污水治理设施运行控制.ppt

,主讲内容,水污染与控制,污水处理主要设备与仪表,污水生物基础知识及化验常识,排水工程概述,污水处理工艺,污水工职业概述,污水处理厂经营与管理,水污染与控制,调查数据显示，我国的工业废水处理站运行情况良莠不齐，存在的主要问题，除与资金或原设计工艺不当，投入运行后水质水量与原设计指标有较大的出入外，均与运行控制和操作管理不当有关。运行管理人员的技术及管理水平低，难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备，直接影响到废水处理设施的运行效果，使许多废水处理站建成后，运行效果不理想，投资效果难以实现。为了使废水处理设施正常运行，达到预期处理目标，需要运行管理人员把握设计意图，理解工艺原理，掌握各个处理单元运行控制基本方法和要求，并能对整个处理系统进行综合运行调控,pH值污水排放标准pH值6-9；天然水体pH值悬浮固体（SS）指不能通过过滤器（滤纸或滤膜）的固体物质，可利用重力或其他物理作用与水分离。生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量，常用单位为mg/L。但生化需氧量不能反应微生物不能降解的有机物的量。化学需氧量（COD）指在一定条件下，水中各种有机物与化学强氧化剂作用时所消耗的氧化剂的量，以氧量mg/L表示。温度（T）许多工业企业排出的污水都有较高的温度，排放这些污水会使水体水温升高，引起水体的热污染。氧在水中的饱和溶解度随水温升高而减少，较高的水温又加速耗氧反应，可导致水体缺氧和水质恶化。,总磷（TP）水中各种形态磷的总量。即水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水含磷毫克数计算。总氮（TN）水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO3-、NO2-和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，以每升水含氮毫克数计算。常被用来表示水体受营养物质污染的程度。污泥沉降比（SV30）SV30是指曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的体积百分比。它是分析污泥沉降性能的最简便方法。SV30值越小，污泥沉降性能就越好。SV30值越大，沉降性能越差。在无其他异常的情况下，SV30可作为剩余污泥排放的参考依据。溶解氧（DO）溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。,1、水污染定义：指排入水体的污染物质超过了水体的自净能力使水的组成及性质发生变化，从而使动植物的生存条件恶化，鱼类生长受到损害、人类的生活和健康受到不良影响，水环境的生态平衡遭到破坏形成水污染。产生的原因自然活动：如矿石溶解、火山爆发灰飞、干旱地区风蚀灰尘落入水体等，是目前尚无法控制的污染。人类活动：工业生产工业废水；人类生活生活污水。水污染的性质和危害：化学性污染：酸碱污染、重金属污染、需氧性有机物污染、营养物质污染、有机毒物污染；物理性污染：悬浮物污染、热污染、放射性污染；生物性污染：主要指致病菌及病毒的污染。,2、控制水污染的途径改革生产工艺，发展清洁生产工艺改进生产装置的结构性能发展封闭系统，重复利用废水清污分流，分隔治理回收有用物质适当处理，安全排放节约用水排出系统控制,3、废水处理流程概念废水中的污染物是多种多样的，不能预期只用一种处理方法就能够把所有的污染物质去除殆尽，一种废水往往需要把几种处理方法联合成有机整体，并合理配置其主次关系和前后顺序，才能达到最经济有效地处理要求的程度。这种处理系统，叫废水处理流程(废水处理系统)。设计废水处理流程的原则：先易后难，先简后繁即：首先使用物理法，然后再使用生化法和物化法。具体原则：首先去除大块漂浮物质，然后再依次去除悬浮固体，胶体物质、溶解性物质。,污水处理主要设备与仪表,废水处理都是借助或通过物理、化学和生物的单元操作过程完成的。整个过程由特殊的构筑物和水处理机械设备组合而成的水处理设施实现。随着设备的发展，新的设备不断完善。对设备的检测，维修和保养要有更多的工作。1、流量计 污水量是污水处理厂运行管理中最重要的一个基础数据，它的准确测量直接决定工艺控制效果。污水量的测量方法有很多种，如巴歇尔计量槽。管道内的流量测量常用超声波流量计、电磁流量计等直接读数的测量仪表。