1、污水處理常見工藝及關鍵設備污水處理常見工藝及關鍵設備知識培訓教案知識培訓教案 授授 課課 人：卞明明人：卞明明 培訓對象：現(xiàn)場管理人員培訓對象：現(xiàn)場管理人員 編編 制：生產(chǎn)技術部制：生產(chǎn)技術部 日日 期：期：20142014年年5 5月月2222日日一、培訓目的一、培訓目的 1、對中心所有污水處理廠的認識水平有一定的提高。 2、解答運行人員在日常工作中的一些疑惑，提高其崗位的適應能力。 3、通過對理論知識的學習，初步建立一個污水處理的知識體系，對現(xiàn)場運行、維護人員發(fā)現(xiàn)和解決問題提供指導。 4、通過本次培訓，也是對公司“干部上講臺”口號的一次基層實踐和積極響應。今后，以工程師為基礎的技術型干部要

2、充分利用自己的理論知識指導實踐生產(chǎn)。二、培訓目錄二、培訓目錄（一）污水處理廠的基本知識 1、污水處理廠的概念 2、污水處理廠建造的必要性 3、污水處理的基本方法（二）污水處理中的常見工藝 1、生活污水 2、生產(chǎn)廢水 3、污泥處理 4、技術前沿（三）污水處理廠的關鍵設備 1、曝氣池及配套設施 2、水泵 3、壓濾機 4、凈水器 5、過濾器的功能與原理 6、計量裝置（一）污水處理廠的基本知識（一）污水處理廠的基本知識 1、污水處理廠的概念 污水處理廠是為了處理和利用污水、污泥所建造的一系列處理構筑物及設施的綜合體。城市污水處理廠一般設置在城市的河流下游地段，以利于最終污水的排放，并要求與建筑群有一定

3、的衛(wèi)生防護距離。 2、污水處理廠建造的必要性 社會生產(chǎn)生活過程中會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水和生活污水，其中含有形式多樣數(shù)量龐大的污染物質，這些污染物質如果不經(jīng)處理，直接排入水體，將使水體遭受嚴重污染，導致水質惡化，水資源環(huán)境遭到破壞，最終人類將沒有可供利用的水資源。 3、污水處理的基本方法 現(xiàn)代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和深度處理。 一級處理是主要去除污水中得漂浮物和懸浮物的凈化過程，主要為沉淀。 二級處理為污水經(jīng)一級處理后，用生物方法繼續(xù)去除沒有沉淀的微小粒徑的懸浮物、膠體物和溶解性有機物質以及氮和磷的凈化過程。只去除有機物的稱普通二級處理，去除有機物外，同時去除氮和磷的稱為二級

4、強化處理。 深度處理為進一步去除二級處理未能去除的污染物的凈化過程。深度處理通常為由以下處理單元優(yōu)化組合而成：混凝沉淀（氣?。?、吸附、離子交換、膜技術等。格柵泵與泵站 沉砂池CASTCAST生物處理工藝生物處理工藝氧化溝工藝氧化溝工藝SBR及生物接觸氧化法沉淀池沉淀池高效澄清池高效澄清池濾池濾池壓濾壓濾加藥系統(tǒng)消毒系統(tǒng)（二）污水處理中的常見工藝（二）污水處理中的常見工藝 1、生活污水 生活污水的概念 生活污水生活污水主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，多為無毒的無機鹽類，生活污水 中含氮、磷、硫多，致病細菌多。 活性污泥法 活性污泥法的基本概念 活性污泥法是模仿天然水體的凈水

5、過程，從本質上與自然水體處理污水的過程相似，是自然水體的人工強化。主要包括硝化細菌、反硝化細菌和聚磷菌。 生物脫氮 硝化細菌在好氧條件下，將氨氮轉化為亞硝酸鹽，并進一步氧化為硝酸鹽。反硝化細菌在缺氧條件下，將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮氣。 生物除磷 在活性污泥中存活著對磷有過剩攝取能力的聚磷菌，當它處于厭氧狀態(tài)時，會將聚集體內(nèi)的磷以正磷酸形態(tài)向混合液中放出，結果混合液中正磷酸濃度就會增加。這種狀態(tài)繼續(xù)一定時間后，當處于好氧狀態(tài)，聚磷菌將攝取混合液中的正磷酸，結果混合液中正磷酸濃度就會逐漸減少。當混合液在二次沉淀池進行固液分離后，可得到磷濃度很低的出水。同時在厭氧條件下，混合液中有機物濃度逐漸降低

