污水处理工培训教程

污水处理工培训教程2021年8月编制第一局部污水处理根底知识1.污水处理常识1.1城市污水的来源与组成城市污水为城市下水道系统收集到的各种污水，通常有生活污水、工业废水和城市降水径流三局部组成，是一种混合污水。1〕生活污水：指人们日常生活中的排水包括粪便污水、洗涤污水、沐浴污水。主要由有机物、无机物和微生物组成。2〕工业废水：是从工业生产过程中排出的废水。其成分复杂、主要由产品种类、原材料、工艺过程所决定。工业废水按照污染程度的不同，可分为：生产废水和生产污水两类。生产废水是指在使用过程中受到轻度沾污或水温增高的水；通常经某些处理后即可在生产中重复使用，或直接排入水体。生产污水是指在使用过程中受到较严重污染的水；需经适当处理后才能排放或在生产中使用。1.2城市污水流量的变化规律城市污水流量是随着城市活动的变化而不断变化的。一般来说，大多数的城市随着经济的开展，人口不断地增加，用水量及污水量也在逐年增长。污水处理厂所接纳的污水量随汇水面积内的企事业单位的增减和效劳人口的多少而变化。污水量还随着居民的生活习惯而变化。通常，城市污水流量的时变化特征是：大城市的流量时变化相对较小，中小城市流量时变化很大。城市污水流量的日变化那么主要取决于城市下水道系统体制〔合流制或分流制〕、城市的气候特点、城市的工业类别、城市类型〔工业化城市、文化城市还是旅游城市等〕。1.3排水系统根底知识排水系统的体制及其选择排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。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。2〕分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排水系统的布置形式一般的几种布置形式如下，可根据当地条件，因地制宜采用，综合布置。1〕正交布置2〕截流式布置3〕平行式布置4〕分区布置5〕辐射状分散布置6〕环绕式布置排水工程主要结构物1〕排水管道①排水管的材质常用排水管材有钢管、铸铁管、陶土管、钢筋混凝土管及混凝土管，此外还有PCCP管、PVC-U双壁波纹管等新型管材。②排水管道根底排水管道的根底，分为地基、根底和管座三个局部。③排水管道的接口A.刚性接口B.柔性接口2〕排水沟渠①钢筋混凝土渠涵②砖、石砌体沟渠③拱形渠道〔3〕各类排水检查井①圆形检查井②方形检查井③扇形检查井④跌水井⑤雨水口〔4〕排水管道出水口1〕活性污泥法这是目前使用很广泛的一种生物处理法。将空气连续鼓入曝气池的污水中，经过一段时间，水中即形成繁殖有大量好氧性微生物的絮凝体——活性污泥，活性污泥能够吸附水中的有机物，生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量并不断生长繁殖，有机物被分解、去除，污水得以净化。从曝气池流出的含有大量活性污泥的污水——混合液，经沉淀别离，水被净化排放，沉淀别离后的污泥作为种泥，局部地回流曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年演变，出现了各种活性污泥的变法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。①普通活性污泥法这种方法被广泛使用，是许多污水厂的主流工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从池首端引入，呈推流式至池末端流出。此法适于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱。后来在此根底上产生了一些改进形式。②多点进水法为了使槽内有机负荷接近一定值，把废水从几个地点分开流入，有利于解决超负荷问题。③吸附再生法使接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水别离后，在再曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加处理量，并有一定的抗冲击负荷能力。④延时曝气法延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥产量少，适于小型污水厂。⑤厌氧——好氧活性污泥法为了在去除有机物质〔BOD〕的同时有效地去除氮、磷等营养物质，人们把厌氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧和好氧状况在反响池内同时存在或反复周期地实现，形成了厌氧——好氧活性污泥〔A/O〕法，甚至缺氧—厌氧—好氧活性污泥(A2/O)法。②生物转盘通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反响塔内转动，交替地与空气和污水接触，每一周期完成吸附—吸氧—氧化分解的过程，通过不断转动，使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外，还有初次沉淀池和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛，除了应用在生活污水的处理外，还用在各种行业生产污水的处理。生物转盘的动力消耗低，抗冲击负荷能力强，管理维护简单。③生物接触氧化在池内设置填料，使已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应力，污泥生产量少，可保证出水水质。④生物流化床采用相对密度大于1的细小惰性颗粒如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体，微生物在载体外表附着生长，形成生物膜。充氧污水自下而上流动使载体处于流化状态，生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高。能适应较大冲击负荷，占地小。3〕自然生物处理法利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理污水，形成水体〔土壤〕—微生物—植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理、化学和生物净化。生态系统可对污水中的营养物质充分利用，有利于绿色植物生长，实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单、费用低、效率高，是一种符合生态原理的污水处理方式，但容易受自然条件影响，占地较大。主要有稳定塘、水生植物塘、水生动物塘、湿地、土地处理系统及上述工艺的组合系统。4〕厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物。主要用于处理高浓度、难降解的有机工业废水及有机污泥。近年来开发的工艺有厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反响装置。厌氧生物处理法能耗低且能产生能量，污泥产量少。近年来，水解酸化工艺也逐步得到应用。其原理是利用水解产酸菌，并将厌氧反响控制在水解酸化阶段，将难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。5〕氧化复原电位〔ORP〕正常的城市污水具有约+100mV的氧化复原电位，小于+40mV的氧化复原电位或负值氧化复原电位说明污水己经厌氧发酵或有工业复原剂的大量排放。氧化复原电位超过+300mV，指示有工业氧化剂废水的大量排入。污水的化学性质及指标污水中的污染物质，按化学性质可分为无机物与有机物；按存在形态可分为悬浮状态与溶解状态。1〕无机物污染指标无机物包括酸碱度、氮、磷及重金属离子等。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值超出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。城市污水的pH值呈中性，一般为6.5~7.5。碱度反响了城市污水中和酸的能力，通常用碳酸钙含量〔mg/l〕表示。②总氮TN、氨氮NH3-N、凯氏氮TKNA.总氮TN：为水中有机氮、氨氮和总氧化氮(亚硝酸氨氮及硝酸氨氮之和)的总和。B.氨氮NH3-N：是水中以NH3和NH4+形式存在的氮，它是有机氮化物氧化分解的第一步产物。C.凯氏氮TKN：是氨氮和有机氮的总和。