超低排放和脱硫废水零排放太贵？环评手续繁琐？

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废水处理系统培训手册

目录

1. 基础知识

1.1 污水处理基础知识

1.2 基本常用术语和名词

2.水质、水量及排水标准

2.1. 水处理量

2.2 废水设计进出水水质

3.工艺流程图

4. 流程概述

4.1 格栅

4.2 调节均质化

4.3 原生沉淀

4.4 水解酸化

4.5 厌氧反应

4.6 有氧反应

4.7 二次沉淀

4.8 污泥处理

5. 问题与解决方案

5.1 厌氧反应存在的问题及解决方法

5.2 好氧反应存在的问题及解决方法

5.3 设备问题解决方案

1.基础知识 1.1污水处理基础知识

1.1.1废水处理方法

污水处理的主要方法有：物理法、物理化学法、生物法、联合法。

1.1.2 废水预处理

废水预处理是旨在去除废水中大颗粒污染物和悬浮油脂的处理方法。

常见的预处理方法有格栅、沉砂、隔油、调理等。

主要除油方法有：加隔板、加斜板。

调节池可用于调节水质和水量。

1.1.3 废水处理水平

一级处理：污水经过简单的物理处理后的水；

二级处理：经过一级处理、生化处理后的出水；

三级处理：又称深度处理，将二级处理后的出水进一步采用药物、过滤、消毒等技术进行处理，使出水达到更高的标准。

1.1.4 排水水质等级

《地表水环境质量标准》-88将水分为五类，即I类、II类、III类、IV类、V类。

一级水质主要适用于水源水、国家级自然保护区。

Ⅱ类主要适用于集中式饮用水水源地一级保护区、珍​​贵鱼虾产卵场等。

III类主要适用于饮用水水源地集中的二级保护区、一般鱼类保护区和游泳区。

IV类主要适用于农业用水区、一般景观要求的水域。

V类主要适用于农业用水及一般景观要求的水域。

1.2 基本常用术语和名词

²SS：悬浮固体，是指粒径小于0.45um的无机、有机、生物、微生物等污染物。

²COD：化学需氧量，是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD反映了水体受还原性物质污染的程度，也可以反映水中有机物的含量。水中的还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。

²CODcr：以重铬酸钾为氧化剂，在强酸溶液中测得的化学需氧量。

²CODmn：高锰酸钾指数，是以高锰酸钾溶液作为氧化剂测得的化学需氧量。

²TOC：总有机碳，是用碳含量来表示水中有机物总量的综合指标。

²TOD：总需氧量，指水中可氧化物质（主要是有机物）在燃烧过程中变成热氧化物所需的氧气量。结果以mg/L O2表示。

²BOD：生化需氧量，是指在溶解氧的条件下，好氧微生物分解水中有机物的数值。

²BOD5：五天生化需氧量，即在（20±1）℃的环境下，培养五天前后水中溶解氧的变化量。

²NH3-N：氨氮是指以游离氨（NH3）和游离氨（NH4+）形式存在的氮。

²透明度：指水样的透明度。

²浊度：是指水中悬浮物质对光的通过造成阻碍的程度。

² 色度：采用稀释法，通过目视与被测样品对比，确定样品的颜色强度。

²DO：溶解氧，溶解在水中的分子氧。

²PH：指溶液中氢离子活度的负对数，代表水的酸度或碱度的强弱。

²SV：污泥沉降比，指氧化池中混合液静置30分钟后，沉淀出的污泥体积占混合液体积的百分比。

²SVI：指氧化塘混合液静置30分钟后，1g干污泥所占湿污泥的体积。

²MLSS：1升氧化塘污泥混合液中所含干污泥的重量，单位为mg/L或g/L。

2. 水质、水量及排水标准 2.1. 水处理量

厂区工业废水设计日排放量为300t/d，生活污水设计日排放量为60t/d，生活污水与工业废水混合同时处理，污水处理系统设计处理规模为360t/d，即15t/h。

2.2 废水设计进出水水质

进出水水质：

进水水质

出水水质

pH值：1.59

pH值：6~9

化学需氧量＜/L

化学需氧量≤150毫克/升

BOD5＜/L

BOD5≤60毫克/升

悬浮物＜850毫克/升

悬浮物≤200毫克/升

氨氮＜350毫克/升

氨氮≤25毫克/升

3.工艺流程图

4. 流程概述

该污水处理系统的处理工艺包括污水处理和污泥处理两部分。

污水处理的主要工艺步骤大致有：格栅、调节均质、初次沉淀、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、二沉降、达标出水。