6、，這表明，在厭氧狀態(tài)下有機物也被微生物所攝取。 好氧、缺氧、厭氧參數(shù) 好氧：0.5mg/l 缺氧：0.2-0.5mg/l 厭氧：0.2mg/l 生物膜法 污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術。這種處理法的實質是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，無水中的有機污染物，作為營養(yǎng)物質，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。（如：安太堡終端污水處理廠） 自然生物處理 自然條件下的生物處理法主要有水體凈化法及土壤凈化法兩類。氧化塘和養(yǎng)殖塘，統(tǒng)稱為生

7、物穩(wěn)定塘，其凈化機理與活性污泥法相似；土壤滲濾和污水灌溉，統(tǒng)稱為廢水的土地處理，其凈化機理與生物膜法相似。 2、生產(chǎn)廢水 生產(chǎn)廢水的概念 生產(chǎn)廢水指企、事業(yè)單位在生產(chǎn)、科研過程中所有排放口向外環(huán)境排放的廢水量總和。生產(chǎn)廢水污染較輕，生產(chǎn)污水污染嚴重。具有水量小、成分復雜、排放時間不規(guī)律等特點，且采用分批排放，各批次廢水水質組分均不相同。 生產(chǎn)廢水的一般處理過程 過程：混凝、沉淀、過濾、消毒 混凝的概念 混凝是指在水中加入某些溶解鹽類，使水中細小懸浮物或膠體微粒互相吸附結合而成較大顆粒，從水中沉淀下來的過程。 絮凝沉淀的概念 絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。在水中投加混凝劑后，其中懸浮物

8、的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度，而且與沉淀深度有關。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。 過濾的概念 過濾是指通過具有空隙的顆粒狀濾料層截留廢水中細小固體顆粒的處理工藝。在廢水處理中，主要用于去除懸浮顆粒和膠體雜質，特別是用重力沉淀法不能有效去除的微笑顆粒（固體和油類）和細菌。顆粒材料過濾對廢水的BOD和COD等也有一定的去除作用。 消毒的概念及常用方法 污水經(jīng)過物理、生物處理工藝處理后，水質已經(jīng)得到了一定程度的改善

9、，但水中依然存在一定量的細菌，這些細菌中極有可能存在一些具有致病性的病原菌。因此在水體排放進入環(huán)境中時（包括灌溉至農(nóng)田），應該對其進行消毒處理。 常用的消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等。加氯消毒是目前應用最廣泛、最為經(jīng)濟的消毒工藝。其常用的方法有液氯法和次氯酸法。加氯能夠殺菌的主要原因是氯溶于水中產(chǎn)生了HOCl,而HOCl具有較強的細胞毒性，極易殺死細菌。臭氧消毒法對微生物的滅活作用主要是由于其較強的氧化性，它不僅能夠有效地消滅細菌和病毒，而且能增加水中的溶解氧，具有較好的除色、除臭的效果。但產(chǎn)生臭氧的臭氧發(fā)生器，通常價格較高，且需要消耗較多的電能，故在推廣上存在一定的困難。紫外消毒

10、主要是利用了水銀燈發(fā)出的具有能夠穿透細菌細胞壁，并將其殺死的紫外線。其相對加氯消毒來說，具有更高的消毒效率，不影響水體的物理化學成分，且操作簡單、便于管理。但污水中的懸浮物、濁度容易妨礙紫外線的穿透性，從而影響紫外消毒法的消毒效率。 3、污泥的處理 在工業(yè)廢水和生活污水的處理過程中，會產(chǎn)生大量的固體懸浮物質，這些物質統(tǒng)稱為污泥。污泥既可以是廢水中早已存在的，也可以是廢水處理過程中形成的。前者如各種自然沉淀中截留的懸浮物質，后者如生物處理和化學處理過程中，由原來的溶解性物質和膠體物質轉化而成的懸浮物質。 污泥處理目標有：減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化 城市污水處理產(chǎn)生的污泥含有大量有機物，富有肥

