污水处理基础知识培训

污水处理基础知识培训污水处理基础知识培训污水处理基础知识培训资料仅供参考文件编号：2022年4月污水处理基础知识培训版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：第一章城镇污水的组成及城镇排水系统一、城镇污水的组成1、综合生活污水——是指居民生活活动中所产生的污水，主要是厕所、洗涤和洗澡所产生的污水。综合生活污水由居民生活污水和公共建筑（如机关、学校、公共场所）的排放污水组成。2、工业废水——是工业企业在生产过程中产生的废水。其成分复杂，主要由产品的种类、原材料、工艺过程所决定。当工业废水所含污染物质的浓度不超过国家规定的排入城镇排水管道的允许值时，可直接排入城镇污水管，当浓度超标时必须经收集后在废水处理站进行预处理，达到标准后再排入城镇污水管或排放水体，也可再回收利用。3、入渗地下水——是通过管渠和附属构筑物破损处进入排水管渠的地下水。因入渗地下水不可避免的存在，也成为城镇污水的一个组成部份。入渗地下水的量与城镇管网的建设及当地地下水水位情况有关。4、降水——是指地面径流的雨水和融化的冰雪水。雨水比较清洁，一般不需处理可直接排入水体，但降雨初期的雨水却挟带着空气中、地面上和屋顶上的各种污染物质，尤其是流经炼油厂、制革厂、化工厂等地区的雨水，可能含有这些工厂的污染物质，其污染程度不亚于生活污水。因此，流经这些地区的雨水，应经适当处理后才能排放到水体。在截流式合流制的城镇排水系统中，城镇污水也包含降雨初期被截流的雨水（降水)。二、城镇排水体制城市污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除，这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制(简称排水体制)。排水系统的体制一般分为合流制、分流制及混流制三种类型。1、合流制排水系统：是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。国内外很多老城市以往几乎都是采用这种合流制排水系统。合流制排水系统又分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。直排式合流制排水系统：将排除的混合污水不经处理和利用，就近排入水体。这种排水体制对水体造成严重污染。优点：采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济;又不建污水厂，所以投资一般较低。缺点：由于全部污水不经处理直接排入水体，故对水体污染严重。截流式合流制排水系统：污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。该系统即使在雨天，也仅有部分混合污水不经处理直接排入水体，故对水体的污染较直排式合流制有很大的改善；但在多雨的地区，污染可能仍然严重。2、分流制排水系统雨水由同一管道系统排放，而其他废、污水则由另一独立管道系统汇集，经污水厂处理后排放到天然水体中，形成雨、污分流。由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统又分为完全分流制和不完全分流制。完全分流制排水系统：生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除；或生活污水与水质相类似的工业污水合流，而雨水则流入雨水管道。特点：完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分期建设，减少一次投资。实际采用的较多。缺点：由于管道数增多，投资比合流制增大。同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。不完全分流制排水系统：是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。雨水沿街道边沟或明渠排入水体。特点：比较经济，但需具有有利地形时才能采用。在新建城市中，初期采用不完全分流制系统，先解决污水排除问题。随着城市的发展，道路逐渐完善，雨水管也建设起来，改为完全的分流制，这样分期建设排水系统，有利城市的发展。3、混流制排水系统：混流制排水系统是在分流制排水系统的基础上，将雨水系统中旱季时少量混入的污水及雨季时初期雨水通过截流，进入污水系统，一并收集输送。混流制排水系统相对其它排水系统科学、合理，但系统较为复杂，建设成本高。对城市环境质量要求较高的城市，可采用混流制排水系统。城镇排水体制的选择新建城市、扩建新区、新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制排水体制。在有条件的城市可采用混流制排水系统。合流制排水体制适用于条件比特殊的城市，且应采用截流式合流制排水系统。三、城镇污水排水系统的构成城镇排水系统是收集、输送、处理、再生和处置城镇污水的设施以一定的方式组合而成的总体。包括以下几个部份：室内污水管道系统；室外污水管道系统（小区或住宅组团的排水管道系统，街道污水管道系统，管道上的附属构筑物等）；污水泵站及压力管道；污水处理厂；尾水排放口及事故排放口。三、城镇污水排水系统的组成1、室内排水系统指室内的各种卫生器具和生产车间排水设备，负责收集建筑内部用水设备所排出的污废水，并将其通过室内排水管道输送至室外污水管中。主要有水封管、支管、立管、干管和出户管。2、室外污水管道系统包括街坊、庭院或厂区内的污水管道系统（又称街区污水管道系统）和街道污水管道系统两部分。街区管道系统负责将街区各建筑物出户管排出的污废水汇集并输送至街道污废水管道系统中去。街道管道系统敷设在城市街道下面，其作用是排出各街区污水管道流来的水。街道污废水管道系统由支管、干管、主干管及管道上的附属构筑物组成。3、污水泵站及压力管道污水在管道中一般靠重力流排出，因此管道需按一定坡度敷设。如受到地形限制，需要将低处污水提升至高处时，就必须设置污水泵站。泵站后的污水如果需要压力输送，应设置压力管道。4、污水处理厂为污水处理与利用而建造的污水、污泥处理的一系列构筑物、设施及设备的综合体，合称污水处理厂。城镇污水收集后，集中输送到污水处理厂进行集中处理。污水处理厂一般设置在城镇河流的下游地段，并与居民或公共建筑保持一定的卫生防护距离。5、尾水排放口及事故排放口污水排入水体的渠道或管道的出口称尾水排放口，它是城镇污水排水系统的终点设施。事故排放口是指在污水排水系统的中途，在某些易于发生故障的组成部份前面，例如在泵站的前面，所设置的辅助性出水管道，一旦发生故障，污水就通过事故排放口直接排入水体。四、城镇污水量及其变化规律城镇污水量主要取决于城镇社会经济的发展水平，但其变化规是有一定的规律的，如：1、雨季或急暴雨气候造成大量地面径流水超量进入排水设施；2、受不同季节、工业结构、居民生活而出现的周期性水量高低时段。3、不同类别的地区污水产生量差别较大，某地区的城镇生活污水量可根据给排水设计规范及产排污系数手册进行测算。四、城镇污水量及其变化规律城镇污水流量的时变化特征是：大城镇的流量时变化相对较小，中小城镇流量时变化很大。城镇污水流量的日变化则主要取决于城镇的排水体制（合流或分流制）、城镇的气候特点、工业类别、城市类型（工业城市或文化或是旅游城市）等。四、城镇污水量及其变化规律通常居民小区中一天中水量和水质有两个高峰和一个低谷。第一个高峰发生在中午左右，此时污水流量和污水浓度都是最高的；第二个高峰发生在下午六时左右，低谷则发生在午夜。高峰值和低谷值的大小与出现时间与服务人口和服务范围人们的生活习惯有关。四、城镇污水量及其变化规律第二章污水处理的基本常识一、污水的性质及主要污染物指标城镇污水的性质特征主要与下列因素有关：人们的生活习惯；气候条件；生活污水与工业废水所占的比例；采用的排水体制（分流制、合流制、混流制）等。城镇污水的性质分为物理性质、化学性质和生物性质，可分别采用不同的指标来反映污水的性质特征。物理性质指标：主要有水温、色度、臭味、固体含量等指标。化学性质指标：污水中的污染物质，按化学性质可分为无机污染物、有机污染物，因此污水的化学性质指标一般分为无机污染物指标和有机污染物指标。