由于该公司目前生产的是植物纯化药，不含油性物质，因此前端预处理不需要除油设计。

4.1 格栅

生产线产生的废水在重力作用下经排放管道流入筛管进行过滤。

厂区生活污水由管道由化粪池引入格栅井，与生产污水一起经过滤后进入污水处理系统统一处理。

筛管井内安装有人工筛管，其主要作用是拦截污水中的较大悬浮物、漂浮物，保证整个系统机械设备的安全。

每周至少清洁格栅一次。

4.2 调节均质化

来自筛管井的水在重力作用下流入提升井。

提升井用于收集来自筛管井的水。

提升井内的污水经提升泵提升后进入调节池。

调节池的主要作用有三点：第一，调节水量，缓冲生产线排水的峰值水量，为后续污水处理系统提供稳定的运行工况；第二，平衡进入后续污水处理系统的污水水质，考虑到不同时序的生产线排水所含污染物浓度的差异；第三，制药污水原水pH值波动较大，可在调节池安装pH监测调节设备，稳定污水pH值，减少后续生化反应对微生物的影响；第四，调节池曝气可去除部分COD，减轻后续处理压力。

4.3 原生沉淀

来自调节池的出水在重力作用下流入初次沉淀池。

初次沉淀池的作用是将大部分无法被筛网拦截的较小悬浮物沉降在初次沉淀池中形成污泥，从而达到与污水分离的目的。根据水质情况，悬浮物主要是未被筛网滤出的可沉淀颗粒物质，比重一般大于1。在沉淀阶段，竖流沉淀池更适合于此类颗粒物质的沉淀，能够发挥有效的作用。

溶气气浮也可用于去除悬浮物。溶气气浮主要适用于比重接近1的悬浮物。利用溶气将悬浮物带到液体表面，再用刮削设备将其刮掉。根据水质情况，气浮对于去除污水中的颗粒物效果较差，所以不采用这种设计。

初沉池每天应至少排水两次，视具体情况可增加排水次数。这样可以保证不会有大量污泥随初沉池的水流入集水槽，从而保证后续工序的安全运行。

4.4 水解酸化

来自初沉池的水在重力作用下流入收集池

集水坑用于收集初次沉淀池的流出物。

收集池中的污水由提升泵提升，进入水解酸化池。

水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代，该工艺摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格、降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将体系控制在缺氧条件下的水解酸化阶段。其原理是水解菌和产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子发生生物催化反应，具体表现为链断裂和水溶性。微生物利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。

因此，废水中易降解的有机物在水解酸化过程中减少的较少，而一些难降解的大分子则转化为易降解的小分子（如有机酸），大大提高了废水的可生化性和降解率，因此后续的厌氧生物处理可以在较短的水力停留时间内达到较高的COD去除率，同时水解反应也能降低一部分COD（约10%~20%）。

4.5 厌氧反应

水解酸化池中的污水经布水系统均匀分布后在重力作用下流入UASB反应池。

UASB反应池分为三组，并行运行。

厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢特性，利用还原性有机物作为氢受体，不需要外界能量，同时产生具有能量价值的甲烷气体。厌氧生物处理不仅适用于高浓度有机废水，最高进水BOD浓度可达数万毫克/升，也适用于低浓度有机废水，如城市污水。

厌氧生物处理工艺能耗低；有机容积负荷高，一般为5~/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌营养要求低，抗毒性强，可降解有机物的分子量大；抗冲击负荷能力强；产生的沼气是一种清洁能源。

UASB（Up-flow Bed）工艺兼具厌氧过滤和厌氧活性污泥的双重特点，作为一种能将污水中的污染物转化为可再生清洁能源—沼气的技术，对不同含固量的污水适应性强，且其结构、运行、维护和管理相对简单，成本相对较低，技术成熟，越来越受到污水处理行业的重视，受到广泛的欢迎和应用。

