第一章+污废水处理

第一章污废水处理与维护管理概述《污废水处理设施运行管理》1

第一章污废水处理与

维护管理概述一、污水分类（C）二、排水系统体制（A）三、排水系统的基本组成（A）四、污废水的性质与水质指标（B）五、水环境法规与标准（A）六、减少污废水排放量和降低污染物浓度的途径（B）七、污废水处理基本方法与系统（C）八、污水再生利用（B）九、污废水处理厂（站）的维护概述（A）十、污废水处理厂（站）的运行管理概述（B）2一、污水分类（C）

1.1污水的概念

1.2污水的分类31.1污水的概念

人类在生活和生产中需要用大量的水，这些水在使用过程中，受到了不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，故将其称为污水。

《水质词汇》（GB6816-86）

[1.2.1废水wastewater]

生产过程中使用后排放的或产生的水，这种水对该过程无进一步直接利用的价值。

[1.2.5污水sewage]

来自居住区的生活污水，水流中夹带和溶解着许多废弃物质。41.2污水分类

（一）生活污水

生活污水是指居民在日常生活中排出的废水。含有大量有机物和病原微生物。（二）工业废水

工业废水是指生产过程中排出的废水，它包括生产废水和生产污水。

按生产行业分：治金废水、造纸废水、制革废水……

按含污染物种类分：无机废水、有机废水按含污染物的成分：酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水……

按处理难易程度分：易处理危害小、易生物降解无明显毒性、难生物降解又有毒性（三）降水降水是指地面径流的雨水和融化的冰雪水。特点：来势猛、径流量大。比较清洁。初期雨水污染较重，需要适当处理。5二、排水系统体制（A）

概念：污水采用管渠系统进行排除的，不同的排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。排水体制分为：分流制、合流制、混合制。62.1分流制排水系统：

定义：排除生活污水及工业废水和排除雨水分别采用各自独立的排水系统。可分为完全及不完全分流制排水系统。仅将生活污水和工业废水收集和输送到污水厂内，管线尺寸小，污水厂建设规格合理，容易形成完备的处理系统，有利于水环境保护。缺点是水质较差的初期雨水通过雨水管道直接排放水体造成污染。72.2合流制排水系统：

定义：生活污水、工业废水以及雨水在同一管道系统内排除。包括直泄式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。

合流制将全部城市污水收集输送到污水处理厂集中处理，达标排放，效果好。实际上合流制干管尺寸相应地增大，污水处理厂的规模要求也大，整体建设费用高，往往迟滞了管线与污水处理厂工程建设速率，形成污水不完全收集处理。82.3混合制排水系统：

定义：在同一城市中，既有合流制排水系统也有分流制排水系统，称为混合制排水系统。早期的下水道系统大部分是合流制，后建的下水道系统多为分流制。大城市的市中心区多为合流制，市郊新区多为分流制。北京、上海、天津等大城市即为此种混合制排水系统。9三、排水系统的基本组成

（A）3.1城市污水排水系统的基本组成3.2工业废水排水系统的基本组成3.3雨水排水系统的基本组成3.4合流制排水系统的基本组成103.1城市污水排水系统的基本组成：

①室内排水系统及设备；②室外污水管渠系统；③污水泵站及压力管道；④污水处理厂；⑤排出口及事故排出口11城市污水排水系统总平面示意图123.2工业废水排水系统的基本组成

①车间内部管道系统和设备；②厂区管渠系统；③厂区污水泵站及压力管道；④废水处理站；⑤出水口13工业区排水系统总平面布置图143.3雨水排水系统的基本组成

①房屋雨水管道系统；②街区雨水管渠系统；③街道雨水管渠系统；④排洪沟；⑤雨水排水泵站；⑥雨水出水口。15四、污废水的性质与水质指标（B）

4.1污废水的物理性质及指标4.2污废水的化学性质及指标4.3污废水的生物性质及指标164.1污废水的物理性质及指标

物理性质及指标包括：①水温②色度③臭味④固体含量174.1.1水温污废水的水温，对污废水的物理性质、化学性质及生物性质有直接的影响。所以水温是污废水水质的重要物理性质指标之一。根据统计资料表明，各地的生活污水的年平均温度约在10℃～20℃之间。生产污水的水温与生产工艺有关，变化很大。故城市污水的水温，与排入排水系统的生产污水性质、所占比例有关。污水的水温过低(如低于5℃)或过高(如高于40℃)都会影响污水的生物处理的效果。184.1.2色度生活污水的颜色常呈灰色。但当污水中的溶解氧降低至零，污水所含有机物腐烂，则水色转呈黑褐色并有臭味。生产污水的色度视工矿企业的性质而异，差别极大，如印染、造纸、农药、焦化、冶金及化工等生产污水，含有各自的特殊颜色，往往给人以不悦的感观。色度由悬浮固体、胶体或溶解物质形成。悬浮固体形成的色度称为表色。胶体或溶解物质形成的色度称为真色。水的颜色用色度作为指标。194.1.3臭味生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。臭味给人以不悦的感觉，甚至会危及人体生理，造成呼吸困难、倒胃胸闷、呕吐等。故臭味也是物理性质的主要指标。204.1.4固体含量

按存在形态的不同可分为：悬浮、胶体和溶解的三种。按性质的不同可分为有机物、无机物与生物体三种。固体含量用总固体量作为指标(英文缩写为TS)。把一定量水样在105℃～110℃烘箱中烘干至恒重，所得的重量即为总固体量。悬浮固体（SS）：水样用滤纸过滤后，被滤纸截的滤渣。可以分为挥发性悬浮固体（VSS）和非挥发性悬浮固体（NVSS）。胶体和溶解性固体：水样用滤纸过滤后，滤液中存在的固体。