无机物污染指标主要有酸碱度、氮及其化合物、磷及其化合物、硫酸盐及硫化物、氯化物、非重金属无机有毒物质、重金属离子等。有机污染物指标主要有生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳等，还有象油类、阴离子表面活性剂等指标。生物性质指标：主要有粪大肠菌群数、病毒及细菌总数等指标。1、污水的物理性质指标（1）水温：水温是重要的水质指标之一。随着温度的升高，氧在水中的溶解度降低，水中的化学和生物反应将相应发生变化。污水的温度直接影响着污水的物理性质、化学性质、生化性质。污水的温度过高（如高于40℃）或过低（如低于5℃）都会影响污水的生物处理效果。我国幅员辽阔，各地气温相差很大，但生活污水的年平均水温相差不大，约在10-20℃之间。（2）色度：水的颜色用色度作为指标，一般采用稀释倍数法测定，单位为倍。城市污水由于主要污染物不同，会带有不同的颜色。色度是由污水中的悬浮固体、胶体或溶解物质形成的。悬浮固体形成的色度称为表色，胶体或溶解性物质形成的色度称为真色。生活污水的颜色呈灰色，若水中的溶解氧降为零，有机物腐烂，则颜色转为黑褐色并有臭味。工业废水的色度因企业性质而异，差别极大。（3）臭味：臭与味是人的嗅觉和味觉细胞受到某种化学刺激所产生的感受，是由于污水中存在大量的有机物造成的，一般采用臭气浓度指标来表示。通过对污水进行物理、化学和生物处理，臭气浓度可以减弱。纯净的水是无臭无味的。天然水中产生臭与味的化学物质，主要来自于溶解的矿物盐类、水中动植物和微生物的繁殖、死亡和腐败，生活污水或工业废水的污染等。生产饮用水时加氯消毒也会产生不愉快的臭与味。（4）固体含量：污水中的固体物质按存在形态分为悬浮固体、胶体、溶解固体。按性质的不同分为有机物、无机物、生物体。污水中固体含量用总固体量（TS）表示，用一定量的水样在105℃-110℃烘箱中烘至恒重所得的固体重量，单位为mg/L。悬浮固体：用（SS）表示，也叫悬浮物，是指在污水中呈颗粒状的固体污染物质。总固体量（TS）中用孔径μm的滤纸除去胶体、溶解性固体后，得到的悬浮固体量，即为（SS）,单位为mg/L。2、污水的化学性质指标污水中的污染物质，按化学性质可分为无机污染物、有机污染物，因此污水的化学性质指标一般分为无机污染物指标和有机污染物指标。（1）无机污染物指标无机物污染指标主要有酸碱度、氮及其化合物、磷及其化合物、硫酸盐及硫化物、氯化物、非重金属无机有毒物质、重金属离子等。1）酸碱度：用PH值表示，PH值等于水中氢离子浓度的负对数。PH=7时，污水呈中性，PH小于7时，数值越小，酸性越强；PH大于7时，数值越大，碱性越强。城镇污水的PH值一般在之间。当PH超出6-9范围时，就会对人、畜及生态系统造成危害，并破坏自然缓冲作用，抑制微生物生长，防碍水体自净，使水质恶化、土壤酸化会盐碱化。各种生物都有自己的PH值适应范围，超过该范围，就会影响其生存。PH超标主要由于工业废水排放的酸碱以及酸雨引起的。2）氮及其化合物：污水中的含氮化合物有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。以上四种含氮化合物总量称之为总氮，用TN表示，单位为mg/L。氨氮在污水中存在形式有游离氨(NH3)和离子状态氨盐(NH3+)，氨氮是这两种物质的总和，用NH3-N表示，单位为mg/L。氮是植物和微生物的主要营养物质，当污水排入受纳水体，使水中的氮浓度超标，就会引起受纳水体的富营养化，促进藻类等浮游生物的繁殖，消耗水体中溶解氧，形成水华或赤潮，引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。3）磷及其化合物：污水中含磷化合物可分为有机磷和无机磷两种，无机磷都以各种磷酸盐的形式存在。总磷，是污水中各种有机磷和无机磷的总和，用TP表示，单位为mg/L。磷主要来自人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷的工业废水。磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷也是植物和微生物的主要营养物质，当污水排入受纳水体，使水中的磷浓度超标，会引起受纳水体的富营养化，促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡，使水质迅速恶化，危害水产资源。4）硫酸盐与硫化物：生活污水的硫酸盐主要来源于人类排泄物，工业废水如洗矿、化工、制药等工业废水，也含有较高硫酸盐。硫化物主要来源于工业废水，如硫化染料废水、人造纤维废水等，硫化物在污水中的存在形式有硫化氢及硫氢化物等。污水中的，在缺氧的条件下，由于硫酸盐还原菌、反硫化菌的作用，被脱硫、还原成H2S。在排水管道内，释出的H2S与管顶内壁附着的水珠接触、在噬硫细菌的作用下形成H2SO4，H2SO4浓度可高达7％，对管壁有严重的腐蚀作用，可能造成管壁塌陷。污水中的硫化物主要来源于工业废水和生活污水。5）氯化物：生活污水中的氯化物主要来源于人类的排泄物，每人每天排出的氯化物约5-9g。工业废水（如漂染工业、制革工业）以及沿海城市采用海水做为冷却水时，排放的废水都会含有很高的氯化物。采用氯化物含量很高的水灌溉农田，会引起土壤板结。污若水中氯化物含量高时，对管道及设备有腐蚀作用。当污水中氯化钠浓度超过4000mg/L时，对污水生物处理系统的微生物有较为严重的抑制作用。6）非重金属无机有毒物质：非重金属无机有毒物质主要有氰化物和砷化物。污水中的氰化物主要来源于电镀、焦化、高炉煤气、制革、塑料、农药以及化纤等工业废水，氰化物是剧毒物质，人体攝入致死量为。污水中砷化物主要来源于化工、有色冶金、焦化、火力发电、造纸及皮革工业废水，砷化物在污水中的存在形式是无机砷化物以及有机砷。砷化物同样是剧毒物质。7）重金属离子：污水中重金属主要有汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、砷（As）、锰（Mn）、等。生活污水中的重金属离子主要来源于工业废水，如冶金、电镀、陶瓷、玻璃、氯碱、电池等工业废水，都含有不同的重金属离子。汞、隔的毒性强，产生毒性的剂量小，而且极易沉淀，在污水及污泥再利用中，容易进入食物链，危害人体健康。上述其它的重金属离子，在微量浓度时，有益于微生物、动植物及人类，但当浓度超过一定值后，即会产生毒害作用。在污水处理过程中，重金属离子浓度的60％被转移到污泥中。（2）有机物污染指标：污水中的有机污染物指标主要有生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳等，还有象油类、阴离子表面活性剂等指标。由于有机物种类繁多，现有的分析技术难于区分并定量，但可根据污水中有机物都可以被氧化这一共同特点，用氧化过程所消耗的氧量作为有机物污染物总量的综合指标，进行定量。如COD、BOD、TOD等。1）生化需氧量（BOD）：英文名为biologicaloxygendemand，在水温为20℃的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将污水中有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生化需氧量，用BOD表示。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d才能完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称五日生化需氧量（BOD5），单位为mg/L。2）化学需氧量（COD）：英文名chemicaloxygendemand，是指用化学氧化剂氧化分解废水水样中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、硫化物等）过程中所消耗的氧化剂的量折合成氧量。由于以BOD5作为有机物的浓度指标，存在一些缺点：①测定时间需5d仍嫌太长，难以及时指导生产实践；②如果污水中难生物降解有机物浓度较高，BOD5测定的结果误差较大；③某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质、或者含有抑制微生物生长的有毒有害物质，影响测定结果。