污水处理工艺培训课件

污水处理工艺培训课件第一章污水处理的定义与重要性什么是污水处理？为什么如此重要？污水处理是一个系统化的工程过程，通过物理、化学和生物等多种技术手段，将含有各类污染物的污水净化处理，使其达到国家规定的排放标准或满足再生利用的水质要求这是一项关系到人类生存环境和可持续发展的重要工作污水的主要来源生活污水工业废水城市雨水来自居民日常生活的污水，包括住宅区、学工业生产过程中产生的废水，成分复杂多降雨初期的雨水径流含有大量污染物，包括校、医院、商业区、办公场所等排放的废变不同行业排放的废水特点差异显著，可地表沉积的灰尘、垃圾、油污、重金属等水主要含有有机物、氮磷营养物、洗涤能含有重金属、有毒有机物、酸碱物质等特初期雨水的污染程度往往不亚于生活污水，剂、病原微生物等污染物殊污染物需要收集处理•厨房废水•化工废水•路面径流•卫生间污水•印染废水•屋面雨水•洗涤废水•食品加工废水污水排放的危害公共健康威胁水体富营养化未经处理的污水中含有大量病原微生污水中的氮、磷等营养物质过量排入物，包括细菌、病毒、寄生虫等这水体后，会导致水体富营养化藻类些病原体通过水体传播，可引发霍大量繁殖形成蓝藻水华，消耗水中溶乱、痢疾、肝炎等多种传染病，严重解氧，导致鱼类死亡，水体发黑发威胁人民群众的生命健康安全臭，水质急剧恶化，严重影响水生态环境生态系统破坏城市的血液污水管网——第二章物理法原理与特点物理法是利用物理作用分离和去除污水中的悬浮物和漂浮物该方法不改变污染物的化学性质，主要通过重力分离、气浮、过滤、离心分离等物理作用实现污水净化主要技术重力沉降利用悬浮物与水的密度差进行分离气浮法通过微气泡将污染物带至水面过滤技术通过多孔介质截留悬浮物膜分离利用半透膜实现物质分离应用优势生物法核心原理生物法是利用微生物的新陈代谢功能，将污水中的有机污染物分解转化为无害的稳定物质微生物在有氧或无氧条件下，将有机物氧化分解为二氧化碳、水、氮气等简单物质，同时实现自身生长繁殖主要工艺类型活性污泥法微生物悬浮生长系统生物膜法微生物附着生长系统厌氧处理无氧条件下的生物降解组合工艺多种生物处理技术的集成应用特点化学法混凝沉淀氧化还原中和调节投加化学药剂使胶体颗粒脱稳聚集,形成较大通过氧化或还原反应改变污染物的化学性质,通过投加酸或碱调节污水的pH值,使其达到适絮体后沉淀去除常用混凝剂包括铝盐、铁使其转化为无害物质或易于去除的形态常用宜的排放标准或为后续处理创造条件盐、聚合物等氧化剂有氯、臭氧、过氧化氢等污水处理的三剑客0102物理处理生物处理去除悬浮物和漂浮物,降低浊度分解有机物,去除氮磷营养物质03化学处理深度净化,去除难降解污染物第三章格栅与筛网功能与作用格栅和筛网是污水处理的第一道工序,用于截留并去除污水中的大颗粒杂质,包括树枝、塑料袋、纸张、破布等漂浮物和悬浮物这些杂质如不及时去除,会堵塞管道、损坏水泵、影响后续处理设备的正常运行设备类型粗格栅栅条间隙50-100mm,去除大型杂物中格栅栅条间隙10-40mm,去除中等杂物细格栅栅条间隙3-10mm,精细过滤筛网孔径

0.5-5mm,深度过滤运行管理要点沉砂池工作原理类型与特点重要意义沉砂池利用重力沉降原理,去除污水中密度较大常见类型包括平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流的无机颗粒物,主要是砂粒、煤渣等通过控制沉砂池等曝气沉砂池通过曝气产生旋流,提高水流速度,使比重较大的无机颗粒沉降,而有机物分离效果旋流沉砂池占地面积小,分离效率随水流继续前行高初沉池核心功能初沉池是污水初级处理的重要构筑物,主要功能是通过重力沉降作用,去除污水中的悬浮固体和部分有机物经过初沉池处理后,可去除约50-70%的悬浮物和25-40%的生化需氧量BOD设计要点•合理的水力停留时间通常

