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污水處理的工藝流程詳述
城市污水處理是指為改變污水性質,，使其對環(huán)境水域不產生危害而采取的措施,。城市污水處理一般分為三級：一級處理,，系應用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵,；二級處理，系應用生物處理法將污水中各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質,；三級處理,，系應用化學沉淀法、生物化學法,、物理化學法等,，去除污水中的磷、氮,、難降解的有機物,、無機鹽等。至于采取哪級處理比較合理,，應視對zui終排出物的處理要求而定,。
簡介
通常城市污水處理以一級處理為預處理,，二級處理為主體，三級處理很少使用,。一般工廠排出的污水,，至少應采取兩級處理。由于二級處理排出的污泥有可能造成二次污染,，因此,，還要進行污泥處理。
所用工藝技術
城市污水處理技術就是利用各種設施設備和工藝技術,，將污水所含的污染物質從水中分離去除,，使有害的物質轉化為無害的物質,、有用的物質,，水則得到凈化，并使資源得到充分利用,。
城市污水處理技術通常有物理處理技術,、化學處理技術、物理化學處理技術,、生物處理技術等,。
典型的物理處理技術在城市污水處理中應用的有沉淀技術、過濾技術,、氣浮技術等,。
典型的化學處理技術和物理化學處理技術有中和、加藥混凝,、離子交換等,。
典型的生物處理技術有好氧牲氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術。
城市污水處理工藝,，實際上是以上這些技術的應用與組合,。
城市污水處理工藝：城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預處理工藝,，一級處理工藝,、二級處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝,，以及zui終的污泥處置,。
預處理工藝
城市污水處理廠的預處理工藝通常包括格柵處理，泵房抽升和沉砂處理,。格柵處理的目的是截流大塊物質以保護后續(xù)水泵管線,、設備的正常運行。泵房抽升的目的是提高水頭,，以保證污水可以靠重力流過后續(xù)建在地面上的各個處理構筑物,。沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物，以減少它們在后續(xù)構筑物中的沉降,，防止造成設施淤砂,，影響功效，造成磨損堵塞,，影響管線設備的正常運行,。一級處理工藝：主要是初級沉淀池，目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除,，一般初次沉淀池可去除50%左右
的懸浮物和25%左右的BOD5,。
二級處理工藝
主要是由曝氣池和二次沉淀池構成，利用曝氣風機及曝氣裝置向曝氣池內供氧,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O,，這也就是好氧技術,。曝氣池內微生物在反應過后與水一起*地流入二次沉淀池，微生物沉在池底,，并通過管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合,；二次沉淀池上面澄清的處理水則*地通過出水堰流出污水廠。
深度處理：是為了滿足高標準的受納水體要求或回用于工業(yè)等特殊用途而進行的進一步處理,，通用的工藝有混凝沉淀和過濾,。深度處理的末端往往還要有加氯要求和接觸池。隨著城市社會經濟的高水平發(fā)展,，深度處理是未來發(fā)展的需要,。
污泥處理和污泥zui終處置
主要包括濃縮、消化,、脫水,、堆肥或家用填埋。濃縮有機械濃縮 或重力濃縮,，后續(xù)的消化通常是厭氧中溫消化,，也就是厭氧技術。消化產生的沼氣可作為能源燃燒或發(fā)電,，或用于作化工產品等,。消化產生的污泥性質穩(wěn)定，具有肥效,，經過脫水,，減少體積成餅成形，有利運輸,。為了進一步改善污泥的衛(wèi)生學質量,，污泥還可以進行人工堆肥或機械堆肥。堆肥后的污泥是一種很好的土壤改良劑,。對重金屬含量超標的污泥,，經脫水處理后要慎重處置,，一般需要將其填埋封閉起來。
幾種典型的工藝流程
城市污水處理工藝目前仍在應用的有一級處理,、二級處理,、深度處理，但國內外zui普遍流行的是以傳統(tǒng)活性污泥法為核心的二級處理,。
城市污水處理工藝的確定,，是根據(jù)城市水環(huán)境質量要求、來水水質情況,、可供利用的技術發(fā)展狀態(tài),、城市經濟狀況和城市管理運行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經過周密的調查研究和經濟技術比較,。zui近幾年國內應用較多的有A-O或A-A-O工藝,、SBR工藝、氧化溝工藝等類型,。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧工藝,。這一工藝的開發(fā)主要是為了滿足脫氮除磷的需要，這是一種經濟有效的生物脫氨除磷技術,，我國南方不少污水廠就采用這一工藝。
