用水。在总用水量中，工业用水量占有相当的比例。水经生产过程使用后，绝大部分成为废水。工业废水有的被热所污染，有的则挟带着大量的污染杂质，如酚、氰、砷、有机农药、各种重金属

17、盐类、放射性元素和某些相当稳定生物难于降解的有机合成化学物质，甚至还可能含有某些致癌物质等。这些物质多数既是有害和有毒的，但也是有用的，必须妥善处理或回收利用。都市雨水和冰雪融水也需要及时排除，否则将积水为害，阻碍交通，甚至危及人们的生产和日常生活。在人们生产和生活中产生的大量污水，如不加操纵，任意直接排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，使水体或土壤受到污染，将破坏原有的自然环境，以致引起环境问题，甚至造成公害。因为污水中总是或多或少地含有某些有毒或有机物质，毒物过多将毒死水中或土壤中原有的生物，破坏其生态系统，甚至使水体成为“死水”，使土壤成为“不毛之地”。污染、土壤污染、环境卫生以及

18、污物在作物中残留等问题的研究工作，重视都市污水回用作工业用水或杂用水（如厕所冲洗水、洗车水、洒水、消防用水、空调用水等）的问题，应有针对性地对都市污水资源化进行试验研究，化害为利，在解决水污染的同时，解决某些缺水地区水资源不足的问题。对都市污水处理所产生的污泥，应加强综合利用的研究，以解决污泥的最终处置和出路问题。应大力加强水质监测新技术、操作治理自动化和水处理设备标准化的研究工作。国外在环境监测中已开始采纳中子活化、激光、声雷达等新技术进行自动监测，不仅污水厂的运转采纳了计算机程序操纵，还可在24h内随时提供完整的全厂运转记录。目前，我国在污水处理方面差不多上依旧人工操作，某些水处理专用机械

19、、设备、仪器、仪表等还没有标准化和系列化，因而与国外相比差距颇大，在这方面还要作大量工作。应对无害无废水工艺、闭合循环和综合利用积极开展研究和推广工作。近年来，我国一些工业企业努力改革工艺，采纳闭路循环流程，做到少排甚至不排废水，对必须排放的废水开展综合利用等方面已取得了一些成果，既操纵了污染又为国家制造了财宝、但有的在生产中还处于试用时期，有待进一步推广。对工业企业废水的经济有效的综合利用及水重复利用率的提高，还有待进一步研究和探究。2、常用术语2.1 污水人类在生活和生产活动中，要使用大量的水。水在使用过程中会受到不同程度的污染，被污染的水称为污水。污水也包括降水。按照来源不同，污水可分为

20、生活污水、工业废水和降水三类。生活污水是人类日常生活中用过的水，包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水，来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中生活间，生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用。工业废水在工业生产中排出的污水，来自车间和矿场。由于生产类不、工艺过程和使用原材料不同，工业废水的水质繁杂多样。其中如冷却水，只受轻度污染或只是水温增高，稍做处理即可回用，它们被称为生产废水。而使用过程中受到较严峻污染的水，其中大多有危害性，如含有大量有机物的；含氰化物

21、、汞、铅、铬等有毒物质的；含合成有机化学物质的；含放射性物质的等等。另外也有物理性状十分恶劣如有臭味、有色、产生泡沫等。这些称为生产污水，大多需经适当处理后才能排放或回用。生产污水中所含有毒有害物质往往是宝贵的原料，应尽量回收利用。降水是指在地面上流泄的雨水、冰雪融化水。这类水尽管较清洁，但径流量大，若不及时排除，会造成对人类生活、生产的巨大阻碍。降水一般不需处理，可直接排入水体，但初降的雨水可携带大量地面上、屋顶上积存的污染物，并可能带有工厂排放出的有毒有害粉尘，污染程度较重的也要通过处理后排放。一般情况下，污水都需通过处理再排放，但关于处理程度的要求可有所不同。如进人受纳水体或土地、大气的

