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污水處理一般來(lái)說(shuō)包含以下三級處理:一級處理是它通過(guò)全自動(dòng)過(guò)濾器機械處理,如格柵、沉淀或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營(yíng)養物的去除和通過(guò)加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對污水進(jìn)行消毒??赡芨鶕幚淼哪繕撕退|(zhì)的不同,有的污水處理過(guò)程并不是包含上述所有過(guò)程。
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、全自動(dòng)過(guò)濾器等構筑物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在于通過(guò)物理法實(shí)現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍采用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠(chǎng),一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質(zhì)特注的后續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等后續工藝的進(jìn)水水質(zhì)。
污水生化處理
污水生化處理屬于二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠(chǎng)都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過(guò)生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱(chēng)生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。
在污水生化處理過(guò)程中,影響微生物活性的因素可分為基質(zhì)類(lèi)和環(huán)境類(lèi)兩大類(lèi):
一、基質(zhì)類(lèi)包括營(yíng)養物質(zhì),如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質(zhì)、氮源、磷源等營(yíng)養物質(zhì)、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)如酚類(lèi)、苯類(lèi)等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
二、環(huán)境類(lèi)影響因素主要有:
(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環(huán)境(50℃~70℃)和低溫環(huán)境(-5~0℃)中也活躍著(zhù)某些類(lèi)的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長(cháng)的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內,微生物的生理活動(dòng)旺盛,其活性隨溫度的增高而增強,處理效果也越好。超出此范圍,微生物的活性變差,生物反應過(guò)程就會(huì )受影響。一般的,控制反應進(jìn)程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
(2)PH值?;钚晕勰嘞到y微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或堿性過(guò)強的環(huán)境均不利于微生物的生存和生長(cháng),嚴重時(shí)會(huì )使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。對好氧生物反應來(lái)說(shuō),保持混合液中一定濃度的溶解氧至關(guān)重要。當環(huán)境中的溶解氧高于0.3mg/l時(shí),兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸;當溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時(shí),兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長(cháng)良好,在系統中占據優(yōu)勢后常導致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過(guò)高則增加能耗,經(jīng)濟上不合算。
在所有影響因素中,基質(zhì)類(lèi)因素和PH值決定于進(jìn)水水質(zhì),對這些因素的控制,主要靠日常的監測和有關(guān)條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會(huì )構成太大的影響,各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關(guān),對于萬(wàn)噸級的城市污水處理廠(chǎng),特別是采用活性污泥工藝時(shí),對溫度的控制難以實(shí)施,在經(jīng)濟上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過(guò)設計參數的適當選取來(lái)滿(mǎn)足不同溫度變化的處理要求,以達到處理目標。因此,工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過(guò)調控手段來(lái)改變的環(huán)境因素上,控制的主要任務(wù)就是采取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統的影響,使其能持續穩定地發(fā)揮作用。
實(shí)現對生物反應系統的過(guò)程控制關(guān)鍵在于控制對象或控制參數的選取,而這又與處理工藝或處理目標密切相關(guān)。
前已述及溶解氧是生物反應類(lèi)型和過(guò)程中一個(gè)非常重要的指示參數,它能直觀(guān)且比較迅速地反映出整個(gè)系統的運行狀況,運行管理方便,儀器、儀表的安裝及維護也較簡(jiǎn)單,這也是近十年我國新建的污水處理廠(chǎng)基本都實(shí)現了溶解氧現場(chǎng)和在線(xiàn)監測的原因。
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