污水处理装置知识教材

污水知识讲座生旺泉2013.12.17目录一、200吨/小时污水处理装置简介二、污水处理装置工艺流程简介三、各单元操作及单元问题分析四、重点单元介绍五、活性污泥介绍六、海科公司污水系统目前存在问题一、装置简介海科化工集团有限公司污水处理场达标排放工程处理污水能力为200t/h，采用哈尔滨华春药化环保技术开发有限公司当时先进的污水处理工艺。由于目前实际需处理污水量100t/h，而且炼化污水水质比较复杂，石油类、COD、NH3-N、硫化物等含量较高，处理工艺中选用了厌氧反应池、推流曝气池和BAF池等处理单元，并优化了隔油池和气浮池的处理功能，可以高效降解NH3-N和COD、大幅度提高除硫化物、除油效果，工艺中在推流曝气池进水中投加碱液，以弥补厌氧反应池的降解功能。华春公司承诺处理出水中NH3-N含量能降到25mg/L。考虑到日常维修，对关键单元的工艺池实施二条以上生产线运行，其中平流隔油池、厌氧反应池、推流曝气池均为二条线运行，斜板隔油池为三条线运行，BAF池为八条线运行。二、工艺流程介绍炼化污水经压力管道分两路送入调节沉淀池，停留时间3.33小时，能去除污水中部分浮油、硫化物和污泥等杂物，自流进入平流隔油池除油、排泥，再自流进入斜板隔油池进一步隔油、排泥，其中浮油排至集污油罐，污污排至污泥沉淀池，经加药(PAC,PAM)絮凝自流进入一级浮选池，再经加药(PAC,PAM)絮凝自流进入二级溶气气浮池，其中浮渣和污泥排至污泥沉淀池。其中一级气浮池为机械气浮，二级气浮池为溶气气浮。出水经泵提升送入厌氧反应池，进行硝化、反硝化反应，能去除NH3-N，改善水体B/C比，处理后的污水自流进入推流曝气池，同时投入适量碱液，实现高效降解COD、NH3-N，使污水中COD<120mg/L、NH3-N<30mg/L、油≤10mg/L，出水中提出40％的水量，作为硝化液回厌氧池反应池爆气池第一间，其余水自流进入沉淀池沉清，其中浮渣刮至污泥沉淀池，沉淀下来的活性污泥用泵打回流，其中64％的量回到推流曝气池，36％的量回到厌氧反应池，多余回流污泥则排至污泥沉淀池，沉清后的污水用泵打到BAF池进行最后一级降解处理，起清道夫作用，使处理以后的污水水质优于国家二级排放标准的水质。排放手段是经监测调节池溢流进入厂区总排管，如果监测调节池水质分析不达标，则可通过水泵提升将监测调节池的水送到调节沉淀池，进行再处理，直至水质达标后送至中水回用装置。污水流程图：100t/h40t/h200t/h200t/h200t/h200t/h200t/h64t/h200t/h436t/h300t/h200t/h至污水回用装置194t/h冲洗回水140t/hO3药药药药浮油至集油罐海科化工200t/h污水达标排工程工艺流程简图调节沉淀池平流隔油池斜板隔油池一级气浮池污泥处理二级气浮池BAF池沉淀池推流曝气池厌氧反应池炼油污水药O3硝化液回流200t/h36t/h事故回流冲洗水140t/h澄清液至达标排放口