1.5-

2.5小时•适宜的水流速度,保证沉淀效果•有效的污泥排放系统•浮渣去除装置运行价值第四章活性污泥法活性污泥法是应用最广泛的生物处理技术,至今已有100多年的历史该工艺利用悬浮生长的微生物群体活性污泥在曝气条件下降解污水中的有机污染物曝气池二沉池污泥回流污水与活性污泥充分混合,微生物在好氧条件泥水分离,活性污泥沉淀下来上清液作为处将二沉池的污泥回流到曝气池,维持系统中适下分解有机物需要持续供氧以维持微生物的理后的出水排放,沉淀污泥部分回流至曝气当的微生物浓度,保证处理效果的稳定性代谢活动池关键运行参数溶解氧DO维持在2-4mg/L,确保微生物好污泥龄SRT通常为5-15天,影响微生物种群氧代谢溶解氧过低会导致处理效率下降,过高结构和处理效果污泥龄过短会导致硝化效果则浪费能源差生物膜法基本原理生物膜法是使微生物附着在固体填料表面形成生物膜,污水流经填料时,有机物被生物膜中的微生物吸附降解该方法具有抗冲击负荷能力强、污泥产量少、管理方便等优点主要工艺类型生物滤池污水自上而下流过填料层,简单可靠生物转盘转盘部分浸没在污水中,交替接触空气和污水生物接触氧化填料浸没在水中,通过曝气供氧移动床生物膜反应器MBBR悬浮填料在水中流化运动应用特点生物脱氮除磷工艺硝化反应反硝化好氧条件下,硝化细菌将氨氮氧化为硝态氮,需缺氧条件下,反硝化细菌将硝态氮还原为氮气要充足的溶解氧和适宜的pH值释放,需要碳源作为电子供体吸磷释磷好氧条件下,聚磷菌利用储存的有机物过量吸厌氧条件下,聚磷菌分解体内聚磷,释放磷酸盐收磷,形成聚磷颗粒储存在细胞内到水中,同时吸收有机物微生物的奇妙世界在污水处理系统中,存在着一个肉眼看不见的微观世界数以亿计的细菌、原生动物、后生动物在这里繁衍生息,它们是污水处理的真正工人细菌数量最多的微生物,负责分解大部分有机物包括异养菌、硝化菌、反硝化菌等不同功能的菌群原生动物以细菌为食,保持水质澄清钟虫、轮虫等指示生物能反映污水处理系统的运行状态后生动物第五章物理化学深度处理技术混凝与絮凝作用机理混凝是通过向水中投加混凝剂,使水中的胶体颗粒失去稳定性而相互聚集的过程絮凝是在混凝的基础上,通过缓慢搅拌使微小絮体聚集成较大絮体的过程这两个过程共同作用,最终形成易于沉降分离的大颗粒絮体常用混凝剂铝盐硫酸铝、聚合氯化铝PAC,应用广泛铁盐硫酸亚铁、氯化铁、聚合硫酸铁PFS有机高分子聚丙烯酰胺PAM,常作为助凝剂工艺参数控制混凝效果受多种因素影响,需要精确控制•混凝剂投加量:根据水质确定最佳投加量•pH值:不同混凝剂有不同的最佳pH范围•搅拌强度和时间:快速混合与慢速絮凝•水温:低温时混凝效果会下降应用价值气浮技术溶气气浮散气气浮将空气在加压条件下溶解于水中,然后通过扩散板或微孔管等装置,将压缩空减压释放产生大量微小气泡气泡附着气以气泡形式释放到水中气泡尺寸相在悬浮物上,使其密度小于水而上浮至对较大,但设备简单,适用于一些特定场水面,形成浮渣去除这是应用最广泛合的气浮方式电解气浮通过电解水产生氢气和氧气微小气泡气泡尺寸极小20-100μm,浮选效果好,但能耗较高,多用于小规模或特殊废水处理气浮技术特别适用于处理密度接近水的悬浮物、难以沉降的细小颗粒、含油废水等与沉淀相比,气浮具有分离速度快、占地面积小、浮渣含水率低等优点,在工业废水和给水处理中得到广泛应用膜分离技术超滤UF微滤MF孔径