③总磷TP总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。④重金属离子城市污水中的重金属主要有汞、铬、镉、铅等。2〕有机物污染指标①生化需氧量BOD生化需氧量是在指定的温度和时间段内，在有氧条件下由微生物(主要是细菌)降解水中有机物所需的氧量。由于将有机物完全降解需要历时100天以上，实际上采用20℃下20天的生化需氧量BOD20为代表。生产应用时20天过长，一般采用20℃下5天的BOD5作为衡量污水中可生物降解有机物浓度指标。对于城市污水，其BOD5约为BOD20的70%~80%，一般在100~300mg/l之间。②化学需氧量COD尽管BOD5是城市污水中常用的有机物浓度指标，但是存在分析上的缺陷：①5天的时间过长，难以及时指导实践；②污水中难生物降解的物质含量高时，BOD5测定误差较大；③工业废水中往往含有抑制微生物生长繁殖的物质，影响测定结果。因此有必要采用COD这一指标作为补充或代替。COD的测定，是将污水置于酸性条件下，用强氧化剂重铬酸钾将污水中的有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般写成COD。重铬酸钾的氧化性极强，水中有机物绝大局部被氧化。化学需氧量的优点是能够更清楚地表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，不受水质的限制；缺点是不能像BOD那样表示出微生物氧化的有机物量，另外还有局部无机物也被氧化，并非全部代表有机物含量。城市污水的COD大于BOD20，两者的差值大致为难于生物降解的有机物量。在城市污水处理分析中，把BOD5/COD的比值作为可生化性指标。当BOD5/COD≥0.3时，可生化性较好，适宜采用生化处理工艺。③总需氧量TOD由于有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2、和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。④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。它包括水样中所有有机污染物质的含碳量。污水的生物性质及指标污水生物性质的检测指标有大肠菌群数(或称大肠菌群值)、大肠菌群指数、病毒及细菌总数。1〕大肠菌群数：是每升水样中所含有的大肠菌群数目，以个/L计；大肠菌群指数是查出1个大肠菌群所需要的最少水量，以毫升(ml)计。大肠菌群指数＝1000/大肠菌群数大肠菌群数一般作为污水被粪便污染程度的卫生指标。2〕病毒污水中已被检出的病毒有100多种。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，细菌总数越多，表示病原菌与病毒存在可能性越大。1.7污水处理厂运行的环境影响控制噪声控制：1〕概述噪声是能量的传播，在接收者处超过了规定标准值就需要控制。控制噪声的根本方法是降低噪声声源强度，此外，也可在传播途径和个人防护上加以控制。常见的噪声控制方法如下：①降低噪声声源强度。②阻断或阻滞噪声的传播途径。③加强个人防护。④强化噪声监控预防管理。此外，采用植树、矮灌木、草坪，在光滑的墙壁上种植绿色植物等绿化手段，可减少噪声源对周边环境的影响。2〕城市污水处理厂的噪音来源与控制城市污水处理厂的噪音主要来源于所使用的机械、动力设备，其中产生噪音较大的设备如鼓风压缩机、脱水机、某些曝气设备〔如转碟机〕等。除臭污水处理厂在污水、污泥处理过程中会产生大量不同种类的臭气，对大气造成严重的污染，影响厂区周围的空气环境卫生，对厂内与其近距离接触的工作人员的身心健康带来了危害，同时污水中的有机物分解产生的恶臭气体对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性。污水处理厂的气态污染物以挥发性有机物以及硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭物质为主。大多数是有机化合物，主要由碳、氮和硫元素组成，都带有活性基团，容易发生化学反响，特别是被氧化。当活性基团被氧化后，气味就消失。常见除臭方法有：化学除臭法、离子除臭法、生物除臭法。城镇污水处理厂的臭味控制必须执行?城镇污水处理厂污染物排放标准?〔GB18918-2002〕中的“厂界〔防护带边缘〕废气排放最高允许浓度〞。⑧其他费用：如污泥处置费、生产用车费、办公费、差旅费、税金〔如土地使用税、房产税、印花税等〕等。⑨财务费用：指企业长、短期贷款发生的利息支出。3〕污水处理厂本钱分析指标

①单位污水处理耗用电量=用电度数÷污水处理量②单位污水处理变动本钱=变动本钱÷污水处理量一般来说，污水处理厂变动本钱包括:直接材料、动力费用和污泥处置费等。③单位污水处理经营本钱〔或称运营本钱〕=运营本钱÷污水处理量

污水处理经营本钱=污水处理总本钱－〔固定资产折旧费+财务费用〕④单位污水处理总本钱〔或称完全本钱〕=总本钱÷污水处理量污水处理厂运行记录与报表城市污水处理厂的原始记录与报表是一项重要的文字记录与档案材料，可为管理人员提供直接的运转数据、设备数据、分析化验数据、财务数据，这些数据可帮助对工艺等进行计算与调整，分析、判断设施设备状况，调整经营情况及提出设施设备维修方案和生产调度。原始记录主要有值班记录、工作日志和设备维修记录等。原始记录的填写，一定要及时、清晰、完整、真实准确；统计报表的编制那么应定时、系统、简练地反映污水处理过程不同时期的运行管理状况的主要内容。2.污水处理中的微生物学根底知识2.1污水处理中的微生物及其特性微生物是一类体形微小，结构简单的生物。人的眼睛一般看不见微生物，通常要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〕细菌去除污水中的BOD直接有关的微生物代表是细菌。细菌是单细胞生物，有球形、杆状和螺旋状三种，细菌是最小的生物，只由1个细胞组成，细菌细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等局部组成。细胞壁是细胞最外面的一层薄膜，具有较强的坚韧性，主要由纤维素组成，可起到保护细胞的作用。细胞膜是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其主要化学组成是脂类、蛋白质和糖类。细胞膜具有选择性吸收的半渗透性，该膜能根据细胞的需要，决定哪些物质可以穿过细胞膜进入细胞内，那些物质不能穿过。细胞质是一种无色透明而粘稠的胶体，其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等物质。细菌的新陈代谢活动是在细胞质内进行的。在污水处理过程中，有机污染物质就是穿入到细菌体内的细胞质中被分解代谢的。核质主要由一些核酸组成，核酸是生物遗传物质，决定细菌的种类。内含物或称为颗粒是细菌新陈代谢的产物，其中一局部为细菌在体内储藏起来的营养物质。有些细菌在一定的营养条件下，能够向细胞壁的外表分泌出一层粘液〔称之为荚膜〕。荚膜中90%为水分，其余为一些多糖或多肽类聚合物。粘性的荚膜能把许多细菌粘合在一起，形成团状，称之为菌胶团。能够形成菌胶团的细菌称之为菌胶团细菌，周围环境的营养丰富时，菌胶团细菌可形成荚膜；营养缺乏时，菌胶团细菌还可将荚膜物质重新吸入细胞内作为营养物质，菌胶团是活性污泥〔曝气池内〕的主要组成局部，有很强的吸附、氧化分解有机物的能力，在污水处理过程中起着重要作用。细菌是采用分裂方式来进行繁殖的。每个细菌菌体到达一定成熟程度以后即能分裂成2个幼细菌细胞。细菌的这种裂殖方式非常快，在适宜的环境中，每个细菌20~30min内便可裂殖1次，生成2个细菌。正是细菌的这种高繁育速度，才使我们在较短的时间内能够在曝气池培养出那么多的微生物，去处理污水。2〕丝状菌与放线菌丝状菌同菌胶团细菌一样，是活性污泥中重要的组成成分，是一大类菌体细胞相连而形成丝状的微生物的总称。丝状菌，或称丝状微生物，包括丝状菌、丝状真菌和丝状藻类等微生物类群。污水处理过程中的丝状菌主要有球衣细菌、丝状硫磺细菌和放线菌。球衣菌和丝状菌等丝状微生物在活性污泥工艺中过度繁殖，可产生污泥膨胀，使污泥沉降性能恶化。放线菌是一种有细长分枝的单细胞菌丝体，活性污泥工艺中的诺卡氏菌即为放线菌的一个属类。诺卡氏菌既能形成空间网状丝体，又由于其菌体细胞的细胞壁为蜡质，具有疏水性，极易漂至水面，形成泡沫，在活性污泥工艺中，由于诺卡氏菌增殖，在曝气池内形成的大量生物泡沫，会严重干扰正常运行。