污水处理厂工艺流程范本docx.docx

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第二部分

污水处理厂

一、工艺流程

典型的城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等工段，如图1。

由机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统，其BOD5和SS去除率可达到9

0%～98%。

处理效果介于一级和二级处理之间的一般称为强化一级处理、一级半处理或不

完全二级处理，主要有高负荷生物处理法和化学法两大类，BOD5去除率可达到45%～75%。

具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。

为了去除特定的物质，在二

级处理之后设置的处理系统属三级处理，例如化学除磷、絮凝过滤、活性炭吸附等。

机械处理工段

机械（一级）处理工段包括格栅、污水提升泵房、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗

大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，

这是普遍采用的污水处理方式。

机械（一级）处理是所有污水处理工艺流程必备工程（尽管

有时有些工艺流程省去初沉池），城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%

和50%。

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生化处理工段

生化处理是整个污水处理过程的核心，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如氧化

沟法、SBR法、A/O法等。

污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可

生物降解有机物为主要目的。

目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。

生化处理的原

理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染

物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群

体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀固液分离，从净化后的污水中除去。

污泥处理工段

生化处理工段的污泥，先到污泥泵房，部分污泥回流至生化处理工段，另一部分污泥（剩

余污泥）用污泥泵快速输入到污泥浓缩池。

污泥浓缩池浓缩一定时间后，上清液回流到污水

提升泵房的集水池；浓缩后的污泥再回到另一格污泥调节池，用污泥泵提升到污泥脱水机房。

污泥在脱水机房脱水后，制成泥饼外运。

格栅

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曝气池

反应池

二沉池

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二、常见的污水处理工艺

目前，常见的污水处理工艺有A2/O法、氧化沟法、SBR法、CASS法、CAST法、AB

法、生物接触氧化法（BOC）、曝气生物滤池（BAF）、生物膜法等。

A2/O法

A2/O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的

综合，其工艺流程图如图2。

生物池通过曝气装置、推进器（厌氧段和缺氧段）及回流渠道

的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。

在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮

和磷将一一被去除。

A2/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，

菌群主要由硝化菌和反硝化菌、

聚磷菌组成。

在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，

通过生物硝化作

用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转

化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪

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酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。

以上三类细菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除实际上是以反硝化细菌为主。

以氧化还原电位（ORP）和溶解氧（DO）为主要控制参数，来对曝气系统、内回流系统、

外回流系统、剩余污泥排放系统进行控制，以实现良好的除磷脱氮效果，有效地降低污水中

的BOD5，同时最大限度地节约能源，使整个系统高效稳定地运行。

氧化沟法

氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。

它是活性污泥法的一种变型。

因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池、”“无终端曝

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气池。

”氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。

氧化沟利用连续环式反应池（CintinuousLoopReator，简称CLR）作生物反应池，混合

液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。

氧化

沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动

的液体在闭合式渠道中循环。

氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一

般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。

其工艺

流程图如图4。

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氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。

因此相比传

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统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。