214.2污废水的化学性质及指标

污废水中的污染物质，按化学性质可分为无机物与有机物；按存在的形态可分为悬浮状态与溶解状态。

224.2.1无机化学性质及指标

无机化学性质及指标包括：①酸碱度；②氮、磷；③硫酸盐与硫化物；④氯化物；⑤非重金属无机有毒物质；⑥重金属离子。

234.2.1.1酸碱度

酸碱度用pH值表示。pH值等于氢离子浓度的负对数。当pH超出6～9的范围时，会对人、畜造成危害，并对污水的物理、化学及生物处理产生不利影响。尤其是当pH低于6的酸性污水，对管渠、污废水处理构筑物及设备产生腐蚀作用。因此pH是污水化学性质的重要指标。碱度指污废水中含有的能与强酸产生中和反应的物质。包括氢氧化物碱度、碳酸盐碱度以及重碳酸盐碱度。244.2.1.2氮、磷

氮、磷是植物的重要营养物质，也是污废水进行生物处理时微生物所必需的营养物质，主要来源于人类排泄物及某些工业废水。氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因。

25（1）氮及其化合物

污水中含氮化合物有四种：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。四种含氮化合物的总量称为总氮(英文缩写为TN，以N计)。有机氮很不稳定，容易在微生物的作用下，分解成其他三种。在无氧的条件下，分解为氨氮；在有氧的条件下，先分解为氨氮，再分解为亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。因此把含氮化合物列在无机污染物中加以论述。凯氏氮(英文缩写为KN)是有机氮与氨氮之和。凯氏氮指标可以用来判断污废水在进行生物法处理时，氮营养是否充足的依据。生活污水中凯氏氮含量约40mg/L(其中有机氮约15mg/L，氨氮约25mg/L)。氨氮过高时，如超过1600mg/L(以N计)，对微生物的生活活动产生抑制作用。26（2）磷及其化合物

污废水中含磷化物可分为有机磷和无机磷两类。有机磷的存在形式主要有：葡萄糖-6-磷酸，2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等；无机磷都以磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐等。生活污水中有机磷含量约为3mgL，无机磷含量约为7mg/L。274.2.1.3硫酸盐与硫化物

污废水中的硫酸盐用硫酸根表示。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、造纸和发酵等工业废水，含有较高硫酸盐，浓度可达1500～7500mg/L。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硫酸，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。污水生物处理的硫酸盐允许浓度为1500mg/L。硫化物为还原性物质，主要危害是产生恶臭的H2S气体、消耗污水中的溶解氧等。284.2.1.4氯化物生活污水中的氯化物主要来自人类排泄物，每人每日排出的氯化物约5～9g。工业废水(如漂染工业、制革工业等)以及沿海城市采用海水作为冷却水时，都含有很高的氯化物。氯化物含量高时，对管道及设备有腐蚀作用；如灌溉农田，会引起土壤板结；氯化钠浓度超过4000mg/L时对生物处理的微生物有抑制作用。294.2.1.5非重金属无机有毒物质

非重金属无机有毒物质主要是氰化物(CN)与砷(As)。氰化物

污废水中的氰化物主要来自电镀、焦化、高炉煤气、制革、塑料、农药以及化纤等工业废水，含氰浓度约在20～80mg/L之间。氰化物是剧毒物质，人体摄入致死量是0.05～0.12g。氰化物在污水中的存在形式是无机氰(如氢氰酸、氰酸盐)及有机氰化物(称为腈，如丙烯腈C2H3CN)。砷化物污废水中的砷化物主要来自化工、有色冶金、焦化、火力发电、造纸及皮革等工业废水。砷化物在污废水中的存在形式是无机砷化物(如亚砷酸盐、砷酸盐)以及有机砷(如三甲基砷)。对人体的毒性排序为有机砷>亚砷酸盐>砷酸盐。砷会在人体内积累，属致癌物质(致皮肤癌)之一。304.2.1.6重金属离子

重金属指原子序数在21～83之间的金属或相对密度大于4的金属。污水中重金属主要有汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、铁(Fe)、锰(Mn)等。生活污水中的重金属离子主要来源于人类排泄物；工业废水的重金属离子来源于冶金、电镀、陶瓷、玻璃、氯碱、电池、制革、照相器材、造纸、塑料及颜料。微量浓度重金属离子，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，特别是汞、镉、铅、铬、砷以及它们的化合物，称为“五毒”。污废水中含有的重金属难以净化去除。在污废水处理的过程中，重金属离子浓度的60％左右被转移到污泥中。314.2.2有机化学性质及指标

生活污水所含有机物主要来源于人类排泄物及生活活动产生的废弃物、动植物残片等；主要成分是碳水化合物、蛋白质与尿素及脂肪；食品加工、饮料等工业废水中有机物成分与生活污水基本相同，其他工业废水所含有机物种类繁多。有机物按被生物降解的难易程度，可分为两类4种：第一类是可生物降解有机物，可分为对微生物无毒害或抑制作用和对微生物有毒害或抑制作用两种。第二类是难生物降解有机物，也可分为对微生物无毒害或抑制作用和对微生物有毒害或抑制作用两种。上述两类有机物的共同特点是都可被氧化成无机物。第一类有机物可被微生物氧化；第二类有机可被化学氧化或被经驯化、筛选后的微生物氧化。324.2.2.1有机化学性质及指标

有机物化学性质包括：

①碳水化合物②蛋白质与尿素③脂肪和油类④酚⑤有机酸、碱⑥表面活性剂⑦有机农药⑧取代苯类化合物

33（1）碳水化合物污废水中的碳水化合物包括糖、淀粉、纤维素和木质素等。主要成分是碳、氢、氧。其中淀粉较为稳定，但都属于可生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。34（2）蛋白质与尿素蛋白质由多种氨基酸化合物结合而成，分子量可达2万至2000万。主要成分是碳、氢、氧、氮，其中氮约占16%。蛋白质不很稳定，可发生不同形式的分解，属于可生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。蛋白质与尿素是生活污水中氮的主要来源。35（3）脂肪和油类生活污水中的脂肪与油类来源于人类排泄物及餐饮业洗涤水(含油浓度可达400～600mg/L，甚至1200mg/L)，包括动物油与植物油。属于难生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。矿物油来源于炼油、石化、焦化、煤气发生站等行业，属于难生物降解有机物，对微生物有毒害或抑制作用。油脂在污水中存在的物理形态有5种：