3〕藻类藻类是一种低等植物，有单细胞，也有多细胞。按照色素组成，主要有绿藻、蓝藻、硅藻和褐藻等。藻类在生物稳定塘处理工艺中发挥着重要作用。氧化塘中的藻类以绿藻如小球藻，栅藻和衣藻等为主。4〕原生动物原生动物是最低等的单细胞动物。与污水处理工艺有关的原生动物主要有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。原生动物在活性污泥中发挥着重要作用。在活性污泥法中，纤毛虫可促进生物絮凝作用，能大量吞食游离细菌，进一步提高沉降效果，改善生物处理法的出水水质。由于不同种类的原生动物对环境变化的敏感程度不同，所以可以利用原生动物种群的生长情况，判断生物构筑物的运转情况及污水净化的效果。5〕后生动物后生动物由多个细胞组成，种类很多。在污水处理中常见的是轮虫和线虫。轮虫和线虫的存在，往往指示处理效果较好，但数量太多，那么可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。2.2微生物的生长过程：根据单细胞微生物生长速率的不同，其生长过程可分为缓慢期、对数期、稳定期和死亡期4个主要阶段。1〕缓慢期缓慢期又称停滞期或适应期。微生物接种到新环境中后，在开始的一段时间内，通常不立即进行细胞分裂、增殖，生长速率近于零，细胞数目几乎保持不变，这段时间被称为缓慢期。这一阶段的主要特征是代谢活泼，体积增大，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP和其他细胞成分，为细胞分裂做准备。2〕对数期细菌经过缓慢期的调整适应与个体生长，在对数期细胞进入快速分裂阶段。其特点是细胞分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、对环境变化敏感，并且细胞内的核糖体等组分也像细胞数目一样以同样的对数生长速率增加，细胞合成核糖体以及蛋白质越多，其生长速率也越快。3〕稳定期在稳定期新生的细胞数目与死亡的细胞数目保持恒定。稳定期细胞的特征是代谢活力钝化，细胞含有较少的核糖体，RNA和蛋白质合成缓慢，mRNA的水平低下。某些代谢产物特别是次生代谢产物主要就是在稳定期，特别是在对数期与稳定期转换阶段产生。4〕死亡期〔内源呼吸期〕营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡率逐渐增加，最终群体中活的细胞数目将以对数速率急剧下降。死亡期细胞的总数虽然经镜检直接计数可能保持不变，但用间接菌落计数检测到的活细胞数目却在减少，伴随着细胞的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，细菌的生命活动主要依赖于内源呼吸。细菌生长的不同时期反映的是群体而不是单个细胞的生长规律，缓慢期、对数期、稳定期、死亡期只适用于细胞的群体而不适用于单个细胞。2.3污水处理活性污泥中微生物的作用原理细菌的新陈代谢是细菌不断地从外界环境摄取其生长与繁殖所必需的营养物质，同时又不断地将自身产生的代谢产物〔废物〕排泄到体外环境中去的过程。细菌在进行新陈代谢的生命活动中将营养物质消耗掉，也就是污染物质被处理掉的过程。新陈代谢而包括同化和异化两个作用。同化作用是细菌消耗能量，进行合成反响，将吸收的营养物质转变为细胞物质；异化作用是细菌将细胞内的营养物质和自身的细胞物质分解过程。这个过程要放出能量。同化作用和异化作用是相辅相成的，异化作用产生的能量供给同化作用，同化作用为异化作用提供营养和细胞物质。1〕微生物的营养活性污泥和生物膜中绝大局部细菌都利用有机污染物质作为营养物质，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。这类微生物按照生命所需能量来源的不同，又分为化能自养和光能自养两类。化能自养微生是以无机物质作为营养，以无机化学反响所产生的能量作为能源的一类微生物。硝化系统活性污泥中的亚硝化单胞菌和硝化杆菌就是化能自养微生物。亚硝化单胞菌将氨氮物质氧化成亚硝酸盐，利用这个无机氧化反响产生的能量做为能源，将无机的二氧化碳复原并合成菌体。这也是污水中氨氮物质发生硝化的根本过程。光能自养微生物都能进行光合作用，利用光能做为能源，利用CO2等无机物质合成细胞物质。生物稳定塘中的藻类即属于光能自养微生物，它能利用阳光做能源，以污水中的无机碳做营养，进行光合作用，产生氧气，供给污水中的异养细菌。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、厌氨微生物和兼性微生物。好氧微生物必须生活在有氧环境中，没有氧那么无法生存；它们在有氧条件下，可以将有机物分解成二氧化碳和水。这个过程称之为有机物的好氧分解。污水的好氧处理进行的就是好氧分解。厌氧微生物必须生活在无氧环境中，如果有氧存在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二氧化碳等产物，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中生活，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，它们那么能对有机物进行厌氧分解。在污水处理系统中，绝大局部细菌都为兼性菌。在厌氧环境中，如果进入足够的氧气，不仅能使厌氧微生物处于完全抑制状态，而且局部会中毒死亡。而好氧微生物进入厌氧状态那么具有相当强的忍耐力。一般好氧细菌在厌氧环境中停留24h以后，如恢复供氧，那么其生物活性会立即恢复如初。在污水处理中，我们会注意到，停止曝气几天的活性污泥在恢复曝气以后会在较短时间内恢复处理效果。当环境中的溶解氧高于0.2～0.3mg/L时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.2～0.3mg/L接近于零时，兼性菌那么转入厌氧呼吸，绝大局部好氧菌都根本停止了呼吸，而有一局部好氧菌〔大多数为丝状菌〕那么生长良好，处于优势。这一类特殊的好氧菌那么称之为微好氧菌。丝状菌一般都属于微好氧菌。在活性污泥工艺中，当溶解氧缺乏时，微好氧菌常导致污泥膨胀。3〕影响微生物活性的其它因素营养：污水处理中C：N：P最适宜为100：5：1，如果某种营养缺乏，就应予以补充，否那么将影响微生物的生长，进而影响处理效果。温度：水处理中的微生物绝大局部适宜生长在20～35℃之间。在适宜的温度范围内，温度越高，微生物的活性越强，处理效果也越好；反之温度越低，生物活性就越差。因此，生物处理系统夏季较冬季的处理效果更高。pH值：要使微生物具有足够的生物活性去处理污水，一般应将pH值控制在6～8或6～9的范围内。有毒有害物质：工业废水中有很多物质能使微生物中毒死亡或活性下降，其中包括很多有机物如酚、甲醛等，也包括一些重金属离子如铜离子、镉和铅离子等；此外，一些氧化剂〔如漂白粉或液氯〕也可使微生物新陈代谢受阻，导致死亡。污水生物处理中，如发生微生物中毒现象，将严重影响处理效果。2.4微生物对活性污泥状况的指示作用生物相能在一定程度上反映好氧处理系统运行状况和处理质量。1〕活性污泥良好时出现的生物当活性污泥良好时出现的生物有钟虫属、累枝虫属、盖纤虫属、有肋桶纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等固着型种属或者匍匐性种属。这些生物的存在说明活性污泥具有的较高的净化效果。2〕活性污泥状态恶化时出现的生物豆形虫属、肾形虫、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、屋滴虫属、滴虫属等快速游泳型的种属是在活性污泥状态恶化时出现的生物。当这些生物出现的时候，絮凝体较小，往往在0.1~0.2mm以下，活性污泥的性状恶化的时候，波豆虫属、屋滴虫属和滴虫属等微小鞭毛虫类所占的比例极高。而且，当处理功能严重恶化的时候，微型动物几乎不出现，而可以观察到大量分散状的细菌，活性污泥的凝聚能力下降，松散絮体所占的比例极端增高。另外，由于微小鞭毛虫类的体长大多为10μm以下，因此，镜检时应加以注意。原生动物少的现象，是在BOD负荷极高或者溶解氧缺乏或者有害物质流入的时候出现。3〕从活性污泥恶化恢复到正常时出现的生物〔中间活性污泥性生物〕中间活性污泥性生物有漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等慢速游泳的或匍匐行进的生物。这些生物很少是以优势出现的，而且这些生物是在过渡期内出现的，所以能大量地观察到的时间不过5~10天左右。