城市污水處理廠可持續(xù)的運(yùn)行優(yōu)化控制演示文稿

城市污水處理廠可持續(xù)的運(yùn)行優(yōu)化控制演示文稿當(dāng)前第1頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)（優(yōu)選）城市污水處理廠可持續(xù)的運(yùn)行優(yōu)化控制.當(dāng)前第2頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)一、城市污水處理技術(shù)進(jìn)展

與其它技術(shù)的發(fā)展過程一樣，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市污水處理技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)由初級(jí)到高級(jí)逐步發(fā)展完善的過程。20世紀(jì)以前：僅限于物理方法和化學(xué)方法20世紀(jì)初：活性污泥法誕生20世紀(jì)20年代：二級(jí)生化處理系統(tǒng)形成并推廣完善20世紀(jì)70年代：污水廠才逐步完善了二級(jí)處理工藝。隨著水資源的日趨短缺，城市污水處理己從二級(jí)處理向三級(jí)處理過渡，人們將物理方法、化學(xué)方法、生化方法和物化方法有機(jī)地結(jié)合起來提高污水處理深度，以期達(dá)到城市污水的資源化。我國(guó)與世界其他國(guó)家城鎮(zhèn)生活污水處理率比較當(dāng)前第3頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)二、我國(guó)城市污水處理廠的現(xiàn)狀及存在問題1、現(xiàn)狀

城市污水廠加快了建設(shè)步伐，從一定程度上改善了我國(guó)的地表水環(huán)境，尤其是城市水環(huán)境。污水處理廠增多污水日處理能力提高城市生活污水處理率上升2、存在問題

1）總體處理能力偏低，地區(qū)分布不平衡城市污水處理廠主要集中在東部地區(qū)，全國(guó)污水處理能力的65.5%,而中部和西部地區(qū)的污水處理能力僅占全國(guó)的18.8%和15.7%.

2）污水處理設(shè)施陳舊，運(yùn)行負(fù)荷率有待進(jìn)一步提高

城鎮(zhèn)生活污水收集系統(tǒng)之后，管網(wǎng)配套覆蓋率低城市污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)模超過實(shí)際處理要求3）污水資源化率低，污泥利用率不高

我國(guó)目前城鎮(zhèn)生活污水再生利用量占污水處理量的5%左右；污泥利用率20%當(dāng)前第4頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)城市污水處理廠可持續(xù)運(yùn)行的優(yōu)化控制三、我國(guó)城市污水處理廠的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化進(jìn)程的加快,同時(shí)受水資源短缺和能源危機(jī)等影響,未來的城市污水處理廠將向以下方向發(fā)展：1、污水處理普及率更高城市污水處理的普及率及處理率將有很大的提高,污水處理設(shè)施的投資在國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值中所占的比例會(huì)更大。2、推廣低能耗高性能的污水處理工藝技術(shù)高效、低能耗的城市污水處理技術(shù)和工藝流程將得到積極的開發(fā)和利用,以節(jié)省投資、降低維護(hù)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)。3、水處理排放標(biāo)準(zhǔn)提高4、多功能的污水處理技術(shù)更為流行隨著城市的發(fā)展,城市用水的供需矛盾日益突出,污水處理廠不僅要承擔(dān)控制污染的任務(wù),還要承擔(dān)解決城市水資源短缺的任務(wù)。城市污水處理廠的尾水資源化將是必然趨勢(shì)。5、有關(guān)污水處理的政策更加完善與城市污水處理廠的資源化相配套的相關(guān)政策、法律、法規(guī)更加健全,推進(jìn)以節(jié)水型為中心的可持續(xù)社會(huì)的建成。當(dāng)前第5頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、城市污水處理廠的運(yùn)行與管理當(dāng)前第6頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)一、概論

城市污水處理廠是個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),涉及變化因子/如水質(zhì)、水量、水溫等多,工藝流程復(fù)雜,構(gòu)筑物、設(shè)備及管線繁雜,調(diào)控因子多，同時(shí)污水處理廠又是耗能大戶,需要資金投人大,運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。如何使污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化，在保證出水水質(zhì)的條件下減少運(yùn)行費(fèi)用，提高能源利用率，我國(guó)運(yùn)行管理上主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、污水處理廠缺乏系統(tǒng)綜合運(yùn)行調(diào)度

國(guó)內(nèi)外污水處理廠的運(yùn)行管理均存在重單元管理和設(shè)備管理,而輕工藝的系統(tǒng)管理。污水處理各單元各個(gè)單元之間的聯(lián)系不密切，有水質(zhì)水量突變等突發(fā)情況發(fā)生時(shí),不易迅速作出調(diào)整。

2、城市污水處理廠管理人員素質(zhì)有待提高

污水處理廠的運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的過程,要利用大型的構(gòu)筑物、機(jī)械、設(shè)備與自控裝置,還涉及到各種測(cè)試手段,這就要求有高素質(zhì)的操作管理人員,以先進(jìn)的技術(shù)、文明的方式,安全地搞好生產(chǎn)運(yùn)行。3、自動(dòng)化控制水平有待提高

污水處理廠的高度自動(dòng)化管理有利于控制污水處理廠的運(yùn)行能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理設(shè)備異常，同時(shí)還可以節(jié)省人工。當(dāng)前第7頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)預(yù)處理工藝及其構(gòu)筑物的運(yùn)行、維護(hù)和管理厭氧生物處理工藝的運(yùn)行與管理好氧生物處理工藝的運(yùn)行與管理消毒與計(jì)量污泥處理構(gòu)筑物二、污水處理構(gòu)筑物的運(yùn)行、維護(hù)與管理當(dāng)前第8頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)1、格柵