氧化沟能

保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是

氧化沟具有独特水力学特征和工作特性。

随着氧化沟工艺的发展，目前，在工程应用中比较有代表性的形式有：

多沟交替式氧化

沟（如三沟式、五沟式）及其改进型、卡鲁塞尔氧化沟及其改进型、奥贝尔（Orbal）氧化

沟及其改进型、一体化氧化沟等。

SBR法

SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简

称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。

与传

统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳

定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

它的主要特征是在运行

上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二

沉等功能于一池，无污泥回流系统，其工艺流程图如图3。

SBR法工艺具有以下特点：

工艺运行简单，基本实现无需搬运操作，进水、曝气、沉淀、排水、闲置五道程序可由PL

C实现程序控制，运行的程序也可根据水质变化情况重新编排，使本来十分繁琐的操作变成

全自动运行；

耐冲击负荷。

污水逐渐进入池内，被池内的水缓慢稀释，污水与原池内的水的比例是逐渐提

高的，所以耐水质变化的冲击；

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出水水质好。

池内水沉淀时是在水平流速为零的理想静止状态下沉淀，沉淀效果好。

池内溶

解氧值交替变化。

沉淀排水时，溶解氧接近零，抑制了丝状菌的生长，污泥沉淀性能好；

能耗低。

由于池内溶解氧的交替变化，使溶解氧浓度梯度大，提高了氧的利用率。

没有污泥

回流系统，节省了能耗，降低了运行费用；

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SBR可实现连续进水，污水量较小时只需设置一个池子即可运行，省去了污水流量随时间

变化分配的自动控制阀门，只设一台滗水器，池子结构形式也更为简单。

ìAB法

AB法（AdsorptionBiodegradation）是一种新型的两段生物处理工艺，与普通活性污泥法

相比，它具有高效、稳定、节省能耗、造价低等优点。

典型的AB工艺流程：

污水——格栅——沉沙池——A段曝气池——中间沉淀池（污泥回流

至A段曝气池）——B段曝气池——二次沉淀池（污泥回流至B段曝气池）——出水。

AB

法技术上的突破主要在A段：

该段前省去了初沉池，A段曝气池在高负荷[≥2kgBOD5/（kg

MLSS?

d）]、短停留时间（30min）、低溶解氧（0.5～1mg/L）、短泥龄（0.5～0.7d）的条件

下运行。

但是，目前对A段工艺的工作机理研究尚未取得突破性进展，例如A段工艺在无

污泥再生的条件下却能保持微生物的活性和良好的污泥沉降性能，这是传统的微生物吸附氧

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化机理所不能解释的。

具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费

用较低等。

（1）对有机底物去除效率高。

（2）系统运行稳定。

主要表现在：

出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。

（3）有较好的脱氮除磷效果。

（4）节能。

运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。

经试验证明，AB法工艺较传统的

一段法工艺节省运行费用20%~25%。

三、污水处理厂对周遍环境的污染

毫无疑问，污水处理厂在改善城市环境、节约水资源、提高居民质量方面发挥

了巨大的作用，成为市政和环保工作的重要组成部分。

但由于其自身的特殊性，

绝大多数污水处理厂在改善城市环境的同时，又成为新的污染源，对周遍环境

造成不同程度的污染。

主要表现为恶臭、噪声、污泥和出水不能达到国家GB

8978-1996二级排放标准四个方面。

3.1恶臭污染

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3.1.1恶臭的定义

恶臭是指大气、水、土壤、废弃物等物质中的异味物质，通过空气介质作用于

人的嗅觉器官，并有害人体健康的一类公害气态污染物质。

3.1.2恶臭的危害

恶臭物质数目繁多，恶臭源分布广泛。

人们在日常生活中难免会接触到恶臭。

处于高浓度恶臭环境或长期处于恶臭环境中的人会明显感觉到恶臭对人体的不

良影响。

这表现在：

（1）危害呼吸系统，人闻到恶臭时，对呼吸产生反射性抑制，甚至憋气，妨碍正常呼吸功能。

（2）危害消化系统，经常接触恶臭，会使人食欲不振、产生厌食、恶心，甚至呕吐，进而发展到消化功能减退。

（3）危害循环系统，随呼吸变化，会出现脉搏和血压变化。

如氨会使血压出现先下降后上升现象，硫化氢能阻碍氧的输送，造成体内缺氧。

（4）危害内分泌系统、神经系统、影响精神状态，经常受恶臭刺激，会使人的内分泌系统功能紊乱，导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调

除对人体的危害外，恶臭污染还能影响动、植物的生长和产量。

3.1．3恶臭的基本组成

在污水处理厂中的产生的气体组分主要有氮（N2）、氧（O2）、二氧化碳（CO2）、

硫化氢（H2S）、氨（NH3）、甲烷（CH4）以及一些产生臭味的气体，如胺类、

硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等微量MVOC气体。

其中氮（N2）、氧（O2）、二氧化碳（CO2）是空气中的常见组分，对污水处理

厂不构成任何危害，不需要对其进行处理。

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硫化氢（H2S）会产生臭味，影响大气质量，硫化氢是酸性气体，其水溶液为氢

