污水处理厂复习题

污水处理厂运行与管理复习

第一节预处理单元概述

一、组成：主要由格栅间、进水泵房、沉砂池和初次沉淀池等单元组成。在进水水质或水量变化较大的污水处理厂还设有调节池。二、作用：保证整个污水处理厂的正常运行 格栅

一、位置：在构筑物之前或设在泵站前的废水流经的通道中

二、作用：拦截污水中的大块污物，以免堵塞后续单元的机泵或工艺管线。 调节池作用：水量调节和水质均衡。 污泥提升泵站

一、作用：将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。 二、组成：水泵、集水池和泵房。

沉砂池的作用是去除废水中的砂粒和其他易于沉降的悬浮颗粒物，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机颗粒，如核皮、骨条等。位置一般设在泵站、沉淀池之前，以防止上述物质对水泵和污泥处置设备的磨损，还可使沉淀池中的污泥具有良好的流动性。 为什么要控制过栅流速？ 1、控制过栅流速：

栅前流速一般控制在0.4－0.8m/s，过栅流速一般控制在0.6－1.0m/s。

通过控制流速，使格栅最大程度地发挥拦截作用，保持最高的拦污效率。过栅流速太大，将把本应拦截下来的软性栅渣冲走；过栅流速太小，污水中粒径较大的砂粒将有可能在栅前渠道内沉积。 如何控制过栅流速？

运行人员应根据处理厂来水中污物的组成、含砂量以及格栅间距等具体情况来调整过栅流速。一般利用投入工作的格栅台数控制过栅流速。过栅流速>最高值时，增加工作的格栅的台数；过栅流速<最低值时，减少工作的格栅台数。

污水提升泵的运行原则：①保证来水量和抽升量的一致；②保持集水池高水位运行；③泵的开、停次数不易过于频繁；④泵组内的每一台水泵的运行投入次数及时间应基本均匀。 初沉池工艺参数

q?QA?QB?L1、水力表面负荷：也称过流率。是单位沉淀池面积在单位时间内所能处理的污水量[m3/(m2·h)]。平流式沉淀池的水力表面负荷用下式计算： 式中：Q为沉淀池入流污水量(m3／h)；B和L分别为沉淀池的池宽和池长(m)。 辐流式沉淀池表面负荷用下式计算： q?Q?4Q2式中：D为沉淀池的直径(m)。

A?D初沉池的水力表面负荷一般在1－2m3/(m2·h)之间。后续处理工艺为活性污泥法时：常采用1.3-1.7m3/(m2·h)，后续处理工艺为生物滤池等生物膜法时——常采用0.85-1.2 m3/(m2·h)。

2、水力停留时间：污水在沉淀池内的水力停留时间也是初沉池运行的一个重要参数。只有足够的停留时间，才能保证良好的絮凝效果，获得较高的沉淀效率。初沉池的停留时间一般在1.5－2.0h之间。平流式沉淀池的水力停留时间用下式计算： ? V ? B ? L ? H TQQ式中：Q为入流污水量(m3/h)；B、L、H分别为沉淀池的宽度、长度和有效水深(m)。

辐流式沉淀池的停留时间用下式计算：T ? V ? ? D ? H 式中：D为辐流池的直径(m)；H为有效水深(m)。 3、污水水平推进速度： v?QQ4Q2B?H污水在沉淀池内的水平推进流速(辐流池为径向推进流速)对沉淀效果影响不大，但应注意不得超过冲刷速度。冲刷速度是足以将已经沉下去的污泥重新冲刷起

来的流速，这也是污水开始环流的极限速度。初沉池的冲刷速度较大，一般为50mm／s，一般运行正常的沉淀池很难达到这个速度，但在下雨水量增大时应注意核算。

4、出水堰板溢流负荷：单位堰板长度在单位时间内所能溢流的污水量。这个参数能够控制污水在池内特别是在出水端能保持一个均匀而稳定的流态，防止污泥及浮渣的流失。堰板溢流负荷可按下式计算： ? 式中：Q为总溢流污水量(m3/h)，为堰板总长度(m)。 q初沉池一般控制堰板溢流负荷小于10m3/(m·h)。

/Ql停留时间 BLHn （＞1.5h)； 水平流速 v ? (<50mm/s)；

QT?堰板溢流负荷 q ? ? (<10m3/m2·h)

QQBHn?n影响活性污泥微生物处理效果的环境因素主要有包括：温度 最适宜温度15?35?C； ?10?C 或?40?C时，会有不利影响。

酸碱度：一般好氧微生物的最适宜pH在6.0?9.0之间；低于4.5：原生动物消失，丝状菌占优势；高于9.0：微生物的代谢受抑制 营养物质：一般按BOD5 ? N ? P = 100 ? 5 ? 1 投加N和P