11、分，可以作為農(nóng)肥使用。但又含有大量細菌、寄生蟲卵以及從生產(chǎn)污水中帶來的重金屬離子等，需要做穩(wěn)定與無害化處理。污泥處理的主要方法是減量處理（如濃縮、脫水等）、穩(wěn)定處理（如厭氧消化、好氧消化等）、綜合利用（如消化氣利用、污泥農(nóng)業(yè)利用等）、最終處置（如干燥、焚燒、填池、投海、建筑材料等）。 污泥干燥 機械脫水 污泥機械脫水是以多孔性物質為過濾介質，在過濾介質兩側兩面的壓力差作為推動力，污泥中的水分被強制通過過濾介質，以濾液的形式排出，固體顆粒被截留在過濾介質上，成為脫水后的濾餅（有時稱泥餅），從而實現(xiàn)污泥脫水的目的。常用機械污泥脫水的方法有以下三種： （1）采用加壓或抽真空將污泥內(nèi)水分用空氣或蒸汽排

12、除的通氣脫水法，比較常見的是真空過濾法； （2）依靠機械壓縮作用的壓榨過濾法，一般對高濃度污泥采用壓濾法，常用方法是連續(xù)脫水的帶式壓濾法和間歇脫水是板框壓濾法； （3）利用離心力作為動力除去污泥中水分的離心脫水法，常用的是轉筒離心法。 沼氣利用 污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣，可稱為生物能，是一種無色氣體，主要成分CH4，CO2，并含有少量H2S， CH4的燃燒值為3500040000KJ/m，沼氣的燃燒熱值隨CH4含量而異。 自然干化 污泥自然感化的主要構筑物是干化場。 干化場可分為自然濾層干化場和人工濾層干化場兩種。前者適用于自然土質滲透性能好、地下水位低的地區(qū)。人工濾層干化場的濾層是人工鋪設的，

13、又可分為敞開式干化場和有蓋式干化場兩種。 4、技術前沿 微濾MF（100nm） 微濾又稱微孔過濾微孔過濾，是以多孔膜（微孔濾膜）為過濾介質，在0.10.3MPa的壓力推動下，截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱抱子蟲、藻類和一些細菌等，而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。微濾能截留0.11微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機物和無機鹽等通過，但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過，微濾膜兩側的運行壓差（有效推動力）一般為0.7bar。 超濾UF（10nm） 超濾是采用中空纖維過濾新技術，配合三級預處理過濾清除自來水中雜質；超濾微孔小于10nm，能徹底

14、濾除水中的細菌、鐵銹、膠體等有害物質，保留水中原有的微量元素和礦物質。超濾是一種加壓膜分離技術，即在一定的壓力下，使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜，而使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到了部分的純化。 納濾NF（1nm） 納濾 是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程，納濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右。與其他壓力驅動型膜分離過程相比，出現(xiàn)較晚。納濾膜大多從反滲透膜衍化而來，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺復合膜和磺化聚醚砜膜等。但與反滲透相比，其操作壓力更低，因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”（ Loose RO ）。 反滲透RO（0.1nm） 反滲透

15、又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，即反滲透法，達到分離、提取、純化和濃縮的目的。 磁分離技術 磁分離法又稱電磁吸附法，是近年來發(fā)展的一種水處理技術。利用現(xiàn)代磁化技術能實現(xiàn)磁性微粒粗?；醮判灶w粒強磁化，非磁性顆粒磁性化。磁分離作為物理處理技術在水處理中獲得了許多成功應用，顯示出許多優(yōu)點。該法不僅能直接處理水體中各種微粒的弱磁性、順磁性物質，而且還能分離不具磁性的細菌、病毒、藻類懸浮物、有機和無機化合物、油脂類、重金屬類等，應用范圍非常廣。如磁分離法已用于含油廢水