22、，因环境具有一定的自净能力，在自净能力范围以内的，即环境容量同意的，可充分利用环境容量而减低对处理水平的要求；关于回收利用，也可按回收后用水的水质要求来确定处理水平。以此来求得最好的环境效益、社会效益和经济效益。2.2都市污水都市污水是指排入都市排水管道中的生活污水和城镇生活区的工业污水，实际上是混合污水，这种污水随各种污水的混合比例和工业污水中污染物质的专门而异，这类污水也需经处理后才能排放。都市污水组成如下（一）都市污水组成家庭污水（粪便、杂用污水）生活污水 公共污水（公共场所污水）都市污水 医院污水（经消毒予处理） 工业废水（经予处理.去除重金属等）初雨径流都市污水的水质，在要紧方面具有

23、生活污水的一切特征；但在不同都市，因工业的规模和性质不同，又同时受到工业废水的阻碍。典型的生活污水，其水质变化大体有一定范围，详见表l-1典型的生活污水水质示例 表1-12.3 生物化学需氧量（BOD）简称生化需氧量，简写为BOD，是污水的重要污染指标之一。污水中大多含有有机物。有机污染对水体污染、自净都有专门大的阻碍，是污水处理的要紧对象，在污水处理及环境爱护领域内被广泛使用。生化需氧量是指在温度、时刻都一定的条件下，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中，所消耗的游离氧数量，单位为mgL或kg/m3。有机物生物降解的过程，可分为两个时期。第一时期，有机物在好氧微生物作用下被降解，转化为CO2

24、、H2O和NH3，在自然条件下，一般1020天能够完成。第二时期是NH3转化为硝酸盐的硝化反应，大约需百日能够完成。在第一时期完成后，已不阻碍环境卫生，因此，水体只要保持第一时期需要的氧，就可达到卫生要求。测定第一时期污水降解的需氧量，需要20天，时刻太长，一般都以五日为测定生化需氧量的标准，写为BOD5。而以第一时期所需20天时刻，近似地认为是完全生化需氧量，写为BODu或BOD20。，生活污水的BOD5约为BODu的70，工业废水差不极大，应实地测定BOD5值。2.4 化学需氧量（COD）是污水水质的重要指标之一。污水中某些有机污染物不具备被微生物降解的条件，无法用生化需氧量测定，能够用化

25、学需氧量指标测定。用强氧化剂重铬酸钾在酸性条件下，把有机物氧化为H2O和CO2，现在所测定的耗氧量即为化学需氧量，写为COD。与生化需氧量比较，测定需时短，不受水质限制。化学需氧量一般高于生化需氧量，其间的差值，能大约表示不能为微生物降解的有机物。若污水中的有机物含量和组成相对稳定，二者可能有一定的比例关系，能够互相推算。生活污水的BOD5和COD的比值大致为0.40.8。用高锰酸钾也可做为测定COD的药剂，相关于用重铬酸钾，分不标记为CODMn和CODCr。2.5 总有机碳（TOC）总有机碳TOC是目前在国内、外开始广泛使用的表示污水被有机物污染的综合指标。它所显示的数值是污水中有机物的总含

26、碳量。测定原理是：先将水样酸化，通过压缩空气吹脱水中的无机碳酸盐，排除干扰，然后向氧含量已知的氧气流中注入一定数量的水样，并将其送入以铂钢为触媒的燃烧管中，在900的高温下燃烧，用红外气体分析仪测定在燃烧过程中产生的CO2量，并自动记录，再折算出其中的合碳量，确实是总有机碳TOC值。测定时刻仅需几分钟。2.6 总需氧量（TOD）由于有机物要紧组成元素是C、H、O、N、S等，当被氧化后，分不产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。TOD的测定原理是：向氧含量已知的氧气流中注入一定数量的水样，并将其送入以铂钢为触媒的燃烧管中，在900的高温下燃烧，水样中的有机物即被氧化