(a)漂浮油(b)机械分散态油

(c)乳化油(d)附着油(e)溶解油(a)(b)(c)(d)类油脂一般可用隔油、气浮或沉淀等物理方法去除，(e)类油可用生物法或气浮法去除。36（4）酚酚来源于炼油、石油化工、焦化、合成树脂、合成纤维等工业废水。挥发酚包括苯酚、甲酚、二甲苯酚等，属于可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。不挥发酚包括间苯二酚、邻苯三酚等多元酚，属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。酚的水溶液与酚蒸气易被皮肤或呼吸道吸入人体引起中毒。37（5）有机酸、碱有机酸工业废水含有短链脂肪酸、甲酸、乙酸和乳酸。人造橡胶、合成树脂等工业废水含有机碱，包括吡啶及其同系物质。都属于可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。38（6）表面活性剂生活污水与表面活性剂制造工业废水，含有大量表面活性剂。表面活性剂有两类：一是烷基苯磺酸盐，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；二是烷基芳基磺酸盐，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。磷是致水体富营氧化的主要元素之一。

39（7）有机农药有机农药有两大类，即有机氯农药与有机磷农药。有机氯农药(如DDT、六六六等)毒性极大且难分解，会在自然界不断积累，造成二次污染，故我国于20世纪70年代起禁止生产与使用。现在普遍采用有机磷农药(含杀虫剂与除草剂)，约占农药总量的80%以上，种类有敌百虫、乐果、敌敌畏、甲基对硫磷、马拉酸磷及对硫磷等，毒性大，属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害与抑制作用。40（8）取代苯类化合物苯环上的氢被硝基、胺基取代后生成的芳香族卤化物称为取代苯类化合物。取代苯类化合物主要来源于染料工业废水(含芳香族胺基化合物，如偶氮染料、蒽醌染料、硫化染料等)、炸药工业废水(含芳香族硝基化合物，如三硝基甲苯、苦味酸等)以及电器、塑料、制药、合成橡胶等工业废水(含聚氯联苯PCB、联苯氨、稠环芳烃PAH、萘胺、三苯磷酸盐、丁苯等)。都属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害和抑制作用。414.2.2.2有机物污染指标

有机物种类繁多，现有的分析技术难以区分并定量。但可根据上述的都可被氧化这一共同特性，用氧化过程所消耗的氧量作为有机物总量的综合指标，进行定量。有机物污染指标包括：

①生化需氧量（BOD）

②

化学需氧量（COD）

③总有机碳（TOC）

42（1）生物化学需氧量或生化需氧量BOD

在水温为20℃的条件下，由于微生物(主要是细菌)的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量或生化需氧量。生物化学需氧量代表了第一类有机物，即可生物降解有机物的数量。43生物化学需氧量的缺点

以BOD5作为有机物的浓度指标，存在着一些缺点：

(a)测定时间时间太长，难以及时指导生产；

(b)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；

(c)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。为了克服上述缺点，可采用化学需氧量指标。44（2）化学需氧量COD

COD的测定原理是用强氧化剂(我国法定用重铬酸钾)，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2和H2O，所消耗的氧量，即称为化学需氧量，一般简写为COD。由于重铬酸钾的氧化能力极强，可较完全地氧化水中各种性质的有机物，此外，也可用高锰酸钾作为氧化剂。化学需氧量COD的优点是较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小时，且不受水质的限制。缺点是不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物，直接从卫生学角度阐明被污染的程度。此外，污水中存在的还原性无机物(如硫化物)被氧化也需消耗氧，所以COD值也存在一定误差。45化学需氧量COD

上述分析可知，COD的数值大于BOD5，两者的差值大致等于难生物降解有机物量。差值越大，难生物降解的有机物含量越多，越不宜采用生物处理法。因此BOD5/COD的比值，可作为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准。故把BOD5/COD的比值称为可生化性指标，比值越大，越容易被生物处理。一般认为比值大于0.3的污废水，才适于采用生物处理。46（3）总有机碳TOC

总有机碳TOC是目前国内外开始使用的另一个表示有机物浓度的综合指标。TOC是在高温条件（900℃）下将水中有机物燃烧氧化计算出的总含碳量。难生物降解有机物不能用BOD作指标，只能用COD、TOC等作指标。474.3污废水的生物性质及指标

污废水中的微生物以细菌与病菌为主。生活污水、食品工业污水、制革污水、医院污水等含有肠道病原菌(痢疾、伤寒、霍乱菌等)、寄生虫卵(蛔虫、蛲虫、钩虫卵等)、炭疽杆菌与病毒(脊髓灰质炎、肝炎、狂犬、腮腺炎、麻疹等)。如每克粪便中约含有个传染性肝炎病毒。因此了解污水的生物性质有重要意义。污废水的生物性质及指标包括：①大肠菌群数与大肠菌群指数；②病毒；③细菌总数。484.3.1大肠菌群数与大肠菌群指数大肠菌群数(大肠菌群值)是每升水样中所含有的大肠菌群的数目，以个/L计；大肠菌群指数是查出1个大肠菌群所需的最少水量，以毫升(mL)，可见大肠菌群数与大肠菌群指数是互为倒数。若大肠菌群数为500个/L，则大肠菌群指数为1000/500等于2mL。大肠菌群数做为污水被粪便污染程度的卫生指标的原因：（a）大肠菌与病原菌的生活习性及在外界环境中的存活时间相同。（b）大肠菌数量多，容易培养检验。494.3.2病毒污水中已被检出的病毒有100多种。检出大肠菌群，可以表明肠道病原菌的存在，但不能表明是否存在病毒及其他病原菌(如炭疽杆菌)。因此还需要检验病毒指标。病毒的检验方法目前主要有数量测定法与蚀斑测定法两种。504.3.3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。因此用大肠菌群数、病毒及细菌总数等3个卫生指标来评价污染的严重程度就比较全面。51五、水环境法规与标准