格柵主要通過柵網(wǎng)攔截作用是去除污水中體積較大的大塊飄浮物，否則這些大塊污物將堵塞水泵和管道，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。①應(yīng)記錄每天發(fā)生的柵渣量，用容量或重量均可。根據(jù)柵渣量的變化，可以間接判斷格柵的攔污效率。當(dāng)柵渣比歷史記錄減少時(shí)，應(yīng)分析格柵是否運(yùn)行不正常。②測(cè)定柵前、柵后水位，分析過柵流速控制是否合理，是否應(yīng)及時(shí)清污。1）

監(jiān)測(cè)指標(biāo)①流量分配調(diào)節(jié)②過柵流速的影響2）格柵的運(yùn)行維護(hù)（一）預(yù)處理系統(tǒng)當(dāng)前第9頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3）格柵控制方式一是利用柵前柵后的液位差即過柵水頭損失來自動(dòng)控制格柵的開啟；二是時(shí)間控制根據(jù)不同季節(jié)的柵渣量，設(shè)置格柵除污機(jī)的自動(dòng)開停時(shí)間，柵渣量多時(shí)，開機(jī)時(shí)間設(shè)置長(zhǎng)一些，反之，停機(jī)時(shí)間設(shè)置長(zhǎng)一些。定期清洗水位測(cè)量?jī)x的探頭紀(jì)錄每天發(fā)生的柵渣量，通過柵渣量的變化規(guī)律，調(diào)整格柵的定時(shí)開停時(shí)間，使格柵的運(yùn)行更為高效。4）定時(shí)巡視檢查污水廠內(nèi)最易發(fā)生故障的設(shè)備之一，定時(shí)現(xiàn)場(chǎng)巡視，觀察格柵上的柵渣量，水頭損失，格柵是否局部堵塞，格柵及輸送機(jī)是否有異常聲音，柵條是否變形，柵齒是否脫落，前后渠道是否沉砂

5）衛(wèi)生安全防止人員中毒，并減輕硫化氫對(duì)設(shè)備的腐蝕強(qiáng)制通風(fēng)——排除硫化氫和甲硫醇等惡臭有毒氣體及時(shí)清除柵渣——防止腐敗產(chǎn)生惡臭，柵渣堆放處應(yīng)經(jīng)常清洗當(dāng)前第10頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)攪拌器、風(fēng)機(jī)開始供氣，對(duì)沉砂進(jìn)行提升，在風(fēng)機(jī)開啟之前，還應(yīng)首先開啟自來水，進(jìn)行洗砂。風(fēng)機(jī)與砂水分離器交替運(yùn)行，風(fēng)機(jī)和砂水分離器的運(yùn)行時(shí)間均可依據(jù)污水中的含砂量來調(diào)節(jié)，由時(shí)間繼電器控制。工作順序是：沉砂—洗砂一排砂一出砂。渦輪沉砂池1）

監(jiān)測(cè)指標(biāo)2、沉砂池測(cè)量并記錄每天的除砂量應(yīng)定期測(cè)定沉砂池和洗砂設(shè)備排砂中的有機(jī)物含量。對(duì)于曝氣沉砂池，應(yīng)準(zhǔn)確記錄每天的曝氣量。曝氣沉砂池通過調(diào)整曝氣強(qiáng)度，可以改變污水在池內(nèi)的旋流速度，2）運(yùn)行控制當(dāng)前第11頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3、初沉池每班測(cè)排泥量；每天測(cè)一次排泥含固量。每班應(yīng)記錄以下內(nèi)容：排泥次數(shù)；排泥時(shí)間；排浮渣次數(shù)；浮渣量；溫度和pH值；刮泥機(jī)及泥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。1）監(jiān)測(cè)指標(biāo)2）運(yùn)行控制表面負(fù)荷、停留時(shí)間、堰上負(fù)荷當(dāng)前第12頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)排泥濃度下降初沉池一般采用間歇排泥，當(dāng)發(fā)現(xiàn)排泥濃度下降，可能的原因是排泥時(shí)間偏長(zhǎng)，應(yīng)調(diào)整排泥時(shí)間。經(jīng)常測(cè)定排泥管內(nèi)的污泥濃度，達(dá)到3%時(shí)需排泥。比較先進(jìn)的方法是在排泥管路上設(shè)置污泥濃度計(jì)，當(dāng)排泥濃度降至設(shè)定值時(shí)，泥泵自動(dòng)停止；或根據(jù)時(shí)間控制排泥，排泥泵的開停時(shí)間可根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。浮渣槽溢流若發(fā)現(xiàn)浮渣槽溢流，可能的原因是浮渣擋板淹沒深度不夠，或刮渣板損壞，或清渣不及時(shí)。也有可能浮渣刮板與浮渣槽不密合。排泥不及時(shí)若排泥不及時(shí)，SS去除率會(huì)降低，并造成泥斗、泥管和刮泥設(shè)備堵塞。SS去除率低除排泥不及時(shí)之外，表面負(fù)荷過大、停留時(shí)間太短、進(jìn)水整流不合理、出水堰板不平、密度流、風(fēng)力、污水嚴(yán)重腐敗等都能使SS去除率降低。3）異常問題的分析當(dāng)前第13頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)1、厭氧消化的影響因素與控制要求甲烷發(fā)酵階段是厭氧消化反應(yīng)的控制階段，因此厭氧反應(yīng)的各項(xiàng)影響因素也以對(duì)甲烷菌的影響因素為準(zhǔn)。溫度因素