硫酸，是一种二元酸，硫化氢酸性气体会对污水管道、建构筑物、污水泵、控

制柜、设备等产生酸性腐蚀。

氨（NH3）会产生臭味。

甲烷（CH4）是易燃易爆气体，给污水处理厂带来爆炸的危险。

其它一些有机组分产生臭味，影响居民生活和大气质量。

因而污水处理厂需要处理的气体是硫化氢（H2S）、氨（NH3）等无机气体以及

胺类、硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等MVOCs。

3.1.4污水厂恶臭产生机理

臭气被感觉到是因为它从液体中转移到气态，故污水中的臭味物质和促进物质

转移的条件是否存在是臭气形成的两个不可缺少的重要条件。

广义上讲，污水

处理系统中的臭气可以分为两类:

一类是直接从污水中挥发出来的;另一类是

来自于污水中有机物由于微生物的生物化学反应而新形成的分解物，尤其与厌

氧菌的活动有很大的关系另外，由于污水处理系统大具有较大的气液表面，加

上水流的紊动，曝气充氧和搅拌设备各种因素使得臭气的发生具有良好的条

件。

污水处理系统中各单元恶臭的产生原因如下：

（1）污水在长距离输送过程中，由于水流紊动，废水中所含硫化氢等臭气物质

在窨井等节点处散发出来的;另外，污水水位差引起水流强烈翻动及曝气过程产

生较强臭味。

同时由于集水池中污泥的淤积，在厌氧细菌的作用下会产生H2S

等臭气物质;

（2）曝气沉砂池进水中如果含有恶臭物质，或是因为高有机负荷造成污水产生

亏氧，在厌氧菌作用下产生大量还原性恶臭物质，水中的恶臭气体就会挥发出

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来进入到大气中。

（3）污水生化处理装置一般采用好氧处理，此时恶臭气体的散发也许并不占太

大的比例，但在曝气不足或停留时间不够和厌氧的情况下，发生厌氧过程而

使其散发的恶臭气体量大大增加。

（4）污泥浓缩、脱水等过程由于污泥停留时间较长造成缺氧环境，而产生臭气。

此外，污泥浓缩、过滤和离心分离等过程都会因湍动而引起恶臭气体的排放。

3.1.5影响因素

1、温度

温度在很大程度上影响活性污泥（包括厌氧、兼氧和好氧）中的微生物活性程度，并且对诸

如溶解氧、曝气量等产生影响，同时对生化反应速率产生影响。

废水生化好氧生物处理，以中温细菌为主，其生长繁殖的最适温度为20℃~37℃。

当温度超

过最高生物生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失去活性，严重

者可使微生物死亡。

低温会使微生物的代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力。

厌氧生物处理中的中温性甲烷菌最适温度范围在20℃~40℃之间，高温性为50℃~60℃，厌

氧生物处理常采用温度33℃~38℃和50℃~57℃。

2、pH值

不同的微生物有不同的pH值适应范围。

废水生物处理过程保持最适pH值范围是十分重要的。

如用活性污泥法处理废水，曝气池混

合液的pH值达到9.0时，原生动物将由活跃转为呆滞，菌胶团粘性物质解体，活性污泥结

构遭到破坏，处理效率显著下降。

如果进水pH值突然降低，曝气池混合液呈酸性，活性污

泥结构也会变化，二沉池中出现大量浮泥现象。

培养优良、驯化成熟的生物系统具有较强的耐冲击负荷的能力，但如果pH值在大幅度内变

化，则会影响反应器的效率，甚至对微生物造成毒性而使反应器实效，因为pH值的改变可

能引起细胞电荷的变化，进而影响微生物对营养物质的吸收和微生物代谢中酶的活性。

综上所述，在生物系统处理废水过程中，应提供微生物最佳的pH值范围，以使其在最优化

条件下运行。

3、溶解氧（DO）。

溶解氧是影响生化处理效果的重要因素。

在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，好氧微生物由于得不到足够的氧，其活性受到影响，新陈代谢能力降低，同时对溶解氧要求较低的微生物将应运而生，影响正常的生化反应过程，造成处理效率下降。