（A）

5.1环境保护立法

5.2水污染防治立法

5.3污水排放标准5.4其他水环境标准

525.1环境保护立法

我国自1979年颁布《中华人民共和国环境保护法(试行)》，并于1989年12月26日经第七届全国人民代表大会常务委员会通过《中华人民共和国环境保护法》。我国的环境保护三大政策：预防为主、防治结合；污染者出资治理和强化环境管理。

53环境保护法律体系我国环境保护法律体系可分为纵向体系与横向体系两项。

(1)环境保护法律的纵向体系我国环境保护立法，从纵向分共有6个层次：即环境保护根本法层次、基本法层次、单行法层次、行政法规层次、部门规章层次和地方性法规(规章)层次。

(2)环境保护立法的横向体系我国环境保护立法的横向体系，涉及水资源，水环境，水污染防治，给水排水的法律、法规。545.2水污染防治立法

为防治水污染，保护和改善环境，以保障人体健康，保证水资源有效利用，我国1984年5月颁布首部《水污染防治法》，1996年5月进行了修正。合理利用水资源，建设项目环境影响评价制，“三同时”，排污申报登记制，排污收费，总量控制，限期治理，城市污水集中处理等制度。

555.3污水排放标准

应对以下几项污水排放标准有所了解：①污水综合排放标准（GB8978-1996）

两类污染物，69种污染物；分为三级标准

②城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）

防治水污染的基础设施，也是水污染物重要的排放源③行业水污染物排放标准④污水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）565.4其他水环境标准

(1)地表水环境质量标准(GB3838—2002)(2)海水水质标准(GB3097-82)(3)景观娱乐用水水质标准(GB12941-91)(4)地下水质量标准(GB/T14848-93)(5)农田灌溉水质标准(GB5084-92)(6)污水再生利用水质控制指标57六、减少污废水排放量和降低

污染物浓度的途径

（B）减少污废水排放量和降低污染物浓度的途径：

①减少废水量：废水分流、节约用水、更改生产流程、避免间断排出工艺过程废水；

②降低废水浓度：更新生产工艺、改进装置的结构和性能、废水分流系统、废水的均质、回收副产品、控制废水的比例、排水系统的监控；

③采用清洁生产工艺。

58七、污废水处理基本方法与系统

（C）

7.1污废水处理基本方法概述

7.2污废水处理工艺流程

7.3污废水处理工艺流程的选定7.4污泥处理与处置

597.1污废水处理基本方法概述

7.1.1污废水处理的原则7.1.2污废水处理的基本方法7.1.3城市污水处理程度分级607.1.1污废水处理原则污废水处理原则是将污废水中所含的各种污染物质与水分离或加以分解，使其变质而失去污染物质的特性。

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7.1.2污废水处理的基本方法污废水处理的基本方法就是采用各种技术手段，将污废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。现代污废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三类。

62（1）物理处理法

概念：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。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。63（2）化学处理法

概念：利用化学反应的作用，分离回收污废水中处于各种形态的污染物质(包括悬浮的、溶解的、胶体的等)。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。上述两种方法合并称为物理化学处理法。64（3）生物化学处理法

概念：利用微生物代谢作用，使污废水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类：好氧氧化法和厌氧还原法。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；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，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水。除上述两类生物处理法外，还有利用池塘和土壤处理的自然生物处理法。既稳定塘和土地处理两种方法。

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7.1.3

城市污水处理程度分级现代城市污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和深度处理。一级处理是主要去除污水中的漂浮物和悬浮物的净化过程，主要为沉淀。二级处理为污水经一级处理后，用生物方法继续去除没有沉淀的微小粒径的悬浮物、胶体物和溶解性有机物质以及氮和磷的净化过程。只去除有机物的称普通二级处理，去除有机物外，同时去除氮和磷的称为二级强化处理。深度处理为进一步去除二级处理未能去除的污染物的净化过程。深度处理通常由以下处理单元优化组合而成：混凝沉淀(气浮)、吸附、离子交换、膜技术等。667.2污废水处理工艺流程

城市污水处理的典型流程：677.3污废水处理工艺流程的选择一般的选择方法：①有机废水处理方法选择（预处理、可生化性）②无机废水处理方法选择（自然沉淀、混凝沉淀、氧化还原、溶解性物质去除）③深度处理方法选择（吸附、离子交换、膜分离）④更改生产工艺有毒物质处理工艺方法的选择：主要采用处理实验的方法来确定处理单元功能、工艺条件、工艺参数以及所能达到处理效果等。687.4污泥处理与处置7.4.1污泥的分类：污泥是污水处理过程中的产物。污泥按成分不同分为：（1）污泥：以有机物为主要成分的称为污泥。污泥的性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小(约为1.02～1.006)，含水率高，且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。（2）沉渣：以无机物为主要成分的称为沉渣。沉渣的主要性质是颗粒较大，比重较大(约为2左右)，含水率低且易脱水，流动性差。沉沙池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物均属于沉渣。7.4.2污泥处理与处置方法：城市污水处理产生的污泥含有大量有机物，富有肥分，可以作为农肥使用。但又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等，需要作稳定与无害化处理。污泥处理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(如消化气利用、污泥农业利用等)、最终处置(如干燥、焚烧、填地、投海、建材等)。69八、污水再生利用（B）