16、治理，包括磁性粉末法，被覆油膜磁粉法，磁流體法，油層懸浮磁粉過濾法，43OFe超微粒子破乳凈化法等除油技術。 磁分離的基本原理就是通過外加磁場產(chǎn)生磁力，把廢水中具有磁性的懸浮顆粒吸出，使之與廢水分離，達到去除或回收的目的。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒，利用接種技術可使他們具有磁性。目前具有代表性的磁分離設備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。（三）污水處理廠的關鍵設備（三）污水處理廠的關鍵設備 1、曝氣裝置 曝氣的概念 曝氣是指指將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，曝氣還有防止池內(nèi)懸浮體下沉，加強池內(nèi)有機物與微生物及溶解氧接觸的目的。從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧

17、的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用。 曝氣池 曝氣池是利用活性污泥法進行污水處理的構筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。 曝氣器 礦區(qū)常見的曝氣器有穿孔管式曝氣器，微孔曝氣器和豎軸式機械曝氣裝置。穿孔管式曝氣器、微孔曝氣器和豎軸式機械曝氣裝置。 2、水泵 定義：泵是輸送和提升液體的機器 分類：按其作用原理可以分為三類，1，葉片式泵，包括離心泵、軸流泵和混流泵等；2，容積式泵，包括轉子泵等；3，其它類型泵，包括螺旋泵、射流泵、水錘泵、水輪泵和氣升泵等。其中，葉片式泵使用范圍最為廣泛。葉片式泵中，往復泵側重于高揚程、小流量；軸流泵和混

18、流泵側重于低揚程、大流量；離心泵使用范圍介于兩者之間，使用范圍最廣，品種、系列和規(guī)格也最多。礦上離心式水泵最為常見，如安太堡配水廠、二號井加壓泵房、四號井加壓泵房等。 離心式水泵 離心泵是利用葉輪旋轉而使水發(fā)生離心運動來工作的。 離心泵的主要組成部分有：葉輪、泵殼、泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器、軸向力平衡措施等。 泵的基本性能參數(shù)有：楊程、流量、軸功率、效率、轉速、允許吸上真空高度，氣蝕余量。 潛污泵 潛水排污泵是一種泵與電機連體,并同時潛入液下工作的泵類產(chǎn)品。 螺桿泵 螺桿泵是容積式轉子泵,它是依靠由螺桿和襯套形成的密封腔的容積變化來吸入和排出液體的。 螺桿泵按螺桿數(shù)目分為單螺桿泵

19、、雙、三和五螺桿泵。螺桿泵的特點是流量平穩(wěn)、壓力脈動小、有自吸能力、噪聲低、效率高、壽命長、工作可靠；而其突出的優(yōu)點是輸送介質時不形成渦流、對介質的粘性不敏感，可輸送高粘度介質。 加藥計量泵 （1）加藥泵的分類 根據(jù)過流部分分為柱塞式加藥泵、機械隔膜、液壓隔膜式. （2）加藥計量泵的結構和原理 泵的結構：由電機、傳動箱、缸體等三部份組成。傳動箱部件是由凸輪機構、行程調節(jié)機構和速比蝸輪機構組成；通過旋轉調節(jié)手輪來實行調節(jié)挺桿行程，從面改變膜片伸縮距離來達到改變流量的目的。 工作原理：電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動蝸桿并通過蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉運動，由偏心輪帶動弓型連桿的滑動調節(jié)座內(nèi)作往復運動。當柱塞向