4〕活性污泥分散，解体时出现的生物活性污泥分散，解体时的指标性生物为变形虫属和简变虫属等肉足类，如在1ml混合液中出现一万个以上的个体时，絮凝体变小，出水浑浊并呈白色。出现这种状态之后再采取措施就已经太晚了，所以只要发现这些生物急剧增加，就要减少回流污泥量，通过这样的操作可以使解表达象得到某种程度的控制。第二局部污水处理单元2〕栅渣的去除及时去除栅渣是控制过栅流速在合理范围内的重要措施。格栅除污机的维护保养巡检时应注意有无异常声音，观察栅条是否变形，应定期加油保养。链条式除污机的链瓣如有断裂应及时更换。1.2提升泵房工艺原理及过裎：污水厂的污水提升泵站的作用是将污水提升至后续处理单元所需要的高度，使其实现重力流。泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。运行与管理1〕集水池的维护污水进入集水池后速度放慢，一些泥砂可能沉积下来，使有效容积减少，影响水泵工作，因此集水池要根据具体情况定期清理。清理集水池时，应特别注意防止检修人员中毒。先停止进水，用泵排空池内存水，然后强制通风，应特别注意，操作人员下池后，通风强度可适当减小，但绝不能停止通风，每名检修人员在池下工作时间不可超过30min。2〕泵组的运行调度泵组的运行操作应考虑以下原那么。①保证来水量与抽升量一致。②保持集水池高水位运行，这样可降低水泵扬程，在保证抽升的前提下降低能耗。③水泵的开停次数不可过于频繁。④机组均衡运行，泵组内每台水泵的投运次数及时间应根本均匀。1.3沉砂池工艺原理及过程砂是城市污水中相对密度较大，易沉淀别离的一些颗粒物质。主要包括无机性的砂粒，砾石和有机性的颗粒，如果核皮、骨条、种粒等。除砂可减少后续工艺流程中机械部件、污泥泵的磨损、减少管道的堵塞，防止砂粒在曝气池和污泥消化池中的积累以致减少有效容积。沉砂池是采用物理原理将砂从污水中别离出来的。按照物理原理或结构形式的差异，沉砂池分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流〔或涡流〕沉砂池等。1〕平流沉砂池〔见右图〕平流沉砂池工艺参数主要是污水在池内的水平流速和停留时间。水平流速决定沉砂池所能去除的砂粒的粒径大小，一般控制在0.15～0.30m/s。污水在池内的停留时间决定砂粒去除效率。停留时间越长，砂粒去除效率越高。但停留时间太长，非但除砂效率不能继续增加，反而导致有机污泥大量沉淀。因而最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30～60s。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。2〕曝气沉砂池〔见右图〕曝气沉砂池的工艺参数有曝气强度、停留时间、水平流速和旋转速度。在实际运行中，曝气强度是一个最重要的工艺控制参数，有三种表达方式：第一种是单位污水量的曝气量，一般控制在每立方米污水0.1~0.3m3空气；第二种是单位池容的曝气量，一般控制在每立方米池容每小时2~5m3空气；第三种是单位池长的曝气量，一般控制在每米池长每小时16~28m3空气。停留时间一般为1~3min，水平流速一般控制在0.06~0.12m/s。3〕旋〔涡〕流沉砂池〔见右图〕旋〔涡〕流沉砂池为圆形，中心设有1台可调速的旋转桨板，进水渠道在圆池的切向位置，出水渠道对应圆池中心，中心下部设有积砂斗。在进水渠道与池体相接处设有挡板，污水从切线方向进入沉砂池后，受挡板作用流向池底，继而在向心力和螺旋桨作用下，形成复杂的涡螺流态。砂粒藉重力沉向池底并向中心移动，由于越靠中心，水力断面越小，流速越大，砂粒被冲入中心的积砂斗内。从径向看涡螺流态，污水在池壁处向下流，至池中逐渐改为向上流，有机物由于密度较小，那么在池中心随污水的上流而排出池外。旋〔涡〕流沉砂池的主要工艺参数是进水渠道内流速、圆池的水力外表负荷和停留时间。进水渠道内的流速以控制在0.6~0.9m/s为宜，水力外表负荷一般为200m3(m2﹒h)，停留时间一般为20~30s。运行与管理本卷须知1〕操作人员应根据水量的变化，及时调节沉砂池进水闸门，保证各池进水均匀。2〕应根据沉砂量的多少及变化规律，合理安排排砂次数，保证及时排砂。下雨时应增加排砂次数或连续排砂。3〕曝气沉砂池运行时空气提砂机的曝气应根据水量、水质的变化进行调节，水量变小、水质含泡沫多时应减少曝气量，水量变大，水质含泡沫少时应增大曝气量。沉砂池在运行中，不得随意停止供气。4〕经常巡查进水颜色、PH值、浮渣等情况。沉砂池排出的沉砂及时外运，不宜长期存放。5〕无论是行车带动砂泵排砂还是链条式刮砂机，由于故障或其它原因停止排砂一段时间后，都不能直接启动。应认真检查池底积砂槽内砂量的多少，如积砂太多，应排空沉砂池，以免由于过载而损坏设备。6〕沉砂池一年小修一次，对磨损严重的零部件及时更换，如有油漆脱落应重新刷涂，运行两年后，彻底清池检修一次。1.4初沉池初沉池一般设在污水处理厂的沉砂池之后，生化池之前，它是预处理构筑物。初沉池的作用初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的30％，按去除单位重量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤。初沉池的主要作用如下。1〕去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；2〕使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液别离效果；3〕对胶体物质具有一定的吸附去除作用；4〕由于初沉池容积较集水池、格栅井和沉砂池大得多，对成分不断有变化的废水〔尤其是工业废水〕起一定的调节作用，以免对后续生化处理造成冲击。有些废水处理工艺系统将二沉池污泥回流至初沉池，使初沉污泥可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，以进一步提高初沉池对BOD的去除率。为了提高初沉池对悬浮物和胶体物质的去除率，还可以在初沉池进水端投加混凝剂。在生物脱氮除磷系统中，当废水中碳源缺乏时，常采取超越初沉池的操作方法，以提高废水的C/N或C/P比值，改善系统的脱氮除磷效果。初沉池运行不好会影响二级处理，使二级处理出现固体或BOD超负荷，并使二级处理产生更多的污泥，污泥中惰性成分较多。初沉池中油脂去除不好会影响二级处理的充氧以及生物滤池的正常运行，还可影响到污泥泵，使之容易损坏。沉淀过程根据污水中悬浮浓度的上下和絮凝性能的强弱，沉淀过程分为四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀。初沉池的初期沉淀属于自由沉淀，但很快形成絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的初期也属于絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的中期以及化学絮凝体在混凝沉淀池中的沉淀均属于成层沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的后期，污泥在浓缩池内的重力浓缩均属于压缩沉淀。4〕初沉池运行管理的本卷须知①根据初沉池的形式和刮泥机的形式，确定刮泥方式、刮泥周期的长短，防止沉积污泥停留时间过长造成浮泥，或刮泥过于频繁或刮泥过快扰动已沉下的污泥。②初沉池一般采用间歇排泥，最好实现自动控制；无法实现自控时，要总结经验，人工掌握好排泥次数和排泥时间；当初沉池采用连续排泥时，应注意观察排泥的流量和排泥的颜色，使排泥浓度符合工艺的要求。③巡检时注意观察各池出水量是否均匀，还要观察出水堰口的出水是否均匀，堰口是否被堵塞，并及时调整和清理。④巡检时注意观察浮渣斗上的浮渣是否能顺利排除，浮渣刮板与浮渣斗是否配合得当，并应及时调整，如果刮板橡胶板变形应及时更换。⑤巡检时注意辨听刮泥机、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查是否有部件松动等，并及时调整或检修。⑥按规定对初沉池的常规的检测工程进行化验分析，尤其是SS等重要工程要及时比较，确定SS的去除率是否正常，如果下降应采取整改措施。2.生物化学处理2.1生物化学处理原理有机物降解过程1〕好氧生物处理的原理废水的好氧生物处理是一种在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水中存在的各种有机物，主要以胶体状、溶解体的有机物为主，作为微生物的营养源。