好氧生物处理的溶解氧一般2~4mg/L为宜，在这种情况下，活性污泥或生物膜的结构正常，沉降、絮凝性能好。

供氧过

高，能耗浪费，而且代谢活动增强，营养供应不足而使微生物缺乏营养，促使污泥老化，结构松散。

因此，在废水生化处理过程中，溶解氧应该经常测试，以保证曝气池中的溶解氧浓度控制在一个合理的水平上，确保好氧微生物正常生长，取得较好的处理效果。

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4、化学需氧量（COD）。

COD的测试分析是废水处理调试运行工作的重要组成部分，一方面掌握工艺流程中各

处理单元的进出水情况，确保进水稳定，不至于产生较大的波动和对系统的冲击；另一方面，

通过各处理单元前后进出水的COD变化情况，了解处理单元的处理效果和效率。

在中等负荷的活性污泥中，草履虫将占优势，此时的处理效果好，活性污泥发育正常，

沉降性能和生物活性良好，出水水质好。

在低负荷延时曝气活性污泥系统中，轮虫和线虫将

占优势，此时出水中可能挟带大量的针状絮体。

轮虫和线虫大量出现表明活性污泥正常。

如

发现钟虫不活跃，往往表示曝气不足，如果出现钟虫等原生动物死亡，则说明曝气池内有有

毒物进入。

在大量钟虫存在的情况下，楯线虫数量多而且活跃，这有可能会令污泥变得松散，

如果钟虫数量递减，而楯纤虫数量增加，则潜伏着污泥膨胀的危险。

5、MLSS、MLVSS、F/M、SRT等污泥理化指标

①SV30（污泥的沉降比）：

②SVI30（污泥的体积指数）：

③MLSS（混合液悬浮固体浓度）④MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）⑤SRT（污泥龄或称平均细胞停留时间）：