8.1城镇污水的再生利用8.2工业废水处理水的利用708.1城镇污水的再生利用

城镇污水的再生利用考虑以下几点：①污水再生利用原则（总体规划、用户调查）②污水再生利用途径：农林牧渔业用水、城市杂用水、工业用水、环境用水、补充水源用水③再生处理工艺：基本工艺、其他工艺基本工艺包括：消毒、过滤、混凝沉淀等其他工艺包括：吸附、离子交换、膜过滤、BAF、MBR、自然净化系统等718.2工业废水处理水的利用工业废水处理水的利用要考虑以下几方面问题：①制定用水合理化和再利用计划②水的循环和利用方式：再利用、循环使用

再利用：指第一目的用后再用于第二目的循环使用：指在同一目的中反复使用封闭循环系统是最终也是最理想的用水形式；③水的回收处理技术去除悬浮态、胶体态等物质：混凝沉淀、生化、过滤

去除溶解性物质：活性炭吸附、离子交换、膜分离72九、污废水处理厂(站)的维护

管理概述

（A）9.1维护管理的主要任务9.2对维护管理人员的基本要求9.3维护管理的一般要求：运行管理、维护保养739.1维护管理的主要任务

污水处理厂(站)的维护管理是指从接纳污水到净化过程、达标排放的全部过程的管理。主要任务是：

(a)确保所排放的污水符合规定的排放标准或再生利用的水质标准；

(b)使污水处理设施和设备经常处于最佳运行状态；

(c)减少能源和资源的消耗，降低运行成本。749.2对维护管理人员的基本要求维护管理过程中对维护管理人员的基本要求有：

(a)确保维护管理人员的安全与健康；

(b)按有关规程和岗位责任制的规定进行管理；

(c)发现异常时，能指出产生的原因和应采取的措施，并确保污水处理设施和设备能正常运行，充分发挥作用。关于城镇污水处理厂(站)维护管理的技术要求，应达到《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》。759.3维护管理的一般要求9.3.1运行管理运行管理人员必须熟悉本厂处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标。操作人员必须了解本厂处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标。各岗位应有工艺系统网络图、安全操作规程等，并应示于明显部位。运行管理人员和操作人员应按要求巡视检查构筑物、设备、电器和仪表的运行情况。岗位操作人员应按时作好运行记录。数据应准确无误。操作人员发现运行不正常时，应及时处理或上报主管部门。各种机械设备应保持清洁，无漏水、漏气等。水处理构筑物堰口、池壁应保持清洁、完好。根据不同机电设备要求，应定时检查，添加或更换润滑油或润滑脂。各种闸井内应保持无积水。厂(站)必须加强水质和污泥管理。城市污水处理厂(站)应对各项生产指标、能源和材料消耗等准确计量。769.3维护管理的一般要求9.3.2维护保养（1）运行管理人员和维修人员应熟悉机电设备的维修规定。应对构筑物的结构及各种闸阀、护栏、爬梯、管道、支架和盖板等定期进行检查、维修及防腐处理，并及时更换被损坏的照明设备。应经常检查和紧固各种设备连接件，定期更换联轴器的易损件。各种管道闸阀应定期做启闭试验，丝框应经常加注润滑油脂。应定期检查、清扫电器控制柜，并测试其各种技术性能。应定期检查电动闸阀的限位开关、手动与电动的连锁装置。在每次停泵后，应检查填料或油封处的密封情况，进行必要的处理。并根据需要填加或更换填料、润滑油、润滑脂。凡设有钢丝绳的装置，绳的磨损量大于原直径的10%，或其中的一股已经断裂时，必须更换。各种机械设备除应做好日常维护保养外，还应按设计要求或制造厂的要求进行大、中、小修。构筑物之间的连接管道、明渠等应每年清理一次。779.3维护管理的一般要求9.3.2维护保养（2）锅炉、压力容器等设备重点部件的检修，应由安全劳动部门认可的维修单位负责。检修各类机械设备时，应根据设备的要求，必须保证其同轴度、静平衡或动平衡等技术要求。可燃性气体报警器应每年检修一次。各种工艺管线应按要求定期涂饰不同颜色的油漆或涂料。不得将维修设备更换出的润滑油、润滑脂及其他杂物丢入污水处理设施内。维修机械设备时，不得随意搭接临时动力线。建筑物、构筑物等的避雷、防爆装置的测试、维修及其周期应符合电业和消防部门的规定。应定期检查和更换救生衣、救生圈、消防设施等防护用品。78十、污废水处理厂(站)运行管理概述（B）

10.1物理化学处理设施的运行管理10.2生物处理的运行管理10.3厌氧生物处理的运行管理7910.1物理化学处理设施的运行管理物理化学处理设施的运行管理技术包括以下几个部分：①预处理：筛网，沉砂池，调节池，中和设备、pH调整②混凝沉淀③上浮和气浮④过滤⑤氧化还原⑥活性炭吸附⑦膜分离80

10.1.1预处理（1）筛网筛网目的是除去妨碍运行的粗大悬浮物。在工业废水处理领域，筛网有多种形式。筛网的最基本形式是格栅，由一定间隔平行排列的钢条构成。格栅设于明沟之中，去除对象是可能引起泵阻塞的较大悬浮物，经格栅截留后，由人工或机械方式清除沟外。（a）人工格栅：要特别注意场地作业环境的清整，使操作人员能稳定地进行作业。格栅一旦阻塞，水沟水位会上升，造成溢水和电器受潮。因此，要定期巡查，经常清捞筛渣使水流通畅。