營(yíng)養(yǎng)與C/N比生物固體停留時(shí)間（污泥齡）氨氮、硫酸鹽、含鹽量有毒物質(zhì)酸堿度、pH值和消化液的緩沖作用（二）厭氧生物處理運(yùn)行控制當(dāng)前第14頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)1）厭氧活性污泥來源污水廠消化池污泥。工業(yè)廢水厭氧處理裝置中厭氧污泥：好氧生物系統(tǒng)排出的剩余污泥化糞池或排水溝渠底泥其它來源2）厭氧活性污泥培養(yǎng)接種污泥量：與培養(yǎng)時(shí)間成成比，增加接種污泥量可以縮短培養(yǎng)期。逐漸提高溫度：升溫過快，易導(dǎo)致污泥上浮，升溫速度一般0.5-1℃/h。啟動(dòng)初期：適量進(jìn)水，低負(fù)荷運(yùn)行生活污水或易生化廢水為主。負(fù)荷提高期：pH值穩(wěn)定的條件下，逐漸加大負(fù)荷，觀察去除效果、產(chǎn)氣率、酸堿度變化3）厭氧活性污泥馴化異步培養(yǎng)法，先培養(yǎng)后馴化；同步培養(yǎng)法，同時(shí)培養(yǎng)馴化當(dāng)前第15頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)啟動(dòng)期反應(yīng)器進(jìn)出水COD濃度變化情況負(fù)荷提高期水力負(fù)荷曲線負(fù)荷提高期反應(yīng)器容積負(fù)荷及COD去除率的變化負(fù)荷提高期反應(yīng)器氣體產(chǎn)量變化當(dāng)前第16頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)厭氧污泥的主要聚集形式包括顆粒(granules)、絮體（flocs)、絮狀污泥(nocculentsludge)等。定義：團(tuán)體和顆粒是結(jié)構(gòu)緊密的聚集體。這些聚集體沉降后呈現(xiàn)固定的形態(tài)。絮體和絮狀污泥則是具有蓬松結(jié)構(gòu)的聚集體，這些聚集體沉降后無固定形態(tài)。3、厭氧顆粒污泥當(dāng)前第17頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)1）厭氧顆粒污泥的形成:

提高單位反應(yīng)器中微生物量的有效方法之一是形成顆粒污泥。目前的研究認(rèn)為形成顆粒污泥的條件至少有一下兩點(diǎn)：由一些無機(jī)物的晶體（CaCO3)形成顆粒污泥的中心，微生物和有機(jī)物在上面發(fā)生沉積和自凝聚，從而形成顆粒污泥。在UASB的啟動(dòng)階段，由于升流式污泥床的水力篩分作用將一部分分散懸浮的生物絮體排出反應(yīng)器，使比重大的污泥顆粒保持在反應(yīng)器內(nèi)。當(dāng)前第18頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)顆粒污泥基本成熟后的掃描電鏡照片（運(yùn)行第120天）當(dāng)前第19頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2）顆粒污泥的培養(yǎng)條件一般需要2-4個(gè)月；可分為：?jiǎn)?dòng)期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期；接種污泥的選擇：維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；污泥負(fù)荷0.05-0.1kgCOD/kgSS.d，容積負(fù)荷應(yīng)小于0.5kgCOD/m3.d保持反應(yīng)器中低的VFA濃度；表面水力負(fù)荷應(yīng)大于0.3m3/m2.d，淘汰絮狀污泥；進(jìn)水中可適當(dāng)提供無機(jī)微粒，如鈣和鐵，同時(shí)應(yīng)補(bǔ)充微量元素(如Ni、Co、Mo)當(dāng)前第20頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3）顆粒污泥的沉速及其變化當(dāng)前第21頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)4、厭氧反應(yīng)器運(yùn)行控制1）有機(jī)負(fù)荷對(duì)處理效果的影響反應(yīng)器針對(duì)特定的廢水存在一個(gè)最大運(yùn)行負(fù)荷區(qū)間，繼續(xù)增加負(fù)荷造成系統(tǒng)運(yùn)行極不穩(wěn)定，揮發(fā)酸積累處理效率降低、甚至系統(tǒng)破壞

2）pH值對(duì)處理效果的影響參與厭氧消化的兩大類微生物所適應(yīng)的pH值范圍并不一致當(dāng)前第22頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3）酸堿度的影響為了保證pH值穩(wěn)定，厭氧消化液中堿度、揮發(fā)酸含量必須保持一定的平衡。揮發(fā)酸越低越好，揮發(fā)酸越低出水COD越低一般VFA:100-300mg/L堿度：一般大于1500mg/L影響硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌關(guān)系的重要指標(biāo)是COD/SO4比值4）硫酸鹽的影響5）溫度