因此有必要采用COD这一指标作为衡量有机物污染程度指标的补充和代替。常用的强氧化剂主要有重铬酸钾K2Cr2O7和高锰酸钾KMnO4，用重铬酸钾K2Cr2O7这种氧化剂测定方法测定出来化学需氧量，用CODcr表示，单位为mg/L。COD指标的优点是更能准确的表示污水中有机污染物的含量，并且测定时间短，缺点是不能象BOD那样表示出被微生物氧化的有机物含量，另外还有部份无机物在测定中也被氧化，因此COD也不能代表全部有机物的含量。城镇污水中COD大于BOD，两者的差值大致为难于生物降解的有机物的量。因此在城镇污水处理的分析中，把BOD5/CODcr的比值作为可生化性指标，比值越大，越容易生物处理。当比值大于时，可生化性好，宜采用生物处理工艺；当比值在之间时，可生化性差，较难进行生物处理；比值小于时，可生化性非常差，不宜采用生物处理的工艺进行处理。3）总需氧量（TOD）：有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后分别生成CO2、H2O、NO2、SO2，所消耗的氧的量称为总需氧量。TOD的测定方法是在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。由于在高温下燃烧，有机物被彻底氧化，所以TOD大于COD。4）总有机碳（TOC）：有机物都含有碳，通过测定污水中的总含碳量可以表示有机物含量。总有机碳是目前国内、外开始使用的另一个表示有机污染物浓度的综合指标。TOC的测定方法是在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。一、污水的性质及主要污染物指标污水中上述几个有机污染物指标之间的关系5）油类污染物：油类污染物主要有石油类和动植物油类，石油类主要来源于工业含油污水，动植物油脂主要产生于人的生活过程和食品工业。动植物油脂比碳水化合物、蛋白质都稳定，属于难生物降解有机物，石油类也属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。6）阴离子表面活性剂：生活污水与表面活性剂制造的工业废水，含有大量表面活性剂。表面活性剂有两种：①烷基苯磺酸盐，俗称硬性洗涤剂（英文缩写为ABS），含有磷并易产生大量泡沫，属于难生物降解有机物，60年代前常用；②烷基芳基磺酸盐，俗称软性洗涤剂（英文缩写为LAS），属于可生物降解有机物，代替了ABS，泡沫大大减少，但仍然含有磷。3、污水的生物性质指标：污水的生物性质指标主要有粪大肠菌群数、病毒及细菌总数等指标。1）粪大肠菌群数指标：粪大肠菌群是大肠菌群的一种，是生长于人和温血动物肠道中的一组肠道细菌，随粪便排出体外，故称为粪大肠菌群。粪大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。单位为：个/L。粪大肠菌群指标为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标之一。2）病毒：污水中已被检出的病毒有100多种，病毒可传播疾病，影响人体身体健康，并导致水体缺氧。常见的病毒有：生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等医院污水：各种病原体目前病毒的检测方法有数量测定法和蚀斑测定法两种。病毒数指标作为污水生物性质指标，反映污水中受病毒污染程度。但病毒指标不作为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标。3）细菌总数：细菌总数是大肠菌群数，病原菌、病毒及其他细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。细菌总数愈多，表示病原菌与病毒存在的可能性愈大。细菌总数指标不作为城镇污水厂排放标准基本控制项目指标。二、污水的处理方法和级别污水处理的基本方法，就是采用各种技术和手段，将污水中所含有的污染物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水等到净化。污水处理方法的分类可以按照原理进行分类，并按照处理程度划分为不同处理等级。1、污水处理方法及分类现代污水处理技术，按照原理分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。1）物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。物理处理的主要方法有筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。2）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。化学处理方法主要有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理方法较多用于工业生产的废水处理。3）生物化学处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害的物质。生物化学处理法可分为两大类，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）。前者广泛用于处理城镇生活污水及有机性质的生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种方法。后者多用于处理高浓度有机污水以及污水处理过程中产生的污泥。城市污水中的污染物是多种多样的，实际应用中往往根据当地污水的特性及排放水质的要求，采用几种不同的处理方法进行组合，才能处理不同性质的污染物，达到污水净化的目的。2、污水处理的级别现代污水处理技术，在按照处理程度划分为一级处理、二级处理和三级处理。1）一级处理：去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，物理去除法大部分只能完成一级处理的要求。主要构筑物是初沉池，目的是将污水中悬浮物尽可能地去除。通常也包括前端的格栅、泵房和沉砂处理。一级处理可去除30%左右的BOD，但一般达不到排放标准要求。一级处理是二级处理的预处理。2）二级处理：指污水进行生物处理和沉淀处理工艺。主要是生物处理系统，以曝气池为主体，目的是以通过微生物的新陈代谢作用，将污水中的大部份污染物分解成简单的无机物或合成微生物的细胞物质，并将生物池处理后的混合液排入二沉池进行沉淀分离。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物质，BOD去除率可以达到85%-90％以上。二级处理具有一定的脱氮除磷功能。城镇生活污水经二级处理后，一般能达到GB18918一级B排放标准要求。3）三级处理：也叫深度处理，是在二级处理后进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物污染物质等。根据出水具体去向和目的不同，三级处理通常由以下处理单元优化组合而成：混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、离子交换、膜技术、氨吹脱等，处理过后的水还需进行消毒处理。三级处理后的污水，可以达到各种用途的回用水标准及GB18918一级A排放标准。三、污泥的处理处置方式污泥是污水处理过程的伴生物。城镇污水处理产生的污泥含有大量有机物和肥份，但同时又含有大量细菌、寄生虫卵以及工业废水带来的重金属离子等，需要做稳定与无害化处理处置。污泥处理处置的主要方法是减量处理（如浓缩、脱水等）、稳定处理（如厌氧消化、好氧消化等）、综合利用处置（如填埋、堆肥、干化、焚烧、土地利用、建筑材料利用等）。第三章污水处理的相关排放标准简介一、污水处理的相关排放标准环境标准环境标准是评价环境质量优劣程度和企业环境污染治理好坏程度的尺度，也是环保部门和相关行业环境保护主管单位进行环境管理、监督执法的基础依据，我国环境保护法规的具体化、指标化，是贯彻实施我国各项环境保护管理制度的标准依据。