,2、阀门,闸门设置在管道口和交汇处窨井、沉砂池、沉淀池、引水渠道、泵站等构筑物的进出水口处，设置的目的是为控制进出水量或者完全截断水流。从介质的种类分，污水处理厂使用的阀门有污水阀门、污泥阀门、清水阀门、加药阀门、低压气体阀门、高压气体阀门、油阀门、可燃气体阀门等。从功能分，有截止阀、流量控制阀、止回阀、安全阀等等。从结构分，有蝶阀、旋塞阀、闸阀、角阀、球阀等。,闸阀,闸阀主要由阀体、闸板、阀杆、阀座和密封填料等部分组成。闸板是闸阀的启闭件，垂直地安装在阀体内，能作升降运动，并由此接通或切断水的流动。,暗杆闸阀,蝶阀,蝶阀由阀体、内衬、蝶板及启闭机构几部分组成。启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的作用。阀体采用碳钢制造。阀板的密封圈采用金属环。蝶阀和蝶杆本身没有自锁有力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。,蝶 阀,止回阀,这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。,止回阀(防止液体倒流）,球阀,球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件，球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。,球 阀,3、水泵,通过将机械能转换为液体能量，并用于输送液体的机械设备成为泵。在污水处理厂中，各种水泵担负着输送污水、污泥和浮渣等任务，是污水处理系统中必不可少的通用设备。在水处理工程中常用的泵根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。,自吸泵,水泵启动前先在泵壳内灌满水（或泵壳内自身存有水）。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。,自吸泵,潜污泵,潜污泵由潜水电动机、泵体、出水弯管、扬水管组成，泵体与潜水电动机连成一个整体潜入水中，不受吸入泵的高度限制，适用于输送含有一定量杂质的污水。当电动机旋转时，通过联轴器带动泵体内叶轮转动，液体在叶轮的作用下流出泵壳，经出水弯管，扬水管排出。,潜污泵,螺杆泵,螺杆泵工作时，液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，螺杆泵密封容积在螺牙的挤压下提高螺杆泵压力，并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转，所以液体出流流量也是均匀的。,螺杆泵,管道泵,水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。,管道泵,4、风机,风机是用来输送气体的一类通用机器，在水处理过程中被广泛用于曝气、通风等环节。水处理常用风机有离心风机和罗茨鼓风机。,罗茨鼓风机,离心风机,5、格栅除污机,废水中往往含有较大的悬浮物和漂浮物，如纤维、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。为了保护其他机械设备正常运行，减轻后续处理负荷，必须设置格栅除污机、这是废水处理的第一道工序。,回转式格栅除污机,6、除砂机与砂水分离设备,去除污水中的无机沙砾是污水处理的一道重要工序，它可以减少沙砾对污水装置中的设备、管道阀门的磨损，并最大限度的减少沙砾在渠道、处理装置中的积沉。除砂机与砂水分离设备是用机械的方法将沉砂构筑物分离出的沙砾经行清除的设备。,旋流沉砂池除砂机,7、刮泥机,刮泥机是将沉淀池中的污泥刮到一个集中部位的设备，多用于污水处理厂的初次沉淀池、二次沉淀池和重力式污泥浓缩池。,回转式刮泥机,桁车式刮泥机,8、曝气设备,废水处理中使用的曝气设备种类繁多，结构形式各异，根据它们结构形式可分为鼓风曝气设备和机械曝气设备两大类。鼓风曝气设备主要由供气设备，气泡扩散设备和连接管道三部分组成。气泡扩散设备按其空气扩散方式和形成气泡大小来分，可分为多孔性和非多孔性两种扩散设备。机械曝气设备按其转动轴与水面的相对位置，大致可分为水平轴曝气机和垂直轴曝气机两类。,转刷曝气机,立式倒伞形曝气机,潜水射流曝气机,微孔曝气器,9、滗水器,滗水器是一种收水装置，是能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水工具。滗水器的排水特点是随水位的变化而升降及时将上清液排出，同时不对池中其他水层产生扰动。