0.001-

0.1μm,去除胶体、蛋白质、病毒等广泛应用于污水深度处理和中水孔径

0.1-10μm,去除悬浮物、细菌、大分子有机物操作压力低,常用于预处理回用反渗透RO纳滤NF孔径

0.0001μm,几乎去除所有溶解性物质产水水质最优,可达到饮用水标准孔径

0.001μm左右,选择性去除二价离子、有机物可软化水质,去除色度技术优势应用挑战•出水水质稳定,可控性强•膜污染问题需要定期清洗维护•分离效率高,去除率可达99%以上•初期投资和运行成本相对较高•无需添加化学药剂,避免二次污染•对进水水质有一定要求•占地面积小,易于自动化控制•浓缩液处置需要妥善考虑•适用于水质要求高的场合消毒工艺消毒是污水处理的最后一道关口,目的是杀灭污水中残留的病原微生物,保障出水的卫生安全根据排放水体的用途和卫生要求,选择合适的消毒方式氯化消毒臭氧消毒紫外线消毒使用液氯、次氯酸钠或二氧臭氧是强氧化剂,杀菌速度利用紫外光破坏微生物DNA化氯进行消毒氯化消毒是快,不产生有害副产物,还能结构,达到消毒目的紫外消应用最广泛的方法,具有成本去除色度和异味,改善水质毒无化学物质残留,不改变水低、效果可靠的优点但氯但臭氧在水中不稳定,无持续的物理化学性质,操作安全简与水中有机物反应可能产生消毒作用,设备投资和运行成便但对水质透明度要求高,消毒副产物,需要控制投加本较高适用于对出水水质无持续消毒作用,灯管需要定量消毒效果持久,有余氯保要求高的场合期更换在中水回用中应用护作用广泛第六章污泥处理与处置污水处理过程中会产生大量污泥,污泥含有有机物、病原体、重金属等物质,必须经过适当处理后才能最终处置污泥处理是污水处理系统的重要组成部分,处理成本约占总成本的30-50%污泥浓缩与脱水污泥浓缩污泥脱水污泥浓缩是减少污泥体积的第一步,通过去除部分水分,使污泥含固率从1-2%提高到3-5%主要方法包括:污泥脱水进一步降低污泥含水率,使含固率达到20-30%,大幅减少污泥体积,便于运输和后续处理常用设备包括:重力浓缩利用重力沉降,结构简单,运行费用低,适用于初沉污泥带式压滤机连续运行,处理量大,应用最广气浮浓缩适用于活性污泥等密度小的污泥板框压滤机脱水效果好,泥饼含固率高机械浓缩采用浓缩机,占地面积小,浓缩效果好离心脱水机占地小,自动化程度高叠螺式脱水机能耗低,适合中小规模污泥稳定化厌氧消化在无氧条件下,厌氧微生物分解污泥中的有机物,产生沼气主要成分为甲烷和二氧化碳厌氧消化可以显著降低污泥中的有机物含量,减少臭味,杀灭部分病原体主要优点•产生沼气可作为能源利用•污泥体积减量可达40-50%•降低污泥后续处理成本适用条件适合大中型污水处理厂,需要较高的初期投资,消化周期较长15-30天,但长期运行经济效益显著好氧消化在有氧条件下,好氧微生物氧化分解污泥中的有机物,使污泥得到稳定好氧消化工艺相对简单,操作管理方便,投资较低主要优点•工艺简单,易于操作管理•消化时间相对较短•无需沼气收集处理系统适用条件适合中小型污水处理厂,尤其是气候温暖地区需要持续曝气供氧,运行能耗较高消化后的污泥性质稳定,脱水性能好污泥干化与资源化利用123低温干化高温干化太阳能干化利用热泵等技术在低温40-80℃下干燥污泥,能耗相对较低,可在高温100℃下快速蒸发污泥水分,干化速度快,可杀灭病原利用太阳能自然干化污泥,零能耗,适合光照充足地区占地面积将污泥含水率降至10%以下,大幅减少体积和重量体常与焚烧工艺配套使用大,受天气影响明显资源化利用途径污泥焚烧发电污泥堆肥建材利用干化后的污泥可作为燃料焚烧发电,实现能源回收焚烧后的灰渣经过稳定化处理的污泥可与园林废物等混合堆肥,用作园林绿化、污泥可用于制砖、制陶粒、水泥生产等建材领域污泥中的有机可用于建材生产这是实现污泥减量化、无害化、资源化的有效土壤改良等需要严格控制重金属等有害物质含量物在高温烧制过程中被分解,无机成分则成为建材原料途径未来污水处理的发展趋势智能化管理绿色低碳应用物联网、大数据、人工智能等技术,实现污水处理全发展低能耗、低碳排放的处理技术,提高能源回收利用率,过程的自动监控、智能调度和优化运行,提高处理效率,降推进污水处理厂向能源工厂转型,实现碳中和目标低运行成本资源回收6从污水中回收水资源、能源沼气、热能、营养物共同守护水环境,推动可持续发展,为子孙后代留氮、磷等,实现污水的资源化利用,变废为宝下碧水蓝天!污水处理是一项功在当代、利在千秋的环保事业通过不断创新技术、优化管理、提升效能,我们必将建设更加美丽、和谐、可持续的生态文明社会地下式建设新技术应用借鉴杭州之江全地下污水厂等案例,采用地下式或半地下推广膜生物反应器MBR、厌氧氨氧化Anammox、高式设计,节约土地资源,改善城市环境,实现与城市的和谐共级氧化等新技术,提升处理效果,满足更严格的排放标准生。