27、，消耗掉氧气流中的氧，剩余氧量可用电极测定并自动记录。氧气流原有氧量减去剩余氧量即总需氧量TOD。可见TOD的值一般大于COD值。TOD的测定仅需几分钟。2.7 溶解氧（DO）溶解于水中的分子氧。一般以每升水所含氧的毫克数表示。水中溶解氧饱和含量与水温、大气压力和水的化学组成有紧密关系。在一个大气压条件下，0的蒸馏水中溶解氧达到饱和时的氧含量为14.62msL，在20时则为9.17mgL。海水中溶解氧含量约为淡水的80%。溶解氧是鱼类和好氧菌生存和生殖所必须的物质。溶解氧低于 4 mgL时，鱼类则难以生存。当水源被有机物污染后，由于好氧菌氧化有机物，从而消耗了水中的溶解氧，假如不能从空气中及时

28、补充消耗的氧，则水中溶解氧不断减少，甚至接近于零。现在厌氧菌就会大量生殖，使有机物腐败，水产生臭气。在静止的水中，水面的氧靠扩散作用进入水层，因此，湖、塘水溶解氧含量与深度成反比。在流淌的水中，湍流使氧迅速进入水中，湍流越大，氧溶解于水中的速度越快。2.8 污水中的固体废物几乎所有污水都被固体废物污染。固体废物的组成包括有机性物质（又称为挥发性固体，适应简写为（VS）和无机性固体。固体物质又可分为悬浮固体（SS）和溶解固体两类，二者在组成上又都包括着挥发性和固体两种。悬浮固体（SS）是污水的重要污染指标。它包括水面的漂移物和水中的悬浮物以及沉于底部的可沉物。悬浮固体要通过过滤法测定，滤后截留在

29、滤纸或滤布的物质即悬浮固体。可沉物是能够通过沉淀加以分离的固体物质。可沉物用沉淀筒或量筒测定，沉淀时刻取1-2小时。几乎所有污水都含有可沉物，成分复杂。要紧以有机物性质形成的可沉物称为污泥，要紧是无机性物质的称为沉渣。2.9 水的酸度和碱度水的酸度是指水中所含有的能与强碱发生中和作用的物质的量。这些物质归纳起来有以下三类：第一类是能全部离解出H+的强酸，如：HCI、H2SO4等；第二类是强酸弱碱组成的盐类，如NH4CI、FeSO4等；第三类是弱酸，如：H2CO3，H2SiO3等。酸度是用强碱的标准溶液（如 0.lmolL NaOH）滴定所测得。滴定时用甲基橙作指示剂测得的酸度称甲基橙酸度，只包

30、括第一类和第二类强酸酸度：用酚酞作指示剂测得的酸度是上述三类酸度的总和，称为总酸度，也称酚酞酸度。天然水中由于含有碳酸盐或重碳酸盐等，而使水呈碱性，故一般天然水中不含强酸酸度。当有酸度存在时，即表示水可能被酸污染。2.10 水体自净受污染的水体在通过一段时刻后，由于物理、化学和生物的作用，水中污染物浓度降低，水体恢复到污染前的状态，称为水体自净。水体自净包括沉淀、稀释、混合等物理过程、氧化还原、分解化合、吸附凝聚等物理化学过程和生物化学过程。各种过程相互阻碍，同时发生并相互交错进行。污水中污染物排入水体，可沉性固体逐渐沉到水底成为污泥。悬浮物、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐渐降低浓度。在一

31、定条件下，水体中一些难溶性硫化物能够氧化为易溶性硫酸盐，可溶的二价铁、锰的化合物可转化为几乎不溶的三价铁、四价锰的氢氧化物而沉淀，一些硅、铝氧化物胶体或高岭土、蒙脱土一类的胶体，能在水中吸附各种阳离子或阴离子而与之凝聚并沉淀。悬浮和溶解于水中的有机污染物，在有溶解氧的条件下，会因好氧微生物作用分解为简单稳定的无机物如二氧化碳、水、氨等，使水体得到净化。水体存在的生物群能够反映河流水的自净的进程。河流污染时，对污染敏感的蜉蝣幼虫、硅藻等就会消逝，而真菌、泥蠕虫和某些蓝藻、绿藻则占优势。当通过自净作用水质恢复洁净时，生物群也随之变化。因此可用生物群来推断水体自净状况。对受纳污水的水体的自净能力进行