81（b）机械格栅：其主要管理工作是对除渣机械进行维护。机械格栅一般是根据格栅前后的水位差或采用定时器自动作间歇运行。装置各部位的动作检查为每日一次，确认有无异常声音，各部位的运行是否平稳等。同时，要对必要部位加油，大修部件要再度油漆，长期停机时，还要每隔2～3日开机运行10分钟。筛网的形式除格栅外，还有转鼓式、振动筛等，用于截除较细小的悬浮物。这类筛网由于孔眼小、易阻塞，大多需要连续除渣。对于传动部位以及筛渣清除部位要每天进行检查，注意有无破损和冲洗喷头阻塞等情况。当筛眼因油脂黏着而受阻时，要用蒸汽或热水溶化。破碎机有时也可取代筛网，将粗大的悬浮物捣成不致给运转造成危害的细小颗粒，再混入水中，破碎机经一定时间运行后，要对刀刃进行打磨或更换。为避免发臭生蝇，清除的筛渣要迅速处置或填埋或焚烧。82

10.1.1预处理（2）沉砂池沉砂池的运行管理工作主要是减少有机物混入和去除尚未固结的沉积砂堆。对于小规模的沉砂池，除砂是采用空气提升器或砂泵。砂泵启动前，要先用加压水冲散砂堆，使有机物洗脱出来。使用机械除砂的沉砂池，要避免因沉砂量过大造成机械过载，导致链带断裂或电机烧坏的情况。另外，长期停机时，要每天短时间开机运行，并对必要部位进行加油，防止生锈。83

10.1.1预处理（3）调节池调节池目的是使原废水的水质和水量均匀化。调节池最常见的故障是浮渣和污泥的堆积。由于原废水直接流入池内，可能发生污泥堆积，减少池的有效容积，并造成污泥固结，浮渣表面干燥，产生恶臭和蝇虫，有时甚至导致硫化氢中毒、缺氧等恶性事故。调节池一般要设置曝气或搅拌装置。这些装置能促进废水混合、水质匀化，同时还能防止污泥堆积。调节池的水位常有变动，因此，在搅拌时要注意对装置进行调整。

84鼓风空气搅拌能有效防止废水的腐败，其供气量应能防止调节池内污泥堆积。调节池的曝气鼓风机最好专用，若与其他水池共用，在调节池水位降低时，空气大量进入调节池，造成其他水池如曝气池送风量不足。射流曝气装置也可以实现有效搅拌，即将水中的泵和喷射器加以组合，利用泵的排出水流和吸入的空气流同时进行曝气混合。对于含挥发性物质和发泡性物质的废水，要避免曝气式搅拌，可以采用潜水搅拌机。在处理含酸废水时，要注意检查调节池的耐酸涂层及衬里，出现问题及时修补。清扫调节池时，要注意换气，防止有害气体和缺氧现象发生。同时，要避免个人单独作业。

10.1.1预处理85

10.1.1预处理（4）中和设备、pH调整中和设备、pH调整的主要管理工作是维护和保养pH计，调整中和剂等。pH计需要定期用标准液进行校正，补充比较电极的电极液，除去电极的污垢。便携式pH计需要在测定前采用标准液进行校正。中和剂的浓度越低，pH越易控制。因此，要按中和剂稀释槽或加药泵容量范围，尽量将中和剂加以稀释，然后再使用。使用消石灰时，由于反应需要一定时间，故中和池的容积要有足够大小。8610.1.2混凝沉淀混凝沉淀装置主要的管理是使凝聚的絮体具有足够的大小，能以较快速度进行沉降。混凝剂主要有两种：一种是铝和铁盐组成的无机混凝剂，另一种是高分子混凝剂。无机混凝剂主要用于形成絮体，高分子混凝剂则用于使形成的絮体粗大化，便于沉淀去除。近年来，高分子混凝剂的发展迅速，特别在废水处理领域，通过改变高分子混凝剂的添加量，可以调节絮体的沉降速度。在有的混凝沉淀池中，水面水力负荷已达20m/h以上。8710.1.2混凝沉淀在进行絮体分离的沉淀池中，为提高沉淀效率，已普遍采用斜板沉淀池。在斜板入口附近常有絮凝物堆积，有时因过重而损坏，因此要注意及时清除。在积雪地区，还要防止积雪损坏斜板。集泥装置大多设于水下，因此，要定期给装置加油。在产生过大转矩时，要检查转矩限制器的动作是否正常。装置因停电而停止运转时，要注意避免再次启动时产生过载。88

10.1.3上浮和气浮（1）分离比重小于水的物质的过程称为自然上浮。（2）分离比重大于水的物质，附着在气泡上进行分离的过程称为气浮。89（1）自然上浮自然上浮装置的处理对象主要是油分，它能使油滴状的油分浮上水面而分离。油滴的分离时间与上浮距离成正比。为能短时间内完成，故装置内大多设置分离板。这种带有分离板的油分离装置，要求水能均匀在装置内流过，为防止分离板污泥堆积而阻塞，还要定期进行除泥。上浮的油滴形成油膜聚集水面，要采用集油管予以排出。为了尽量使分离的油不与水混合，最好让油膜增厚到一定程度再排出90（2）气浮处理气浮装置产生微小气泡的方式有：加压溶气法、机械搅拌散气气浮法以及电解气浮法。加压溶气气浮法是目前应用最为广泛的一种气浮方法。加压气浮装置一般都要添加混凝剂，使微粒形成絮体后再浮至水面，因此，它与混凝沉淀一样，需要选择最佳加药条件。91（2）气浮处理加压气浮装置的主要管理事项如下：(a)加压水泵的流量应保持为原水量的20%～30%(b)应注意使空气充分混入，或通过空气压缩机压入；(c)应注意溶气罐气液界面及过剩空气的排出状况；(d)加压水的喷出状况是否均匀，上浮池水面的微小气泡是否为乳白色，有无粗大气泡发生；(e)气泡的吸附性如何，上浮的浮渣是否稳定；(f)浮渣能否顺利排除，处理水的外观如何。气浮池的加压气浮装置收集的浮渣，有时因过分浓缩而不能管道输送，此时要加快集渣速度或者将水位提高。9210.1.4过滤过滤装置是指填充粒状滤料去除混凝沉淀或上浮的絮体以及生物处理出水中含有的微生物絮体的装置。过滤装置是悬浮物质的最终去除手段。从数量上去除悬浮物一向是通过沉淀或加压气浮，而过滤器则应限定于从质的方面去除悬浮物。过滤装置能截留的悬浮物质的量不多，故需要使进入过滤装置的悬浮物质量尽量减少，故对过滤前段处理装置的运转进行严格管理是极为重要的。过滤装置能截留悬浮物质的绝对量是一定的。因此，在高浓度废水通入时，滤层短时即被阻塞，而不得不进行反洗。反洗水主要使用过滤出水，若反洗频繁，过滤出水就有可能被全部用完。因此，必须确立为后段过滤装置创造良好过滤条件的观点，而绝不能因为后段有过滤装置而放松对悬浮物质浓度的要求。9310.1.4过滤目前，为增大过滤装置对悬浮物质的截留量，已出现双层、三层等多种过滤形式。这些形式均力求能在滤料的颗粒之间全面地截留悬浮物，而不只是在滤料表面，以求增大截留量，使过滤能长时间进行。这样，悬浮物质也会渗入到滤层的内部，若反洗不充分，就容易使滤料颗粒固结成块状，形成“泥球”，导致过滤效率降低。泥球的生成将容易引起滤层颠倒、混合。因此，在可能情况下，希望每月将滤料翻动一次，检查有无泥球生成。过滤原水中含有油分或生物絮体时，要特别注意这种倾向。在反洗水中添加氯，有时能取得好的结果。94