无论是环境规划、环境治理、环境评价、取水许可、排污收费、环境技术开发和产品生产等活动，都离不开环境标准作为依据。我国环境标准体系，可概括为“五类三级”，即环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、监测分析方法标准和环境标准样品标准五类，并分为国家标准、行业准和地方标准三级。水环境标准体系是对水环境标准工作全面规划、统筹协调相互关系，明确其作用、功能、适用范围而逐步形成的一个完整的管理体系。我国水环境标准体系，也可概括为“五类三级”，即水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境基础标准、水监测分析方法标准和水环境标准样品标准五类，与国家级标准、行业标准和地方标准三级。水污染物排放标准：国家水环境标准体系中，水污染排放标准包括综合污水排放标准、行业污水排放标准等等有几十项排放标准，与城镇污水处理相关的排放标准主要有：污水综合排放标准GB8978-96污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918－2002与污水处理相关的国家排放标准除了水环境标准体系中的上述标准外，还有污水处理厂污水再生利用的相关标准、污泥处置的相关标准等等，如：污水再生利用相关国家标准：城市污水再生利用城市杂用水水质GB/T城市污水再生利用景观环境用水水质GB/T城市污水再生利用工业用水质GB/T城市污水再生利用补充水源水质GB/T城市污水再生利用农田灌溉用水水质GB/T20922--2007污泥处置相关国家标准：城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质GB/T23486-2009城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质GB/T23485-2009城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质CJ/T289-2008城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质CJ/T290-2008城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质CJ/T291-2008城镇污水处理厂污泥处置农用泥质CJ/T309-2009二、污水综合排放标准（GB8978-1996）简介三、污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）简介1、标准范围标准是对CJ3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》的修订。标准规定了排入城镇下水道污水中水质要求、取样与监测。标准适用于向城镇下水道排放污水的排水户。2、标准对排入城镇下水道的排放行为作了一般规定：1）

严禁向城镇下水道排入具有腐蚀性的污水或物质。2）

严禁向城镇下水道排入剧毒、易燃、易爆、恶臭物质和有害气体、蒸汽或烟雾。3）

严禁向城镇下水道倾倒垃圾、粪便、积雪、工业废渣等物质和排入易凝聚、沉积、造成下水道堵塞的污水。4）

本标准未列入的控制项目，包括病原体、放射性污染物等，根据污染物的行业来源，其限值应按有关专业标准执行。5）

水质超过本标准的污水，应进行预处理，不得用稀释法降低其浓度后排入城镇下水道。3、标准对排入城镇下水道的污水水质规定：1）

根据城镇下水道末端污水处理厂的处理程度，将控制项目限值分为A、B、C三个等级，见表1。a)下水道末端污水处理厂采用再生处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合A等级的规定。b)下水道末端污水处理厂采用二级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合B等级的规定。c)下水道末端污水处理厂采用一级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合C等级的规定。2）下水道末端无污水处理设施时，排入城镇下水道的污水水质不得低于C等级的要求，应根据污水的最终去向，执行国家现行污水排放标准。四、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）简介城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）为首次发布，标准分年限规定了城镇污水处理厂出水、废气和污泥中污染物的控制项目和标准值。本标准自实施之日起，城镇污水处理厂水污染物、大气污染物的排放和污泥的控制一律执行本标准。排入城镇污水处理厂的工业废水和医院污水，应达到GB8978《污水综合排放标准》、相关行业的国家排放标准、地方排放标准的相应规定限值及地方总量控制的要求。1、范围标准规定了城镇污水处理厂出水、废气排放和污泥处置(控制)的污染物限值。本标准适用于城镇污水处理厂出水、废气排放和污泥处置（控制）的管理。居民小区和工业企业内独立的生活污水处理设施污染物的排放管理，也按本标准执行。2、标准的技术内容1）水污染物排放标准控制项目及分类根据污染物的来源及性质，将污染物控制项目分为基本控制项目和选择控制项目两类。基本控制项目主要包括影响水环境和城镇污水处理厂一般处理工艺可以去除的常规污染物，以及部分一类污染物，共19项。选择控制项目包括对环境有较长期影响或毒性较大的污染物。基本控制项目必须执行。选择控制项目，由地方环境保护行政主管部门根据污水处理厂接纳的工业污染物的类别和水环境质量要求选择控制。2）标准分级根据城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标，以及污水处理厂的处理工艺，将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准。一级标准分为A标准和B标准。一类重金属污染物和选择控制项目不分级。一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准。城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外）、GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时，执行一级标准的B标准。城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB3097海水三、四类功能海域，执行二级标准。非重点控制流域和非水源保护区的建制镇的污水处理厂，根据当地经济条件和水污染控制要求，采用一级强化处理工艺时，执行三级标准。但必须预留二级处理设施的位置，分期达到二级标准。3）标准值城镇污水处理厂水污染物排放基本控制项目，执行表1和表2的规定。控制项目按表3的规定执行4）标准的其它技术内容对城镇污水处理厂水质的取样与监测方法做了规定；对城镇污水处理厂的大气污染物排放做了规定；对城镇污水处量厂的污泥处理处置做了规定；对城镇污水处理厂的噪声排放做了规定；第四章污水生物处理的原理及工艺一、污水的生物处理原理简介污水处理的方法很多，其中生物处理法在城镇污水处理中占了重要位置，它与物理、化学法相比，具有经济、高效和无害化的优点。污水的生物处理是利用微生物处理污水中有机污染物的过程，了解污水处理中的微生物及其作用原理，对于我们理解污水处理工艺过程有很大的帮助。1、污水处理中的微生物微生物是一类体形微小，肉眼看不到，结构简单的生物，通常借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到。微生物主要包括细菌、放线菌、藻类、真菌、立克次氏体、衣原体、枝原体，以及原生动物和后生动物等类群，其中与污水处理关系密切的是细菌、藻类、放线菌、原生动物和后生动物中的某些种类。1）细菌细菌是微小的、单细胞的、没有真正细胞核的原核生物。其大小只有几个μm，只有在放大一千倍以上的放大镜下方可对细菌进行观察。