其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素： Fe、Co、Ni、Mo等；

毒物的浓度⑴重金属：蛋白质的沉淀剂；⑵氰化物；⑶硫化物； ⑷卤族元素及其化合物； ⑸酚、醇、醛：使蛋白质变性或脱水；⑹染料；

溶解氧 在曝气池出口处的混合液中的溶解氧保持在2mg/L左右

培菌方法：对于城市污水处理厂来说，活性污泥的培养方法与入流污水的水质有关。 包括：①直接培菌②数级扩大培菌③干污泥培菌④有毒或难生物降解废水的培菌 五、活性污泥系统的工艺参数

1、入流水量Q是整个活性污泥系统运行控制的基础，必须准确测量。 2、回流污泥量与回流比

回流污泥量：从二沉池补充到曝气池的污泥量,用QR表示。

QR是活性污泥处理系统的重要控制参数之一。通过调节QR，可以改变系统的运行状态，确保系统的正常运行。 回流比：回流污泥量与入流污水量之比，常用R表示。

R?QRQR一般保持的相对恒定，可以根据实际运行的需要加以调整。传统活性污泥工艺的R一般在控制在25～100％之间。 3．混合液悬浮固体和回流污泥悬浮固体 活性污泥系统中有毒物质的最高允许浓度：

有毒物质 铜化合物（cu计） 锌化合物(以Zn计) 镍化合物(以Ni计) 铅化合物(以Pb计) 锑化合物(以Sb计) 镉化合物(以Cd计) 钒化合物(以V计) 银化合物(以Ag计) 铬化合物(以Cr计) (以Cr3+计) (以Cr6+计)

2-

允许浓度0.5?1.0 5?13 2 1.0 0.2 1?5 5 0.25 2?5 2.7 0.5 5?25 20 1?8 36 0.7?2.0 0.5

苯

有毒物质 允许浓度

10 10 15 450 100 100 100 100 12 160 1000 7 7 10 400 15 5

氯苯

对苯二酚

间苯二酚 邻苯二酚 间苯三酚 邻苯三酚 苯胺 二硝基甲苯 甲醛 乙醛 二甲苯 甲苯 氯苯 吡啶

烷基苯磺酸盐 甘油

硫化物(以S计)

(以H2S计) 氢氰酸氰化钾 硫氰化物

砷化合物(以As3+计) 汞化合物(以Hg计)

混合液悬浮固体（MLSS）又称为污泥浓度，指曝气池中单位体积活性污泥混合液中悬浮固体的重量，常用MLSS表示。也是运行管理的一个重要的控制参数。 MLSS?Ma?Me?Mi?Mii式中，Ma为具有代谢功能的微生物群体；Me为微生物内源代谢、自身氧化的残留物；Mi为原污水带入的难降解有机物； Mii为原污水带入的无机物。 混合液中挥发性悬浮物（MLVSS）：即混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度 MLVSS＝Ma?Me?MiMLVSS在表征活性污泥活性部分的数量上，比MLSS更为准确。

但是，在MLVSS中还包含Me和Mi两项惰性有机物质。所以，MLVSS液也不能正确的表征活性污泥中微生物的量，只能表示活性污泥量的相对值。 MLSS与MLVSS的比值用f表示，即：

一般的情况下，生活污水的f值比较固定，在0.75左右。

f?MLVSSMLSS回流污泥悬浮固体(RSS)

指回流污泥中悬浮固体的浓度，通常用RSS表示，它可以近似的表示回流污泥中的活性微生物浓度。

传统活性污泥法的MLSS在l500～3000mg/L之间，而RSS则取决于回流比R的大小，以及活性污泥的沉降性能和二沉池的运行状况。 4．BOD污泥负荷与BOD容积负荷 BOD污泥负荷（Ns）：又称污泥负荷，是指单位重量的活性污泥，在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机污染物量，单位为kgBOD5/(kgMLSS·d)。 也用F/M表示污泥负荷，F表示食物，即有机污染物，M代表活性微生物量，即MLSS。传统活性污泥工艺的F/M值一般在0.2～0.4 kgBOD5/(kgMLSS·d)之间。 F/M?Ns?Q?BOD5MLSS?Va式中，Q为入流污水量（m3/d）； Va为曝气池的有效容积(m3)；BOD5为入流污水的BOD5(mg/L)；MLSS为曝气池内活性污泥浓度(mg/L) BOD容积负荷（Nv）单位曝气池容积，单位时间内，能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物的量。计算公式： Q ? BOD