为了防止浮渣随水一起排出，滗水器的收水口一般都淹没在水面下一定深度，而不像可调出水堰那样水流从堰顶溢流出去。,10、污泥的脱水与干化污泥经浓缩、消化后，尚有95%96%的含水率，体积仍然很大。为了综合利用和进一步处置，必须对污泥进行脱水处理。将污泥的含水率降低到80%85%以下的操作叫脱水。脱水后的污泥已经成为泥块，具有固体特性，能装车运输，便于最终处置和利用。将脱水污泥的含水率进一步降低到50%65%以下（最低达10%）的操作叫干化。污泥的脱水干化方法，主要有机械脱水和自然干化两种。,污水生物基础知识及化验常识,去除废水中的BOD直接有用的微生物的代表是细菌。细菌是最微小的微生物，在形态学上是最简单的。虽然用光学显微镜能确认其存在，但是，一般如果不进行生理学试验就不能鉴定。在处理生活废水的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分微型后生动物，其重量可占总生物量的510，由于他们的形体较细菌大的多，借助显微镜可将他们容易区别开来。根据这些动物的种类，他们的营养物性与净化程度之间的一定关系可来判断系统的运行状况，就是在处理中起着指标的作用。,变形虫,草履虫,固着型纤毛虫,寡毛虫,轮虫,漫游虫,游泳型纤毛虫,钟虫,亚硝化单胞菌,1、细菌,一、细菌的形态细菌是最小的微生物，形态学上最简单，最低等的单细胞生物。可根据形状分为三类，即：球菌、杆菌和螺形菌（包括弧菌、螺菌、螺杆菌）。按细菌的生活方式来分类，分为两大类：自养菌和异养菌，其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求来分类，可分为需氧（完全需氧和微需氧）和厌氧（不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧）细菌。按细菌生存温度分类，可分为喜冷、常温和喜高温三类。二、细菌细胞的构造细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成，有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.55m之间。,菌胶团是活性污泥和生物膜的重要组成部分，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在水生物处理中具有重要作用。活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。,三、菌胶团有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。它是活性污泥絮体和滴滤池粘膜的主要组成部分。菌胶团中的菌体，由于包埋于胶质中，故不易被原生动物吞噬，有利于沉降。菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。,2、微生物的生理特性,影响微生物生理特性的因素有很多一、营养成分微生物种类繁多，各种微生物要求的营养物质不尽相同，但是自然界中的所有物质几乎都可以被这种或者那种微生物所利用，甚至对一般机体有害的某些物质也可以被某些细菌所利用。因此，微生物的营养物质时多种多样的，但是对某一微生物来说，它对营养物质也是有一定要求的。,二、呼吸作用吸收氧气 氧化体内有机物释放能量整个呼吸作用包括：氧化反应和还原反应，是氧化与还原的统一。需氧型（有氧呼吸型）需要在氧气相对充足的情况 下才能生长发育。厌氧型（无氧呼吸型）需要在无氧的情况下才能生长发育，在有氧气的情况下，一般情况下，氧气浓度越大，受到的抑制作用越强。兼性厌氧型 一般是在有氧的情况下能繁殖在无氧的情况下其不能繁殖，但新陈代谢不受影响。,三、温度微生物的生长要求有一定的温度范围：最低温度、最适温度、最高温度。根据细菌最适温度的不同，可把细菌分为：嗜冷菌（5-10）、嗜中温菌（25-40）、嗜热菌（50-60）和嗜超热菌（70-105）。大多数菌为嗜中温菌。不同微生物对温度的要求不同，同一微生物在生长的不同时期对温度的要求也会不同。四、pH值微生物的生命活动、物质代谢与pH有密切关系。不同微生物对pH的要求有不同。微生物对pH的要求也存在最高、最低和最适三个点。常见的四大类微生物中，对pH的最适（范围）要求分别是，细菌：（4-10）；放线菌：7-8（5-10）；霉菌：3-6（1.5-10）；酵母菌：5-6（1.5-10）。在废水生物处理中，pH一般在（6-9）。生物处理的主体是细菌，它要求pH略为偏碱。