2）丝状菌与放线菌丝状菌是活性污泥中的重要组成部份，是一大群菌体相连而成的丝状微生物体总称；放线菌是一种有细长分枝的单细胞菌体。3）藻类藻类是一种具有光合作用的色素，并能独立生活的自养型低等植物，有单细胞的，也有多细胞的，按照色素组成，有绿藻、蓝藻、硅藻和褐藻等。4）原生动物（单细胞动物）原生动物门是动物界最原始的低等动物，由单细胞所组成，故有时也称它们为单细胞动物。原生动物个体一般微小，绝大多数仅在100-300μm之间。与污水处理有关的原生动物有肉足类、鞭毛类和纤毛类。5）微型后生动物（多细胞动物）微型后生动物也称多细胞动物，种类很多，在污水处理中常见的有轮虫、线虫和甲壳类动物等。2.污水处理活性污泥中微生物的作用原理在污水的生物处理方法中，活性污泥法是广泛应用的一种方法。该方法是在人工条件下，对污水中的各类微生物群体进行连续混合和培养，形成悬浮状态的活性污泥。利用活性污泥的中微生物的新陈代谢作用，分解去除污水中的有机污染物。生物膜法利用是附着在填料上呈薄膜状的活性污泥中的微生物新陈代谢作用，分解去除污水中的有机污染物。污水中的微生物和其它生物一样，要维持其生命活动，就必须进行新陈代谢。细菌的新陈代谢是不断的从外界攝取其生长与繁殖所必需的营养物质，同时又不断的将自身产生的代谢产物排泄到环境中去的过程。在污水生物处理过程中，微生物的营养物质就是污水中大量的有机污染物质，排出的则是稳定的无机物质。因此微生物的生命新陈代谢的过程，也就是污染物被处理掉的过程。在微生物的新陈代谢过程中，一部份有机污染物被分解后生成CO2和H2O排入环境，这个过程称为分解代谢过程；而又有一部份则用于合成新的微生物细胞，这个过程称为合成代谢过程，合成代谢的产物以剩余污泥的方式排出系统。微生物的新陈代谢作用包括同化作用和异化作用，同化作用是消耗能量、吸收营养转变为细胞物质的过程，异化作用是释放能量、将细胞内营养物质、细胞物质分解的过程。1）微生物的营养不同微生物所需要的营养物质的种类不同，能量来源也不同。活性污泥和生物膜中绝大部分细菌都利用有机污染物质（称为碳源物质）作为营养物质，并利用这些物质分解过程中所产生的能量作为生命活动所需的能量来源，这类细菌被称之为异养菌。污水中的有机污染物质就是被这些异养菌去除的。还有一类微生物利用无机物质作为营养，被称之为自养微生物。自养微生物按照微生物生命所需能量来源不同，分为化能自养微生物和光能自养微生物。化能自养微生物是利用无机物质作为营养物质，以无机化学反应所产生的能量做为能源的一类微生物，如硝化系统活性污泥中的亚硝化单胞菌和硝化杆菌就是自养微生物，亚硝化单胞菌将氨氮物质氧化成亚硝酸盐。利用这个无机反应产生的能量作为能源，将无机的二氧化碳还原并合成菌体，这也是污水中氨氮发生硝化的基本过程。光能自养微生物都能进行光合作用，利用光能作为能源，利用CO2等无机物质合成细胞物质，如藻类即属于光能自养微生物。以污水中的无机碳做营养，进行光合作用，产生氧气。2）微生物的呼吸作用呼吸作用即微生物的异化作用，是微生物获取生命活动所需能量的途径。有氧气参与的呼吸作用，称为好氧呼吸；没有氧气参与的呼吸称为厌氧呼吸。由于呼吸类型的不同，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。好氧微生物需要生活在有氧环境中，没有氧则难以生存。它们在有氧的条件下，可以将有机物分解成CO2和水，这个过程称之为有机物的好氧分解。厌氧微生物必需要生活在无氧环境中，如果有氧存在则反而会产生毒害作用。它们在无氧条件下，可以将复杂的有机物分解成有机酸等较简单的有机物和CO2等产物，这个过程称为厌氧分解。污水的厌氧处理和污泥的厌氧消化进行的就是厌氧分解过程。兼性微生物既能在有氧环境下生活，也能在无氧环境中生长，在有氧环境中，它们对有机物进行好氧分解，在厌氧环境中，它们也能对有机物进行厌氧分解。在污水处理系统中，绝大部份细菌都为兼性菌。3）影响微生物活性的因素影响微生物活性的因素很多，主要有营养物质、溶解氧、PH、温度以及有毒物质等。营养物质：微生物要求的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，主要有：水、碳源、氮源、磷源、无机盐及生长素。碳是构成微生物细胞的重要物质，参与污性污泥处理的微生物对碳源的需求量较大，一般来说，城市污水中含有的碳源是充足的，能满足污水处理微生物对碳源的需求，但对于有机物含量低的工业废水处理，应补充投加碳源，如动物粪便、淘米水或淀粉、甲醇等等。溶解氧：参与污水活性污泥处理是以好氧菌为主体的微生物种群，在曝气池内必须保持有足够的溶解氧，溶解氧不足，必将对微生物的生理活动产生不利的影响。根据大量活性污泥法的运行经验，曝气池的溶解氧一般宜保持在不低于2mg/L的程度。PH值：微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适合的PH值环境中，微生物才能进行正常的生理活动。不同的微生物有不同的pH适应范围。大多数细菌适宜中性和偏碱性（pH＝～）的环境。废水生物处理过程中应保持最合适的pH范围，一般为pH＝～。当废水的pH变化较大时，应设置调节池，使进入反应器（如曝气池）的废水，保持在合适的pH范围。温度：在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。温度适宜，能够促进微生物的生理活动，温度不适宜，会减弱甚至破坏微生物的生理活动。参与活性污泥处理的微生物，其适宜温度介于10-45℃之间，为安全起见，一般活性污泥处理的最低和最高温度值分别控制在35℃和15℃。有毒物质：在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，这类物质我们称之为有毒物质，如重金属离子、酚、氰化物等。其毒害作用主要表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。有毒物质对微生物的毒害作用有一个量的概念，只有当有毒物质浓度达到一定的浓度时，其毒害和抑制作才会显现出来。3.污水处理的生物脱氮除磷原理污水中含有氮、磷等污染物质，过多氮、磷进入水体，会使水体富营养化，导致藻类大量繁殖，引起水质恶化。目前城市污水处理厂基本上都选择了生物脱氮除磷工艺，在去除水中有机污染物的同时，能有效的去除氮和磷。一、污水的生物处理原理简介1）生物脱氮的基本原理污水生物脱氮的基本原理，就是在氨化菌将有机氮转化为氨态氮基础上，在好氧状态下，由于硝化细菌和亚硝化细菌的硝化作用，将氮态氮转化为硝态氮和亚硝态氮，然后又在缺氧的状态下，通过反硝化细菌的反硝化作用，将硝态氮和亚硝态氮转化成N2，氮气溢出水面进入大气，水中含氮物质大量减少，从而达到脱氮的目的。2）生物除磷的基本原理在污水生物处理系统中，有一类兼性细菌叫聚磷菌，在厌氧条件下，聚磷菌的生长受到抑制，为了自身的生长，从体内释放出聚磷酸盐以获取能量，这个过程称为磷的释放。在进入好氧环境后，聚磷菌的活力得到充分恢复，便从污水中摄取大量的的溶解态的磷酸盐，从而完成聚磷的过程。由于聚磷菌在好氧环境中摄取的磷大大多于在厌氧环境中释放的磷，污水中的磷就转移到聚磷菌体中，从剩余污泥中排除，从而达到除磷的目的。二、活性污泥法的基本原理1、活性污泥处理法的基本概念与流程活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。活性污泥法处理系统的一般由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和曝气与空气扩散系统组成。经预处处理（一级处理）后的污水从一端进入曝气池，与此同时，从二次沉淀池连续回流的活性污泥，作为接种污泥，也于此同步进入曝气池。此外，从鼓风机站送来的压缩空气，通过干管和支管的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，其作用除向污水充氧外，还使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈搅动的状态。活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。