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反响，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，到达无害化的要求，以便进一步回到自然环境和妥善处置。在水处理过程中，微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在并起作用的。所谓活性污泥，就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。而生物膜其实就是附着在填料上呈薄膜状的活性污泥。活性污泥因具有以下几个主要特性，而使它具有净化废水的作用。①具有很强的吸附能力。生活污水在10～30min内可因活性污泥的吸附作用而去除多达85％～90％的BOD。此外，废水中的铁、铜、铅、镍、锌等金属离子，有大约30％～90％能被活性污泥通过吸附去除。②具有很强的分解、氧化有机物的能力。③活性污泥还具有良好的沉降性能。2〕厌氧生物处理的原理废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部能量以甲烷〔CH4〕的形式出现。同时，仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成局部，故厌氧法相对好氧法来讲，污泥增长率小得多。有机物的厌氧分解过程〔如以下图〕依据微生物生理类群的代谢差异，可分为三个阶段：①水解发酵阶段〔也称酸化〕；②产氢产乙酸阶段；③产甲烷阶段。废水的厌氧生物处理工艺由于不需另加氧源，故运转费用低；且可回收利用生物能〔甲烷〕，剩余污泥量也少得多；此外，厌氧生物处理对营养物的要求低于好氧生物处理对营养物的要求。这些都是厌氧生物处理工艺的优点。其主要缺点是由于厌氧生化反响速度较慢，故反响时间长，反响器容积较大；而且，要保持较快的反响速度，就要保持较高的温度，消耗能源。总的来说，对有机污泥的消化以及高浓度〔一般BOD5≥2000mg／L〕的有机废水均可采用厌氧生物处理。生物除磷1〕生物除磷过程生物除磷是指利用聚磷菌一类生物，能够过量的在数量上超过其生理需要从外部环境〔污水中〕摄取磷，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成富含磷的污泥再排出污水处理系统之外，到达从废水中除磷的作用。生物除磷机理如下。①厌氧区A.发酵作用：在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物〔BOD〕转化成低分子发酵产物〔VFA〕。B.聚磷菌释放磷：聚磷菌吸收厌氧区产生的VFA或来自污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化为细胞内碳能源存储物〔PHB/PHV〕，所需的能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解。并导致磷酸盐的释放。②好氧区A.磷的吸收：细菌以聚磷的形式存储超出生长需要的磷量，通过PHB/PHV的氧化分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷合成。B.合成新的聚磷菌细胞，产生富磷污泥。③剩余污泥通过排放剩余污泥，将磷排出系统之外去除磷。2〕影响除磷效果的主要因素①.出水SS：出水的SS浓度以及它们的含磷量对生物除磷工艺的运行效果有相当大的影响。②.用于除磷的有效有机物。③.泥龄：泥龄越长除磷能力相应降低。④.厌氧区的硝态氮：进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。⑤.污水温度：较低的水温可能会降低除磷效率，但可以通过延长在厌氧区的停留时间来解决。⑥.磷吸收区的DO浓度：会影响磷的吸收效率，但只要有足够的好氧时间就不会影响磷的去除量。生物脱氮1〕生物脱氮过程生物脱氮主要依赖于一大类反硝化菌的异化反硝化作用，这类菌是属于异氧的兼性厌氧细菌，它们在缺氧的条件下，利用硝酸盐作为电子受体，以有机含碳化合物为电子供体〔碳源〕，进行无氧呼吸，使硝酸盐复原成分子氮逸出，从而到达脱氮的目的。污水中的总氮通过以下3个途径被脱出。①氨化反响：有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮。例如氨基酸〔RCHNH2COOH〕的分解。

②硝化作用：在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化。首先，在亚硝酸菌的作用下，氨〔NH4〕转化为亚硝酸氮。

在这之后，亚硝酸氮在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸氮。

③反硝化作用：反硝化反响是指硝酸氮〔NO3－N〕和亚硝酸盐氮〔NO2－N〕在反硝化菌的作用下，被复原成气态氮〔N2〕的过程。反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌，其反响可分为同化反硝化和异化反硝化。2〕影响脱氮效果的主要因素①对硝化细菌的影响因素A.溶解氧〔DO〕：溶解氧的含量不能低于1mg/L。当F/M低时，DO较低，硝化良好；F/M中等时，DO必须保持在较高条件下，方能保证硝化良好。B.温度〔T〕：硝化反响适宜的温度是20～30℃，15℃以下时，硝化反响速度下降，低于4℃时完全停止。C.pH值：硝化菌对pH值的变化非常敏感，最正确pH值是7.0～8.0。在这一最正确值的条件下，硝化菌硝化速率根本不受影响。D.污泥龄：为了使硝化菌群能够在连续流反响器中存活，微生物在反响器内的停留时间必须大于自养型硝化菌的最小世代时间，否那么硝化菌的流失率将大于净增殖率，使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对于泥龄的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上。E.重金属及有害物质：除重金属外，对硝化反响产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4+-N、高浓度的NOX+_N等。②对反硝化作用的影响因素A.碳源：能为反硝化菌所利用的碳源是多种多样的，但从污水生物脱氮工艺来考虑，可分为以下几类。Ⅰ.污水中所含的碳源：当废水中BOD5/TKN＞4～6时，即可认为碳源充足，无需外加碳源。Ⅱ.外加碳源：当源水中C、N比值过低须投加有机碳源。多采用投加甲醇，因为它被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难于降解的中间产物，而且反硝化速率高。B.pH值：是反硝化反响的重要影响因素，对反硝化菌最适宜的pH值是7.0～7.5，在这个pH值条件下，反硝化速率最高，当pH值高于8或低于6时，反硝化速率将大为下降。C.溶解氧：反硝化菌只有在无分子氧而同时存在硝酸和亚硝酸离子的条件下，它们才能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐复原。如反响器内溶解氧较高，将使反硝化菌利用氧进行呼吸，抑制反硝化菌体内硝酸盐复原酶的合成，阻碍硝酸盐氮的复原。但是，另一方面在反硝化菌体内某些酶系统组分只是在有氧条件才能合成，这样，反硝化菌以在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜。溶解氧应控制在0.5mg/L以下。D.温度〔T〕：反硝化反响的适宜温度是20～40℃，低于15℃时，反硝化菌的增殖速度降低，代谢速度也降低，从而降低了反硝化速率。2.2评价活性污泥的指标与活性污泥质量的判断评价活性污泥的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，通过分析曝气池中活性污泥的情况，可判断曝气池的工作状况如何。1〕混合液悬浮固体浓度〔MLSS〕混合液悬浮固体浓度是指曝气池中混合液单位体积的固体重量〔mg/L〕，是计量活性污泥数量的指标，同时可作为粗略计量活性污泥微生物量的指标。2〕混合液挥发性悬浮固体浓度〔MLVSS〕混合液挥发性悬浮固体浓度是指混合液悬浮固体中有机物的重量。一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对于生活污水常在0.75左右。3〕污泥沉降比〔SV%〕污泥沉降比是曝气池混合液在1000ML量筒中，静置30min后，沉淀污泥与混合液的体积比〔%〕。SV可以反映曝气池正常运行时的污泥状态，可用以控制剩余污泥排放，它还能及时反映出污泥膨胀等异常现象。4〕污泥指数〔SVI〕污泥指数指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积〔以mL计〕。即：

SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥SVI常在50～300的之间，SVI值低，沉降性能好，但吸附性能力较差，高值说明沉降性能不好，但有较好的吸附性能。SVI太大或太小，在运行管理上都不利于出水质量的提高。5〕污泥龄〔SRT〕污泥龄是指系统内的活性污泥总量与排放的剩余污泥量之比值〔单位：d〕，即活性污泥在整个系统内的平均停留时间，一般用SRT表示。如曝气池系统的污泥龄亦即新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，它与污泥负荷成反比，负荷低，新增污泥量少，污泥泥龄就长，反之就短。6〕污泥负荷〔F／M〕入流污水BOD的量〔代表食物，即有机污染物〕和活性污泥量〔微生物量〕比值称为污泥负荷，可用F/M表示。单位：kgBOD5／〔kgMLVSS·d〕.污泥负荷＝日生物池进水BOD5总量〔进水量×浓度〕÷生物池中MLVSS总量〔MLVSS×池容积〕污泥负荷主要靠调节生物池MLVSS值来控制。活性污泥质量的判断可通过以下几方面判断活性污泥质量的好坏：①外观、颜色、气味；②生物相镜检分析；③性能指标，如沉降比、污泥体积指数等。1〕正常活性污泥：絮状结构、棕黄色、有点土腥味，几乎无臭味，混合液比重约1.002~1.003，沉降吸附性能均很好，污泥指数为50~300，沉降时有明显的泥水分界面，镜检可见菌胶团生长好，常有以固定纤毛虫〔钟虫〕为主的原生动物，还有少量楯纤虫、吸管虫、轮虫、线虫、并有少量丝状菌。2〕膨胀污泥：结构松散，很轻，沉降性能差，污泥指数在300以上，污泥中有大量粘丝，膨胀后期的污泥呈灰白色，镜检可见以丝状菌为主，原生动物极少。3〕老化污泥：由于曝气时间过长，供氧过多，或进水有机浓度较低，使微生物处于饥饿状态而引起自身氧化，进入衰老期。这时污泥就变碎、变轻、颜色变淡，污泥结构破坏，吸附性能很差，镜检可见丝状菌衰老，楯纤虫大量出现。4〕生污泥：进水浓度较高，负荷较大，曝气时间缺乏，使污泥颜色较深，出水透明度很差，镜检可见菌胶团不成熟，有些游离细菌，原生动物极少。5〕腐化污泥：污泥管堵塞或二次沉淀池有死角，污泥发生厌氧分解而大量上浮，污泥色黑且有臭味。6〕反硝化污泥：一般为灰黄色，像浮渣一样浮在水面上，由于内含氮气气泡，质轻，起始时无严重臭气。2.3活性污泥回流与剩余污泥排放的控制1〕活性污泥回流污泥回流的作用：①将污泥排出二沉池；②保证生物池有足够的微生物浓度。回流污泥量Qr与进水流量Q之比称为回流比〔用r表示〕：r=Qr／Q。回流比r与曝气池中的MLSS，二沉池底流RSSS之间的关系：回流量的调节一般用四种方法进行估算。①根据二沉池泥层的高度进行调节二沉池泥层过高过低都会使出水悬浮物增加，从而降低出水水质，我们可定时测定二沉池泥层的厚度，通过改变回流量的大小，使泥层保持在距沉淀池底部的1/4高处。②根据进水流量来进行调节当污水流量发生变化的时候，曝气池和二沉池之间产生了活性污泥的相互转移。污水量增大，曝气池污泥浓度被稀释，原来较浓的污泥被冲到二沉池，二沉池泥面升高，污水量减少，那么二沉池的污泥又会转移到曝气池，所以应根据污水量的增大或减小来增大和减小回流量。③根据污泥沉降体积估算SV值大，回流量大，SV小那么需小的回流污泥量④根据污泥沉降曲线调节沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲线。易沉污泥到达最大浓度所需时间短，沉降性能差的污泥到达最大浓度那么需要较长的时间。沉降曲线的拐点对应的沉降比是该种污泥的最小沉降比，据此确定的回流量可使污泥在池内停留时间较短，同时污泥浓度较高2〕剩余污泥量的控制控制目前有四种方法：a.根据活性污泥浓度〔MLSS或MLVSS〕作排泥控制；b.根据污泥负荷［kgBOD5／〔kgMLSS·d〕作排泥控制；c.根据污泥在1000mL量筒中的30min沉降率〔％〕作排泥控制；d.根据活性污泥在系统里的停留时间，即根据污泥的泥龄作排泥控制。出水异常情况分析异常现象症状分析及诊断解决对策二沉池泥面过高丝状菌过量生长，MLSS值过高增加排泥二沉池表面积累一层解絮污泥微型生物死亡，污泥解絮，出水水质恶化，COD、BOD上升，进水中有毒物质浓度过高或PH值异常停止进水，有条件的排泥后投加营养，引进生活污水使污泥复状或引进新污泥菌种二沉池有细小污泥不断外漂污泥缺乏营养，瘦小；进水中氨氮浓度高，C/N不合适，池温过高（＞35）；转碟机转速过高使絮粒破碎投加营养物质，引进生活污水，提高FM，停开一个氧化沟出水PH值下降厌氧处理中负荷过高，有机酸积累降低负荷好氧处理中负荷过低，氨氮消化增加负荷二沉池上清液混浊，出水水质差

耗氧速率＞20mgO2/gMLVSS·h，污泥负荷过高，有机氧化不完全减少进水量，减少排泥污泥中毒停止进水、污泥复壮排泥不足，MLSS过高增大排泥量二沉池泥面升高，初期出水特别清澈，流量大时污泥成层外溢SV30＞90,SVI＞300ml/g，污泥镜检丝状菌占优势，污泥膨胀投加液氯、次氯酸钠，提高PH值等化学方法杀丝状菌；提高溶解氧；间歇进水；增加排泥等出水BOD、COD升高污泥中毒停止进水、污泥复壮进水过浓，负荷过高提高MLSS进水中无机还原物质过高增加曝气量COD、BOD测定受氯离子的干扰排除干扰2.5污水处理单元的巡视内容1〕进水泵房：进水泵房运行情况；闸门启闭情况及需否保养。2〕格栅：及时清捞垃圾；是否有杂物影响格栅运行；注意机械格栅的完好情况。3〕泵坑〔或集水井〕：是否有杂物；进水颜色、气味是否正常；水位是否过高或过低。4〕沉砂池：进水颜色、曝气量、浮渣、排砂是否正常等。5〕配水井：分配给各个初沉池、二沉池的水量均匀与否；闸门开启度；出水畅通情况等。6〕初沉池：沉淀效果；出水堰是否出水均匀；浮渣有否挟带而出；初沉放泥闸门开关状态等。7〕生物池配水井：配水量是否符合要求，堰口是否有垃圾堵住而影响出水，调节闸门是否完好等。8〕生物池：供气是否均匀；活性污泥颜色、性质、浓度等。9〕二沉池配水井：配水是否均匀。10〕二沉池：出水是否均匀；有否污泥大量上浮；有无全池翻泥现象；回流井出水流量是否正常；回流污泥颜色与性状；排泥情况。11〕回流污泥泵房：运行是否正常。12〕在线仪表：是否运行正常。13〕污泥浓缩池：撇水是否正常；有否污泥挟带而出。2.6几种典型工艺的生物化学处理过程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，一般不需初沉池，并且通常采用延时曝气；其结构形式采用环形沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下做水平流动〔平均流速＞0.3m／s〕，通常在沟内要循环几十圈，才能流出沟外，使沟内各点的污染物浓度根本一样。这是氧化沟工艺抗冲击负荷能力强的主要原因。氧化沟工艺通常采用低负荷高泥龄，一般污泥龄为10～30d，污泥负荷在0.05～0.10kgBOD5/〔kgMLSS·d〕之间。从运行方式上，氧化沟可分成三大类：连续工作式、交替工作式和半交替工作式。1〕构造形式根本形式的氧化沟呈封闭的沟渠形。2〕曝气设备氧化沟的曝气形式主要以外表曝气为主。常用的曝气装置有转刷、转盘、外表曝气器、射流曝气装置和微孔曝气等。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给足够的氧外，还要保证沟渠内不小于0.3m／s的水流速度，以维持活性污泥的悬浮状态。3〕几种常见的氧化沟①奥贝尔〔Orbal〕氧化沟A.形状〔见右图〕沟道1约占整个系统体积的50％～55％，沟道2、3各占约30％～35％、15％～20％。B.溶解氧分布典型的Orbal工艺设计及运行策略是使外沟道供氧量低于需氧量。外沟道供氧量通常为计算需氧量的50%-70%，其目的是使硝化、反硝化反响同时在外沟道发生。外沟为贫氧区，中沟为过渡区，内沟为富氧区。理想状况时沟内溶解氧分别为0、1、2mg/L，又称0、1、2法。由于向外沟道充氧，故硝化反响可在其中进行，然而外沟道受限制的充氧使其处于亏氧状态，故由硝化反响产生的含结合氧的硝酸盐氮在此作为补充而被消耗。