32、考察和了解，就可充分利用水体自净能力，减轻污染的人工处理负担，同时又能保证水体不受到污染。2.11 氧垂曲线在水体污染和自净进程中，反映水中溶解氧浓度，随时刻变化的曲线称为氧垂曲线。有机物在水中被好氧微生物降解为稳定的无机物，要消耗一定量的溶解氧。溶解氧除水体中原有的氧外，要紧来自水面复氧（大气中氧在水面溶入水中）和水体中水生植物光合作用所放出的氧。在自净过程中，耗氧和复氧同时进行。溶解氧的变化状况反映了水体中有机污染物净化的过程，因而能够做为水体自净的一个要紧标志。溶解氧的变化用氧垂曲线表示，如图1-1。图中Cp点为最大缺氧点。若点Cp点的溶解氧量不低于有关规定的量，讲明从溶解氧的角度看，污

33、水的排放未超过河段的自净能力，若排入有机污染物过多，超过河流的自净能力，则Cp点值低于规定的溶解氧含量，甚至在污水排放口以下某一段出现无氧状态，现在氧垂曲线中断，耗氧的规律被破坏，水体在无氧情况下，有机物被厌氧微生物作用进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质变坏，腐化发臭。正常情况下的溶解氧量图1-1 氧垂曲线图2.12 富营养化在人类活动的阻碍下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速生殖；水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，再变为陆地。只是

34、这种自然过程特不缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起水体富营养化现象，能够在短时期内出现。水体出现富营养化现象时，浮游生物大量生殖，因占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫赤潮。天然水体中磷和氨（特不是磷）的含量在一定程度上是浮游生物数量的操纵因素。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，某些藻类的个体数量迅速增加，而藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出

35、现是富营养化的征兆，随着富营养化的进展，最后变为以蓝藻为主。藻类生殖迅速，生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断营养物质的来源，水体也专门难自净和恢复到正常状态。藻类既然源源不断地得到营养物质，一代一代生殖下去，死亡的藻类残体沉人水底，一代一代堆积，湖泊就逐渐变浅，直至成为沼泽。水体中氮含量超过0.20.3mgL，磷含量大于0.

36、010.02 mgL，生化需氧量大于 10mgL，PH值 79的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10 mgL时发即认为此水体已为富营养化水体。富营养化造成水的透明度降低，阳光就难以穿透水层，从而阻碍水中植物的光合作用和氧气的释放，而表层水面植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物（要紧是鱼类）有害，造成鱼类大量死亡。富营养化水体中底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素也会损害鱼类。富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病。2.1

37、3 好氧生物处理利用好氧微生物在有氧条件下将污水中复杂的有机物分解，并从释出的能量来完成微生物本身的生殖和运动等功能。这是处理污水中有机物的重要方法。在好氧微生物的氧化分解过程中，污水中呈溶解状态的有机物首先透过微生物的细胞壁被微生物汲取；固体与胶体的有机物先被微生物所吸附，并在微生物所分泌的外酶作用下，分解成溶解状物质，然后再渗入到微生物细胞内。进人细胞内的溶解状有机物，在内酶的作用下，一部分被氧化分解成简单的无机物，如CO2、H20、NH3、NO3-、PO4 3-和SO42-等，同时释放出能量，微生物就利用这部分能量作为其生命活动的能源，并将另一部分有机物作为其生长生殖的营养物质，合成新的

38、细胞物质，使微生物得以增殖。为保证污水中有足够数量的微生物，以达到预期的处理效果，则应保持足够的营养物质，即污水中的有机物应有一定的浓度，实践证明，好氧生物处理中，有机物浓度（以BOD5计）一般应为100500毫升克；此外还要有足够的氮和磷，三者的比例关系是BOD5: N:P = 100: 5:1。若污水原水不能满足，如缺少氮或磷，则需人工适量投加。微生物在分解有机物和合成新的细胞物质过程中，需要消耗氧。细胞生长的典型范围是每氧化1千克BOD，生长0.30.6千克细胞，而需氧量的范围是0.5-0.4倍BOD去除量。因此，好氧生物处理系统，除靠自然复氧外，要紧靠人工曝气或其他方式充氧。人工曝气有