经过活性污泥净化作用后的混合液由曝气池的另一端流出进入二次沉淀池，在这里进行固液分离，活性污泥通过沉淀与污水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中一部分作为接种污泥回流曝气池，多余的一部分则作为剩余污泥排出系统。2、活性污泥形态活性污泥是活性污泥处理系统中的主体物质，在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体。在微生物群体新陈代谢功能的作用下，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定的无机物质的活力，故此称之为“活性污泥”。正常的处理城市污水的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状，又称为生物絮凝体。由于活性污泥的絮状结构的缘故，使活性污泥易于沉淀，能使处理后的水比较容易的与污泥分离，最终达到污水净化的目的。活性污泥的含水率很高，一般都在99%以上，其比重则因含水率不同而异，介于之间。3、评价活性污泥指标活性污泥的好坏直接影响着污水的生物处理效果，是二级污水处理厂处理水质优劣的关键所在，可通过分析曝气池中活性污泥的指标，判断曝气池活性污泥的工作状况是否正常。1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量，单位：mg/L。污水处理所采用的工艺不同，MLSS也有差别，如在流式曝气池中，MLSS一般为1000–4000mg/L，在完全混合的曝气池中，MLSS一般为3000–6000mg/L。2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）它所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度（通常采用600℃下灼烧减重代表有机物质的量），单位：mg/L。一般性况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，生活污水常在左右。3）污泥沉降比（SV30）混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。沉降比反映活性污泥的沉降性能，同时也反映曝气池中活性污泥的量，可用于调节、控制剩余污泥的排放量，还可以用这个指标及早发现污泥异常的发生。4）污泥容积指数（SVI）简称污泥指数，它的物理意义是在曝气池出口处的混合液，在经过30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=混合液(1L)30min静沉形成的活性污泥容积(mL)/混合液(1L)中悬浮固体干重(g)＝SV(mL/L)/MLSS(g/L)单位：ml/g，习惯上不加单位。SVI值能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能，对生活污水及城市污水，此值以介于70～100之间为宜。SVI值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥的沉降性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。5）污泥龄（SRT）曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，称之为污泥龄，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，因之又称为“生物固体平均停留时间”。污泥龄（SRT）=曝气池内MLSS总量（MLSSX容积）/剩余污泥中固体量（排放量X浓度）污泥龄的单位为d（天），曝气池的污泥龄与污泥负荷成反比，负荷低，新增污泥量少，污泥泥龄就长，反之就短。一般曝气池的污泥龄约4-8天，当要达到硝化阶段时，污泥龄需要8-12天以上。6）污泥负荷（F/M）污泥负荷是指流入污水中BOD5的量（即有机污染物）和活性污泥量（微生物量）的比值，用F/M表示，单位为：kgBOD5/kgMLSS·d。污泥负荷（F/M）=进入曝气池BOD5数量（水量X浓度）/曝气池中MLSS量（MLSSX容积）污泥负荷为设计指标，取值与采用的工艺有关。污泥负荷对处理效果、污泥增长量和需氧量影响很大。工艺运行管理上应将污泥负荷控制在设计值。由于BOD5数量取决于进水水质，一般难于调节，调节污泥负荷的主要手段是控制曝气池中MLSS，增加MLSS可降低污泥负荷，降低MLSS可提高污泥负荷，一般通过增加或减少排泥量来控制。三、常用的活性污泥法工艺介绍城镇集中式污水处理厂的污水处理工艺种类繁多，并各有各自优缺点和适用性。在做工程设计时，通常会甄选列出几种较为合适的污水处理工艺方案进行比选，再最后确定该项目的污水处理工艺。城镇污水处理厂的污水生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法二种，本节主要介绍更为常见的活性污泥法工艺。较为常见的活性污泥法工艺有以下几大类：1、传统的活性污泥法2、氧化沟工艺3、A/O工艺4、A2/O工艺5、SBR工艺6、AB法工艺1、传统的活性污泥工艺：传统活性污泥工艺是最早采用的活性污泥法工艺，主要是由曝气池、曝气系统、二次沉淀、污泥回流系统和污泥处理系统组成。传统的活性污泥工艺运行关键在于要使曝气池保持高的反应速率，让曝气池中的活性污泥处于良好的状态，同时要使曝气池内保持足够高的活性污泥微生物浓度，为此，沉淀后的活性污泥又回流到曝气池前端，使之与进入曝气池的污水混合后充分接触，以重复吸附、氧化分解污水中的有机污染物。传统活性污泥工艺由于存在不善于适应水质的变化，所供的氧不能充分利用、不具备生物除磷脱氮功能等缺点，因此，纯粹的传统活性污泥工艺已经很少采用。在不断改进传统活性污泥工艺过程中，出现了工艺上的一些变形或组合，如氧化沟工艺、A2/O工艺，A/O工艺等，这些工艺改进了传统活性污泥工艺不能有效去除污水中的氮和磷等缺点，在实际污水处理工程中得到了广泛的应用。2、氧化沟工艺：氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺。它把传统工艺中的曝气池从原来矩形池或圆形池改成了封闭的环状沟。混合液在氧化沟曝气器的推动下做水平流动（平均流速＞／s），通常在沟内要循环几十圈，才能流出沟外，因而沟内各点的污染物浓度基本一样，使得氧化沟工艺具有很强的抗冲击负荷能力。氧化沟工艺的曝气设备氧化沟的曝气形式主要以表面曝气为主。常用的曝气装置有转刷、转蝶、表面曝气器、射流曝气装置和微孔曝气等，不同的曝气装置产生了不同的氧化沟形式，如采用表曝机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的DE氧化沟、采用转蝶的奥贝尔氧化沟、采用射流曝气的JAC氧化沟等等。与其他活性污泥法不同的是：氧化沟的曝气装置只在沟渠的某一处或几处安装，数目按处理厂规模、原污水水质及氧化沟构造决定。曝气装置的作用除给混合液供应足够的氧外，还要保证沟渠内不小于／s的水流速度，以维持活性污泥的悬浮状态。氧化沟的工艺技术特点：1）处理流程简捷：可不设初沉池；污泥平均停留时间较长，比一般活性污泥法产泥量较少。2）氧化沟工艺结合了推流和完全混合两种流态，混合液在沟内做无终端循环，沟内混合液的水质较为均匀一致。3）氧化沟混合液一但推动便在沟内循环流动，一定的流速可以防止悬浮物沉淀，因此氧化沟的整体体积功率密度较低，单位处理能耗较少。4）有机负荷低，污泥龄长，对水温、水质和水量的变化有较强的适应性，处理效果好。3、A/O工艺（厌氧-好氧生物除磷工艺）该工艺具有同时去除有机物和磷的功能。具体做法是在常规的好氧活性污泥法处理系统前，增加一段厌氧生物处理过程，经过预处理的污水与回流污泥（含磷污泥）一起进入厌氧池，并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合。回流污泥中聚磷菌在厌氧池可吸收一部分有机物，同时释放出大量的磷。然后混合液进入好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌将污水中的磷超量吸收至体内，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，实现磷的去除。