过高的pH会使原生动物呆滞，菌胶团解体，影响去除效果，而过低的pH，会使霉菌大量繁殖，造成污泥膨胀。五、其他因素其他因素如氧化还原电位、溶解氧、太阳辐射、水的活度与渗透压、表面张力等均会对微生物产生影响。,3、微生物的生产繁殖,微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。正常情况下，同化作用大于异化作用，微生物的细胞不断迅速增长，细胞长到一定程度时，就会由一个细胞分裂成细胞。当发生个体数目的增加时，就称为繁殖。细菌的生长曲线各种细菌的生长速率不一，每一种细菌都有各自的生长曲线，但曲线的形状基本相同。其他微生物也有形状类似的生长曲线。污(废)水生物处理中混合生长的活性污泥微生物也有类似的生长曲线。,调整期（revision phase）细菌接种至培养基后，对新环境有一个短暂适应过程（不适应者可因转种而死亡）。此期曲线平坦稳定，因为细菌繁殖极少。迟缓期长短因素种、接种菌量、菌龄以及营养物质等不同而异，一般为14小时。此期中细菌体积增大，代谢活跃，为细菌的分裂增殖合成、储备充足的酶、能量及中间代谢产物。对数期(logarithmic phase)又称指数期(exponential phage)。此期生长曲线上活菌数直线上升。细菌以稳定的几何级数极快增长，可持续几小时至几天不等（视培养条件及细菌代时而异）。此期细菌形态、染色、生物活性都很典型，对外界环境因素的作用敏感，因此研究细菌性状以此期细菌最好。抗生素作用，对该时期的细菌效果最佳。稳定期（stationary phase）该期的生长菌群总数处于平坦阶段，但细菌群体活力变化较大。由于培养基中营养物质消耗、毒性产物（有机酸、H2O2等）积累ph下降等不利因素的影响，细菌繁殖速度渐趋下降，相对细菌死亡数开始逐渐增加，此期细菌增殖数与死亡数渐趋平衡。细菌形态、染色、生物活性可出现改变，并产生相应的代谢产物如外毒素、内毒素、抗生素、以及芽胞等。衰亡期（decline phase）随着稳定期发展，细菌繁殖越来越慢，死亡菌数明显增多。活菌数与培养时间呈反比关系，此期细菌变长肿胀或畸形衰变，甚至菌体自溶，难以辩认其形。生理代谢活动趋于停滞。故陈旧培养物上难以鉴别细菌。,4、化验常识,一、COD的测定1、重铬酸钾标准法，也称为回流法 原理:在水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,在强酸性介质中加热回流一定时间,部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原,用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾,根据消耗重铬酸钾的量计算COD的值。实验步骤：硫酸亚铁铵标定：准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加水稀释至110mL左右，缓慢加入30mL浓硫酸，摇匀，冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL)，用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点.。取20mL水样(必要时酌情少取加水至20或稀释后再取)，加入10mL的重铬酸钾，插上回流装置，再加入30mL硫酸硫酸银，加热回流 2h。,冷却后,用90.00mL水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶.溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量.测定水样的同时,取20.00mL重蒸馏水,按同样操作步骤作空白实验.记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量.计算公式：CODCr(O2,mg/L)=81000(V0-V1)C/V 注意事项1、使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg，如取用20.00mL水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。,2、本方法测定COD的范围为50-500mg/L。对于化学需氧量小于50mg/L的水样，应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。对于COD大于500mg/L的水样应稀释后再来测定。