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（含沉淀区）、气室三部分组成。底部反应区内滞留大量厌氧污泥，沉降、混凝性能好的污泥在底部形成污泥层。待处理的污水流入污泥层内与之混合，污泥中的微生物将污水中的有机物分解并转化为沼气。沼气以微小气泡的形式不断释放出来，在上升过程中，微小气泡不断合并，逐渐形成较大的气泡。在污泥床的上部，由于沼气的搅动，形成了污泥浓度相对较稀的污泥。污泥与水一起上升，进入三相分离器。当沼气碰到分离器底部的反射板时，绕过反射板，然后穿过水层进入气室，在气室浓缩，由导管排出。 固液混合物经反射后进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，在重力作用下沉降。沉降在斜壁上的污泥沿斜壁滑回厌氧反应区，使大量污泥堆积在反应区。与污泥分离后的处理出水从沉淀区的溢流堰上部溢流，然后从污泥床排出。基本要求是：

l 为污泥絮凝提供有利的物理、化学和机械条件，使厌氧污泥获得和保持良好的沉降性能；

l 良好的污泥床往往能形成相当稳定的生物相，维持特定的微生态环境，并能抵抗较强的扰动力，较大的絮凝体具有良好的沉降性能，从而提高设备内的污泥浓度；

l通过在污泥床设备中设置沉淀区，使细小的污泥颗粒在沉淀区的污泥层中进一步絮凝沉淀，然后流回污泥床。

UASB的主要优点是：

l UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20~/1；

l 有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般在5~/m3.d左右；

没有混合搅拌设备，发酵过程中产生的沼气向上运动，使污泥床上部的污泥保持悬浮状态，同时也对底部的污泥层起到一定的搅拌作用；

污泥床内不填充载体，节省了工程建设费用，避免了填料造成的堵塞；

lUASB设有三相分离器，但通常不设沉淀池，沉淀区分离出的污泥返回至污泥床反应区，通常不需要设置污泥回流设备；

当UASB冬季低温运行时，在水池内增加一条蒸汽管道，利用锅炉蒸汽的余热对系统进行加热，保证良好的运行环境。

系统产生的甲烷气体可引入锅炉房保留。

4.6 有氧反应

生物接触氧化工艺是介于活性污泥法和生物滤池之间的一种生物膜工艺，其特点是在池内设置填料，利用池底曝气对污水进行充氧，同时保持池内污水处于流动状态，保证污水与填料充分接触，避免了生物接触氧化池中污水与填料接触不均匀的缺陷。

微生物所需的氧气由曝气供给，当生物膜长到一定厚度时，填料壁上的微生物因缺氧而进行无氧代谢，产生的气体和曝气的冲洗作用使生物膜脱落，并促进新的生物膜生长，此时脱落的生物膜随出水流出池外。生物接触氧化工艺具有以下特点：