10.1.5氧化还原氧化还原处理就是根据氧化还原电位计(ORP)的测定，将氧化剂或还原剂添加到能保持所规定电位的过程。因此，与中和装置的pH计管理相同，要特别注意ORP计的管理和使用。氧化和还原一向用于氰的加氯氧化和铬酸的还原，而且都存在最佳的pH，因此，pH调整也需同时进行。氰分解时，pH取10左右，电位为+650mV；铬酸还原时，pH取3左右，电位为-200mV。通常，ORP测定时使用白金电极和甘汞电极。但白金易受各种药剂的影响，使指示不稳定，故适当时候，应用ORP标准液进行检测，对指示仍不稳定的电极要进行更换。9510.1.6活性炭吸附活性炭吸附装置可以去除COD(有机物)、重金属特别是汞的处理。在使用粉状活性炭时，处理水和粉状炭分离困难，通常情况下，要加入混凝剂，使其成为絮体而与水分离。粉状活性炭与废水混合的时间越长越好。有时也可将粉状活性炭投入活性污泥法的曝气池中，此时，活性炭的吸附量与清水时的情况相同。污泥的沉降性和脱水时的过滤速度也可以改善。粒状活性炭多采用固定床和流动床方式，当吸附能力达到饱和时要进行再生。9610.1.6活性炭吸附固定床吸附装置的结构与沙滤相同。一般在装置的前段设置砂滤装置，以减少悬浮物质。当压力损失增大超过允许范围时，需要进行反洗。反洗时，要注意避免活性炭层发生翻转，特别是吸附汞时，要尽可能避免反洗。在活性炭过滤时，由于长时间通水，滤池内部呈厌氧状态，厌氧菌大量繁殖。通入活性炭装置的水，有机物浓度一般较低，故无气体发生，但由于硫酸离子还原的结果，往往有硫化氢的臭气发生。硫化氢能使水的浊度以及COD增加。为防止硫化氢的发生，通水前要对水进行充分曝气，增加水中的溶解氧量，使活性炭保持好氧状态。9710.1.6活性炭吸附另一方面，为防止活性炭层阻塞，有时采用上向流通水方式。此时，通水速度宜控制在不致使活性炭层上下混合的程度。有机物或重金属的吸附量达到饱和状态时，要对活性炭进行更换。活性炭过滤通常采用多塔（2塔以上）连续通水方式，若最终出水的水质超过规定，就要更换第一塔的活性炭，并改该塔为最终塔，原来的第二塔则改为第一塔通水。流动式多段吸附塔在出现上述情况时，则是从最下段取出废炭，从最上段加入新炭。新炭的加入量可根据出水水质分析结果算出。另外，在活性炭吸附塔内作业时，要注意缺氧，防止出现事故，特别是换上新炭后，新炭能迅速吸氧，因此，作业时要充分换气，并且要有数名人员在场。98

10.1.7膜分离根据不同目的，有用于脱盐的反渗透膜，有能分离分子量数千至数万高分子的超滤膜，以及能去除超微型粒子的精密过滤器。在废水处理领域，主要使用反渗透膜除盐，使用超滤膜分离涂料颗粒、高分子有机物以及油滴等。在整个膜分离装置的建设费用中膜占有很高的比重，因此，保持膜的性能，延长膜的寿命是管理工作的重要环节。要有效地保持膜的性能，必须保持适于滤料的通水条件。在采用醋酸纤维素膜时，为了使进水呈弱酸性，防止微生物分解滤料，要注入氯。而聚酰胺膜使用时，入口无pH问题，但为了防止氧化，需要添加足够的还原剂。反渗透膜还需要防止盐类浓缩造成的垢的析出，特别是硫酸钙和硅酸易析出。为防止膜表面垢的析出，需要将钙离子去除(软化)或添加阻垢剂、分散剂等。9910.2生物处理的运行管理

目前的污废水处理中起中心作用的生物处理装置，按处理所必需的微生物的保持形态，大致可分为：活性污泥法和生物膜法二类。活性污泥法微生物保持悬浮状态，在沉淀池分离成处理水和微生物絮体。生物膜法则根据微生物的保持方式、氧供给方式等，又可分为：生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。生物处理装置的管理内容也根据微生物所保持的形态不同而有不同的特征。