⑥F/M（污泥负荷）：

6、有毒物质。

本项目废水中存在着对微生物有抑制和杀害作用的化学物质，其毒害作用主要表现为细胞的

正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并使之失去活性。

下表简单列出部分物质的有毒物抑制浓度。

毒物名称

允许浓度（mg/L）毒物名称

允许浓度（mg/L）

氰

605~20

氯苯

200

游离氯

0.1~1

酚

1000~100

氯化钠

10000

苯胺

100

硫化物

4010~30

吡啶

400

苯

300~100

二氯甲烷

250

甲苯200氯仿50

7、含盐量。

含盐量过高，对微生物具有抑制甚至毒害作用。

一般生化系统的处理废水盐分以不超过5000

mg/L为宜。

8色度。

色度的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法。

色度是一项感官性指标。

纯净的

天然水是清澈透明的，即无色的。

但带有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈现

各种颜色。

将有色污水用蒸馏水稀释后与参照水样对比，一直稀释到二水样色差一样，此时

污水的稀释倍数即为色度。

3.2噪声污染

3.2.1噪声污染的定义

噪声是发生体做无规则时发出的声音，声音由物体振动引起，以波的形式在一定的介质（如

固体、液体、气体）中进行传播通常所说的噪声污染是指人为造成的。

从生理学观点来看，

凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。

当噪声对人及周围

环境造成不良影响时，就形成噪声污染。

产业革命以来，各种机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。

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3.2.2噪声污染的危害

噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害，其危害程度主要取决于噪声的频

率、强度及暴露时间。

噪声危害主要包括：

3.2.2.1噪声对听力的损伤

噪声对人体最直接的危害是听力损伤。

人们在进入强噪声环境时，暴露一段时间，会感到双耳难受，甚噪声污染至会出现头痛等感觉。

离开噪声环境到安静的场所休息一段时间，听力就会逐渐恢复正常。

有研究表明，噪声污染是引起老年性耳聋的一个重要原因。

此外，

听力的损伤也与生活的环境及从事的职业有关，如农村老年性耳聋发病率较城市为低，纺织厂工人、锻工及铁匠与同龄人相比听力损伤更多。

3.2.2.2噪声能诱发多种疾病

因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统，

以致影响到全身各个器官，故噪声除

对人的听力造成损伤外，还会给人体其它系统带来危害。

由于噪声的作用，会产生头痛、脑

胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。

长期在高噪声环境下工作

的人与低噪声环境下的情况相比，高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高

2～3倍。

可见

噪声会导致心血管系统疾病。

噪声也可导致消化系统功能紊乱，引起消化不良、食欲不振、

恶心呕吐，使肠胃病和溃疡病发病率升高。

此外，

噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正

常发育等方面也会产生一定影响。

在高噪声中工作和生活的人们，一般健康水平逐年下降，

对疾病的抵抗力减弱，诱发一些疾病，但也和个人的体质因素有关，不可一概而论。

3.2.2.3噪声对正常生活和工作的干扰

噪声对人的睡眠影响极大，

人即使在睡眠中，听觉也要承受噪声的刺激。

噪声会导致多

梦、易惊醒、睡眠质量下降等，突然的噪声对睡眠的影响更为突出。

噪声会干扰人的谈话、

工作和学习。

实验表明，当人受到突然而至的噪声一次干扰，就要丧失

4秒钟的思想集中。

据统计，噪声会使劳动生产率降低

10～50%，随着噪声的增加，差错率上升。

由此可见，

噪声会分散人的注意力，导致反应迟钝，容易疲劳，工作效率下降，差错率上升。

噪声还会

掩蔽安全信号，如报警信号和车辆行驶信号等，以致造成事故。

3.2.2.4噪声对动物的影响

噪声能对动物的听觉器官、

视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。

噪声

对动物的行为有

噪声污染一定的影响，可使动物失去行为控制能力，

出现烦躁不安、失去

常态等现象，强噪声会引起动物死亡。

鸟类在噪声中会出现羽毛脱落，影响产卵率等。

3.2．2.5特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害

实验研究表明，特强噪声会损伤仪器设备，

甚至使仪器设备失效。

噪声对仪器设备的影

响与噪声强度、频率以及仪器设备本身的结构与安装方式等因素有关。

当噪声级超过

150dB

时，会严重损坏电阻、电容、晶体管等元件。

当特强噪声作用于火箭、

宇航器等机械结构时，

由于受声频交变负载的反复作用，会使材料产生疲劳现象而断裂，这种现象叫做声疲劳。

3.2.3污水处理中噪声产生的原理

污水处理厂的主要是在污水处理过程中、管道和水流所产生的。

噪声对人体的危害是多方面的，尤其是对听觉器官的损伤，长期在强噪声环境下工作可能导致噪声性耳聋。

此外，噪声对人体中枢神经系统、植物神经及心血管系统方面的损害也非常严重。

一些已建成的污水处理厂由于缺乏足够的噪声隔离设施或是生产设备老化，导致不同程度的噪声超标。

给水系统产生的噪声污染给水管道产生的噪声污染主要有流速变化引起的噪

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声污染、气蚀噪声污染和设备噪声污染:

①流速变化引起的噪声污染。

水流冲击使管道产生振动而发出的声音,或者水流断面大小改变或管道突然拐弯改变水流方向而产生噪声污染,当水流速度多大或阀门等控制附件启闭速度过快时,也会产生噪声污染。

流速和局部阻力越大,产生的流水噪声污染越大;②气蚀噪声污染是指管道内产生气蚀现象时而产生的爆破声音,主要发生在集