20、后死點移時，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開，吸入液體；當柱塞向前死點移動時，此時吸入閥關閉，排出閥打開，液體在柱塞向進一步運動時排出。在泵的往復順還工作形成連續(xù)有壓力、定量的排放液體。 （3）日常運轉中的檢查和維護 每天檢查曲軸箱，隔膜室潤滑油位。 是否有油、料泄漏。 充填室的油位是否達到安全閥肩部。 （4）操作注意事項 開泵前先檢查進出料口閥門是否打開。 排出管線堵塞，不得繼續(xù)運轉此泵。 在泵運轉時不要接觸旋轉或往復部件。 當保護設施動作而未查明原因時，不得重新啟動該泵。 在運轉中禁止關閉排出閥。 3、壓濾機 帶式壓濾機 帶式壓榨過濾機脫水過程可分為預處理、重力脫水、楔形區(qū)預壓脫水及壓榨脫水

21、四個重要階段。帶式壓榨過濾機主要由驅動裝置、機架、壓榨輥、上濾帶、下濾帶、濾帶張緊裝置、濾帶清洗裝置、卸料裝置、氣控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。板框壓濾機 板框壓濾機是工業(yè)生產(chǎn)中的實現(xiàn)固體，液體，板框壓濾機是懸浮液固、液兩相分。板框壓濾機的工作原理：用于固體和液體的分離。壓濾機過濾后的泥餅有更高的含固率和優(yōu)良的分離效果。固液分離的基本原理是：混合液流經(jīng)過濾介質（濾布），固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上堆積形成過濾泥餅。而濾液部分則滲透過濾布，成為不含固體的清液。離心式脫水機 離心脫水機是一種新型高效的粗煤泥脫水設備，在污水處理廠中主要用于回收煤泥水中0.15mm的粗污泥，亦可廣泛用于化工、食品、

22、冶金、污水處理等工業(yè)部門類似物料的固液分離。 4、凈水器 、工藝過程：混凝、沉淀、過濾、消毒 、去除對象：化學混凝所處理的對象，主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質。大顆的懸浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是，微小粒徑的懸浮物和膠體，能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)，即使靜置數(shù)十小時以上，也不會自然沉降。這是由于膠體微粒及細微懸浮顆粒具有“穩(wěn)定性”。 、混凝設備日常運行中需注意的問題 （1）經(jīng)常檢查溶藥系統(tǒng)和投加系統(tǒng)的運行情況，及時排除藥液中的沉渣，防止堵塞。 （2）當冬季水溫較低，影響混凝效果時，除可采取增加投藥量的措施外，還可投加適量的鐵鹽混凝劑，另外經(jīng)常檢查加藥管的運行情況，

23、防止堵塞或凍裂。 （3）根據(jù)混合池和反應池的絮體、出水水質等變化情況，及時調整混凝劑的投加量。 （4）嚴格控制混合和反應的攪拌強度和時間。 （5）做好日常運行記錄，包括處理水量、進出水質、投藥量、水溫、礬花大小及沉淀情況等。 混凝劑的基本機理 （1）壓縮雙電層：膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大，隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低，最終與溶液中離子濃度相等。 （2）吸附電中和：吸附電中和作用指粒表面對異號離子，異號膠粒或鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。 （3）吸附架橋作用：

24、吸附架橋作用機理主要是指高分子物質與膠粒的吸附與橋連。 （4）沉淀物網(wǎng)捕機理當金屬鹽(如硫酸鋁或氯化鐵)或金屬氧化物和氫氧化物(如石灰)作凝聚劑時，當投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金屬碳酸鹽(如CaCO3)時，水中的膠粒可被這些沉淀物在形成時所網(wǎng)捕。 5、過濾器的功能與原理 過濾是指通過具有空隙的顆粒狀濾料層截留廢水中細小固體顆粒的處理工藝。在廢水處理中，主要用于去除懸浮顆粒和膠體雜質，特別是用重力沉淀法不能有效去除的微笑顆粒（固體和油類）和細菌。顆粒材料過濾對廢水的BOD和COD等也有一定的去除作用。6、計量裝置 超聲波流量計 超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理，測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術、信號數(shù)字化處理技術及糾錯技術，使流量儀表更能適應工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，計量更方便、經(jīng)濟、準確。 質量流量計 流體在旋轉的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力，它是科里奧利在1832年研究輪機時發(fā)現(xiàn)的，簡