39、两个作用：一是供给微生物所需的氧，曝气过程确实是将空气中的氧强制溶解到混合液中去的过程；二是搅拌作用，可使微生物在混合液中保持悬浮状态，与污水充分混合。好氧处理方法，差不多上可分为生物膜法和活性污泥法两种。2.14 厌氧生物处理是厌氧生物处理利用厌氧微生物降解污水和污泥中的有机物来净化污水的生物处理方法。在无氧条件下，厌氧细菌和兼性细菌（好氧兼厌氧）降解有机污染物，又称为厌氧消化法或厌氧发酵工艺，分解的产物要紧是沼气和少量的污泥。有机物在厌氧条件下消化降解过程能够分两个时期。第一时期是酸性发酵时期。污水中的复杂有机物，在酸性腐化菌或产酸菌的作用下，分解成简单的有机物，如有机酸、醇类等，以及 C

40、O2、NH3和 H2S等无机物。由于有机酸的大量积存，污水的PH值下降到6以下。此后，由于有机酸和含氮化合物的分解，产生碳酸盐、氨、氮及少量的二氧化碳等，从而使酸性减退，PH值回升到6.66.8左右。那个过程是在酸性条件下进行的。第二时期是碱性发酵时期。在那个时期，参与作用的微生物是甲烷细菌。酸性发酵时期的代谢产物，在甲烷细菌作用下，进一步分解成污泥气，其要紧成分是甲烷（CH4）、CO2及少量NH3、H2和 H2S等。由于有机酸的迅速分解，PH值上升，一般范围是6.88.0，那个过程要紧是在碱性条件下进行的。厌氧消化过程一般比好氧分解所需要的时刻长，有机物分解不完全。厌氧消化所产生的气体CH4

41、约占50%75%，CO2约占20%30%，其余是氨、氮、硫化氢等，它的发热量为50006000千卡米3，是一种专门好的燃料，但带有臭味。厌氧生物处理适用于高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。厌氧处理也可分为活性污泥法和生物膜法。厌氧活性污泥法有厌氧消化池、厌氧接触消化、厌氧污泥床等；厌氧生物膜法有厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘等。厌氧生物处理法能回收沼气能源；耐冲击负荷能力专门高；处理水的稳定性好；消化系统的装置密封可防止臭味和疾病的传播；处理过程需要营养物少；不需要供氧；污泥产量少。但厌氧微生物的培养驯化期较长，对有机污染物处理不完全，尚不能满足排放标准，还需要再进行后处理。2.1

42、5 污泥污水处理过程中产生的沉淀物质，包括污水中所含固体物质、悬浮物质、胶体物质以及从水中分离出来的沉渣，统称为污泥。污泥中含有毒或有害物质，但多数污泥中还含有植物肥分及其他有用物质。因此，污泥的处理和利用是污水处理中一个十分重要的内容。污泥的性质要紧是：l）含水率专门高，初次沉淀池中排出的污泥含水95%左右，二次沉淀池排出的污泥含水 9699%。含水率大，不易处理。2）污泥中含有挥发性物质和灰分，前者代表污泥中所含有机杂质，后者代表所含无机杂质，都以污泥干重中所占百分比表示。3）污泥中含有微生物，生活污水、医院污水、食品工业废水和制革工业废水等的污泥中含有大量细菌、病毒和寄生虫卵。4）污泥中

43、含有有毒物质，如氰、汞、铬或某些难以分解的有毒有机物。污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等以及最终处理。污泥处理能够产生沼气，也能够用做农肥、制做建筑材料以及其他如制做蛋白饲料，提取维生素B12、胡萝卜素、硫胶等。2.16 消化利用微生物的代谢作用，使污泥中有机物质稳定化。污泥消化能够好氧处理，也能够用厌氧处理。好氧处理要紧是不提供营养物质，使微生物处于内源呼吸状况，自行消耗，不断减少，这种方法动力消耗大费用高，专门少采纳，而要紧采纳厌氧分解处理。污泥的厌氧消化要紧是通过酸性消化和碱性消化两个过程，消化后的污泥称消化污泥或熟污泥。熟污泥体积显著减少，呈黑色粒状结构，易脱水，性