该工艺除磷流程简单，建设费用及运行费用都较低。且这种工艺厌氧段在好氧段之前，仅可以抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀，而且有利于聚磷菌的增殖。4、A2/O工艺（厌氧/缺氧/好氧脱氮除磷工艺）厌氧/缺氧/好氧（简称A2/O）生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成。在该工艺流程内，BOD5、SS等有机污染物和以各种形式存在的氮和磷将一并被去除。A2/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的。在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。A2/O工艺技术特点：A2/O工艺综合了有机物去除、脱氮、除磷三种功能，因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷，一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的，具体体现在某些参数上，使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内。这是A2/O系统工艺系统控制较复杂的主要原因。5、SBR工艺（序批式活性污泥法工艺）SBR活性污泥法又称序批式活性污泥法、间歇式活性污泥法，其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同，仅运行操作不一样。随着自控技术的进步，特别是一些在线仪器仪表，如溶解氧仪、pH计、电导率、氧化还原电位（ORP）仪等的使用，从20世纪70年代开始SBR工艺逐步得到应用。SBR工艺流程中除了污水储存池和SBR池以外，其他构筑物与其它的污水处理方法没有多少区别。SBR工艺通常是由几座SBR单池构成一个完整的系统，污水引入具有曝气功能的SBR反应池，按时间顺序进行进水、反应（曝气）、沉淀、出水、闲置等五个基本操作过程，在这个操作周期内，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行，这种操作周而复始。SBR工艺的技术特性1）工艺流程简洁，造价低，占地面积小。SBR池兼有了许多工艺功能，如曝气、反硝化、沉淀等，可以省去一些构筑物和相关的设备，土建的造价也相对较低。2）处理效果好。SBR工艺是非连续的操作过程，整个的反应过程保持着最大的生化反应推动力，从而保证了比较好的处理效果。3）控制灵活，易于实现脱氮除磷。工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。4）良好的适应性。SBR对进水水质水量的波动具有较好的适应性。5）自动化控制系统复杂程度较高。由于SBR运行时需对几个反应池进行连动控制，需要有较高的自动化控制系统进行运行控制。SBR工艺的发展SBR工艺由于在时间和空间上的特点，形成了运行操作上的灵活性，在污水处理中得到了广泛的应用。但传统或典型的SBR工艺形式在工程上存在一定的局限性，如进水流量大，则需调节反应系统，而对水质若有特殊要求，如脱氮除磷效果不够稳定等，因此，又出现了各种SBR工艺的变型，常见的有：1）CAST工艺；2）ICEAS工艺；3）CASS工艺；4）UNITANK工艺等等。6、AB法工艺（吸附－生物降解工艺）AB法是吸附-生物降解工艺的简称。AB工艺不设初沉池，采用合理的两段处理工艺流程，根据微生物生长和繁殖的规律，以及对有机物的代谢关系，使A段和B段分别在两种相差较为悬殊的负荷条件下运行。AB法的A段以吸附作用为主，可以根据进水水质情况，采用好氧或缺氧的运行方式；B段以生物降解作用为主，可以采用活性污泥法（如氧化沟、SBR、A/O、A2/O等工艺）、生物膜法等多种处理工艺。AB法的工艺技术特性该系统不设初沉池。A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。处理效果稳定，具有抗冲击负荷和pH变化的能力。该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。AB法适于处理城镇污水。而对于工业废水或某些工业废水比例较高的城镇污水，由于其中适应污水环境的微生物浓度很低，A段作用只相当于初沉池。另外，未进行有效预处理或水质变化较大的污水也不适宜使用AB法处理，因为在这样的污水管网系统中，微生物不宜生长繁殖，导致A段的处理效果因外源微生物的数量较少而受到严重影响。四、污水厂主要工艺构筑物简介四、污水厂主要工艺构筑物简介一般的二级城市污水处理厂主要工艺构筑物有粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池、生物反应池、二沉池、污泥泵房、消毒设施、污泥处理系统等等。1、粗格栅及提升泵房城市污水进入污水处理厂前，先进入粗格栅，粗格栅的主要起拦截污水中大块杂物（如矿泉水瓶、破布、塑料袋、泡沫块、木块等）的作用，保护进水提升泵站的水泵不被堵塞，泵叶不会被击碎和损坏。这个工艺段的主要设备为格栅除污机，粗格栅的栅隙一般为16-25mm。进水泵房的主要功能是将进厂污水提升到设计高程，便于污水在整个处理系统工艺流程中利用重力流流经各个工序进行处理。进水泵房的主要设备为污水提升水泵。2、细格栅及沉砂池污水经提升进入污水处理厂后，首先进入的是细格栅，再进入到沉砂池，一般细格栅与沉砂池合建在一个构筑物中。细格栅主要是用于截除污水中颗粒较小的飘浮物，主要设备也是格栅除污机，但细格栅的栅隙比粗格栅要小，一般采用3-10mm的栅隙。沉砂池主要用于去除污水中粒径≥的无机砂粒及有机性颗粒等，使无机砂粒和有机物分离开来，便于污水进行后续生化处理，并保障后续处理设施、设备的正常运行。沉砂池上的主要设备有空压机、刮砂机、提砂泵、砂水分离器等。3、生物反应池污水在经过沉砂池后，便进入污水二级处理的核心构筑物---生物反应池，生物反应池是活性污泥法处理污水的主要设施。根据污水处理工艺的不同，生物反应池的结构也会有所不同，但一般生物反应池内都会分为厌氧区、缺氧区、好氧区，通过对不同区的溶解氧的控制，形成厌氧、缺氧和好氧环境，污泥混合液在生物反应池里，利用微生物在厌氧/缺氧/好氧状态下的反应作用达到去除有机污染物及同步脱氮除磷的目的。3、生物反应池生物反应池上主要设备有曝气系统、水下推流搅拌设备、SBR工艺还有泌水设备及污泥回流设备等等。对于采用A/O、A2/O、SBR等处理工艺的生物反应池，则需要一个工艺附属构筑物----鼓风机房，鼓风机房的主要设备是鼓风机，作用是提供生物反应池好氧区充氧用空气，保持好氧区溶解氧浓度在合适范围，保证生物好氧反应的正常进行。对于氧化沟处理工艺，生物池的充氧一般采用表面曝气方式，表面曝气设备主要有倒伞型表曝气机、转刷曝气机、转碟曝气机等等。4、二沉池二沉池也叫二次沉淀池，二沉池的主要作用是进行泥水分离过程，从生物反应池出来的活性污泥混合液具有很好的沉降性能，在二沉池停留一段时间进行沉淀后，排出固流污泥和剩余污泥，达到去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物的目的。二沉池的形式有平流式、竖流式、辐流式三种形式，目前较多采用辐流式二沉池，二沉池的主要设备是刮泥机。5、污泥回流泵房污泥回流泵房的作用就是通过泵房内设置的污泥回流泵，将二沉池排出的活性污泥提升到生物反应池的前端，使生物反应池内保持足够高的活性污泥微生物浓度。剩余污泥泵一般也设置在污泥回流泵房中，剩余污泥泵的作用是将剩余污泥排出系统，以维持生物反应系统的活性污泥浓度在一个合适的范围之内。在SBR工艺中，由于各反应单元均有独立的污泥回流泵和剩余污泥泵，不需建造污泥回流泵房。6、消毒设施经二沉池沉淀后的污水，水质大为改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍然很高，并存有病原菌的可能，因此污水在排放前，需进行消毒处理，使出水水质的粪大肠菌群数达到排放标准。