城镇污水处理袁中军

城镇污水处理技术

一、城镇污水处理概论

城市污水的组成：生活污水工业废水入渗地下水（合流制排水系统的初期雨水）城市污水的污染指标：感观指标：浊、色、嗅、味、温物理化学指标：pH、SS、BOD、COD、毒物指标生物指标：细菌总数、粪大肠菌群数、病毒水体污染分类和危害

水体物理性污染和危害（水温、色度、SS）水体无机物污染和危害氮、磷污染和水体富营养化重金属污染和食物链的富集、迁移、转化水体有机物污染和危害有机物污染（微生物耗氧导致水质恶化）油类污染（油膜覆盖导致水生态恶化）毒性有机物污染（对人类和水生物的危害）水体病原微生物污染和危害城镇污水处理基本方法

污水一级处理和一级强化处理处理对象：悬浮物（SS），部分有机物处理方法：格栅截留，重力分离处理构筑物：格栅沉砂池沉淀池城镇污水处理的基本方法

污水二级处理（生物处理）处理对象：胶体和溶解性有机物（BOD,COD），氮，磷处理方法：生物法（脱氮除磷），化学法处理构筑物：活性污泥法（传统法，AAO法，氧化沟，SBR）生物膜法（曝气生物滤池，接触氧化法）城镇污水处理基本方法

污水三级处理（深度处理）处理对象：进一步去除氮、磷、SS和有机物（BOD,COD）处理方法：生物法，物化法，物理法处理构筑物：生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池，MBR混凝＋沉淀＋过滤（CMF）活性炭吸附过滤电渗析，反渗透城镇污水处理基本方法

污水处理厂污泥处理处理目的：减量化，无害化，稳定化，资源化处理方法：物理法，化学法，生物法处理构筑物：浓缩池，浓缩机械消化池，沼气利用设备污泥脱水机械污泥干化焚烧设备城镇污水处理的基本方法

典型污水二级处理工艺流程图二、污水物理处理

物理处理法去除对象：粗大漂浮物悬浮物（SS）物理处理法常用工艺和设备筛滤截留——格栅，筛网，过滤重力分离——沉淀，气浮沉淀分类

自由沉淀（平流沉砂池）絮凝沉淀（初沉池）拥挤沉淀（二沉池）压缩沉淀（污泥浓缩池）沉砂池类型和构造特点

平流式沉砂池浅池，平流，流速、时间控制工艺尺寸，重力沉砂；多斗贮砂，重力、水力排砂。曝气沉砂池方形断面，曝气旋流，摩擦碰撞，强化分离，水流正交，挡板隔渣；坡底、边槽集砂，移动式机械刮吸排砂。机械旋流沉砂池（比式沉砂池，多尔沉砂池）钟形断面，切向进水，机械旋流，强化分离；中心砂斗，气提排砂。曝气沉砂池构造原理示意图

空气管曝气头集砂槽I=0.1-0.5沉淀池类型和构造特点

平流式沉淀池【斜板（管）沉淀池】竖流式沉淀池辐流式沉淀池三种沉淀池的特点及适用条件（表2－7－3）辐流式初沉池和二沉池的主要区别初沉池二沉池处理目的去除SS回收活性污泥SS浓度200-400mg/L2000-4000mg/L沉淀类型絮凝沉淀拥挤沉淀表面负荷1.5～4.5m3/m2.h0.6～1.5m3/m2.h设计沉速1.5～4.5m/h0.6～1.5m/h沉淀时间0.5～2.0h1.5～4.0h堰上负荷≤2.9L/s.m≤1.7L/s.m排泥方式间歇、重力连续、虹吸排泥机械半桥式刮泥机全桥式刮、吸泥机污泥含水率95～97%99～99.2%浮渣挡板必须设可不设（宜）辐流式沉淀池不做解释三、污水生物处理

活性污泥法的基本理论和工艺设计生物除磷脱氮基本原理和工艺设计生物膜法的基本原理和工艺设计

活性污泥处理系统基本流程

活性污泥法的基本流程向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时间以后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它有巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性污泥。将活性污泥进行沉降分离，上清液出水达标排放，污泥进行回流，剩余污泥排放。活性污泥的组成

微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微生物是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个生态系。活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般为0.02～2mm，含水率一般为99.2～99.8％，密度因含水率不同而异，一般为1.002～1.006g/cm3。细菌是活性污泥组成和净化功能的中心，是微生物的最主要部分。污水中有机物的性质决定那些种属的细菌占优势。活性污泥净化污水反应过程

活性污泥法主要设计参数

污泥浓度(MLSS)混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）污泥容积指数（SVI）污泥沉降比（SV）污泥龄（D）活性污泥法主要设计参数

（1）混合液悬浮固体浓度(MLSS)，也称为污泥浓度。单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。一般活性污泥法中，MLSS浓度一般为2～5g/L。

（2）混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)

指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L。活性污泥法主要设计参数

（3）污泥体积指数(SVI)

也称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经30min静置沉降后，沉降污泥体积中1g干污泥所占的容积的毫升数，单位为mL/g。它与污泥沉降比有如下关系：

SVI=(SV×10)/MLSS

式中：X的单位为g/L，SVI以百分数代入。SVI是判断活性污泥沉降性能和生物活性的指标，正常活性污泥的SVI应在80－150之间，一般为120左右；SVI<80，说明活性污泥中无机成分增多，活性降低；SVI>150，说明活性污泥沉降性能变差，有膨胀趋势；活性污泥法主要设计参数

