污水處理工藝基礎(chǔ)知識及現(xiàn)場管理指南隨著城市化進程加快與工業(yè)發(fā)展，污水排放量持續(xù)增長，污水處理作為水環(huán)境保護的核心環(huán)節(jié)，其工藝選擇與現(xiàn)場管理水平直接決定處理效率與出水質(zhì)量。本文系統(tǒng)梳理污水處理工藝核心知識，結(jié)合現(xiàn)場管理實踐經(jīng)驗，為從業(yè)者提供兼具理論深度與實操價值的參考指南。一、污水處理工藝基礎(chǔ)知識（一）核心概念與水質(zhì)指標污水處理旨在通過物理、化學、生物手段，去除污水中污染物（有機物、無機物、微生物等），使出水滿足排放標準或回用要求。關(guān)鍵水質(zhì)指標包括：化學需氧量（COD）：反映水體中還原性物質(zhì)（多為有機物）的總量，是污染負荷核心指標；生化需氧量（BOD）：體現(xiàn)微生物可降解有機物的量，BOD/COD＞0.3時宜采用生物處理；懸浮物（SS）：水中不溶性固體顆粒，直接影響出水清澈度；氨氮、總磷：引發(fā)水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因子，需通過生物或化學法去除。根據(jù)處理深度，工藝分為三級：一級處理（格柵、沉淀，去除SS與部分有機物）、二級處理（生物法為主，去除BOD、COD及氮磷）、三級處理（深度處理，如過濾、消毒，滿足回用或嚴格排放標準）。（二）主流處理工藝原理與應(yīng)用1.物理處理工藝依托重力、篩濾、吸附等物理作用分離污染物，典型工藝：格柵：通過機械或人工攔截，去除粒徑＞5mm的懸浮物（如樹枝、塑料），保護后續(xù)設(shè)備；沉淀池：利用重力沉降分離SS，分為初沉池（預(yù)處理）、二沉池（生物處理后固液分離）；過濾：通過砂濾、膜過濾等截留微小懸浮物，常用于深度處理（如MBR的膜組件）。適用場景：預(yù)處理環(huán)節(jié)（去除大顆粒）、深度處理（提升出水清澈度）。2.化學處理工藝通過化學反應(yīng)改變污染物形態(tài)或性質(zhì)，典型工藝：混凝沉淀：投加PAC、PAM等藥劑，使膠體顆粒凝聚成大絮體后沉淀，高效去除SS與膠體態(tài)有機物；化學氧化：采用臭氧、次氯酸鈉等氧化劑，降解難生物降解有機物（如印染廢水脫色）；化學除磷：投加FeCl?、Ca(OH)?，與磷酸鹽生成難溶鹽沉淀，補充生物除磷不足。適用場景：高SS、高色度工業(yè)廢水（如電鍍、印染），或生物處理后深度除磷。3.生物處理工藝利用微生物代謝作用分解有機物、轉(zhuǎn)化氮磷，是二級處理核心，主流技術(shù)：活性污泥法：通過曝氣供氧，使好氧微生物（活性污泥）吸附降解有機物，經(jīng)典工藝如A/O（同步脫氮）、A2/O（同步脫氮除磷）。需控制污泥濃度（MLSS2-4g/L）、溶解氧（DO2-4mg/L）、污泥齡（5-15d）等參數(shù)；生物膜法：微生物附著于填料形成生物膜，通過吸附-代謝去除污染物，如生物接觸氧化池（耐沖擊、占地小，適用于中小規(guī)模污水）、生物濾池（處理負荷低，宜用于低濃度污水）；膜生物反應(yīng)器（MBR）：將生物處理與膜分離結(jié)合，膜組件（中空纖維膜）替代二沉池，出水SS接近0，污泥齡長（利于硝化菌增殖），但需控制膜污染（定期反洗、化學清洗）；厭氧生物處理：在無氧環(huán)境下，厭氧菌將有機物分解為甲烷與CO?，適用于高濃度有機廢水（如brewery廢水），典型工藝如UASB（升流式厭氧污泥床，污泥濃度高、負荷大）。工藝選擇邏輯：市政污水優(yōu)先生物法（A/O、氧化溝）；工業(yè)廢水需結(jié)合水質(zhì)（如高COD廢水先厭氧+好氧，含毒廢水需預(yù)處理）。二、污水處理現(xiàn)場管理指南（一）運行管理：參數(shù)控制與異常處置1.工藝參數(shù)精細化控制活性污泥系統(tǒng)：監(jiān)控MLSS（避免過低導致處理效率下降、過高引發(fā)污泥膨脹）、DO（曝氣池前端DO0.5-1mg/L，后端2-3mg/L）、污泥沉降比（SV30，宜20-30%）；MBR系統(tǒng)：控制膜通量（避免超設(shè)計通量引發(fā)不可逆污染）、曝氣強度（膜面沖刷，防止污泥附著）；厭氧系統(tǒng)：穩(wěn)定進水pH（6.5-7.5）、溫度（中溫厭氧30-35℃），避免沖擊負荷。