避免溫度大幅度波動(dòng)降溫幅度越大，影響越大，恢復(fù)時(shí)間越長(zhǎng)當(dāng)前第23頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)1、污泥膨脹類型絲狀菌膨脹絲狀菌過度繁殖引起絮體松散、沉淀惡化，SVI200-2000，最常見。非絲狀菌膨脹法國(guó)有30%的污水處理廠有污泥膨脹德國(guó)有50%的污水處理廠有污泥膨脹美國(guó)有60%的污水處理廠有污泥膨脹結(jié)合水過量增多，污泥相對(duì)密度變小，體積顯著增大，沉淀性能變差。（三）好氧生物處理運(yùn)行控制當(dāng)前第24頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)

表征污泥沉降性能的主要參數(shù)：污泥沉降比SV%；污泥指數(shù)SVI：

SVI值大于150mL/g，固液兩相不能正常分離。污泥面成層沉降速度ZSV；絲狀菌長(zhǎng)度。1）非絲狀菌性污泥膨脹

菌體外蓄積大量高粘性多糖類物質(zhì)，多糖類物質(zhì)分子中含有很多羥基，與水結(jié)合性強(qiáng)，成親水性造成絮體松散。當(dāng)前第25頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2）絲狀菌膨脹比表面大、沉降性能差耐低營(yíng)養(yǎng)耐低氧適合高C/N的廢水絲狀菌生理特點(diǎn)絲狀菌污泥膨脹的原因氮、磷不足

pH值低

BOD負(fù)荷過低水溫偏高

DO不足廢水中糖類、碳水化合物含量較多硫化氫含量高反應(yīng)器的流態(tài)當(dāng)前第26頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、活性污泥膨脹控制方法1）臨時(shí)性控制方法藥劑助沉法混凝劑、助凝劑、粘土、硅藻土控制投加量殺滅絲狀菌絲狀菌對(duì)化學(xué)藥劑敏感，控制劑量可以殺滅絲狀菌而減少對(duì)菌教團(tuán)損害液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、雙氧水當(dāng)前第27頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2）工藝控制方法改變完全混合為推流式改變流態(tài)：設(shè)置生物選擇器：根據(jù)生物選擇性行理論，設(shè)置高負(fù)荷的生物選擇器區(qū)改變構(gòu)造：設(shè)置厭氧-好氧交替運(yùn)行，有利于菌膠團(tuán)增加填料：曝氣池前端設(shè)置軟性填料，利于絲狀菌固著生長(zhǎng)回流污泥定期加氯：輔助手段增加首端曝氣量，避免溶解氧不足當(dāng)前第28頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3、泡沫

化學(xué)泡沫

由洗滌劑或化學(xué)藥品引起，隨著活性污泥的生長(zhǎng)，大量的洗滌劑會(huì)被微生物所吸收，泡沫也就消失了。若發(fā)現(xiàn)有白浪狀的泡沫，應(yīng)當(dāng)減少剩余污泥的排放量。若發(fā)現(xiàn)濃黑色的泡沫，表明污泥衰老，應(yīng)當(dāng)增加剩余污泥排放量。生物泡沫生物泡沫呈褐色，也可在曝氣池上堆積很高，并進(jìn)入二沉池隨水流走，由于諾卡氏菌引起的生物泡沫。是污水中含大量油、脂類物質(zhì)引起。當(dāng)前第29頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)諾卡氏菌引起泡沫防治措施：泥齡控制消泡劑噴水消泡加氯消除諾卡氏生物泡沫當(dāng)前第30頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)4、生物脫氮活性污泥法1）生物硝化的控制因素F／M：一般都在0.15kgBOD／(kgMLVSS·d)以下。負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分

泥齡SRT：硝化細(xì)菌增殖速度較慢，世代期長(zhǎng)，如果不保證足夠長(zhǎng)的SRT，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來，也就得不到硝化效果。實(shí)際運(yùn)行中，

SRT控制在多少，取決于溫度等因素?；亓鞅萊：回流比一般比傳統(tǒng)活性污泥法大?；旌弦褐泻写罅康南跛猁}，如果回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。硝化工藝混合液的DO應(yīng)控制在2.0mg／L以上，一般在2.0～3.0mg／L之間。當(dāng)DO小于2.0mg／L時(shí)，硝化將受到抑制；當(dāng)DO小于1.0mg／L時(shí)，硝化將受到完全抑制并趨于停止。溶解氧DO：當(dāng)前第31頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)pH和堿度對(duì)硝化的影響硝化細(xì)菌對(duì)pH很敏感，在pH為8～9的范圍內(nèi)，其生物活性最強(qiáng)，在生物硝化系統(tǒng)中，應(yīng)盡量控制混合液的pH大于7.0，當(dāng)pH＜7.0時(shí)，硝化速率將明顯下降。當(dāng)pH＜6.5時(shí)，則必須向污水中加堿。隨著NH3-N被轉(zhuǎn)化成NO3-N，會(huì)產(chǎn)生出部分H+，這將消耗部分堿度，每克NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計(jì))。因而當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又較高時(shí)，便會(huì)耗盡污水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制?；旌弦簆H下降和堿度不足的原因當(dāng)前第32頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)溫度對(duì)硝化的影響

硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化也很敏感。并隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至最大.當(dāng)污水溫度低于15℃時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降；當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，已經(jīng)啟動(dòng)的硝化系統(tǒng)可以免強(qiáng)維持。但如果硝化系統(tǒng)被破壞，在10℃以下再重新啟動(dòng)，培養(yǎng)硝化菌將是非常困難的。在冬季，為保證一定的硝化效果，可以采用增大泥齡SRT的方法來應(yīng)對(duì)低溫對(duì)硝化的影響。當(dāng)污水溫度在16℃之上時(shí)，采用8～10d的泥齡即可；但當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，應(yīng)將污泥齡SRT增至12～20d。冬季低溫應(yīng)對(duì)措施當(dāng)前第33頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2）生物反硝化的影響因素內(nèi)回流比r內(nèi)回流比r影響脫氮效果。典型城市污水的脫氮工藝常采用r為300～500%。污泥回流比R生物反硝化系統(tǒng)的污泥回流比R較單純生物硝化系統(tǒng)要小些。這主要是二沉池入流污水中的氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO3-N濃度不高，二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險(xiǎn)性已很小。運(yùn)行良好的處理廠，R可控制在50%以下溶解氧反硝化要求在缺氧條件下運(yùn)行，在實(shí)際運(yùn)行管理中DO低于0.5mg／L在A-O脫氮工藝的缺氧段中，應(yīng)使混合液的DO盡量低，DO越低，脫氮效率越高；當(dāng)DO高于0.5mg／L時(shí)，脫氮效率明顯下降。當(dāng)前第34頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)BOD5／TKN對(duì)反硝化的影響（碳源影響）

反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的過程中進(jìn)行反硝化脫氮的，所以進(jìn)入缺氧段的污水中必須有充足的有機(jī)物（電子供體），才能保證反硝化的順利進(jìn)行。從理論上講，當(dāng)污水的BOD5／TKN>2.86時(shí)，有機(jī)物即可滿足需要。但由于BOD5中的一些有機(jī)物并不能被反硝化細(xì)菌利用或迅速利用，因此，實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)控制BOD5／TKN大于4.0，最好在5.7之上。否則，應(yīng)外加碳源，補(bǔ)充有機(jī)物的不足。溫度對(duì)生物反硝化的影響

溫度越高，硝化速率也越高，在30～35℃時(shí)增至最大。當(dāng)?shù)陀?5℃時(shí)，反硝化速率將明顯降低；至5℃時(shí)，反硝化將趨于停止。在冬季要保證脫氮效果，就必須增大SRT，提高污泥濃度。pH值和堿度對(duì)反硝化的影響

反硝化細(xì)菌對(duì)pH值的變化不如硝化細(xì)菌敏感，在pH為6-9的范圍內(nèi)，均能進(jìn)行正常的生理代謝，生物反硝化的最佳pH值范圍為。反硝化過程中會(huì)產(chǎn)生部分堿度，將每gNO3-N轉(zhuǎn)化成N2，約可產(chǎn)生3.75g堿度，這樣可補(bǔ)償生物硝化所消耗的堿度的一半左右。當(dāng)前第35頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)5、生物除磷的影響因素1）F／M與SRTA-O生物除磷工藝是一種高F／M低SRT系統(tǒng)。

SRT大于15d時(shí)，除磷效率在50%以下，

SRT降至6d以下時(shí)，除磷效率升至80%以上。負(fù)荷與SRT要同時(shí)保證BOD去除要求2）回流比R

A-O除磷系統(tǒng)的R不宜太低，一般在50%-70%的范圍內(nèi)，保持足夠的回流比，盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出，防止聚磷菌在二沉池內(nèi)遇到厭氧環(huán)境發(fā)生磷的釋放。3）溶解氧DO

聚磷菌只有在嚴(yán)格厭氧狀態(tài)下，才進(jìn)行磷的釋放；放磷越多，則吸磷越多，放磷量與吸磷量成正比。厭氧狀態(tài)下，聚磷菌每多釋放1mg磷，進(jìn)入好氧狀態(tài)后就可多吸收2.0-2.4mg磷。好氧段的DO應(yīng)保持在2.0mg/L之上，一般控制在2.0-3.0mg/L，因?yàn)榫哿拙挥性诮^對(duì)好氧的環(huán)境中才能大量吸收磷。另外，保持好氧段的高氧環(huán)境，還可以防止聚磷菌進(jìn)入二沉池后，由于厭氧而產(chǎn)生磷的釋放。當(dāng)前第36頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)4）BOD5／TP

一般認(rèn)為，要保證除磷效果，應(yīng)控制進(jìn)入?yún)捬醵蔚奈鬯蠦OD5／TP大于20，以保證聚磷菌對(duì)磷的有效釋放。聚磷菌大多為不動(dòng)菌屬，其生理活動(dòng)較弱，只能攝取有機(jī)物中極易分解的部分，要使出水TP＜lmg／L，應(yīng)控制SBOD5／TP＞l0，而要出水TP＜0.5mg／L，應(yīng)控制SBOD5／TP＞205）pH值對(duì)除磷效果的影響在pH=4.0時(shí)，磷的釋放速率最快，當(dāng)pH＞4.0時(shí)，釋放速率降低，pH＞8.0時(shí)，釋放速率將非常緩慢。在厭氧段，水解菌將部分有機(jī)物分解為脂肪酸，會(huì)使污水的pH值降低，從這一點(diǎn)來看，對(duì)磷釋放也是有利的。在pH值為的范圍內(nèi)，聚磷菌能在好氧狀態(tài)下有效地吸收磷，且pH=7.3左右吸收速率最快。低pH值有利于磷的釋放，而高pH有利于磷的吸收6）溫度對(duì)除磷效果的影響

