城市污水厂的运行管理环境监察G104班白杨2010102428.doc
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1、城市污水厂的运行管理同其他行业的运行管理一样,是 污水处理全流程进行计划、组织、控制和协调等工作的总称,是企业各种管理活动(例如:行政管理、技术管理、设备管理、“三产”管理)的一部分,是企业各种经营活动中最重要的部分。 城市污水厂的运行管理,指从接纳原污水至净化处理排出“达标”污水的全过程的管理。 1.3污水处理运行管理的基本要求 城市污水处理厂运行管理过程中的基本要求是: 污水处理厂(1)按需生产 首先应满足城市与水环境对污水厂运行的基本要求,保证干处理量使处理后污水达标。 (2)经济生产 以最低的成本处理好污水,使其“达标”。 (3)文明生产 要求具有全新素质的操作管理人员,以先进的技术文
2、明的方式,安全的搞好生产运行。 水质管理 污水处理厂(站)水质管理工作是各项工作的核心和目的,是保证“达标”的重要因素。水质管理制度应包括:各级水质管理机构责任制度,“三级”(指环保监测部门、总公司和污水站)检验制度,水质排放标准与水质检验制度,水质控制与清洁生产制度等。格栅一种截留废水中粗大污物的预处理设施。 是由一组平行的金属栅条制成的金属框架,斜置在废水流经的渠道上,或泵站集水池的进口处,用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物,以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。 格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式和水泵的要求来设定,人工清除格栅间隙一般为1625m
3、m。沉砂池或沉淀池前的格栅一般采用15-30mm,最大为40mm。常用的机械清渣设备有三种,即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。 格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作. 按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法,有人工格栅、机械格栅和水力清除格栅三种。按格栅构造特点不同可分为抓耙式、循环式、弧形、回转式、转鼓式、旋转式、齿耙式和阶梯式等多种形式。格栅设备一般用于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处,主要作用是去除污水
4、中较大的悬浮或漂浮物,以减轻后续水处理工艺的处理负荷,并起到保护水泵、管道、仪表等作用。当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时,一般采用机械清渣方式;栅渣量小于0.2m3/d时,可采用人工清渣方式,也可采用机械清渣方式。编辑本段机械格栅机械格栅是污水处理厂中污水处理的第一道工序一预处理的主要设备,对后道工序有着举足轻重的作用,在排水工程的水处理构筑物中,其重要性日益被人们所认识。实践证明,格栅选择的是否合适,直接影响整个水处理实施的运行。人工格栅一般用于小型污水处理站,构造简单,劳动强度大。机械格栅一般用于大中型污水处理厂,这类格栅构造较复杂,自动化程度较高。沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可
5、避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除,则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网,干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度大于2.65t/立方米的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础,故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。现代设计的主要有旋流沉砂池。沉砂池设计中,必需按照下列原则: (1)城市污水厂一般均应设置沉砂池,座数或分格数应不少于2座(格),并按并联运行原则考虑。 (2)设计流量应按分期建设
6、考虑: a) 当污水自流进入时,应按每期的最大设计流量计算; b)当污水为用提升泵送入时,则应按每期工作水泵的最大组合流量计算; c) 合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算。 (3) 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65吨/立方米,粒径为0.2mm以上的颗粒为主。 (4)城市污水的沉砂量可按每10万立方米污水沉砂量为30立方米计算,其含水率为60%,容量为1500kg/立方米。 (5)贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算,贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55排砂管直径应不小于0.3m。 (6)沉砂池的超高不宜小于0.3m 。 (7)除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时,沉砂池和晒砂厂应尽
7、量靠近,以缩短排砂管的长度。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于曝气沉砂池有占地小,能耗低,土建费用低的优点,故多采用曝气沉砂池。曝气沉砂池是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器。使污水产生横向流动。形成螺旋形的旋转状态。其构造特点在于进水装置、出水装置、沉淀区、曝气系统和排泥装置组成。曝气沉砂池的水流部分是一个长形渠道,在池壁一侧的整个长度距池底0.60.9m 高度处设有空气扩散装置,并设有集砂槽,池底设有i=010.5 的坡度,以保证砂砾能够滑入。曝气沉砂池可以克服平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加的缺点。初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初