目前污水处理厂使用较多的消毒方法有化学方法和物理方法，化学方法主要有氯气消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒等，物理方法主要是紫外线消毒法。使用化学消毒方法需要的构筑物有接触消毒池，并配置加药设备。使用紫外线消毒方法的构筑物有紫外线消毒渠，并配置紫外灯模组及控制设备等。7、污泥处理系统从生物处理系统排出的剩余污泥含水率很高，必须进行浓缩脱水后，方可进行无害化处置。进行污泥浓缩脱水的系统，就是污泥处理系统。1）污泥浓缩：污泥浓缩是指把生物处理系统中排出的剩余污泥的含水率，从左右，降到95%-97%左右，污泥浓缩后，浓度提高，体积大为减少，便于到下一工序进行脱水处理。常用的污泥浓缩工艺有：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩、螺压浓缩等等。采用重力浓缩、气浮浓缩工艺的污泥处理系统，需建的工艺构筑物有污泥浓缩池。7、污泥处理系统2）污泥脱水：污泥脱水的目的是使经浓缩或消化后的污泥进一步减容，使污泥由液态转为固态，同时便于污泥运输。污泥脱水分为自然干化脱水和机械脱水两大类，自然干化脱水目前已很少采用。采用常规的机械污泥脱水工艺脱水后的污泥泥饼，含水率一般能达到80%以下。目前常见的污泥脱水设备有：带式压滤脱水机、离心脱水机、螺压脱水机等等。7、污泥处理系统3）污泥深度脱水：污泥深度脱水是指脱水前对污泥进行调理，破坏活性污泥细胞外的菌胶团，释放毛细水、吸附水和结合水，改善污泥的脱水性能，使处理后污泥泥饼的含水率达到60%以下的脱水方式。污泥的深度脱水处理，一般包括污泥浓缩、调理、压滤脱水、搁置等四个步骤。污泥深度脱水一般采用的设备为板框压滤机。第五章城镇污水处理厂的运行管理一、污水处理厂的运行管理要求为规范城镇污水处理厂的运行管理，保证污水处理厂能稳定达标排放，国家及地方均相继出台规范城镇污水理厂运行管理的相关政策、标准，如《城镇污水处理厂工程项目建设标准》（建标[2001]77号）、《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ60-2011）、《福建省城镇污水处理厂运行管理标准》（DBJ/T13-88-2010）等等，城镇污水处理厂必须按照这些政策、标准的要求，实施污水处理厂的规范化管理，确保污水处理厂安全、稳定、规范、达标运行。根据《福建省城镇污水处理厂运行管理标准》（DBJ/T13-88-2010），城镇污水处理厂的运行管理，主要包括以下八个部份内容：1、人员配置2、工艺管理3、水质管理4、污泥管理5、设备管理6、安全管理7、档案管理8、厂容厂貌管理1、污水处理厂的人员配置要求按照处理规模，城镇污水处理厂分为A、B、C、D、E、F五类，如下表：1、污水处理厂的人员配置要求2、污水处理厂工艺管理要求1）工艺技术规程：城镇污水处理厂应执行CJJ60-94《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》制定各工艺段运行管理技术规程及工艺技术参数控制范围。主要工艺段包括：提升：含粗格栅间、提升泵房及尾水排放等设施；水处理：含细格栅间、沉砂池、初次沉淀池（水解池）、生化池、二次沉淀池、回流污泥泵房、鼓风机房等工艺设施；消毒：包括加氯接触消毒池、紫外消毒渠或其它消毒设施；污泥处理处置：包括污泥浓缩池、污泥消化、储泥池、污泥脱水机房及其它相关工艺设施（注：污泥消化包括污泥消化池、锅炉房、沼气柜、沼气压缩机房、沼气利用设施等）；除臭与降噪：与除臭和降噪相关的工艺设施；中水利用：与中水利用相关的工艺设施；深度处理：与深度处理相关的工艺设施；2、污水处理厂工艺管理要求2）污水处理量：已投入运行的城镇污水处理厂一年内污水处理量应达到建设规模的60%，三年内污水处理量应达到建设规模的75%；城镇污水处理厂全年正常运行天数不低于347天。3）排放口：城镇污水处理厂排放口应符合环保部门的环评批复要求。4）噪音及臭味：城镇污水处理厂噪声控制必须按GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》执行。城镇污水处理厂臭味控制必须按GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》执行。5）运行记录及统计报表：城镇污水处理厂应按时做好各岗位运行记录和统计报表，生产日记录表至少应包括以下内容：污水量、污泥量及含水率、水质、药耗、电耗、生产工艺有关的运行参数及相关情况；出现异常情况时，应记录时间、地点、原因分析及处理情况，并应统计汇总每天、每月及年度水质、水量、能耗、药耗、污泥处理处置量情况。2、污水处理厂工艺管理要求岗位运行记录及统计报表数据应准确无误，字迹清晰，妥善保管。其中岗位运行记录保管期限不低于三年，统计报表应长期保存；中控系统和进出厂水水质在线记录应有备份，并至少有效保存一年以上。6）工艺分析：生化池必须配置溶氧仪等对工艺调控起指导作用的在线仪表。每日应对生化池SV%、SVI、MLSS、镜检以及进出水水质等项目进行分析。7）运行成本分析：每月应进行生产运行成本分析，至少应包括以下内容：人员数量、污水处理量、污泥产量及含水率、水电费、运输费、药剂费、维修费及其它与生产相关的费用等。3、污水处理厂水质管理要求1）排放标准：应同时满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》和该项目环保部门环评批复要求。2）水质考核指标：对城镇污水处理厂运行考核主要以CODcr、BOD5、SS、TP、NH3-N、TP、pH、色度、粪大肠菌群数等九项考核指标。其余基本控制项目和选择控制项目按当地环保部门要求执行。3）化验室的建立：城镇污水处理厂应建立化验室，并具备天平间、分析室、仪器室和微生物培养间等功能室，以满足水质考核指标项目的检测需要。不能自检的水质项目应委托取得省级以上计量认证资格的且具备检测项目所要求的检测能力的检测机检测。4）化验室管理制度：建立危险化学品、剧毒物的申购、储存、领取、使用、销毁等管理制度；建立质控体系，以保证监测数据的准确性。5）化验室仪器和设备：正确配备检测仪器和设备，检测能力应满足水质考核指标项目的检测需要。3、污水处理厂水质管理要求6）化验室记录和报表：规范化验室原始记录的编制、填写和存档。检测记录应包含足够的信息以保证其能够再现。每月编制进、出厂水水质检测报表。7）水质分析方法：水质检测项目的分析方法应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的规定执行。8）在线监测：城镇污水处理厂进水口必须安装CODcr、pH等在线检测设备，出水排放口必须安装流量、CODcr、NH3-N、TP等在线检测设备，并与建设、环保等行政主管部门联网。9）采样点：设置固定的进出厂水采样点，在总进水口处取进厂水水样，出厂水采样点应设在工艺处理末端的排放口，可使用自动采样机或采样器在固定水深进行采样，所采水样应具有代表性。10）采样频率：每2小时一次，24小时作一个混合样。11）项目检测周期：按下表执行。3、污水处理厂水质管理要求3、污水处理厂水质管理要求4、污水处理厂污泥管理要求1）污泥处理处置要求：城镇污水处理厂污泥处理处置应执行国家住房和城乡建设部、环境保护部、科学技术部联合制定的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》规定，并执行环评批复的污泥处置方式。2）污泥的运输：城镇污水处理厂、污泥运输单位和各污泥接收单位应建立污泥转运联单制度，做到出厂污泥量、承运量、接收处置量相符，以保证污泥处理处置处于有效的监控状态；污泥处理处置运营单位应建立完备的检测、记录、存档和报告制度，并对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告，相关资料至少保存5年。3）污泥的检测：城镇污水处理厂脱水后的污泥含水率不得超过80%，脱水后污泥须按下表检测周期进行分析化验。4）污泥中的污染物控制指标：按污泥处置方式应执行下列规定：污泥应进行稳定化处理，并达到GB18918-2002《城镇污水