v

Va式中，Q为入流污水量（m3/d）；BOD5为入流污水的BOD5(mg/L)；Vd为曝气池的有效容积(m3)； 5．混合液溶解氧DO的浓度

溶解氧DO，是活性污泥处理系统的重要监控指标。传统活性污泥工艺属于好氧生物处理，因此，混合液必须保持好氧状态，即混合液内必须维持一定浓度的溶解氧。

传统活性污泥法，曝气池中的DO不低于2mg/L 6．污泥龄

污泥龄是指活性污泥在整个系统内从生成到排出系统的平均停留时间，用SRT表。 污泥龄在运行管理中的意义

⑴通过控制SRT，选择活性污泥系统中微生物的种类。 ⑵通过调节SRT，可以选择适宜的微生物年龄。

N?5污泥龄的计算：

SRT?活性污泥系统中的总活每天从系统内排出的活性污泥量性污泥量＝Ma?MC?MRMW?Me式中，Ma为曝气池内的活性污泥量；Mc为二沉池内的污泥量； MR为回流系统的污泥量； Mw为每天排放的剩余污泥量；Me为二沉池出水每天带走的污泥量。 传统活性污泥工艺一般控制SRT在3～5d。 7．曝气池和二沉池的水力停留时间

污水在曝气池内的水力停留时间⑴定义：指污水从进入曝气池到流出曝气池所需要的时间，一般用Ta表示。⑵Ta的计算方法： VV

Ta?aQ?QRTa?aQ式中，Vc为二沉池的有效容积；Q和QR分别为入流污水量和回流污泥量 ⑶影响因素：进水流量和池容大小。

传统活性污泥工处理系统，曝气池的名义水力停留时间一般为8～12h，实际停留时间则取决于回流比。 混合液在二沉池内的停留时间

⑴定义：指污水从进入二沉池到流出所需要的时间，一般用Tc表示。 计算方法：

Tc?VcQTc?VcQ?Qr式中，Vc为二沉池的有效容积；Q和QR分别为入流污水的量和回流污泥的量。

混合液在二沉池内的停留时间Tc要足够大，以保证足够的时间进行泥水分离以及污泥浓缩。

传统活性污泥处理工艺，二沉池的名义停留时间一般控制在2-3h之间，实际停留时间取决于回流比的大小。 8．二沉池的水力表面负荷、固体表面负荷和出水堰溢流负荷 二沉池的水力表面负荷

⑴定义：指单位二沉池面积在单位时间内所能沉降分离的混合液流量。单位为m3/(m2·h)。是衡量二沉池固液分离能力的一个指标。 ⑵计算公式：

qh?QAc⑶影响因素：A.流量和表面积；B.沉降性能。

传统活性污泥处理系统中，二沉池的水力表面负荷一般不超过1.2m3/(m2·h)。 二沉池的固体表面负荷：

⑴定义： 是指单位二沉池面积在单位时间内所能浓缩的混合液悬浮固体。单位一般为kg/(m2·h)。是衡量二沉池污泥浓缩能力的一个指标。 ⑵计算公式：

qs?(Q?QR)?MLSSA⑶影响因素：进水流量、回流流量、污泥浓度以及污泥的沉降性能。

二沉池的固体表面负荷越小，污泥的浓缩效果越好，即二沉池排泥浓度越高。 传统活性污泥处理系统，固体表面负荷最大不宜超过150kgMLSS/（m2·d）。 出水堰溢流负荷指单位长度的出水堰板单位时间内溢流的污水量，单位为m3/(m·h)。 传统活性污泥工艺的二沉池堰板溢流负荷一般控制在5～10m3/(m·h)。 9．二沉池的泥位和污泥层厚度

二沉池的泥位指泥水界面的水下深度，一般用LS表示。运行管理一般控制恒定的泥位。

Ls Hs 污泥层厚度一般用HS表示。HS和LS之和等于二沉池的有效水深。一般控制HS不超过LS的1/3。 六、活性污泥系统运行管理 (一)巡视

1、色、嗅

正常的活性污泥为黄褐色，具有土腥味。土腥味是由微生物分解代谢过程中分泌的物质产生的，微生物的活性越好，分解有机物的能力越强，土腥味越浓。 2、观察二沉池的污泥性状

在巡视二沉池时，应注意观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、有无漂泥及漂泥泥粒的大小等。

上清液清澈透明：运行正常，污泥性状良好；上清液混浊：曝气池的有机负荷过高，污泥对有机物氧化、分解不彻底；泥面上升：污泥沉降性差，判断是否发生污泥膨胀；污泥成层上浮：污泥中毒；大块污泥上浮：硝化污泥或腐化污泥；细小污泥上浮：水温过高、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。 3、观察曝气池运行状况