2.運行記錄與趨勢分析建立三級記錄體系：水質(zhì)檢測記錄（每日COD、BOD、氨氮）、設(shè)備運行記錄（風機、泵的啟停時間、電流）、操作日志（加藥量、排泥量）。通過趨勢圖分析參數(shù)變化（如COD去除率持續(xù)下降，需排查生物系統(tǒng)活性）。3.異常情況處置污泥膨脹：若SV30＞50%、SVI＞150，可能因絲狀菌過度繁殖（低DO、高負荷）。處置措施：提升DO、投加絮凝劑（如PAC）、調(diào)整進水負荷；膜污染：出水通量下降時，先進行在線反洗（清水或空氣沖刷），若無效則化學清洗（檸檬酸洗無機污染，NaOH+次氯酸鈉洗有機/生物污染）；進水超標：立即啟動應(yīng)急池暫存，調(diào)整工藝參數(shù)（如降低負荷、投加藥劑），并追溯污染源。（二）設(shè)備維護：預(yù)防性管理與故障排查1.設(shè)備巡檢與維護計劃關(guān)鍵設(shè)備：風機（檢查油位、振動、軸承溫度，每周吹掃空氣過濾器）、泵（監(jiān)測流量、壓力，每月檢查密封、潤滑）、格柵（每日清理柵渣，每周檢查耙齒磨損）、膜組件（每月檢測膜完整性，通過壓力測試排查破損）；維護周期：按設(shè)備手冊制定計劃，如風機每季度換油，泵每半年拆檢葉輪，膜組件每半年化學清洗。2.常見故障快速排查風機異響：可能因軸承損壞（聽聲音、測溫度）、皮帶打滑（調(diào)緊皮帶）；泵不出水：檢查進口堵塞（清理濾網(wǎng)）、葉輪氣蝕（排氣、檢查吸程）；格柵卡阻：查看是否有雜物纏繞（停機清理）、電機過載（檢查電流、調(diào)整負荷）。（三）水質(zhì)監(jiān)控：從檢測到預(yù)警1.檢測體系構(gòu)建常規(guī)指標：每日檢測COD、BOD、SS（手工法或便攜式儀器），每周檢測氨氮、總磷（分光光度法）；在線監(jiān)測：關(guān)鍵節(jié)點（進水口、出水口）安裝COD、氨氮在線儀，實時傳輸數(shù)據(jù)至中控室。2.數(shù)據(jù)應(yīng)用與預(yù)警建立水質(zhì)預(yù)警模型：當COD去除率＜70%、氨氮出水＞15mg/L時，觸發(fā)預(yù)警，排查生物系統(tǒng)（如污泥活性、DO是否異常）。同時，定期與實驗室數(shù)據(jù)比對，校準在線儀表。（四）安全管理：人員與系統(tǒng)防護1.人員安全規(guī)范防護裝備：進入曝氣池、厭氧罐需佩戴防毒面具（防H?S、甲烷）、救生衣，操作化學品（如PAC、次氯酸鈉）需戴耐酸堿手套、護目鏡；操作規(guī)程：嚴禁單人下池作業(yè)，設(shè)備檢修前斷電掛牌，有限空間作業(yè)需通風、氣體檢測（O?≥19.5%、H?S＜10mg/m3）。2.系統(tǒng)安全管理電氣安全：風機、泵等設(shè)備接地電阻≤4Ω，防爆區(qū)域（如厭氧區(qū)）使用防爆電器；化學品管理：PAC、NaOH等藥劑單獨存儲，遠離熱源，設(shè)置泄漏應(yīng)急池。（五）應(yīng)急管理：預(yù)案與演練1.突發(fā)事故處置流程進水超標：啟動應(yīng)急池，切換至事故處理工藝（如投加藥劑強化混凝）；設(shè)備故障：備用設(shè)備自動投用（如雙泵一用一備），維修組2小時內(nèi)到場排查；停電：關(guān)閉進水閥，啟動柴油發(fā)電機維持關(guān)鍵設(shè)備（如攪拌、應(yīng)急照明）運行。2.預(yù)案與演練每年修訂應(yīng)急預(yù)案，明確責任分工（如運行組、維修組、監(jiān)測組），每半年開展演練（如進水含毒廢水、膜組件破損事故），評估處置效率并優(yōu)化流程。三、工藝優(yōu)化與管理提升建議1.工藝適配性評估：每季度分析進水水質(zhì)（如工業(yè)廢水成分變化），評估現(xiàn)有工藝是否匹配，必要時升級（如增加預(yù)處理單元、更換膜組件）；2.節(jié)能降耗：優(yōu)化曝氣系統(tǒng)（采用變頻風機，根據(jù)DO自動調(diào)節(jié)）、回收