三、单元操作

1.调节沉淀池规格：18500*6000*6500=666方进水：污水调节罐、污泥间回流、事故回水停留时间：3.33小时作用：由于进入调节池的水是炼化污水，油含量较高，悬浮物也较高，因此污水在调节沉淀池停留一段时间后，上部必然出现油层，池底必然沉淀下来污泥层。因此，当油层和泥层达到一定厚度后必须开启刮油刮泥机M-101进行刮油刮泥。调节池进、出水指标：项目单位CODcr悬浮物油NH3-NS2-pH进水指标mg/L1500~2000800~1000800~1000≤50≤1007~9出水指标mg/L≤1500≤200≤800≤50≤827~9存在问题：增加密闭系统后气味较大，改为自动刮油后效果不明显。原先的链条式刮油刮渣机现在改为行车式刮油刮渣机，底部的油泥不能顺利从排泥口排出。2.平流隔油池规格：17500*6000*5500=525方数量：2座并联停留时间：5.25小时作用：含油污水在平流隔油池中停留时间较长，水流缓慢。利用油与水的比重不同，油会自动上浮到水的表面，当油层达到10mm时，必须及时将其排出。平流池进、出水指标：项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标Mg/L≤1500≤800≤50≤2007-9出水指标Mg/L≤1500≤300≤50≤1207-9存在问题：刮油系统全为手动操作，刮油时在密闭罩内进行操作。排泥阀老化严重，现在不敢开启排泥。3.斜板隔油池规格：17500*5000*5000=393.75方数量：1座，三组并联停留时间：2小时作用：通过高度差，让污水通过填料层进行隔油，浮油通过收油器进行及时清理。斜板池进、出水指标项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标Mg/L≤1500≤300≤50≤1207-9出水指标Mg/L≤1350≤90≤50≤847-9存在问题：刮油系统全为手动操作，刮油时在密闭罩内进行操作。填料层老化污堵严重，起不到隔油效果，并且限制了水量的通过。排泥阀老化严重，现在不敢开启排泥。4.一级浮选池规格：21700*6000*3500=390.6方数量：1座停留时间：1.6小时作用:絮凝部分采用旋叶加药混合器和混合反应槽，来使污水和PAC和PAM充分混合，气浮部分采用气浮机气浮，利用大量微小气泡与悬浮物结合，使悬浮物上浮到污水表面，然后收集处理这些悬浮物。一级浮选池进、出水指标项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标Mg/L≤1350≤90≤50≤847-9出水指标Mg/L≤1080≤36≤45≤597-9

存在问题：排泥阀老化严重，现在不敢开启排泥。自动刮渣系统运行效果不足，刮渣刮泥来回都需要操作人员进内操作。池子内泥存量太高，一级浮选池现在实际的运行达不到20%的COD去除率。物料消耗情况：（按进水量200吨计算）序号名称规格需用量吨水消耗１PAC３％浓度467-667L/h70-100g/吨水２PAM0.5%浓度80-120L/h2-3g/吨水5.二级浮选池规格：21700*8000*3500=520方数量：1座停留时间：2.12小时作用：絮凝部位采用旋叶加药混合器和混合反应槽，气浮部位采用溶气气浮。进一步去除污水中更加细小的悬浮物。二级浮选池进、出水指标项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标Mg/L≤1080≤36≤45≤597-9出水指标Mg/L≤864≤18≤43≤417-9

存在问题：排泥阀老化严重，现在不敢开启排泥。自动刮渣系统运行效果不足，刮渣刮泥来回都需要操作人员进内操作。池子内泥存量太高，二级浮选池现在实际的运行达不到20%的COD去除率。溶气气浮的释汽头不能全部开启，全部开启溶气罐稳定不住。除油率达不到。。物料消耗情况：（按进水量200吨计算）序号名称规格需用量吨水消耗１PAC３％浓度467-667L/h70-100g/吨水２PAM0.5%浓度80-120L/h2-3g/吨水３压缩空气0.35-0.5MPa4-6m3/h70-80L/吨水6.气浮集水池规格：21700*3000*3500=227.85方数量：1座停留时间：0.8小时作用：二浮出水集中池，其提升泵接事故回流线至调节池。水质波动时，可开事故回流线，减少对后续工艺的冲击。7.厌氧反应池规格：24000*8000*6000*2=2112方数量：2座并联停留时间：10.56小时作用：调节污泥性质，即培养菌种，同时抑制丝状菌，防止污泥膨胀，并且让微生物发酵控制水解和酸化，让大分子有机物转化成小分子有机物。主要进行反硝化反应降解污染物。厌氧池有填料增加了污水的可生化性,能除去高NH3-N使其在曝气池中进一步处理。反硝化反应分三个阶段1、水解酸化阶段。2、产氢产乙酸阶段。3、产甲烷阶段。有臭味，反应时间慢。厌氧池进、出水指标项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标mg/L≤864≤18≤43≤417-9出水指标mg/L≤605≤10≤22≤706-8

存在问题：填料上挂油已趋饱和，造成有时进入曝气池的水发黑，除油率达不到设计值，停工时进行掏出清理。厌氧池菌苗培养比较困难，COD和氨氮的去除率都达不到设计值。8.推流曝气池规格：30000*8000*5000*2=2160方数量：2座并联停留时间：10.8小时作用：让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把有机物分解为无机物。主要进行硝化反应降解污染物。因为硝化反应会有部分硝化液流失，所以要进行污泥和硝化液回流。污水处理中的关键单元，NH3-N，COD和有机物主要在这里去除。反应时间快。曝气池放流剩余污泥回流污泥曝气池