这里假设异养的微生物对由硝化菌产生的硝酸盐氮进行反硝化，同时利用对氧的控制来实现对硝化及反硝化反响的控制。另外也可通过内循环方式将混合液从沟道3打回沟道1，从而将在沟道2及沟道3形成的硝酸盐氮转到沟道1进行反硝化。应用这些操作方式，脱氮效率可达90%以上。对于脱磷功能那么进沟前先行厌氧处理。C.工艺模型Orbal工艺也可采用分段进料的氧化方式，将原污水全部或局部引入沟道2或3，空余的沟道可作为贮泥备用，回流污泥也可灵活进入不同沟道。这种运行方式通常是在顶峰流量时采用，以减轻二沉池负荷，防止污泥流失。②DE型氧化沟DE型氧化沟工艺为双沟系统，二沉池与氧化沟分建，有独立的污泥回流系统。〔见以下图〕DE型氧化沟可以去除BOD5和实现生物脱氮；假设在该系统之前增设厌氧段，回流污泥与原污水在厌氧池中混合，那么可以实现生物脱氮除磷。DE型氧化沟是基于时间控制的一种活性污泥法，整个运行过程可分为四个阶段〔如右图所示〕，每循环一个过程约4-8h。通过合理控制各阶段的运行时间及各沟在不同阶段的溶解氧，可以获得较低的出水N、P。③卡鲁塞尔型氧化沟A.单级标准卡鲁塞尔工艺单级标准卡鲁塞尔工艺设计适用于BOD5去除、氨氮去除以及延时曝气等场合。出水水质可到达BOD5:TSS:NH3-N=10:15:1(mg/L，下同)。有缺氧段的卡鲁塞尔工艺，可在单一池内实现局部反硝化作用，适用于有反硝化要求、但要求不高的场合。出水水质通常可到达BOD5:TSS:NO3-N=20:20:12以下。卡鲁塞尔AC工艺是在氧化沟上游加设厌氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效抑制活性污泥膨胀，同时为生物除磷提供了先进行磷的释放、后进行磷的过度吸收的场合。出水中磷的含量通常在2.0mg/L以下。以上两种工艺一般用于现有氧化沟的改造，与标准的卡鲁塞尔工艺相比变动不大，相当于传统活性污泥工艺的A/O和A2/O工艺。B.卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000工艺卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000氧化沟系统是在普通卡鲁塞尔氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区〔又称前反硝化区〕，实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。原水和二沉池回流污泥在厌氧池中搅拌混合。此时在厌氧池中完成以下反响：a.厌氧池中的兼性反硝化菌异化原水和回流污泥中的硝酸盐和亚硝酸盐，得以脱氮；b.厌氧池中的兼性细菌将可溶性BOD5转化成挥发性脂肪酸(VFA)，聚磷菌获得VFA将其同化成聚β羟基丁酸脂(PHB)，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧池后紧接缺氧池，微生物在缺氧池中完成以下反响：a.缺氧池中的兼性反硝化菌异化厌氧出水和普通卡鲁塞尔氧化沟中分流过来的硝酸盐和亚硝酸盐，使脱氮更为充分；b.缺氧池中的聚磷菌利用后续普通卡鲁塞尔氧化沟中分流而来的混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐所提供的电子吸磷，防止同时反硝化和吸磷时BOD5的缺乏；后续卡鲁塞尔氧化沟完成了硝化、吸磷和去除有机物等过程。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000型氧化沟〔如右图所示〕由于其特殊的预反硝化区的设计〔占氧化沟体积的15%〕，在缺氧条件下进水与一定量的混合液混合〔该量可通过内部回流控制阀调节〕；剩余局部〔体积的85%〕包括有氧和缺氧区，用于进行同时硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座卡鲁塞尔2000型氧化沟中都配有相当数量的表曝机，实现沟内水体的推流、混合和充氧。系统的供氧量可以通过控制沟内表曝机运行台数的多少进行调节，另外从节能的角度考虑，每沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速，并防止活性污泥在进水BOD5含量低的情况下发生沉淀。通过设在曝气机周围的侧向导流渠,可充分利用氧化沟原有的渠道流速，在不增加任何回流提升动力的情况下，将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池，与原水混合并进行反硝化反响。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统保存了反硝化过程的一切优点，包括可恢复硝化阶段约50%的碱度，可利用缺氧条件去除局部BOD5，从而节省曝气能耗，以及改进活性污泥性能等。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000工艺与其他反硝化工艺相比，最突出的优点是可实现硝化液的高回流比，到达较高程度的总氮去除率，同时无需任何回流提升动力。对于较大规模的污水厂来说，采用卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统，节能的潜力是巨大的。卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统出水水质可到达BOD5:TSS:TN=10:15:(7~10)。在卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000的根底上增加前置缺氧池，可以到达脱氮除磷的目的，被称为卡鲁塞尔denitIRA2C/卡鲁塞尔2000工艺。出水水质可到达BOD5:TSS:TN:TP=10:15:(7~10):(1~2)。C.四阶段和五阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统四阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在卡鲁塞尔denitIR/卡鲁塞尔2000系统下游加了第二缺氧池及再曝气池，实现更高程度脱氮，出水到达BOD5:TSS:TN=10:15:3。五阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在卡鲁塞尔denitIRA2C/卡鲁塞尔2000系统的下游增加了第二缺氧池及再曝气池，实现了更深程度的除磷和脱氮，出水水质到达BOD5:TSS:TN:TP=10:15:3:1。D.卡鲁塞尔3000工艺卡鲁塞尔3000的优点是占地面积小、运行高度灵活、工艺管线少。Ⅰ.工艺设计处理工艺中有一个前置反硝化区。在反硝化过程中污水中易生物降解的有机碳得到了最优化的利用，保证在最低水温7℃的条件下，出水总氮的含量仍可低于10mg/L。另外，前置反硝化区与在其上游的厌氧区结合在一起，对生物除磷是十分有益的。持续低浓度的硝酸盐有助于对磷有富集积累作用的微生物菌群的选择，从而在很低的温度下也可以实现磷的去除。因而前置反硝化区的设置，使得在反硝化条件下能够促进磷的生物富集。这种磷的富集吸收，在反硝化和富磷吸收过程中没有足够COD的情况下，对于曝气区中磷的去除是十分有利的。Ⅱ.卡鲁塞尔3000系统的布置〔见右上图〕采用了一种一体化的设计。从中央到其周围的环形区域，依次排列着以下单元：一个进水井和用于回流污泥的分配井；一个分为四段的选择池；一个分为四段的厌氧池。Ⅲ.卡鲁塞尔3000系统与卡鲁塞尔2000系统相比的优点＊增加了池深，减少了占地面积，降低造价同时提高了耐低温能力(可达7℃)；＊曝气设备设计巧妙，表曝机下安装导流筒，抽吸缺氧的混合液，采用水下推进器解决流速问题；＊使用了先进的曝气控制器QUTE。4〕氧化沟运行管理①操作人员应调节各池进水量，使各池均匀配水。②通过调整污泥负荷、污泥泥龄、污泥浓度及溶解氧浓度等方式进行工艺控制。③操作人员应注意观察活性污泥的生物相、污泥颜色、状态、气味等，如发现异常应及时上报调度或生产室并适时进行工况调整。④因水温、水质或氧化沟运行方式的变化，在二沉池引起污泥膨胀，污泥上浮等不正常现象，应分析原因，并针对具体情况，调整系统运行状况，采取适当措施。⑤氧化沟出现大量泡沫时，应根据泡沫颜包分析原因，采取相应措施恢复正常。5〕氧化沟处理效果的影响因素①水温水温对活性污泥中的细菌有着较大的影响。对任何一种细菌都有一个最适生长温度，在一定的温度范围内，随着温度的上升，细菌生长加速。