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常見問題

污水處理基礎知識學習

一、常見基本概念

1、污水處理

就是采用各種技術和手段,将污水中所含的污染物質分離去除、回收利用或将其轉化為無害物質,為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求,對其進行物理的、化學的、生物的處理,使水得到淨化的過程。

2、污水水量

在一定的時間内排放污水的量,常用m3/d或m3/h表示。

3、污水水質

用各種指标表征的污水的物理、化學或生物性質。

常見的指标有PH、SS、COD、BOD、NH3-N、TP、油類物質、重金屬、大腸杆菌、色度、溫度等。

4、SS

固體懸浮物,一般單位mg/L,一般指用濾紙過濾水樣,将濾後截留物在105℃溫度中幹燥恒重後的固體重量。

5、COD

化學需氧量,一般單位mg/L。是指在一定的條件下,采用一定的強氧化劑分析水樣時,所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指标。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等,但主要的是有機物。因此,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指标。化學需氧量越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。

6、BOD

生化需氧量,一般單位mg/L。有機污染物經微生物分解所消耗溶解氧的量。生物需氧量(BOD)指在有氧的條件下,由于微生物的活動,将水中的有機物氧化分解所消耗的氧的量,稱生化需氧量簡稱BOD。通常是指在20溫度下,經5天培養後所消耗的溶解氧的量,用BOD5表示,BOD5常用來表示可被微生物分解的有機物的含量。

7、NH3-N

氨氮,一般單位mg/L。氨氮是指水中以遊離氨(NH3)和铵離子(NH4+)形式存在的氮。動物性有機物的含氮量一般較植物性有機物為高。同時,人畜糞便中含氮有機物很不穩定,容易分解成氨。氨氮是水體中的營養素,可導緻水富營養化現象産生,是水體中的主要耗氧污染物,對魚類及某些水生生物有毒害。

8、DO

溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作DO,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的一個指标。

9、污水水質

TN

 即水中有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮之和;

TP 

有機磷和無機磷之和;

10、厭氧

污水生物處理中,沒有溶解氧也沒有硝态氮的環境狀态。溶解氧在0.2mg/L以下。

11、缺氧

污水生物處理中,溶解氧不足或沒有溶解氧但有硝态氮的環境狀态。溶解氧在0.2~0.5mg/L左右。

12、好氧

污水生物處理中,有溶解氧或兼有硝态氮的環境狀态。溶解氧在2.0mg/L以上。

13、曝氣

指将空氣中的氧強制向液體中轉移的過程,其目的是獲得足夠的溶解氧。此外,曝氣還有防止池内懸浮體下沉,加強池内有機物與微生物及溶解氧接觸的目的,從而保證池内微生物在有充足溶解氧的條件下,對污水中有機物的氧化分解。

14、活性污泥

由細菌、真菌、原生動物和後生動物等各種生物和金屬氫氧化物等無機物所形成的污泥狀的絮凝物。有良好的吸附、絮凝、生物氧化和生物合成性能。

15、活性污泥法

利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉澱等作用,去除廢水中有機污染物的一種廢水處理方法。

16、生物膜法

使廢水接觸生長在固定支撐物表面上的生物膜,利用生物降解或轉化廢水中有機污染物的一種廢水處理方法。

17、汽浮

氣浮法是在水中通入或産生大量的微細氣泡,使其附着在懸浮顆粒上,造成密度小于水的狀态,利用浮力原理使它浮在水面,從而獲得固、液分離的方法。産生微氣泡的方式有曝氣和溶氣等。

18、混凝

混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑(通常稱為混凝劑及助凝劑),使水中難以沉澱的膠體顆粒物能互相聚合,長大至能自然沉澱的程度,這個方法稱為混凝沉澱。在給水處理和廢水處理中混凝沉澱都是最常用的方法之一。 

19、過濾

在水處理過程中,過濾一般指以石英砂等粒狀填料層截留水中懸浮物質,從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾的主要作用是去除水中的懸浮或膠态物質,特别是能有效去除沉澱技術不能去除的微小粒子和細菌等,對BOD和COD等也有某種程度的去除效果。