O2废水曝气池二沉池曝气池进、出水指标项目单位CODcr油氨氮悬浮物PH值进水指标mg/L≤605≤10≤22≤707-9出水指标mg/L≤150≤5≤15≤1507-9曝气池控制指标项目PH值总磷总氮溶解氧污泥浓度污泥回流比水温单位mg/Lmg/Lmg/L%%℃指标7-90.5-1.52.0-252.5-5.02000-400050-10015-35曝气池存在问题进水COD经常超标，油含量超标（一般在30左右），增加了曝气池的负荷。溶解氧在化验室用滴定方法做，误差较大。夏季水温控制不住，今年夏天水温一直在42度以上，造成菌苗一直活性不高。曝气池底部释汽头老化和堵塞严重，造成风分布不均匀。曝气池设计停留时间短，现在最保守设计曝气池停留时间要大于25小时，很多企业的污水处理都设计为A/O/O模式即一级厌氧加二级曝气工艺。9.二沉池规格：DN20000*4000=1099方数量：1座停留时间：5.81小时作用：对曝气池来水进行清污分流，澄清液流至澄清水池，污泥经过带斜面的周边刮泥机刮至中间，用污泥回流泵送入厌氧池和曝气池。二沉池

沉淀池的二个功能●沉淀功能

除去MLSS，澄清出水，以达到出水悬浮物固体低于排放标准。●浓缩功能

沉淀下来的污泥被浓缩，一部分重新回流到曝气池，一部分排出进行污泥处理。二沉池进、出水指标项目PH值CODcr油氨氮悬浮物挥发酚硫化物BOD5单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L指标6-9≤150≤5≤15≤50≤0.5≤1.0≤3.0

存在问题：周边刮泥机跑道需维修或改造，中间分水器泄露，只能停工修理。10.澄清池规格：15000*4000*3000=150方数量：1座停留时间：0.75小时作用：收集二沉池的澄清出水。现在增加了用臭氧进行强氧化和大分子有机物的降解设施，进一步降低色度，增加后续BAF池的去除率。存在问题：澄清水池液位控制最高2.5米，臭氧在水中全部分解需要5米高的液位，难以保证臭氧不会对BAF池的菌苗有抑制作用。11.BAF池规格：5800*5800*6000*8=1507方数量：8座停留时间：4.71小时作用：曝气生物滤池，是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好养或缺氧生物反应器，把生物接触氧化和悬浮物滤床截留功能于一体。存在问题：自动冲洗系统的气动阀大都失灵，大部分改为手动清洗，增加了操作难度。底部喷头6年没有检查过，不知道堵塞和损坏情况，布水现在不够均匀。BAF池示意图12.监测池规格：21700*5500*3500=298方数量：1座停留时间：1.49小时作用：外排水的监测池，中水回用的原料水池，事故回水池。同时作为加药间补水源，可代替新鲜水作为PAC及PAM补水。监测池外排水指标项目PH值CODcr油氨氮挥发酚硫化物项目PH值单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L单位指标6-9≤100≤10≤25≤0.5≤1.0指标6-9