3、水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/54/5为宜。4、用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g，所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。5、CODCr的测定结果应保留四位有效数字。6、每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。(也可在滴定后的空白中再加入10.0ml重铬酸钾标准溶液,用硫酸亚铁铵滴定至终点)7、水样应保证新鲜，尽快测定。,2、快速消解分光光度法 原理：试样加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后，用光度法设备测定COD值。由于此方法测定时间短、二次污染小、试剂量小费用低，所以目前大部分实验室都采用此种方法，但此方法仪器成本较高，使用成本较低，适合于长期需要检测COD单位使用。测定步骤：取2.5ml试样-加入试剂-消解10分钟-冷却2分钟-倒入比色皿-设备显示屏直接显示试样COD浓度。注意事项：1、高氯水样应采用高氯试剂。2、废液10ml左右，但酸性较大，应集中回收处理。3、保证比色皿的透光面清洁。,二、中和与pH调节酸性工业废水和碱性工业废水来源广泛，将酸和碱随意排放不仅会造成污染、腐蚀管道、毁坏农作物、危害渔业生产、破坏生物处理系统的正常运行，而且也是极大的浪费。对酸、碱废水首先应该考虑回收和综合利用。当回收或综合利用经济意义不大时，考虑中和处理。中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调节到中性附近的一类处理方法。酸性废水中和处理多采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等。碱性废水中和处理则通常采用盐酸和硫酸。,5、显微镜的基本知识,显微镜的结构,1.镜脚,4.载物台,5.标本夹,8.镜臂,2.开关,6.细调螺旋,7.粗调螺旋,3.滑动变阻器,11接目镜,10.镜筒,9.接物镜,检验方法,1、微生物玻片的制备,2、观察前的准备,3.低倍镜观察 视野较大,容易发现目标和确定检查的位置4.高倍镜观察 放大倍数更大,物体看的清楚,维护与保养1、镜头如果模糊，要用擦镜纸清洁，如果用过油镜，需要用擦镜纸配合二甲苯擦拭。2、将显微镜各部分还原，放回箱中。,排水工程概述,人们在生活和生产活动中产生大量污水，污水中含有很多有害物质，极易腐化发臭，污染环境，危害人们的生活和生产；天然降水，在降落及流动过程中也受到一定的污染，如不及时排泄，也会危害人们的生活和生产。因此污水、雨水必须有系统地收集、排除并 进行适当的处理和利用，变废为宝，造福人类。收集、输送、处理和排放废水、污水、降水的设施和构筑物称为排水工程。,工业废水排水系统的主要组成部分车间内部管道系统和设备厂区管道系统：污水泵站及压力管道；废水处理站出水口,排水系统的体制城市的生活污水、工业生产污水和废水以及空中降水所采用的排除方式称为排水体制。排水体制分为合流制和分流制两种类型。,把所有需要排放的水（雨水、生活污水、工业废水等）汇集于同一管道进行排放的排水系统。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。,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。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。有时出水口构造复杂，造价较高，但总投资还是较低的。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。,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。,直排式合流制,截流式合流制,完全分流制（a）及不完全分流制（b）,1污水管道2雨水管道3原有渠道4污水厂5出水口,1生产污水管道系统 7冷却构筑物2生活污水管道系统 8局部处理构筑物3雨水管渠系统 9生活污水厂4特殊污染生产污水管道系统 10生产污水厂5溢流水管道 11补充清洁水6泵站 12排入城市污水管道,工业企业分流制排水系统,污水处理工艺及运行管理,现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，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等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。