44、质稳定，卫生状况改善专门多，能够作为农肥。消化过程产生沼气，可收集利用为能源。2.17 污泥膨胀在活性污泥法处理污水时，起要紧作用的活性污泥，在正常情况下，因污泥本身的絮凝作用形成菌胶团，有良好的沉淀性能，含水率在99%左右。但当污泥变质时，其结构松散、体积膨胀、含水率上升、澄清液稀少、颜色也有变异。这种现象，称为污泥膨胀，污泥膨胀严峻阻碍活性污泥法的净化功能。污泥膨胀要紧是丝状菌大量生殖所引起的，也有由于污泥中结合水异常增多所致。一般污水中若碳水化合物较多或缺少氮、磷、铁等养料，溶解氧不足、水温高或PH值较低，都易引起丝状菌大量生殖。超负荷运行、污泥龄过长、有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨

45、胀。排泥不畅则会引起结合水过多的污泥膨胀。当污泥发生膨胀时，能够针对膨胀的缘故采取措施。如缺氧、水温高，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷。如污泥负荷率过高，可适当提高混合液中的污泥浓度；必要时还可暂停进水，曝气运行一段时刻。如缺氮、磷、铁等养料，可投加硝化污泥或氮、磷等。如PH值过低，可加石灰调节。若污泥大量流失，可投加 510 mgL氯化铁，促进凝聚，并刺激菌胶团生长。也可投加漂白粉或液氯（按干污泥的0.30.6%投加），以抑制丝状菌生殖。污泥膨胀的缘故专门多，目前有些缘故还没有能充分认识，有待进一步研究。2.18 硝化与反硝化（1）硝化：现行的以传统活性污泥法为代表的好氧生物处理法，其传

46、统功能是去除废水中呈溶解性的有机物。至于氮、磷只能去除细菌细胞由于生理上的需要而摄取的数量，如此，废水中氮的去除率为20%40%，而磷的去除率仅为5%20%。在自然界存在着氮循环的自然现象。在采取适当的运行条件后，是能够将这一自然作用运用在活性污泥反应系统的。在未经处理的新奇废水中，含氮化合物的要紧形式有：有机氮，如蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等；氨态氮（NH3 NH4+），一般往常者为主。含氮化合物在微生物的作用下，相继产生下列各项反应。l）氨化反应有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮（NH3 NH4+），这一过程称之为“氨化反应”。2）硝化反应在硝化反应的作用

47、下，氨态氮进一步分解氧化，并分两个时期进行，首先在亚硝化菌的作用下，使氨（NH4）氧化为亚硝酸氮，反应式为：亚硝化菌NH43/2O2 N2O-H2O2H+继之，亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步氧化为硝酸氮，其反应式为：硝酸菌NO2-+1/2 O2 NO3-硝化反应的总反应式为：NH4+2O2 NO3-H2O2H+（2）反硝化反硝化反应是指硝酸氮（NO3N）和亚硝酸氮（NO2N）在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（N2）的过程。2.19 排水系统在都市和工业企业中，应有效地、及时地排除污水和雨水，以免污染和破坏环境，生活和生产，甚至威胁人类健康。为了系统地排除污水而建设的一整套工程设施称为排水系

48、统。排水系统通常由管道系统（排水管网）和污水处理系统（即污水处理场）组成。排水系统是收集和输送污水的设施，包括排水设备、管道（渠道）、检查井等附属构筑物、水泵站和出水口等工程设施。污水处理系统包括处理和利用污水的设施如各种构筑物、设备及设施等。排水系统体制分为合流制排水系统和分流制排水系统。合流制排水系统是将各种污水、雨水集中于同一管渠排出，许多老都市都用这种方式，污水并不经处理而直接排入水体，污染环境。为弥补那个缺陷，现在常采纳的是截流式合流制排水系统。这种系统是在临河岸边设截流干管及溢流井，另外需设污水处理厂。晴天和初降雨时所有污水都经截流管送人污水处理厂经处理后排放。雨季中降水量增加，当