l 由于填料的比表面积很大，池内充氧条件良好，池内单位体积的生物固体含量较高，所以生物接触氧化池的容积负荷很高；

l 由于生物接触氧化池内生物固体大量，且水流完全混合，对水质、水量的突变适应能力强；

剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简单。

氧化池常见问题主要从污泥性质角度进行观察分析，以下是污泥性质观察分析表。

4.7 二次沉淀

生物接触氧化池的出水在重力作用下自流进入二沉池。

生物接触氧化池中损失掉的部分微生物，在二沉池中沉淀下来，形成生化污泥，从而达到与污水分离的目的。

二沉池内安装有污泥回流泵，将污泥定量返回生物接触氧化池，以调节生物接触氧化池的微生物数量。

二沉池出水在重力作用下自流进入清水池，达标排放。

4.8 污泥处理

污水处理系统产生的污泥分为物化污泥和生化污泥两大类。

由于生物接触氧化法产生的残渣不多，且部分残余污泥返回生物接触氧化池调节生物质，因此该污泥处理系统处理的污泥主要为物理、化学污泥。

初沉池沉降后的物化污泥在重力作用下自流进入污泥池，由污泥提升泵提升，进入板框压滤机进行过滤处理，处理后的污泥外运，压滤机出水排入调节池。

二沉池回流后的剩余部分生化污泥以重力流方式自来水进入污泥池，与初沉池的物化污泥混合后，进入后续的污泥处理系统统一处理。

5 问题与解决方案 5.1 厌氧反应存在的问题及解决方案

5.2 好氧反应存在的问题及解决方法

异常症状

分析与诊断

解决方案

氧化池有异味

氧化池提供的O2不足，DO值较低。

出水中氨氮有时较高

增加供氧量，使氧化塘出水DO高于2mg/l

黑色淤泥

氧化池DO过低，有机物厌氧分解释放H2S，与Fe反应生成FeS

增加供氧量或增加污泥回流

污泥变白

丝状真菌或固着纤毛虫的大量繁殖

若有污泥膨胀，参考污泥膨胀对策

进水pH过低，氧化池pH≤6，导致丝状菌大量生成。

提高进水的pH值

沉淀池里漂浮着大量黑色污泥

沉淀池局部积泥，发生厌氧，产生CH4.CO2，且气泡附着在泥粒上使泥粒上浮，出水氨氮往往较高。

防止沉淀池出现死角，排泥后用压缩空气或高压水冲洗死角。

二沉池泥位上升，前期出水特别清澈，流量大时污泥分层溢流

SV＞90％、SVI＞20mg/l，污泥中丝状菌占主导地位，污泥膨胀。

加入液氯提高pH值，化学杀灭丝状菌；加入活性污泥“增重剂”如颗粒碳粘土消化污泥；增加DO；间歇进水

二沉池泥位过高

丝状菌未过度生长，MLSS值过高

增加排水量

二沉池表面堆积一层解絮凝污泥

微生物死亡，污泥絮凝，出水水质变差，COD、BOD上升，OUR低于8mgO2/gVSS.h，进水中毒性物质浓度过高，或pH值异常。

停止进水，排泥后添加营养物，或引入生活污水使污泥恢复活力，或引入新的污泥菌。

二沉池内细污泥不断上浮

污泥缺乏营养，导致污泥稀薄OUR＜8mgO2/gVSS.h；进水氨氮浓度高，C/N比不合适；池温超过40℃；叶轮转速过高，导致絮体破碎。

投加营养物或通入高浓度BOD水，使F/M>0.1，停止运行一个氧化池。

二沉池上清液浑浊，出水水质差

OUR＞/gVSS.h污泥负荷过高，有机物氧化不完全

减少进水量，减少泥浆排出

氧化池表面出现浮渣，像浓粥一样覆盖在水面上

浮渣中诺卡氏菌或木霉菌过度生长，或进水中含有过多的洗涤剂

清除浮渣，防止其继续在系统中循环，增加泥浆排出量

污泥未成熟，絮体较小；出水浑浊，水质较差；存在较多的小型游动鞭毛虫

水体成分浓度变化过大；废水中营养成分不均衡或不足；废水中含有毒性物质或pH值不足

平衡废水的成分、浓度及营养物质，适当补充缺失的营养物质。

污泥过滤困难

污泥解絮凝

根据不同原因处理

污泥脱水后

泥饼松

有机物腐败

及时处置污泥

混凝剂量不足

加大剂量

氧化池泡沫过多，呈白色

水中含有过多的洗涤剂

添加喷雾水或消泡剂

氧化池泡沫不易破，且粘稠

水负荷过高，有机物未完全分解。

减少负荷

氧化池泡沫

棕色或灰色

污泥老化，污泥龄太长，解絮后的污泥附着在泡沫上

增加泥浆排出量

进水pH值下降

厌氧处理负荷过高，有机酸积累

减少负荷

好氧处理负荷过低

增加负载

水的色度增加

污泥解絮凝，进水色度高

改善污泥性质

氧化池泡沫

太多了，白色

污泥中毒

污泥再生

进水浓度过高

改善 MLSS

进水中无机还原性物质（）过高

增加曝气强度

COD测定受Cl¯影响

消除干扰

5.3 设备问题解决方案

螺杆泵常见故障及排除方法

过错

原因

解决方案

泵无法启动

1.新泵转子与定子配合过紧

2.电压、电流太低

3.介质粘度太高

1.利用工具和人力帮忙翻几圈

2.检查并调整

3.稀释液体

泵中无液体流出

1.旋转方向错误

2.吸水管有问题

3.介质粘度太高

4.转子、定子或传动部件损坏

5.异物堵塞泵

1.调整方向

2.检查是否有泄漏，打开进、出水阀

3.稀释液体

4.检查更换

5. 清除异物

流量无法到达

1.管道泄漏

2.阀门未完全开启或部分堵塞

3. 速度太低

4.转子、定子的磨损

1.检查修复管路

2. 打开所有阀门并清除堵塞物

3. 调整速度

4.更换损坏部件

无法达到压力

1.转子和定子磨损

1.更换转子、定子

电机过热

1.电机故障

2、出口压力过高，电机过载

3.定子烧坏或卡在转子上

1.检查电机、电压、电流、频率

2.检查扬程，完全打开出口阀门，消除堵塞

3.更换损坏的部件

流动压力急剧下降

1.管道突然堵塞或泄漏

2.定子磨损严重

3.液体粘度突然变化

4.电压突然下降

参考以上各项，逐一排除

轴封处漏液量大

1.软填料的磨损

2.机械密封损坏

1.紧固或更换填料

2. 修理或更换