20、沉澱

利用懸浮物和水的密度差,重力沉降作用去除水中懸浮物的過程。

二、廢水來源與特性

根據來源不同,廢水可分為生活污水和工業廢水兩大類。

     生活污水:人們在日常生活中所産生的廢水。

     工業廢水:在工業生産過程中所排出的廢水。

(一)固體污染物

 固體污染物常用懸浮物(SS)和濁度兩個指标來表示。

濁度:水的透明程度的量度。指水溶液中所含顆粒物對光的散射情況。

(二)有機污染物

主要用生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)等指标  來描述。

(三)營養性污染物

主要是氮、磷化合物(NH3-N、TP)

引起富營養化

(四)酸堿污染物

主要由工業廢水排放的酸堿以及酸雨帶來。

水質标準中以pH值來反映其含量水平。

(五)有毒污染物

廢水中的毒物可分為三大類:無機化學毒物、有機化學毒物和放射性物質。

無機化學毒物

      無機化學毒物包括金屬和非金屬兩類。

有機化學毒物

      這類毒物大多是人工合成有機物,難以被生化降解,主要有:農藥(DDT、有機氯、有機磷等)、酚類化合物、聚氯聯苯、稠環芳烴(如苯并芘)、芳香族氨基化合物等。

放射性物質

      放射性是指原子核衰變而釋放射線的物質屬性。

(六)油類污染物

     包括“石油類”和“動植物油”兩項。

(七)生物污染物

     生物污染物主要是指廢水中的緻病性微生物,它包括緻病細菌、病蟲卵和病毒。

     水質标準中的衛生學指标有細菌總數和總大腸杆菌群數兩項。

(八)感官性污染物

     廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現象的物質,雖無嚴重危害,但能引起人們感官上的極度不快,被稱為感官性污染物。

     各類水質标準中,對色度、臭味、濁度、漂浮物等指标都作了相應的規定。

(九)熱污染

    廢水溫度過高而引起的危害,叫做熱污染。

三、水質标準

水質标準是用水對象(包括飲用和工業用水對象等)所要求的各項水質參數應達到的限值。可分為國家标準、地方标準和行業标準等不同等級。

(一)、污水的排放标準

1、國家标準

1)《地表水環境質量标準》 GB3838-2002

    本标準适用于中華人民共和國領域内江河、湖泊、運河、渠道、水庫等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能的水域,執行相應的專業用水水質标準。 

2)《城市污水處理廠污水污泥排放标準》CJ 3025-1993

       本标準規定了城市污水處理廠排放污水污泥的标準值及其檢測排放與監督。       本标準适用于全國各地的城市污水處理廠。地方可根據本标準并結合當地特點制訂地方城市污水處理廠污水污泥排放标準。

3)《城鎮污水處理廠污染物排放标準(GB18918-2002)

    本标準适用于城鎮污水處理廠出水、廢氣排放和污泥處置(控制)的管理。

2、地方标準

《廣東省地方污水排放标準》

《遼甯省污水綜合排放标準》

《上海市地方标準污水綜合排放标準》

《天津市污水綜合排放标準》

《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值》

    DB32/1072-2007)

3、行業标準

《檸檬酸工業污染物排放标準(GB19430-2004)》

《紡織染整工業水污染物排放标準(GB4287-1992)》

《鋼鐵工業水污染物排放标準(GB13456-1992)》

《制漿造紙工業水污染物排放标準(GB3544-2008)》

《肉類加工工業水污染物排放标準(GBl3457-1992)》

《澱粉工業水污染物排放标準(GB25461-2010)》

《合成氨工業水污染物排放标準(GBl3458-2001)》

《醫療機構水污染物排放标準(GB18466-2005)》

四、廢水處理方法綜述

将處理方法分可分為分離法和轉化法兩類。

(一 )分離法

污染物存在形式

分離方法

離子态

離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法

分子态

萃取法、結晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發法

膠  體

混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法

懸浮物

重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩選法、氣浮法

(二 )轉化法

方法原理

轉化方法

化學轉化

中和法、氧化還原法、化學沉澱法、電化學法

生化轉化

活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘等

按處理程度分主要分為四大塊:

預處理,一級處理、二級處理、深度處理。

(一)預處理

主要包括溫度調節、水質水量調節、預曝氣、隔油等;

格栅機、刮油刮渣機、調節池、沉砂池、初沉池等。

(二)一級處理

主要去除廢水中懸浮固體和漂浮物質,同時還通過中和或均衡等預頂處理對廢水進行調節 

主要采用物化處理,中和、混凝沉澱;

(三)二級處理 

主要去除廢水中呈膠體和溶解狀态的有機污染物質。

好氧:主要采用生化處理,包括活性污泥法和生物膜法。

厭氧:厭氧接觸工藝、厭氧生物轉盤、厭氧流化床等。

其他

高級氧化技術:光催化氧化技術、濕式氧化技術、微波技術

土地處理技術:植物修複法、人工濕地

新技術:磁分離技術、固定化微生物法等

A/O:

    對于脫氮,工藝如下:

A/O,對于除磷,工藝如下:

A2/O(脫氮除磷):

SBR

    SBR是間歇式活性污泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥狗币:污水处理技术,又稱序批式活性污泥法。

CASS

    CASS(循環式活性污泥法)是将序批式活性污泥法(SBR)的反應池沿長度方向分為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,後部為主反應區。在主反應區後部安裝了可升降的滗水裝置,實現了連續進水間歇排水的周期循環運行,集曝氣沉澱、排水于一體。

氧化溝

     傳統活性污泥法狗币:污水处理技术的改良,外形呈封閉環狀溝,其特點是混合液在溝内不中斷地循環流動,形成厭氧、缺氧和好氧段,且将傳統的鼓風曝氣改為表面機械曝氣。 

2、生物膜法

例如生物接觸氧化法、生物濾池、 BAF、生物流化床、 MBR、生物轉盤。

原理:含有營養物質和接種微生物的污水在填料的表面流動,一定時間後,微生物會附着在填料表面而增殖和生長,形成一層薄的生物膜。

接觸氧化法

接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的一種新的廢水生化處理法。這種方法的主要設備是生物接觸氧化濾池。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料,填料被水浸沒,用鼓風機在填料底部曝氣充氧,這種方式稱謂鼓風曝氣裝置;空氣能自下而上,夾帶待處理的廢水,自由通過濾料部分到達地面,空氣逸走後,廢水則在濾料間格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不随水流動,因生物膜直接受到上升氣流的強烈攪動,不斷更新,從而提高了淨化效果。 

BAF

 BAF是Biological Aeratd Filter的縮寫,中文名稱為曝氣生物濾池。

該工藝具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX (有害物質)的作用 ,其最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體與一體,節省了後續沉澱池 ( 二沉池 ) ,并具有容積負荷、水力負荷大,水力停留時間短,所需基建投資少,出水水質好,運行能耗低,運行費用少等優點。 

MBR

MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。

3、厭氧

厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性,在無需提供外源能量的條件下,以被還原有機物作為受氫體,同時産生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅适用于高濃度有機廢水,進水BOD最高濃度可達數萬mg/l,也可适用于低濃度有機廢水,如城市污水等。

UASB

升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed) 

EGSB

EGSB(Expanded Granular Sludge Bed),中文名膨脹顆粒污泥床。其構造與UASB反應器有相似之處,可以分為進水配水系統、反應區、三相分離區和出水渠系統。與UASB反應器不同之處是,EGSB反應器設有專門的出水回流系統。EGSB反應器一般為圓柱狀塔形,特點是具有很大的高徑比,一般可達3~5,生産裝置反應器的高度可達15~20米。

(四)深度處理

 一級、二級處理的基礎上,對難降解的有機物、磷、氮等營養性物質進一步處理。

主要包括過濾、消毒等,砂濾、活性炭過濾、精密過濾器、離子交換、反滲透膜、超濾、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒、紫外消毒、臭氧消毒等。


二氧化氯發生器

廢水中的污染物組成相當複雜、往往需要采用幾種方法的組合流程,才能達到處理要求。

對于某種廢水,采用哪幾種處理方法組合,要根據廢水的水質、水量,回收其中有用物質的可能性,經過技術和經濟的比較後才能決定,必要時還需進行試驗。