49、混合污水流量超过截流管的输送能力后，部分混合污水经溢流井直接排入水体。老都市在改建合流制排水系统时，要紧采纳这种方式。分流制排水系统是将生活污水、工业污水和雨水分不在两个或两个以上各自独立的管渠内排除。排除生活污水、工业污水（包括废水）的系统称污水排水系统。排除雨水的称雨水排水系统。在工业企业中，一般采纳分流制排水系统。但常因工业污水的成分和性质复杂，和生活污水不宜混合，否则会造成处理的复杂化以及水重复利用与回收污染物质不利，因此又多采纳分质分流、清污分流的几种管道系统来分不排除。对含有专门污染物质的工业污水，应在车间设置局部处理设施，单独处理后再排放。冷却水在冷却处理后循环使用。如条件同意，

50、工业企业的生活污水和工业污水也可直接排人都市管网，合并入都市污水厂处理。2.20 水头损失当污水从有压管路或构筑物中流过时，由于管道或构筑物局部及沿程阻力的作用，会产生一部分能量损失，此损失即称为水头损失。水头损失一般为KPa、MPa表示或用水柱高度（mH2O）表示。2.21 扬程它表示单位重量液体通过水泵后其能量的增加值。扬程通常指总扬程，又名为总水头，常用于表示泵的特性。用字母H表示。单位是mH2O、Pa、KPa。若水的密度为=1000kgm3，则有：1mH2O=9800Pa9.8kPa。假如水泵输送的是水，单位重量的水流进水泵时所具有的能量为E1，流出水泵时所具有的能量为E2。则水泵的扬

51、程HE2-E12.22 污水排放标准现行污水排放标准有工业“三废”排放试行标准（GBJ4-73），污水综合排放标准（GB8978-1996），农用污泥中污染物操纵标准（GB428484）等。有关污水排放的行业标准涉及各类工业，如制革工业水污染物排放标准（GB3549-83），石油炼制工业水污染物排放标准（GB3551-83），电影洗片水污染物排放标准（GB3553-83），医院污水排放标准（GBJ48-83），石油化工污染物排放标准（GB4281-84），造纸工业水污染物排放标准（GB3544-92），纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-92），钢铁工业水污染物排放标准（GB13456

52、-92），肉类加工工业水污染物排放标准（GB13457-92），合成氨工业水污染物排放标准（GB13458-92）等，可作为规划、设计、治理与监测的依据。例如GB8978-1996中规定，第二类污染物最高同意排放浓度一级标准的悬浮物（SS）为20mgL，BOD5为20mgL，COD为60mgL，氨氮为15mgL；二级标准中SS为30mgL，BOD5为30mgL，COD为120mgL，氨氮为25mgL。2.23 污水处理污水处理确实是采纳各种技术与手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化。现代污水处理技术按原理可分为物理处理法，化学处理法和生物化学处理法

53、三类。物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。方法有：筛滤法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。化学处理法；利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮物、溶解物及胶体等）。要紧方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产污水。生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用便污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。要紧方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛用于处理都市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物

54、膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥。都市污水与生产污水中的污染物是多种多样的，往往需要采纳几种方法的组合，才能去除不同性质的污染物与污泥，达到净化的目的。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理，要紧去除污水中呈悬浮状态的同体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。通过一级处理后的污水，BOD一般只去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理，要紧去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（即BOD，COD），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准的要求。三级处理，是在一级、二级处理后，进一步

55、处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。要紧方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。三级处理是深度处理的同义语，但两者又不完全相同，三级处理常用于二级处理之后，而深度处理则以污水回收、再用为目的，在一级或二级处理后增加的处理工艺。污水再用的范围专门广，从工业上的重复利用、水体的补给水源到成为生活用水等。关于某种污水，要依照污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性、经济性、受纳水体的具体条件，并结合调查研究与经济技术比较后决定采纳哪几种处理方法以组成系统，必要时还需进行试验。2.24 中水回用中水回用是指民用建筑物或居住小区内使