在5～35℃的范圍內(nèi)，均能進(jìn)行正常的除磷當(dāng)前第37頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)1、加氯消毒系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)

1）加氯系統(tǒng)

一般由加氯機(jī)、混合裝置、接觸池組成。

記錄投入運(yùn)行的時(shí)間和流量計(jì)現(xiàn)實(shí)的加氯量和氯瓶的重量；進(jìn)行漏氯檢驗(yàn)2）加氯量的控制城市污水二級(jí)出水加氯消毒之后，若要保持一定的余氯濃度，加氯量應(yīng)該控制在10-15mg/L。二級(jí)出水的加氯消毒，可不需要在出水中保持余氯濃度，而以實(shí)際消毒耗氯量為加氯量的控制指標(biāo)。當(dāng)不需要保持余氯濃度時(shí)，二級(jí)出水加氯量一般為5-10mg/L。在實(shí)際運(yùn)行控制中，可以大腸菌群數(shù)作為消毒效果的指標(biāo)來控制加氯量（四）消毒與計(jì)量的運(yùn)行與管理當(dāng)前第38頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、常用污水計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行管理

污水長(zhǎng)中常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。選擇原則：精度高、操作簡(jiǎn)單、水頭損失小、不易沉積雜物。（1）、巴氏計(jì)量沿堰的運(yùn)行管理

1）施工：預(yù)制搪瓷襯里，在現(xiàn)場(chǎng)埋置于鋼筋混凝土槽內(nèi)

2）液位測(cè)量要準(zhǔn)確（2）、電磁流量計(jì)的運(yùn)行維護(hù)

1）安裝：要求介質(zhì)有穩(wěn)定流態(tài)；不能測(cè)負(fù)壓管道流量；保證滿管測(cè)量

2）正確使用和維護(hù)：周期性檢查，定期清垢除塵（3）、超聲波流量計(jì)的運(yùn)行維護(hù)

1）影響因素：上下游有足夠的直管段；滿管流；溫度、管道內(nèi)結(jié)垢

2）運(yùn)行維護(hù)：信號(hào)強(qiáng)度和良度的檢查；傳輸時(shí)間和時(shí)差；定期標(biāo)定和校正；定期清垢除塵當(dāng)前第39頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)（五）污泥處理的構(gòu)筑物1、污泥濃縮池1）影響因素

水力停留時(shí)間：一般在12-30h范圍內(nèi)固體表面負(fù)荷：初沉池90-150kg／(m2·d);活性污泥：10-30kg／(m2·d)

溫度：15-20℃最佳；溫度較低可允許稍長(zhǎng)的停留時(shí)間

運(yùn)行方式：連續(xù)和間歇2）運(yùn)行維護(hù)

及時(shí)清除浮渣；防治絲狀菌膨脹；降低惡臭；防止流態(tài)不均勻造成短路3）異常問題與排除

污泥上浮，浮渣量多：加大集泥速度、及時(shí)排泥

排泥濃度低，濃縮比?。航档腿肓魑勰嗔?、降低排泥速率短流：調(diào)整溢流堰板、改造修復(fù)進(jìn)泥口、調(diào)節(jié)入流污泥含固量

當(dāng)前第40頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、污泥消化池1）影響因素

溫度：10-60℃

消化時(shí)間與負(fù)荷：最短允許消化時(shí)間和最大允許有機(jī)負(fù)荷混合攪拌：機(jī)械攪拌、水力循環(huán)攪拌、沼氣攪拌毒性：氨的濃度、硫離子、重金屬2）消化池的運(yùn)行維護(hù)

pH及堿度的控制：中性、堿度2500-3000mg/L；利用VAF、ALK、CH4含量預(yù)測(cè)毒物控制：投加Na2S,投加量根據(jù)重金屬離子的種類及污泥中的濃度計(jì)算確定加熱系統(tǒng)的控制：消化液的溫度波動(dòng)控制在0.5-1.0℃上下浮動(dòng)的范圍內(nèi)攪拌系統(tǒng)的控制：連續(xù)攪拌、間歇攪拌日常維護(hù)：定期取樣分析檢測(cè)；清砂清渣；除垢；防滲防腐檢查

當(dāng)前第41頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)四、污水處理廠電氣與機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行與管理1、常用電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)1）配電設(shè)備使用與維護(hù)：固定式高、低壓開關(guān)柜、抽屜式低壓開關(guān)柜等2）變壓器的故障分析及運(yùn)行絕緣降低：老化、受損、油質(zhì)劣化溫度過高：電流過大、通風(fēng)不良、變壓器內(nèi)部損壞聲響異常：表面有閃絡(luò)、線圈擊穿自動(dòng)裝置跳閘：短路、過負(fù)荷、二次線路、絕緣外阻3）電動(dòng)機(jī)：定時(shí)測(cè)試外殼溫度、定期清潔機(jī)身、檢查電流表4）變頻設(shè)備：操作前切斷電源、日常檢查運(yùn)行是否異常、定期檢查變頻器運(yùn)行時(shí)無法檢查的部位當(dāng)前第42頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、污水處理廠常用設(shè)備維護(hù)

污水處理廠常用的主要設(shè)備包括：泵類、鼓風(fēng)機(jī)、格柵除污機(jī)、刮吸泥機(jī)、曝氣設(shè)備、污泥脫水設(shè)備等幾大類。1）格柵除污機(jī)及運(yùn)行