常见的污水处理方法有：物理法和生物法。,1、物理法,一、概述,二、格栅,三、破碎机,四、沉淀理论,五、沉砂池,六、沉淀池,一、概述污水物理处理是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。是污水处理的基本方法。生活污水和工业废水含有大量的漂浮物与悬浮物质，污水处理法的处理对象就是这些漂浮物与悬浮物质。采用的处理方法：筛滤截留法：筛网、格栅、滤池、微滤机、砂滤重力分离法：沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池。离心分离法：离心机与漩流分离器。,二、格栅放置在污水流程的渠道或泵站集水池进口处，由一组平行金属栅条或筛网组成。格栅的功能1.截留较大的悬浮物或漂浮物2.减轻后续处理构筑物的负荷3.保护后续处理构筑物或水泵机组,三、破碎机把污水中的较大的悬浮固体破碎成较小的、较均匀的碎块，仍留在污水中，随水流到后续的污水处理构筑物进行处理。,四、沉淀理论沉淀功能：1.用于一级处理去除杂质、颗粒状物2.用于二级处理：初次沉淀池，减轻后续处理设施的负荷二次沉淀池，分离去除的生物污泥，泥水分离3.用于灌溉或氧化塘稳定水质去除水中虫卵或固体颗粒沉淀类型自由沉降：悬浮固体浓度低，而且颗粒之间不发生聚集，因此在沉降过程中颗粒的形状、粒径和密度都保持不变，互不干扰地各自独立完成匀速沉降过程。固体颗粒在沉沙池及初次沉淀池内的初期沉降就属于这种类型。絮凝沉降：悬浮固体浓度也不高，但颗粒在沉降过程中接触碰撞时能互相聚集为较大的絮体，因而颗粒粒径和沉降速度随沉降时间的延续而增大。颗粒在初次沉降池内的后期沉降及生化处理中污泥在二次沉淀池内的初期沉降，就属于这种类型。,成层沉降：成层沉降也称集团沉降、区域沉降或拥挤沉降。悬浮固体浓度较高，颗粒彼此靠的很近，吸附力将促使所有颗粒聚集为一个整体，但各自保持不变的相对位置共同下沉。此时，水于颗粒群体之间形成一个清晰的泥水界面，沉降过程就是这个界面随沉降历时下移的过程。生化处理中污泥在二次沉淀池内的后期沉降和在浓缩池内的初期沉降就属于这种类型。压缩沉降：当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间便互相接触，彼此上下支承。在上下颗粒重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出，颗粒相对位置不断靠近，颗粒群体被压缩。生化污泥在二次沉淀池和浓缩池内的浓缩过程就属于这种类型。,五、沉砂池去除污水中比重较大的无机颗粒物设于泵站倒虹管前减轻机械、管道的磨损设于初沉池前，减轻沉淀池负荷，以及改善污泥处理构筑物的处理条件。,六、沉淀池沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物。沉淀池按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物。二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分。,2、生物法污水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用,将污水中有机物的一部分转化为为微生物的细胞物质,另一部分转化为比较稳定物质的方法。生物处理的主要作用者是微生物，根据反应中氧气的需求，可把细菌分为好氧菌兼性厌氧菌和厌氧菌。主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺，称为好氧生物处理法；主要依赖厌氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺，称为厌氧生物处理法。目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理中最常用的工艺,活性污泥法活性污泥：污水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥是以细菌，原生动物和后生动物所组成的活性微生物为主体，此外还有一些无机物，未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。