1.基础知识

1.1污水处理基础知识

1.1.1废水的处理方法

污水的主要处理方法主要分为：物理法、物理化学法、生物法、组合法

1.1.2废水的预处理

废水的预处理是以去除废水中的大颗粒污染物和悬浮物在废水中的油脂类物质为目的的处理方法

常见的预处理方法包括格栅、沉沙、隔油及调节等。

除油方法主要有：加隔板、加斜板。

水质水量的调节可使用调节池。

1.1.3污水的处理级别

一级处理：污水经过简单的物理处理后的水；

二级处理：经一级处理后，在经生化处理后的出水；、

三级处理：又称深度处理，二级处理后的出水再经过加药、过滤、消毒灯其它技术，使出水达到更高的标准。

1.1.4排水水质等级

《地面水环境质量标准》GB3838—88将水分为五类，即Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类。

Ⅰ 类 主要适用于源头水，国家自然保护区。

Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼虾产卵场等。

Ⅲ类 主要适用于集中于生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。

Ⅳ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

Ⅴ类 主要适用于农业用水及一般景观要求水域。

1.2基本常用术语、名词

² SS：悬浮物，是指颗粒物直径在0.45um以下的无机物、有机物、生物、微生物等的污染物。

² COD：化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量，水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物亚铁盐等。

² CODcr：在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。

² CODmn：高锰酸钾指数，是以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量。

² TOC：总有机碳，是以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。

² TOD：总需氧量，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成温度的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L表示。

² BOD：生化需氧量，指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的值。

² BOD5：五日生化需氧量，即在（20±1）℃下，培养五天前后水中溶解氧了的变化值。

² NH3-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：是指水样的透明程度。

² 浊度：是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。

² 色度：采用稀释法，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度。

² DO：溶解氧，溶解在水中的分子态的氧。

² PH：是指溶液中氢离子活度的负对数。表征水的酸碱性的强弱。

² SV：污泥沉降比，指氧化池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分数。

² SVI：指的是氧化池混合液经30分钟沉淀后，1g干污泥所占的湿污泥体积。

² MLSS：1升氧化池污泥混合液所含干污泥的重量。以mg/L或g/L表示。

2.水质、水量及排水标准状况2.1.处理水量

厂区污水设计日排放生产废水水量为300t/d，生活污水为60t/d。生活污水和生产废水混合同时处理，方案设计污水处理系统处理规模为360t/d ，即15t/h。

3.工艺流程图

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4.流程简介

本污水处理系统处理流程包含两部分：污水处理和污泥处理。

污水处理主要的工艺环节大致包括：格栅、调节均质、一次沉淀、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、二次沉淀、达标出水。

因企业目前生产为植物提纯药品，不含油脂类物质，前端预处理不需要进行除油处理设计。

4.1 格栅

生产线污水经过排放管路自流进入格栅井进行过滤。

厂区生活污水经过管路从化粪池引入格栅井，并入生产污水一同过滤后进入污水处理系统统一处理。

格栅井内设人工格栅，主要作用是截留污水中的大块悬浮物和漂浮物，以保证整个系统机械设备的安全性。

格栅至少每周清理一次。

4.2 调节均质

格栅井出水自流进入提升井。

提升井用于收集格栅井出水。

提升井内污水经提升泵提升进入调节池。

调节池的主要作用有三点：一是调节水量，缓冲生产线排水峰量，为后续污水处理系统提供稳定的运行条件；二是考虑到生产线排水所含的污染物浓度因时序不同存在差异，均衡进入后续污水处理系统的污水水质；三是制药污水的原水pH值波动较大，可在调节池内设pH监控、调节设备，以稳定污水的pH值，减少对后续生化反应中微生物的影响。四是调节池曝气可以去除部分COD，为后续处理减轻压力。

4.3 一次沉淀

调节池出水自流进入初沉池。

初沉池用于沉淀格栅未能截留的大部分较小的悬浮物在初沉池中沉淀形成污泥，达到与污水分离的目的。根据水质情况，悬浮物主要是未经格栅过滤掉的可沉淀颗粒状物质，比重一般都大于1的，在沉淀阶段选用竖流式沉淀池，较适用于该类颗粒状物质的沉淀，并可起到有效的作用。

对于悬浮物的去除也可选用溶气气浮，溶气气浮主要适用于比重接近于1处于悬浮状的物质，使用溶气带起悬浮物浮上液面，利用刮渣设备进行刮除，根据水质情况，选用气浮对污水中颗粒物的去除较差，该方案设计不予采用。

初沉池至少每天排泥2次，视具体情况增加排泥次数。保证初沉池没有大量污泥随水流入集水池，保证后续工艺的安全运行。

4.4 水解酸化

初沉池出水自流进入集水池

集水池用于收集初沉池出水。

集水池内污水经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。这种工艺摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格，且降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶。微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。

因此水解酸化过程废水中易降解有机物质减少较少，而一些难降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质（如：有机酸）。从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后续的厌氧生物处理可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

水解酸化池内污水经配水系统均匀配水后自流进入UASB反应池。

UASB反应池共分三组，并联运行。

厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万毫克每升，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。

厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5~10kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。

升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow AnaerobicSludge Bed）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射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，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本要求有：

l为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；

l良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；

l通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。

UASB的主要优点是：

lUASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20~40gVSS/1；

l有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为5~10kgCOD/m3.d左右；

l无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；

l污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；

lUASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备；

lUASB在冬季低温运行情况下，池内增设蒸气管道，利用锅炉蒸气余热对系统进行加温，以保证良好的运行环境。

系统产生甲烷气体可引入锅炉房进行留用。