控制格柵除污機(jī)間歇運(yùn)行：人工控制、自動(dòng)定時(shí)控制、水位差控制2）排泥機(jī)械

鏈條刮板式：速度；刮板高度150-200mm；防臭行車式：加強(qiáng)巡視白天2h/次，夜間4h/次；及時(shí)加油；故障清除；大修3）污泥脫水設(shè)備

帶式壓濾脫水：濾帶檢查、足夠的濾布沖洗時(shí)間、通風(fēng)除臭、分析濾液離心脫水機(jī)：油箱油位、冷卻水及油溫、設(shè)備的震動(dòng)情況，進(jìn)泥調(diào)質(zhì)當(dāng)前第43頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)五、污水廠的自動(dòng)化控制污水處理廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的總體原則：實(shí)用性、先進(jìn)性、可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性、易用性、可靠性、可管理性、開放性1、自動(dòng)控制設(shè)備與軟件監(jiān)視操作儀表設(shè)備、控制設(shè)備、控制軟件2、污水廠工藝流程的自動(dòng)控制

1）污水預(yù)處理控制：進(jìn)水閘門、除渣機(jī)、除砂機(jī)

2）初次沉淀池控制：刮泥機(jī)和除泡沫設(shè)備、排泥泵3）曝氣池控制：供氣量、回流污泥量、排泥量

4）二次沉淀池控制：BOD-MLSS負(fù)荷、DO、回流比、進(jìn)水水質(zhì)

5）加氯消毒混合池控制：氯投加量、余氯監(jiān)測(cè)

6）污泥濃縮池控制：進(jìn)泥量、排放濃縮污泥量

7）厭氧消化池控制：溫度、污泥的投配和攪拌8）污泥脫水預(yù)處理設(shè)施控制：混凝劑投量

9）脫水機(jī)：繼電器和計(jì)時(shí)器控制當(dāng)前第44頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)六、污水處理廠安全生產(chǎn)

在污水處理廠的生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生一些不安全、不衛(wèi)生的因素，如不及時(shí)采取防護(hù)措施，勢(shì)必危害勞動(dòng)者的安全和健康，產(chǎn)生工傷事故或職業(yè)病，妨礙生產(chǎn)的正常運(yùn)行，因此，確保安全生產(chǎn)，改善勞動(dòng)條件是污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件。1、安全生產(chǎn)制度

建立安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)教育制、安全生產(chǎn)檢查制、傷亡事故報(bào)告處理制、防火防爆制2、防毒氣

掌握污泥性質(zhì)；檢查工作環(huán)境硫化氫濃度；鼓風(fēng)通風(fēng)、防毒用具、地下井檢查3、安全用電4、防溺水和高空墜落5、化驗(yàn)室安全當(dāng)前第45頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3、城市污水處理廠的升級(jí)改造與水質(zhì)提升當(dāng)前第46頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)一、目標(biāo)與原則

1、目標(biāo)

城市污水處理廠升級(jí)改造的目標(biāo)是增加處理規(guī)模、提高處理標(biāo)準(zhǔn)和處理效率、降低日常運(yùn)行成本。2、遵循的原則

1）改造后的工藝能夠滿足新標(biāo)準(zhǔn)處理水質(zhì)的要求；2）工藝運(yùn)行可靠，且具有靈活操作性；3）盡量利用現(xiàn)有的構(gòu)筑物，使改造投資?。?）布置緊湊，合理利用空間；5）在改造過程中盡量不對(duì)現(xiàn)有工藝的運(yùn)行產(chǎn)生影響。應(yīng)充分挖掘自身處理效能，通過適當(dāng)?shù)母慕ㄒ赃_(dá)到改造工藝的目標(biāo)，其次才考慮污水廠的擴(kuò)建。當(dāng)前第47頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)二、目前城市污水處理工藝

1、傳統(tǒng)活性污泥法

工藝特點(diǎn)出水水質(zhì)穩(wěn)定，有機(jī)物去除率高、污泥負(fù)荷高、池容積小、電耗省、運(yùn)行費(fèi)用低。

由于污泥不穩(wěn)定，需增加設(shè)施進(jìn)行穩(wěn)定化處理，增加了運(yùn)行管理環(huán)節(jié)，加大了基建投入（1000-2000元/m3·d），但污泥產(chǎn)生的沼氣可用來發(fā)電或驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，使污水處理總能耗低（），運(yùn)行成本低（0.25元/m3左右），由于其明顯的經(jīng)濟(jì)性，特別在大型城市污水處理項(xiàng)目建設(shè)中（＞20萬m3/d），是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的城市污水處理工藝。2、A/B法工藝特點(diǎn)工藝的單元構(gòu)成復(fù)雜產(chǎn)生的污泥不穩(wěn)定污泥量大建設(shè)投資比較多處理成本高運(yùn)行管理復(fù)雜當(dāng)前第48頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)3、氧化溝工藝特點(diǎn)處理工藝及構(gòu)筑物簡(jiǎn)單、有機(jī)物去除率較高、脫氮、除磷、綜合指標(biāo)較優(yōu)、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少且容易脫水、處理效果穩(wěn)定，但負(fù)荷低、占地大、電耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用偏高。4、SBR工藝特點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單，可省略二沉池和污泥回流設(shè)備，效率高，沉淀效果好，不易發(fā)生污泥膨脹，脫N除P，需要較大的調(diào)節(jié)池，設(shè)備閑置率高。當(dāng)前第49頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)5、A-O法前置反硝化—不加碳源,外加堿度,降低負(fù)荷設(shè)內(nèi)循環(huán)產(chǎn)生堿度,3.75mg堿度/mgNO3-N勿需建后曝氣池回流水含有NO3-N（沉淀池污泥反硝化生成）要提高脫氮率，要增加回流比工藝特點(diǎn)當(dāng)前第50頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)三、污水處理廠的升級(jí)改造要點(diǎn)及方式