SBR工藝也叫續(xù)批式活性污泥法工藝,。這一工藝構筑物主要是一個池子既作曝氣池又作二沉淀,，管理簡單，特別適合中小城鎮(zhèn)的城市污水處理,，對于較大水量的連續(xù)操作,，處理一般要幾套池子組合運行。氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法,，由于負荷很低,，而沖擊負荷強，出水水質好,，污 泥產量少且穩(wěn)定,，構筑物少運行管理簡單。
氧化溝
可以按脫氮設計,，也可以略加改造現(xiàn)脫氮 除磷,。另外，城市污水處理還有傳統(tǒng)活性污泥法的一些變型工藝,，以及A-B工藝等一些工藝類型,。
處理工藝設施
● 格柵井（砼）
格柵井設置于調節(jié)池內污水源頭進水一端，設計考慮節(jié)約用地和投資,。
格柵井內設置人工格柵,，通過人工格柵攔截去除生活污水中較大的懸浮物固體,、紙屑，保護水泵及后續(xù)管路系統(tǒng)不被堵塞,。格柵井尺寸為1200×700×1500mm,。并在格柵井上設置蓋板，防凍,。
● 調節(jié)池
在整個處理系統(tǒng)中設置了污水調節(jié)池,。通過調節(jié)池設置，能充分平衡水質,、水量,，使污水能比較均勻進入后續(xù)處理單元，提高整個系統(tǒng)的抗沖擊性能減少處理單元的設計規(guī)模,。有利于降低運行成本和水質波動帶來的影響,。在調節(jié)池內設置空氣攪拌裝置,防止發(fā)生沉淀現(xiàn)象,同時可以起到水質均衡的作用。設置液位自動控制裝置,，水泵將根據(jù)液位自動開啟,。
調節(jié)池設計水力停留時間8小時，有效容積84m3,，采用鋼結構,。池內設二臺50WQ/C249-1.1/2型潛水排污泵，一用一備,。
● 缺氧池
由于污水中的有機成分較高,，BOD5/CODcr=0.5可生化性好，因此設計采用生物膜法,。
因為生活污水中有機氮含量高,，在進行生物降解時會以氨氮的形式出現(xiàn)，所以排入水中的氨氮的指標會升高,，而氨氮也是一個污染控制指標,，因此在接觸氧化池前加缺氧池，缺氧池可利用回流的混合液中帶入的硝酸鹽和進水中的有機物碳源進行反硝化,，使進水中NO2-,、NO3-還原成N2達到脫氮作用，在去除有機物的同時降解氨氮值,。
● 接觸氧化池
污水經缺氧池處理后,，自流進入接觸氧化池，從而進入接觸氧化階段,，即進入好氧處理,。
接觸氧化池是一種生物膜法為主，兼有活性泥的生物處理裝置,，通過提供氧源,，污水中的有機物被微生物所吸附,、降解，使水質得到凈化,。
在設計過程中考慮接觸氧化時間較長為宜,，即6小時，內部設高比表面積彈性填料,，填充率為70%,，比表面積近600m2/m3，在設計面積負荷時也應充分考慮周圍環(huán)境,，能確保較好的處理效率,。因此設計負荷應選擇比較低的值：0.83kg/m3·日。填料使用壽命在8年,。氣水比也同時考慮較高的值：15:1,，曝氣形式：微氣孔曝氣，曝氣頭考慮采用目前水處理較*的膠膜曝氣頭,。該裝置在運行過程中永遠不會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,，具有曝氣氣孔小，氧的利用率高等優(yōu)點,，與傳統(tǒng)曝氣形式相比,，具有*的優(yōu)點。
接觸氧化是一種以生物膜法為主兼有活性污泥法的生物處理工藝,。經過充分充氧的污水,，浸沒全部填料并以一定的速度流經填料，生滿生物膜的填料表面經過與充氧的污水充分接觸,，使水中有機物得到吸附和降解，從而使污水得到進化,。
本設計采用*的立體彈性填料,，不僅比表面積大，且水流特性*,。
由于大量微生物被固定在填料層表面,，形成高濃度的污泥床，俗稱生物膜,，它具有較強的耐負荷沖擊,。
此種結構由于沒有或極少量地產生懸浮性的活性污泥，因而不會產生污泥膨脹,，這也是此法的一大特點,。
此階段產關鍵在于填料層的生物培養(yǎng)與落床，只要運行初期將此項工作做好,，運行期間基本不用過問其它問題,。
● 沉淀池
污水經過接觸氧化后,，夾帶氧化過程中產生的少量的活性污泥及新陳代謝的生物膜，以及不能進行生物降解的少量固形物,，進入二沉池進行固液分離,。使水得到澄清排出。沉淀池采用豎流式,，總停留時間2.0小時,，沉淀的污泥全部回流至污泥池作進一步消化減少剩余污泥。出水槽設計成可調液位的齒形集水槽,，增加沉淀效果,。
● 消毒池
按有效消毒停留時間為40分鐘以上。在本單元大腸桿菌和其它細菌得到zui有效的殺滅,，此時出水細菌個數(shù)<100個/L,。本單元設置溢流排放口。
● 污泥池
沉淀生物濾池的污泥定時排入污泥池,，進行厭氧消化/同時采用間隙好氧混合的方法,，通過消化可以減少剩余污泥量約70%以上。污泥池上清液夾帶活化污泥回流至缺氧內,，剩余污泥定期清理（一般一年清除2次）,。調節(jié)池、缺氧,、好氧,、二沉池等產氣均由ABS管排入高空落水管，以免造成二次污染,。
格柵間