8、沉后,约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%,按去除单位质量BOD或固体物计算,初沉池是经济上最为节省的净化步骤,对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。 (1) 去除可沉物和漂浮物,减轻后续处理设施的负荷。 (2) 使细小的固体絮凝成较大的颗粒,强化了固液分离效果。 (3) 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。 (4) 一定程度上,初沉池可起到调节池的作用,对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。 (5) 有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池,发挥二沉池污泥的生物絮凝作用,可吸附更多的溶解性和胶体态有机物,
9、提高初沉池的去除效率。 另外,还可在初沉池前投加含铁混凝剂,强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后,还可提高产甲烷细菌的活性,降低沼气中硫化的含量,从而既可增加沼气产量,又可节省沼气脱硫成本。 影响初沉池运行的主要因素 (1) 表面负荷 表面负荷增加,可影响悬浮物的有效沉降,使悬浮物的去除率下降,水力负荷率一般取0.61.2m3/(m2h)为宜。 (2) 废水性质 新鲜程度 新鲜的污水沉淀后去除率较高,废水新鲜程度又取决于污水管道的长短、泵站级数等,此外缺氧的高浓度工业废水易于腐败变质。 固体物颗粒大小、形状和密度 废水中的固体物粒大、形状规则、相对密度大时沉降较快。 温度 废水温度
10、降低、水中悬浮物黏滞度增加,例如悬浮物在27时比10时沉降快50%。然而水温高也会加速污水的腐败、厌氧发酵,出液的密度差减少,不利于颗粒物下沉,从而降低悬浮物的沉降性能。故应综合这两个因素并结合污水网管系统具体状况一起分析。 (3)操作因素 前道工序如格栅井或沉砂池的运行 状况可直接影响初沉池的运行。若前道工序运行不好会加重初沉池的负荷,并降低去除效果。 在二沉池污泥和污泥消化池的消化污泥进入初沉池的处理系统中,应特别注意使污泥均匀、稳定地进入。切忌间隙、冲击式投加,否则会使初沉池超负荷运行,腐化污泥数量亦大大增加,影响到固体的去除,并对环境产生不良影响。曝气池(aeration tank)利
11、用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间,满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成,平面形状有长方形、方形和圆形等。 曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。 鼓风曝气又称压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。采用这种方法的曝气池,多为长方形混凝土池,池内用隔墙分为几个单独进水的隔间,每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动,至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置,成为气泡弥散逸出,在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝
12、气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。 一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动池内废水,使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的,称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃,可有效地裹入空气;叶片后侧产生负压,可吸入空气,所以充气效果较好。叶轮浸水深度和转速可以调节,以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用,以提高充氧能力,这适用于有机物浓度较高的污水。 曝气方法新发展近年来,又创造出一
13、些新型曝气方法,如深井曝气、纯氧或富氧曝气和配合其他生物处理方法的曝气等。深井曝气一般用直径16米、深达50150米的曝气池,利用水压来提高水中氧的移转速率,以高效去除污水中BOD(生化需氧量)。这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。纯氧曝气是按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气,池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。另外还在研究和发展一些特殊型式的曝气池,如生物接触氧化和生物膜载体流化床曝气池等(见生物膜法)。曝气池在朝着高效率、小体积、节省能源的方向发展。 曝气设备常用的曝气器有:微孔膜片曝气器、曝气头、曝气软管、曝气机、曝
14、气盘,曝气管等 曝气原理 曝气是使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之,它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用,如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中,氧由气相向液相进行传质转移,这种传质扩散的理论,目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。 双膜理论认为,在“气-水”界面上存在着气膜和液膜,气膜外和液膜外有空气和液体流动,属紊流状态;气膜和液膜间属层流状态,不存在对流,在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度,空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入
15、水体,因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍,这就是双膜理论。显然,克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此,具体的做法就是:减少气泡的大小,增加气泡的数量,提高液体的紊流程度,加大曝气器的安装深度,延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。 联合工艺曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池,设置在曝气池后面的称为二次沉淀池,分别用于废水的预处理和后处理。曝气池也有和二次沉淀池合建的。这种设施由曝气区、导流区、沉淀区、回流区四部分组成。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离,为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥
16、充分混合,然后经导流区流入沉淀区,澄清后的水经溢流堰排出。沉淀污泥沿曝气区底部回流入曝气池。这种设施结构紧凑,流程短,可以节省污泥回流设备。 近年来,又创造出一些新型曝气方法,如深井曝气、 纯氧或富氧曝气和配合其他生物处理方法的曝气等。深井曝气一般用直径16米、深达50150米的曝气池,利用水压来提高水中氧的移转速率,以高效去除污水中BOD(生化需氧量)。这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。纯氧曝气是按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气,池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。另外还在研究和发展一些特殊型式的曝气池,如生物接触氧
17、化和生物膜载体流化床曝气池等(见生物膜法)。曝气池在朝着高效率、小体积、节省能源的方向发展。二沉池接纳废水二级处理的出水,用以去除生物悬浮固体的沉淀池。在活性污泥法中,从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩,澄清后的出水溢流外排,浓缩的活性污泥部分回流至曝气池,其余作为剩余污泥外排。在生物膜法中,脱落的生物膜随滤池出水在二次沉淀池中进行泥水分离。 整个污水处理系统的处理效能与二沉池的设计和运行是否良好密切相关。污泥处理污泥处理分类污泥处理前,首先要了解污泥的分类,才能确定污泥处理的方法: 1.自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥处理 污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可
18、压缩性能和脱水性能一般。 2.生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥处理 污泥分类:属亲水性、微细粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能差。 3.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥处理 污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维体的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性能一般。 4.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥处理 污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。 5.工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥处理 污泥分类:属粗粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能很好。编辑本段污泥处理处置技术速览1.污泥处理利用的一般技术 (1)污泥的堆肥化处理技
19、术 (2)污泥的建材化技术 (3)污泥的燃料化技术 (4)污泥的厌氧消化(制沼气)技术 2.污泥的电离辐射处理技术 3. 微波技术在污泥处理中的应用 (1)微波辐照污泥处理技术 (2)微波化学分析技术 4. 超声波处理污泥技术 5. 重金属的生物有效性及植物脱除技术 6. 污泥的微生物处理技术 (1) 微生物淋滤技术 (2) 微生物吸附处理法 (3) 微生物脱臭技术 7.新兴污泥热化学处理技术 (1) 湿式氧化技术 (2) 活性污泥作黏结剂 (3) 剩余污泥制可降解塑料 (4) 污泥制活性炭 (5) O3/H2O2氧化技术 (6) UV/O3氧化技术 (7) UV/H2O2氧化工艺 (8) 其
20、他热化学处理技术简介编辑本段几种污泥处理的方法及优缺点分析污泥的卫生填埋这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。污泥的直接土地利用污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的
21、土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥的焚烧湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。 以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,设备维护成本高,而且产生强致癌物质二恶英。编辑本段污泥处理新技术随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理处置技术局限性的进一步认识,世界各国都在投入重金研发新技术,争取找到更
22、经济、更合理的污泥处理方案。免费处理处置该技术创新采用污泥洗涤工艺,首先洗出污泥中有机物质,分离无机物质污泥土,再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土,减少了一半生物处理量,节省工程投资和处理费用;单独处理有机污泥,去除了无机污泥土在反应器中的沉淀,减少了设备磨损和反应器的维护;沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土,提高了有机肥的品质;洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺:超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。 沉淀污泥生物处理系统,工程设计创新采用地埋式
23、、紧密型、多级消化反应器设计,几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体,节省建筑材料,采用混凝土结构造价低廉。目前国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构,地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀,系统配备设备少,只需要几台水泵,就是水泵坏了更换一台用不完20分钟,保证设备检修不停产;沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土,有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地,而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。 以设计一个日处理600吨含水量80%
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