但温度过高，细菌生长速度降低。活性污泥是一个由多种细菌组成的混杂的群体。各种细菌的最适生长温度范围和最低、最高生长温度点都不一致，在水温随季节逐月缓慢变化时，存在着一个天然的驯化或淘汰的过程，与变化的水温相适宜的细菌逐渐繁殖并不断增多。氧化沟在气温0～39℃范围内根本上能保持正常运行，但处理效果受水温影响，水温降低处理效果将降低。另外在低温下运行维持不同MLSS浓度处理效果变化不显著，在中、高温季节可适当降低MLSS浓度，而在冬季为维持系统的运行稳定性，可适当提高MLSS浓度。当水温低于13℃时，生物处理效果开始加速降低。当水温低于4℃时，几乎无处理效果。可在冬季水温低时维持池内有较高的MISS，使之仍保存有一定的处理效果。在由最适生长温度向最高生长温度过渡的温度范围，细菌的代谢速率很高，可使胶体基质作为呼吸基质而被消耗，使污泥结构松散或解絮，吸附能力降低，并使出水漂泥、SS升高，结果出水BOD5反而转差。温度升高还会使水体饱和溶解氧值降低，供氧缺乏会使溶解氧缺乏、污泥腐化而影响处埋效果，故对水温高的工业废水应予以降温。在日常管理时，我们应注意防止水温的突变。②水量、水质氧化沟处理效果会因水量、水质的变化而变化。提高水质的可生化性，是保证氧化沟处理效果的关键因素。增加厌氧酸化的前期处理构筑物，可使难以生物降解的大分子变为脂肪酸类的小分子，使其可生化性提高，为氧化沟创造有利的条件。2/O工艺：1〕工艺原理及过程〔见右上图〕A2/O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，可去除BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷。A2/O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，专性厌氧和一般专性好氧菌等菌群均根本被工艺过程所淘汰。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，从而到达脱氮的目的；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。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。各种物质的去除过程见右以下图所示的工艺特性曲线：污水进入曝气池以后，随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解，BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段，由于聚磷菌释放磷，TP浓度逐渐升高，至缺氧气段升至最高。在缺氧段，一般认为聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，TP保持稳定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段，NH3-N浓度稳中有降，至好氧段，随着硝化进行，NH3-N逐渐降低。在缺氧段，NO3-N瞬间升高，主要是由于内回流带入NO3-N，但随着反硝化的进行，NO3-N浓度迅速降低，在好氧段，随着硝化进行，NO3-N浓度逐渐升高。2〕工艺参数和影晌因素①F/M和SRTF/M越低，SRT越高，脱氮效率越高，而生物除磷那么要求高F/M低SRT。A2/O可以以脱氮为重点，也可以以除磷为重点，也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果，也要求一定的除磷效果，F/M一般应控制在0.1～0.18kgBOD5／kgMLVSS·d〕，SRT一般应控制在8～15d。②水力停留时间水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1～2h范围内，缺氧段水力停留时间1.5～2.0h，好氧段水力停留时间一般应在6h以上。③内回流与外回流内回流比r一般在200～500％之间，具体取决于进水TKN浓度，以及所要求的脱氮效率。一般认为，300～500％时脱氮效率最正确。外回流比R一般在50～100％的范围内。在保证二沉池不发生反硝化及二次放磷的前提下，应使r降至最低，以兔将太多的NO3-N带回厌氧段，干扰磷的释放，降低除磷效率。④溶解氧〔DO〕厌氧段DO＜0.2mg/L，缺氧段DO＜0.5mg／L，而好氧段DO应控制在2~3mg/L之间。⑤BOD5/TKN与BOD5/TP对于生物脱氮来说，BOD5/TKN至少应大于4.0，而生物除磷那么要求BOD5/TP＞20。如果不能满足上述要求，应向污水中投加有机物。为了提高BOD5/TKN值，宜投加甲醇做补充碳源。为了提高BOD5/TP值，那么宜投加乙酸等低级脂肪酸。⑥pH和碱度污泥混合液的pH应控制在7.0之上；如果pH＜6.5，应外加石灰，补充碱度缺乏。⑦温度温度越高，对生物脱氮越有利。当温度低于15℃时，生物脱氮效率将明显下降。而当温度降低时，那么极有可能对除磷有利。⑧毒物及抑制物质某些重金属离子、络合阴离子及一些有机物随工业废水排入处理系统以后，如果超过一定浓度，会导致活性污泥中毒，会使其生物活性受到抑制。3〕A2/O生物脱氮除磷系统的成效A2/O工艺可以通过运行控制，实现以除磷为重点，此时除磷效率可超过90％，但脱氮效率会非常低。如果运行控制以脱氮为重点，那么可获得80％以上的脱氮效率，而除磷往往在50％以下。在运行良好时，可以实现脱氮与除磷同时超过60％，但要维持高效脱氮的同时，高效除磷是不可能的。一般以脱氮为主，兼顾除磷；如果出水中TP超标，那么辅以化学除磷方法。4〕A2/O脱氮除磷系统的工艺控制①曝气系统的控制通过控制曝气系统〔鼓风机、各配气阀等〕使好氧区的DO保持在2~3mg/L之间。②回流污泥系统的控制控制回流比时，应首先保证不使污泥在二沉池内停留时间过长，导致反硝化或磷的二次释放，因此需要保证足够大的回流比；其次，回流比不能太大，以防将过量的NO-3-N带至厌氧段，影响脱磷效率。当以除磷为主时，如果厌氧段的NO-3-N浓度大于4mg/L，必须降低回流比r。运行人员需综合以上情况，结合本厂具体特点，确定出最正确回流比。③剩余污泥排放系统的控制剩余污泥排放宜根据SRT进行控制，因为SRT的大小直接决定该系统是以脱氮为主还是除磷为主。当控制SRT在8～15d范围内，一般既有一定的的除磷效果，也能保证一定的脱氮效果，但效率都不会太高。如果控制SRT＜8d，除非温度特别高，否那么硝化效率非常低，自然也就谈不上脱氮，但此时的除磷效率那么可能很高。如果控制SRT＞15d，可能使硝化顺利进行，从而得到较高的脱氮效率，但不可能得到太高的除磷效率。④BOD5／TKN与BOD5／TP运行中应定期核算入流污水水质是否满足要求。如不满足，那么应投加相应的有机物。⑤ORP的控制要保证良好的脱氮除磷效果，厌氧段混合液的ORP应小于-250mV，缺氧段宜控制在-100mV左右，而好氧段那么应控制在40mV之上。⑥pH控制污泥混合液的pH一般应控制在7.0之上。如果pH＜6.5，那么应投加石灰，补充碱源缺乏。5〕工艺运行异常问题的分析与排除如果某处理厂获得并维持水质目标为：BOD5≤25mg/L，SS≤25mg/L，NH3-N≤3mg/L，NO3-N≤7mg/L，TP≤2mg/L当实际水质偏离以上数值时，属异常情况，应分析其原因，并寻找解决对策。现象一：TP＜2mg/L，NH3-N＜2mg/L，NO3-N＞7mg/L其原因及解决对策如下：①内回流比太小。检查内回流比r，如果太小，那么增大。②缺氧段DO太高。检查缺氧段DO值，如果DO＞0.5mg/L，那么首先检查内回流比r是否太大，如果太大，那么适当降低。另外，还应检查缺氧段搅拌强度是否太大，形成涡流，产生空气复氧。现象二：TP＜2mg/L，NH3-N＞3mg/L，NO3-N＞5mg/L，BOD5＜25mg/L其原因及解决对策如下：①好氧段DO缺乏。检查好氧段DO是否低于2mg/L，如果1.5＜DO＜2.0mg/L，那么可能只满足BOD5分解的需要，而不满足硝化的需要，应增大供气量，使DO处于2～3mg/L。②存在硝化抑制物质。检查入流中工业废水的成分，加强上游污染源管理。现象三：TP＞2mg/L，NH3-N＜3mg/L，NO3-N＞5mg/L，BOD5＜25mg/L其原因及解决对策如下：①入流BOD5缺乏。检查BOD5/TKN是否大于4，BOD5/TKN是否大于20，否那么应采取增参加流BOD5的措施，如跨越初沉池或外加碳源。②缺氧段DO