存在问题：直接外排全部封死，只能用泵送到中水回用后外排。封盖后监测调节池清理上面的浮泥存在困难。13.污泥沉淀池规格：15000*10000*2800=420方数量：1座作用：浮渣和污渣的存放地点存在问题：六年多没有彻底清理，底部硬泥较大，造成泵入口过滤器经常堵塞，影响各个池子的排泥。含油污泥和不含油污泥没有分开。池子偏小，限制了污水的调整操作。污泥成型量低，污泥无法及时处理。无隔泥堰，造成污泥堆积，堵塞泵入口。四、重点单元介绍含有污水处理装置采用了物理处理、化学处理、生化处理三种处理方式。解决了我们公司污水含油高、悬浮物多、NH3-N，COD高且不稳定。通过对工艺流程的了解,下面简单介绍下三种处理方式。1、物理处理单元调节沉淀池、平流隔油池、斜板隔油池通过物理处理。该单元是根据各池的高度差自流入下一道工序。这些池子处理方式是采用了物理处理,工作原理是根据油、水、泥三者的密度不同，污水在各池中停留时间很长，油浮在上部、水在中部、泥沉在池底,油通过集油设施回收到集油罐,泥通过排泥系统进入污泥间。实现了油、水、泥三者的分离,这种处理方式解决了我们公司污水中含油多,将废油重新回收利用节约了资源,为公司获得了经济效益。2、化学处理单元一级浮选池、二级气浮池通过上一工序的污水在加药混合器中加PAC（絮凝剂）和PAM（助凝剂）两种药通过化学处理。浮选主要是将空气在压力下溶于水中,在减压释放下从水中以微气泡的方式释放出来,气泡在上浮过程中吸附污水中的细小油珠,与微小杂质,将其托起浮在水面,形成浮渣,在气浮选中加絮凝剂PAC,主要是降低或消除水中分散的微粒的沉淀的稳定性和聚合稳定性,使分散的微粒凝聚絮凝成聚合集体而除去,投加助凝剂PAM是利用其强烈的吸附架桥作用使细小而分散的絮凝体变的粗大而密实,同时也能去除部分溶解有机物。根据悬浮物<30,油>3以上选用气浮机,所以一浮选用气浮机除去水中大颗粒的油粒和悬浮物。根据悬浮物在50-100,油<2以下选用溶器罐,所以二浮选用溶器罐除去溶于水中的油和细小颗粒。为后序的生化处理做准备。3、生化处理单元厌氧反应池、推流曝气池、BAF池是通过生化处理。主要利用活性污泥法和生物膜法进行生化处理去除水中的NH3-N，COD和有机物从而降低污染程度。这个单元是污水处理的关键单元。日常中要特别注意的地方很多。生化单元主要是利用活性污泥法来处理废水。活性污泥法：是以存在于废水中的各种有机污染物为培养基在溶解氧存在的情况下对混合微生物群进行连续培养，并通过絮凝吸附氧化分解沉淀等作用，以去除有机污染物的一种污水处理方法。有机物厌氧反应过程(厌氧池反应）厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤水解阶段酸化阶段产氢产乙酸阶段产甲烷阶段5% 排水好氧处理系统（曝气池反应）H2O+CO245%CODbd+O245%好氧剩余污泥营养盐:CODbd:N:P100:5:1好氧C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O–2,844kJSludge:C5H7O2NP0.1S0.03=1.41gCOD/gVSS五、活性污泥知识介绍1.活性污泥的培养就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即提供合适的营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等，在这种情况下，经过一段时间，就会有活性污泥形成，并且在数量上逐渐增长，并最后达到处理废水所需的污泥浓度。生活污水处理厂的培菌过程较为简单，我们可在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数小时后即可连续进水。进水量从小到大逐渐增加，连续运行数天后即可见活性污泥开始出现并逐渐增多。我公司取稠油厂污水系统中晒干后的污泥，作为我公司活性污泥处理系统的种源。将占曝气池总体积1%左右的干污泥，加少量水捣碎，然后再添加工业水和适量浓质粪便，按上法培菌，污泥很快形成并增长之所需浓度。2.活性污泥的日常管理工业废水处理系统，活性污泥一般呈黄褐色。在曝气池溶解氧不足时，厌氧微生物会相应滋生，含硫有机物在厌氧时分解释放出H2S，污泥发黑、臭；当曝气池溶解氧过高或进水过淡，负荷过低时，污泥中微生物可因缺乏营养而自身氧化，污泥中色泽转淡。良好的新鲜活性污泥略带有泥土味。活性污泥性状的好坏可从二沉池及后面述及的曝气池的运行状况中显示出来，因此，管理中应加强对现场的巡视，定时对活性污泥处理系统的“脸色”进行观察。二沉池的液面状态与整个系统的运行正常与否有密切关系，在巡视二沉池时，应注意观察二沉池泥面的高低、上清夜透明程度、漂泥的有无、漂泥泥粒的大小等污泥浓度或污泥指数好氧系统运行状况的重要指征-MLSS

MLSS悬浮固体指水样经离心或过滤后得到悬浮物经蒸发后，剩余固体的量

习惯上我们称它为污泥浓度一般控制在3000~5000mg/l污泥沉降比的控制好氧系统运行状况的重要指征沉降比-SV30SV30是指1000毫升悬浮物经30分钟沉淀后的体积，一般控制在30-70%之间。

生物相观察活性污泥生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等相的概貌。生物相能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行状况。当环境条件（如进水浓度及营养，PH值、有毒物质、溶解氧、温度等）变化时在生物相上也会有所反应．我们即可通过活性污泥中微生物的这些变化，及时发现异常现象或存在的问题，并以此指导运行管理。因此，对生物相的观察，已日益受到人们的重视。活性污泥及污水常见微生物照片

变形虫太阳虫轮虫钟虫菌胶团草履虫微生物的指示作用微生物的指示作用

(1)小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。

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