基本流程污水格栅泵间沉砂池初沉池活性污泥曝气池二沉池消毒活性污泥法处理系统有效运行得基本条件1.污水中有足够的可溶解性易降解有机物2.混合液中含有足够的溶解氧3.活性污泥再曝气池中呈悬浮状态4.活性污泥连续回流5.及时排除剩余污泥6.没有对微生物有毒害作用的物质进,活性污泥净化污水的过程活性污泥净化污水的作用是由吸附和氧化两个阶段完成的，活性污泥在与废水初期接触的2030min内，就可以去除75%以上的BOD，在于活性污泥具有巨大的表面积（200010000m2/m3）,且其表面具有多糖类粘液层。氧化分解在吸附阶段之后，所需时间比吸附时间长的多，可见暴气池的大部分容积是在进行有机物的氧化和微生物的合成。,污水工职业概述,1、职业定义具备污废水处理基础理论知识和专业综合技能，能够操作和管理各类工业废水处理设施（设备），能将污染的水进行净化处理并达到国家规定的排放标准，或满足国家规定的各类用水标准的操作人员。2、职业重要性污废水处理设施是消除污废水环境污染的基本手段，是减少污废水中污染物对环境产生危害的重要保障。因此，作为一名操作污废水处理设施的污废水处理工所从事的职业无限光荣并作用重要。,3、职业等级初级工具有独立执行运行操作的基本能力，在带班班长的带领下，从事污废水处理设施的运行工作。中级工具有独立解决小型污废水处理设施运行问题的能力，能够带领一班人，执行小型污废水处理设施的运行操作和设备维护及修理。高级工具有比较全面的污废水处理设施运行的技术能力、管理能力和培训能力，能够全面胜任小型污废水处理设施的运营管理工作，或能够胜任大中型污水处理厂或大型废水处理设施的部分工序的运行操作及管理工作。技师具有比较深厚的污废水处理基础理论知识和和比较全面的实际操作技能，拥有污废水处理设施运营管理的综合能力和较为丰富的实践经验，能够全面胜任并负责大中型污水处理厂或大型废水处理设施的运营管理技术工作。,4、污水处理工的基本要求一、职业道德遵纪守法，爱岗敬业。努力学习，勤奋工作。严谨求实，一丝不苟。恪尽职守，不断进取。团结协作，安全生产。二、基础知识水污染防治法律、法规、政策、标准和规范 水环境概论与水污染控制基础理论 污废水与再生水处理设施的运行管理概述 水污染治理环境工程基础理论 污废水处理的基本技术（单元操作）典型污废水处理工艺流程与原理 水处理机械设备的技术性能与运行要求,污水处理厂经营与管理,1、污水厂的工艺运行管理一、污水处理厂的分区预处理系统污泥处理系统生化处理系统出水消毒系统,2、生化处理单元的指标一、指示指标指示指标只是用来表明某物质的所处状态，为控制指标的调整提供依据。在污水处理厂指示指标包括：进水流量、进水温度及各种化验分析值COD、BOD、T、SS、TN、TP、pH、DO等。二、控制指标控制指标是指在污水处理运行过程中，通过机械设备状态变化来调整控制的指标。控制指标包括：泥龄SRT、污泥浓度MLSS、挥发性污泥浓度MLVSS、溶解氧DO、流速V、水力停留时间HRT、有机负荷F/M、回流比Rn、二沉池水力表面负荷、污泥沉降比SV30、污泥指数SVI等。,3、影响工艺运行控制参数的因素1、工程设计 2、不同的生物种群 3、机械设备 4、经济因素对运行的影响5、化验数据及在线数据 6、电器自控对运行的影响 7、环境因素的影响,1、工程设计设计的依据：a.污水量及建设规模的确定 b.进水水质的确定 c.出水水质的确定设计与实际的偏差：污水处理工程的建设要通过项目建议书的编报和审批、项目的可行性研究、工程设计、土建施工、设备安装验收等过程后才开始进入试运行及正式运行。偏差出现原因:设计依据;建设期;新技术;新标准。,2 不同的生物种群 菌胶团菌与丝状菌的差异及应用,脱氮与除磷的关系为高效脱氮，要求进行完全的生物硝化，而生物硝化要求低负荷高泥龄。但生物除磷却要求高负荷低泥龄。所以实际生产中，应结合实际考虑是偏重脱氮还是除磷，来设定相关的工艺参数。如要求同时脱氮除磷，则F/M应控制在5/KgMLSSd之间，SRT在815天左右，但效果都不会太高3、机械设备机械设备对工艺的正常运行也有一定的影响。4、经济因素对运行的影响精确控制设备开停 单双组氧化沟交替运行减少剩余污泥排放量 采用类似SBR工艺,5、化验数据及在线数据 化验数据的误差及其规律性化验数据可能产生误差的原因：取样及保存、仪器或药品、操作错误或不同操作人员、环境因素干扰。单种数值的稳定性、不同种数值间的相关性：对于一些化验数据，如进出水指标、污泥浓度等，在一定时期内通常是比较稳定或沿着某种缓慢的趋势变化。