56、用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等通过适当处理后回用于建筑物或居住小区内，作为杂用水的供水系统。杂用水要紧用来冲洗便器、冲洗汽车、绿化和浇洒道路。设置中水回用既能够有效地利用和节约有限的、宝贵的淡水资源，又能够减少污、废水排放量，减轻水环境的污染，还能够缓解都市下水道的超负荷现象。具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。中水系统由中水原水系统、中水处理设施和中水供水系统三部分组成。中水原水是指选作中水水源而未经处理的水。原水要紧有：冷却水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水等。中水系统按服务的范围分为三类：建筑中水系统、小区中水系统和城镇中水系统。第二章 一级（物理）处理污

57、水一级处理指去除污水中的漂移物及悬浮状态的污染物质，调节PH值，减轻污水的腐化程度和后处理工艺负荷的处理方法。一般做为污水处理的预处理手段。1、格栅格栅是污水处理中一种最简单的过滤设备。用一排平行的金属栅条做成的金属框架，按呈60的角度斜置在污水流过的渠道上，用以截阻大块的固体污染物质。栅条的缝隙宽度为1550mm。格栅的筛余物用人工或机械清除。格栅栅条的断面形状有矩形、圆形和带半圆的矩形。圆形断面栅条的水力条件好，水流阻力小，但刚度较差，一般多采纳矩形断面的栅条。污水流经格栅时，必须保持一定的流速。流速过小时，固体污染物易沉淀在渠道中，流速过大时，固体污染物又可能嵌入栅条间隙。一般污水通过格

58、栅的最小流速采纳0.3ms，最大流速不超过1.0ms。为了防止渠道在格栅处的壅水现象，栅后的渠底应比栅前低100150毫米。进水渠在平面上也应采纳渐变段，由格栅处向上游逐渐展宽，渐宽部分的展开角采纳20度。用以清除格栅筛余物的机械，所占空间专门小，安装运行也专门简便。2、沉砂沉砂为从水中分离出砂、煤屑等无机颗粒。依重力分离方法，将沉砂池内的水流速操纵到只能使比重大的颗粒沉降下来，而不让较轻的有机颗粒沉降，以便把无机颗粒和有机颗粒分离开，分不处置。一般沉砂池能够截留的砂粒粒径在 0.15mm以上。沉砂池的型式专门多，以平流沉砂池的处理效果为最好，应用最广。目前较先进的技术是曝气沉砂池，即在沉砂池

59、一侧曝气，使污水在池内呈螺旋状流淌前进，以曝气旋流速度操纵砂粒的分离，当流量变化时仍能保持稳定的除砂效果。同时在曝气作用下，污水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，也可使砂粒互相摩擦，擦掉附着在表面上的有机污染物，以利于取得较为纯净的砂粒。3、沉淀沉淀是运用沉淀理论去除水中悬浮物的一种技术，在给水净化和污水处理工艺中应用广泛。沉淀池的型式繁多，按池内水的流向不同可分为平流式、坚流式和辐流式三种，还有新型的加斜板或斜管的沉淀池。（1）平流式沉淀池在给水净化和污水处理中常被采纳。池体平面一般呈矩形，由进水口、水流部分、出水口和污泥斗组成。进口设在池长的一端，一般采纳淹没进水孔，水由进水渠道通过均匀分布的

60、进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流能够均匀分布在整个池宽的横断面，沉淀池的出水口设在池长的另一端，多采纳溢流堰，以保证沉淀后的澄清水沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分的池宽和深度应保证水能沿池的过水断面均匀而缓慢稳定地流过。池的长宽比一般不小于4，池的有效水深一般不大于3米。污泥斗多设在池前部的池底以下，呈漏斗形，用以积聚水中沉淀下来的部分污泥，斗底有排泥管，定期排泥。这种沉淀池构造简单，工作性能稳定，沉淀效果好。（2）竖流式沉淀池池体平面为圆形或方形。污水设在池中心的污水管自上而下排入池中，中心出水管设伞形挡板，使污水在池中均匀分布，并沿池的整个断面缓慢