10010.2.1活性污泥法活性污泥法根据运行操作方式、原水流入方式或装置使用形式等而有种种不同的变化，但基本应满足以下两项条件：

（a）在曝气池内，混入废水中的有机物能在微生物作用下进行好氧分解；

（b）已增殖的微生物絮体(活性污泥)能在二次沉淀池沉降分离。101

（1）活性污泥法设计运行主要参数活性污泥法主要设计运行参数有：①BOD-SS负荷；②回流污泥量；③供氧量。102

（1）活性污泥法设计运行主要参数

①BOD-SS负荷

在活性污泥法中，曝气池内每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量公斤数，称为BOD-SS负荷(kgBOD/kgSS·d)，是操作上的重要参数。BOD-SS负荷对活性污泥的沉降性、处理水质等有很大影响，因此，活性污泥装置的运行管理实质上就是要将BOD-SS负荷保持在适当的程度。经验证明，当BOD-SS负荷保持在0.3以下时，污泥的沉降性良好，可以获得洁净的处理水，但BOD-SS负荷超过0.5时，活性污泥的沉降性就容易恶化。要想保持低的BOD-SS负荷，就必须使MLSS保持高浓度。不过，值得注意的是，当MLSS浓度高时，需氧量将会增大，而且，二次沉淀池的污泥界面也会上升。

103

（1）活性污泥法设计运行主要参数②回流污泥量污泥回流是保持曝气池内MLSS浓度而采取的一项措施，即通过泵将二次沉淀池内沉降浓缩的活性污泥重新送回曝气池。曝气池内的MLSS取决于污泥的回流量，当回流污泥的浓度一定时，回流量越多，MLSS浓度越高。另外，当回流量采用和废水流入量的比表示时称为回流比，所谓100%的回流比，就是指返回了与废水量相同的污泥。当曝气池的流入水量增加时，活性污泥就会流入二次沉淀池，在二次沉淀池内蓄积，造成污泥界面上升。而且，当废水流入量增加时，二次沉淀池的水面积负荷也会增加，导致污泥与处理水同时流出。为避免这些现象，需要将污泥回流量再进一步提高。对于小容量的处理装置，污泥回流量不能太高，太高会增加曝气池流入二次沉淀池的水量，影响污泥的沉降。104

（1）活性污泥法设计运行主要参数③供氧量好氧生物处理装置的处理能力受供氧量的限制。在无特别规定的情况下，曝气池的溶解氧量应维护在1mg/L以上。曝气池内的耗氧速度，在进水口附近较快，出口附近则较慢。因此通常情况下，要想保持曝气池各部分溶解氧均匀是困难的。较实际的管理标准是将进水口附近的溶解氧量控制在0.5mg/L，出水口附近的溶解量控制在3～4mg/L。必须注意：无论是扩散式曝气还是表面曝气，其目的并非只是为了供氧，还为了使活性污泥与废水混合以及防止污泥在曝气池内沉积等。105（2）活性污泥膨胀目前尚无活性污泥膨胀的确切定义，可以看作是二次沉淀池中，活性污泥不易沉降，而与处理水同时流出的状态下，活性污泥的SVI(污泥容积指数)增大的现象。若污泥不从二次沉淀池流出，SVI即使增大也不会出现问题，因此，最理想的方法是尽量将二次沉淀池加大。污泥膨胀时，形态上有多种表现：丝状微生物大量增殖；絮体细而分散缺乏凝聚性；污泥黏性高而密实。丝状微生物增殖的例子最为普遍，处理最困难，其他膨胀通过添加无机凝聚剂或有机高分子凝聚剂可以改善其沉降陸。丝状微生物增殖的原因有以下几点：废水中的有机物含碳水化合物，特别是糖类多；氮、磷元素不足；操作条件差，如BOD负荷大、溶解氧低等。以上仅为一般原因，要想查明特定原因很难。判断丝状微生物增殖有很多方法，需几种方法逐一加以试验。106（2）活性污泥膨胀控制、判断丝状微生物增殖的方法：①降低BOD-SS负荷；②增加溶解氧；③采用近似于推流式运行；④杀菌或抑菌；⑤添加凝聚剂等；⑥观察微生物相。

107控制丝状微生物增殖的方法①降低BOD-SS负荷这是根据负荷低时不易引起膨胀的规律而确定的。具体做法是将BOD-SS负荷保持在0.3kgBOD/kgSS·d左右，在工厂休假日进行空载曝气。要达到SVI降低需要数日，为降低负荷还必须减少废水排入量。②增加溶解氧在低溶解氧时，丝状微生物与已形成絮体的微生物相比，容易摄取氧，因此，增加溶解氧将能够促进已形成絮体的微生物的繁殖。③采用近似于推流式运行这是根据间隔或分批式处理时不易引起膨胀的现象确定的方式。采用时，形成絮体的微生物容易贮存基质，故与丝状微生物相比，可以获得更大的增殖量。108控制丝状微生物增殖的方法④杀菌或抑菌具体做法是曝气池中加入氯化物，在回流污泥中加过氧化氢，或者在曝气池中加酸，使pH调到3～4，保持数小时等。丝状细菌的丝状部分由于直接与药物接触，比絮体形成菌受到的影响更大，因此死亡的比例也大。⑤添加凝聚剂等若添加铁或铝盐、黏土、消石灰、高分子凝聚剂等物质，使污泥产生凝聚，在一段时间里将有明显效果，但反复添加则效果降低。⑥观察微生物相要经常用显微镜观察构成活性污泥的微生物，尽早发现有无异常，以便迅速采取措施加以防止。例如，若发现丝状微生物有增加趋势时，就要尽快采取措施，防止污泥膨胀发生。109（3）二次沉淀池的管理

二次沉淀池是为沉降分离活性污泥和处理水而设置的，在沉淀池中，有时会引起污泥上浮的现象，影响处理水质。其原因可归纳为两方面：①由于沉淀的活性污泥排除不充分，污泥沉积池底，造成厌氧分解，使污泥含有气体而上浮；②在