(4)污泥沉降比（SV）是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒中至满刻度，静置沉淀30分钟后，沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%）因为污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。也可以15分钟为准。污泥沉降比SV30是一个很重要的指标，通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等。一般曝气池中SV％正常值为20%~30%

活性污泥法主要设计参数

（5）泥龄（θc）也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（SRT）。指每日新增长的活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池全部活性污泥平均更新一次所需要的时间，或曝气池内活性污泥的总量与每日排放污泥量之比，单位：d。普通活性污泥法的泥龄一般采用5～15d。活性污泥法常用运行方式传统活性污泥法处理系统（普通曝气）阶段曝气活性污泥法处理系统吸附再生活性污泥法处理系统延时曝气活性污泥法处理系统完全混合活性污泥法处理系统深井曝气活性污泥法处理系统纯氧曝气活性污泥法处理系统活性污泥法常用运行方式的主要工艺特征

类别主要工艺特征普通曝气推流式，长方折流廊道形，污泥增长曲线上某一段，曝气池与二沉池分建，鼓风曝气阶段曝气推流式，长方折流廊道形，多点进水或渐减曝气，改善传统活性污泥法存在的负荷不均和需氧--供氧失调的弊端吸附再生推流式，长方折流廊道形，进水口在曝气池中部某一点，充分利用活性污泥的初期吸附能力，提高效率，减少体积延时曝气推流式，长方折流廊道形，污泥增长曲线末端，污泥负荷低，停留时间长，出水水质好，剩余污泥量少且稳定完全混合完全混合，圆或方形，污泥增长曲线上某一点，曝气池与二沉池合建，表面曝气深井曝气圆形深井构造，曝气提升循环流动，氧利用率高，高效高负荷纯氧曝气多室串联，密闭纯氧曝气，气体循环，氧利用率高，混合液浓度高，容积负荷高，污泥沉降性能好，剩余污泥量少氧化沟处理系统

不常用，不做讲解SBR处理系统的工作原理

空气处理水进水时段进水曝气时段沉淀时段排水时段闲置时段空气SBR处理系统的主要特点

常用工艺类型：(CASS,CAST,ICEAS等）通过时间上的推流排序，在同一反应器内完成活性污泥处理过程；工艺组成简单，无需二沉池和污泥回流设备，建设费用和运行费用降低；污泥的SVI值低，沉淀性能好，不易膨胀；通过对运行方式的调节，可在同一反应器内实现除磷脱氮；应用电动阀门、液位计等自控仪表，可实现工艺过程自动化控制。生物膜法

不做解释污水脱氮除磷处理

污水常规二级生物处理（活性污泥法、生物膜法），还含有相当数量的污染物质，如：BOD、COD、SS、氮、磷、重金属等。会导致水体的富营养化；会导致水质恶化，使其遭到破坏；不能满足回用要求。要使污水处理水质满足以上要求，必须进行脱氮除磷处理。污水脱氮除磷处理的对象、

目标与技术处理目的处理对象水质指标主要处理技术排放水体再生回用有机物悬浮状态SS混凝沉淀、过滤溶解状态BODCODTOC膜生物反应器活性炭吸附臭氧氧化防止富营养化植物性营养盐类氮T－NNH3－N生物脱氮磷PO4－PT－P化学除磷生物除磷再生回用微量成分溶解性无机物无机盐类电导率Mg、Ca、Cl离子反渗透、电渗析离子交换微生物细菌、病毒氧化、消毒生物脱氮原理生物脱氮过程：含氮化合物硝化反应过程氧NO-3N2硝化细菌碳反硝化细菌反硝化反应过程A/O前置生物脱氮工艺N2污泥回流剩余污泥原污水曝气池空气沉淀池处理水脱氮池内回流AAO生物脱氮除磷工艺N2污泥回流（含磷污泥）剩余污泥原污水曝气池空气沉淀池处理水缺氧池厌氧池氨化、放磷脱氮除BOD、硝化、吸收磷内回流（200％）污水消毒处理污水消毒技术的优缺点比较及选择消毒方法优点缺点适用条件臭氧消毒效率高去除有机物、色、味投资大、成本高设备管理复杂卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠现场生产，直接投配，使用方便，易于控制。次氯酸钠发生器和投配设备设备管理复杂中、小型污水处理厂紫外线消毒效率高安全方便电能消耗大管网中再污染问题污水处理厂四、污泥的处理污水处理过程中产生的污泥量大（城市二级污水处理厂产生的污泥量约占处理水量的0.3%－0.5%，按含水率97％计）、浓度高（含水率99－95%）、成分复杂（有机物、无机物、细菌、病原微生物、重金属）、危害大（腐化发臭，二次污染），必须及时有效地进行处理和处置。污泥处理的目的是使污泥减量化、无害化及资源化。保证污水处理厂的正常运行；使易腐化发臭的有机物得到稳定处理并妥善处置；使有毒有害物质得到妥善处置；使有用物质得到回收或综合利用。

污泥处理的工艺流程污泥浓缩机械脱水最终处置污泥浓缩自然干化堆肥农肥污泥浓缩自然干化最终处置消化污泥浓缩机械脱水最终处置消化污泥浓缩机械脱水干燥焚烧消化最终处置污泥的来源与分类栅渣和沙砾：格栅、沉砂池、初沉池（浮渣）、气浮池（浮渣）污泥：初沉污泥：初次沉淀池剩余污泥：二次沉淀池（活性污泥法）腐殖