其主要由進水井,、過水渠組成。主要設備包括格柵除污機,、柵渣壓實機,、柵渣輸送機及吊運設備。根據(jù)格柵底與地面高差,、格柵的安裝位置,，格柵間分為地面式和半地下式。因為地面式格柵間可將柵渣壓實機,、柵渣輸送機安裝在地面上,，運行和維護方便，減少工程投資和降低施工難度,，所以在滿足格柵除污機機械強度,、剛度及除污能力的條件下，應優(yōu)先考慮采用,。
格柵迎水面設檢修平臺
通常的設計在格柵的背水面設有清除柵渣的工作臺,。實際運行中發(fā)現(xiàn),，迎水面無檢修平臺給格柵除污機的維修帶來很大的困難，為解決這個問題,，在格柵間迎水面增加檢修平臺,，平臺宜高出正常水位0.5 m，采用鋼筋混凝土材料,。
過水渠增設排風設施
格柵間過水渠道是有毒有害氣體產生和聚集的主要場所,，極易發(fā)生中毒事故。為消除事故隱患,，在格柵間內應增設機械排風系統(tǒng),，取風口設在過水渠道內。在檢修前先打開排風機,，排除有毒有害氣體,。
屋頂設天窗降低格柵間高度
格柵間內安裝起吊設備，用于柵渣起吊外運和格柵起吊檢修,。由于格柵較高,，所需起吊高度較大，增加了格柵間的高度,，土建造價高,。設計時考慮廠房高度可僅滿足柵渣外運的要求，對于格柵檢修,，可在屋頂設置天窗,，天窗的尺寸滿足格柵長、寬要求,，適當?shù)亟档透駯砰g高度,。
進水渠格柵預留槽與格柵尺寸相吻合
目前國內一些廠家生產的格柵尺寸小于進水渠的格柵預留尺寸，污水中的部分柵渣會從縫隙之間繞過,，影響了除渣效果,。設計時將二者間隙控制在2cm以內，保證除渣效果,。
減少柵渣壓實設備
根據(jù)國內的污水水質，柵條間隙>25 mm粗格柵清除的柵渣,，多數(shù)為塑料薄膜等大塊雜質,，不經壓實可收集外運，在格柵間內不需要安裝柵渣壓實機,，但應在柵渣收集箱周圍做排水坑和沖洗設施,。
備用格柵的選用
格柵間設置格柵不宜少于2臺。如果格柵底與地面高差小于2.5 m,，應選人工清除格柵備用,；格柵底與地面高差較大時,，人工清除柵渣非常困難，備用格柵也應選用機械格柵,。格柵之間應保持1.0～1.5 m的凈距,，保證格柵除污機安裝和維修。
細格柵推薦采用階梯式格柵
階梯式格柵除污機是從國外引進的一種新型格柵除污設備,，其運作特點是沒有耙斗,，使用成排的階梯式柵條，靠隔排柵條固定,，隔排柵條可移動,，運行時柵條向上旋轉，將截留的柵渣輸送至上一個階梯,，一級一級到達頂部的卸料口,。階梯式格柵是一種自清式棒式細格柵，具有去除污物效率高,、耐磨損,、體積小、結構靈巧和可提升出水面維修等優(yōu)點,。常見的其他類型細格柵清污機安裝就位后,，地面以上部分一般有2 m高度，而階梯式細格柵只需約0.6 m,，所需凈空較低,，可降低廠房高度。
生物接觸氧化法
生物接觸氧化法屬于生物膜法,，具有以下優(yōu)點和特點：
生物接觸氧化法生物池內設置填料,，由于填料的比表面積大，池內充氧條件好,，生物接觸氧化池內單位容積的生物體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池,，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；
由于相當一部分微生物固著生長在填料表面,，生物接觸氧化法可不設污泥回流系統(tǒng),，也不存在污泥膨脹問題，運行管理方便,；
由于生物接觸氧化池內生物固體量多,，水流屬于*混合型，因此生物接觸氧化池對水質水量的驟變有較強的適應能力,；
由于生物接觸氧化池內生物固體量多,，當有機物容積負荷較高時，其F/M（F為有機基質量，M為微生物量）比可以保持在一定水平,，因此污泥產量可相當于或低于活性污泥法,；
采用A/O生物處理工藝是近幾年來國內外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點：
利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌,，同時達到去除污水中含碳有機物及氨氮的目的,，與經普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級處理系統(tǒng)相比，基建投資省,、運行費用低,、電耗低、占地面積少,。
A/O生物處理系統(tǒng)產生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少,，而且污泥沉降性能好，易于脫水,。
A/O生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負荷高,，運行穩(wěn)定。
A/O生物處理系統(tǒng)因將NO2-N轉化成N2,，因此不會出現(xiàn)硝化過程中產生NO2-N的積累,，而1mg/ NO2-N會引起1.14mgCOD值，因此只硝化時,，雖然氨氮濃度可能達標,，但COD濃度卻往往超標嚴重。采用A/O生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機污染,，而且還能解決氮和磷的污染,，使氨氮的出水指標小于15mg/l?？傊?，經過本工藝流程，出水的各項指標均能達到《污水綜合排放標準》GB8978-96,。