我國(guó)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的升級(jí)改造主要是針對(duì)以傳統(tǒng)污水處理為核心的二級(jí)生物處理工藝，以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，尤其是對(duì)氮磷的去除。改造的技術(shù)策略主要是在原有二級(jí)生物處理的基礎(chǔ)上強(qiáng)化脫氮除磷，結(jié)合經(jīng)典脫氮除磷工藝，改變運(yùn)行狀態(tài)和配套強(qiáng)化措施。1、技改要點(diǎn)1）利用復(fù)合工藝改造

復(fù)合工藝是指在同一主反應(yīng)區(qū)內(nèi)，結(jié)合不同工藝的特點(diǎn)，協(xié)同完成對(duì)污染物的去除。2）利用聯(lián)合工藝改造

聯(lián)合工藝是指在不同的反應(yīng)區(qū)各自完成對(duì)污染物的去除。在原工藝改造的基礎(chǔ)上仍然不能穩(wěn)定去除污染物，可考慮聯(lián)合利用具有各自優(yōu)勢(shì)且不相互影響的工藝去除污染物，完成工藝的升級(jí)改造。3）利用生物強(qiáng)化技術(shù)改造

生物強(qiáng)化技術(shù)對(duì)提高城市污水處理廠處理效果、耐沖擊負(fù)荷能力及解決系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常問題有其他方法無法比擬的優(yōu)越性，采用生物強(qiáng)化技術(shù)強(qiáng)化原有工藝，以滿足水質(zhì)和水量的要求。當(dāng)前第51頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2、具體實(shí)施的技改內(nèi)容污水處理廠技術(shù)改造主要包括工藝改造、水力改造和設(shè)備改造。1）工藝改造調(diào)整活性污泥工藝

通過增加厭氧/缺氧處理過程、調(diào)整厭氧/好氧/缺氧的體積比、增設(shè)不同區(qū)域的污泥回流和混合液回流系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的活性污泥工藝改造為Bardenpho工藝、A/A/O工藝、改良A/A/O工藝、倒置A/A/O工藝等，同時(shí)達(dá)到脫氮除磷目的。當(dāng)前第52頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)采用活性污泥和生物膜復(fù)合工藝

充分發(fā)揮2個(gè)污泥系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。達(dá)到高效脫氮除磷的目的。增加化學(xué)處理過程。

在沉淀池或污水處理反應(yīng)池內(nèi)投加金屬鹽和聚合物等化學(xué)藥劑．通過化學(xué)反應(yīng)和凝聚作用生成沉淀物以達(dá)到去除懸浮有機(jī)物和除磷的目的。當(dāng)前第53頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)增加深度處理工藝。

應(yīng)用新型過濾、吸附、混凝、沉淀、氣浮和消毒工藝以及曝氣生物濾池工藝、膜技術(shù)等以達(dá)到再生水的回用。唐山市西郊污水處理二廠，為了解決唐山市的缺水問題，對(duì)其二級(jí)處理出水進(jìn)行了再生水回用的改造擴(kuò)建。提升泵房和出水泵房均采用45kW潛污泵4臺(tái)：新建2座生物濾池，每座濾池內(nèi)配置回流泵3臺(tái)；新建高效纖維濾池，將濾池分為6格，雙排布置，采用纖維濾料，反沖洗方式為氣水反沖，布水布?xì)獠捎肁BS長(zhǎng)柄濾頭。當(dāng)前第54頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)2）設(shè)備改造設(shè)備改造有助于污水處理廠安全穩(wěn)定、節(jié)能降耗、能夠挖掘出已建污水廠的處理潛力。具體措施主要有：①采用更高效的水泵和變頻設(shè)備，提高輸水能力和效率；②采用新型除砂系統(tǒng)，提高預(yù)處理的能力：③采用更有效的鼓風(fēng)控制系統(tǒng)和曝氣設(shè)備，提高充氧能力；④采用儀表、控制和自動(dòng)化(ICA)實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)提高處理效率。3）水力改造在污水廠實(shí)際改造過程中，水力改造通常貫穿于工藝改造和設(shè)備改造，作為工藝、設(shè)備改造的輔助手段。水力改造有助于改善流量分配不均、短流、死水區(qū)、密度流、射流和污泥流失等問題。具體的措施如下：①保證流量分配均勻。使每組構(gòu)筑物處理流量都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；②防止水的溢流，解決由于流量變化．導(dǎo)致處理構(gòu)筑物發(fā)生短流、沉淀物溢出等問題；③沉淀池內(nèi)擋板的合理設(shè)置，可以消能、均勻配水。提高沉淀效率。當(dāng)前第55頁\共有63頁\編于星期四\21點(diǎn)“分點(diǎn)進(jìn)水”的工藝在污水廠升級(jí)改造中的應(yīng)用特點(diǎn)：（1）工藝簡(jiǎn)單。