6、电器自控对运行的影响 污水处理过程自动控制的共同特点就是开关量多，模拟量少，以逻辑顺序控制为主，闭环回路控制为辅。,7、环境因素的影响营养物质：碳、氮、磷源物质、生长因子。正常时C：N：P=100：5：1温度：微生物多数适宜2035。温度越高，活性越好pH值：可引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；通常pH值应控制在69氧化还原电位:影响细胞内酶的活性，也影响细胞的呼吸作用。毒物：很多重金属在高浓度时对生物是有毒的，但在低浓度时，其又是生物正常生长所必须的微量元素。,4、工艺参数的调控方法DO的调高方法：增开转刷、双速转刷调高速、加开进水泵、加开回流泵、开大进水阀门、调高出水堰板、变换转刷位置、调整导流板角度。流速调高方法:增开转刷（高低速）、双速转刷调高速、加开进水泵、加开回流泵、开大进水阀门、调高出水堰板、变换转刷位置、调整导流板角度污泥负荷(F/M)调高方法:加大剩余污泥泵排泥量、减少生化池运行个数污泥浓度(MLSS)调高方法:减小剩余污泥泵排泥量泥龄SRT调高方法:减小剩余污泥泵排泥量,5、污水处理感官指标污水处理的感官指标有:颜色、气味、活性污泥表观状态、泡沫、藻类、表曝机产生的水花式样、二沉池出水清澈度、气泡、悬浮物或浮垢、水流、触摸听音、现场仪表显示、生物相镜检。颜色：曝气混合液的颜色通常呈黄褐色。如出现深黑色则表明曝气量不足，污泥处于厌氧状态。如曝气池中出现一些不正常的颜色则可能是某些有色废水（如化工染料废水）进入污水厂气味：曝气混合液通常具有轻微的土腥味，如出现令人讨厌的腐败性气味或类似臭鸡蛋的气味，则表明曝气不足，污泥处于厌氧状态。活性污泥表观状态：表曝机工艺中，离开运转的表曝机一定距离，如活性污泥表观纹理清晰，且表层有一清晰的薄水层，则表明活性污泥状态较好。如观察到小块黑色污泥上浮或混杂在大片正常颜色污泥中，则表明池底流速不足，有沉泥或池内存在曝气死角。,泡沫：曝气池中出现白色泡沫，通常是水中的表面活性物质在曝气的搅拌和吹脱下形成的。这在活性污泥培养初期是正常现象，有时白色泡沫可达几米高。但随着活性污泥的成熟，大量的表面活性物质被微生物吸收、分解，泡沫也就消失了。正常运行过程中如出现白色泡沫则表明污泥稀少，应减少排泥量。细微的暗褐色泡沫在曝气池表面形成，该种泡沫一般系由污泥过氧化所致，一般不会发展到特别严重的程度，只要适当增大排泥，泡沫即可消失。藻类：沉淀池的池壁及堰壁上藻类生长茂盛，表明出水中的富营养程度较高。因某些藻类有空气固氮能力，故只要出水中磷的浓度高，一样可促进藻类繁殖。这种情况下，要考虑工艺的脱氮除磷效果。表曝机产生的水花式样：注意观察表曝机的浸水深度及产生的水花式样，并与溶解氧的化验值、在线监测值及水流速的测量值相对照。即可通过表曝机产生的水花式样初步推测溶解氧及流速状况。以便及时调整，提高表曝机的工作效率。,二沉池出水清澈度：清澈达标的出水是污水处理的最终目的。如出水中含有较多絮针状颗粒物，通常表明污泥泥龄较长。如出水中含有较多悬浮物，可能是污泥沉降效果较差或二沉池的水力停留时间、负荷等参数不适。如有块状的厌氧或反硝化污泥上浮、散碎，导致出水悬浮物增高，则应调整回流量。气泡：在厌氧或反硝化区产生气泡是正常现象。如在二沉池中产生气泡则表明池中污泥停留时间过长，应加大污泥回流比。悬浮物或浮垢：曝气池内的水表面悬浮物或浮垢较多，表明污水进水中油脂含量偏高。这些油脂除妨碍固体物沉降，还能导致BOD去除率下降，降低溶氧效率，引起泡沫问题。故油脂量偏大时，应考虑进行源头控制或在予处理阶段增加设施予与去除。水流：观测水流状态，可确认短流及污泥沉积情况。水流可借助于池中的漂浮物和泡沫等的流动情况来识别。短流是指污水从进口直接流到出口，停留时间低于设计值，从而无法达到预期处理效果，设置合适的挡板能解决短流问题。污泥沉积须通过增加流速，改善曝气来解决。,触摸听音：触摸听音是判断污水处理设备运行是否正常的重要手段。如电机、水泵等设备的外表温度感觉比平时高，振动比平时大，就应及时查清原因，进行修理，以免隐患酿成大故障。现场仪表显示：现场仪表显示值是直观可见的，如有异常应及时查清原因，予与处理。如曝气池DO指示仪显示数值突然偏低，则应检查是否有杂质吸附于探头。如真空虹吸式刮泥机的真空表个别显示数值偏低，则应结合真空管出水来判断，出水正常时应是真空表有问题。如无出水，则是管道漏气，真空度消失。栅渣量及砂量和状态大小：栅渣量及砂量和状态大小的观察对予处理设备的运行调控极为重要。试运行初期，如观察到进水处有大块杂物，则应及时停运粗格栅，进行人工清捞，以免粗格栅被卡