⑴观察曝气池液面翻腾情况，曝气池中间有成团气泡上升，表示液面下曝气管道或气孔有堵塞，应予以清洁或更换；液面翻腾不均匀，说明有死角，尤其注意四角有无积泥。 ⑵注意气泡的性状。 气泡量的多少

在污泥负荷适当、运行正常时，泡沫量较少，泡沫外观呈新鲜的乳白色泡沫。污泥负荷过高，水质变化时，泡沫量往往增多。 泡沫的色泽

泡沫呈白色且泡沫量增多：说明水中洗涤剂量较多泡沫呈茶色、灰色：污泥龄太长或污泥被打碎而被吸附在气泡上所致，这时应增加排泥量。 气泡出现其他颜色：吸附了废水中的有色物质的结果气泡的粘性用手沾一些气泡，检查是否容易破碎。 (二)检测污泥的性状

1、污泥沉降体积（SV30）SV，是指1L曝气池混合液静止沉降30min后污泥所占体积。 SV是测定污泥沉降性能最为简便的方法。

SV能够反应曝气池运行过程中的活性污泥量，可以用于控制、调节剩余污泥的排放量，还可以通过它发现污泥膨胀等异常现象，是活性污泥数量和质量的重要指标。

对于浓度相同的活性污泥来说，SV越小，污泥的沉降性能越好。对同一类污泥，其浓度越高，SV值越大。 传统的活性污泥处理系统，SV一般在15％~30％之间。 2、污泥体积指数SVI

定义：SVI，指曝气池中的活性污泥混合液经30min沉降后，1g干污泥所占的容积，单位mL/g。 计算公式： 测定意义：

SVI?SV30MLSS SVI反映活性污泥的沉降性能。 SVI值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；SVI值过高，污泥的沉降性能不好，可能产生污泥膨胀。当SVI大于200时，说明系统已经污泥膨胀。传统活性污泥处理系统，SVI值介于70～150之间。 影响SVI值的因素：F/M

A.F/M过高时：微生物营养丰富，游离细菌生长良好，絮凝的菌胶团细菌也趋于解絮成单个游离菌，以增大与周围环境的接触表面，使污泥结构松散，絮粒变小，沉降性能差，SVI上升。

B.F/M过低时：微生物营养条件差，可因两种情况出现SVI值上升：a.丝状菌过多，造成污泥结构松散，沉降性能差。b.是产生微小污泥，在污泥F/M低时，菌胶团细菌体外的多糖类基质可被细菌作为营养利用，结果细菌之间不易粘结，絮体的结构松散，絮粒变小，SVI值升高。 3．混合液悬浮固体和回流污泥悬浮固体 混合液悬浮固体（MLSS）又称为污泥浓度，指曝气池中单位体积活性污泥混合液中悬浮固体的重量，常用MLSS表示 。也是运行管理的一个重要的控制参数。 MLSS?Ma?Me?Mi?Mii式中，Ma为具有代谢功能的微生物群体； Me为微生物内源代谢、自身氧化的残留物；Mi为原污水带入的难降解有机物； Mii为原污水带入的无机物。 混合液中挥发性悬浮物（MLVSS）： 即混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度 MLVSS

＝Ma?Me?MiMLVSS在表征活性污泥活性部分的数量上，比MLSS更为准确。但是，在MLVSS中还包含Me和Mi两项惰性有机物质。所以，MLVSS液也不能正确的表征活性污泥中微生物的量，只能表示活性污泥量的相对值。

4、污泥灰分

污泥中的各种无机物质，即MLSS与MLVSS的差值，其量大约占污泥干重的10％～50%。

污泥中灰分的存在有利于改善污泥的沉降性能。但它无活性，数量偏多，不利于处理效果的提高，且增加了无效的提升、回流等能耗。在运行中发现污泥灰分在短期内显著上升时，应该检查沉砂池及初沉池是否运行正常。 5、出水悬浮物（ESS）

定义指单位体积出水中悬浮物的重量。判断活性污泥系统运行状况的一个重要的指标。

每1mg/LESS表现出的BOD在0.54～0.69mg/L之间，平均为0.61mg/LBOD。出水ESS越高，出水BOD值也越高。当曝气池的MLSS为2000～4000mg/L时，ESS为10～20mg/L。 影响因素

ESS的大小与污泥絮粒大小、丝状菌数量等有关。当ESS>30mg/L时，表明悬浮物流失过多，这时应寻找原因采取对策，加以纠正。

6、污泥的可滤性 污泥的可滤性是指污泥混合液在滤纸上的过滤性能。结构紧密、沉降性能好的污泥，滤速快；解絮的、老化的污泥，滤速甚慢。 7、污泥的耗氧速率（SOUR

定义：活性污泥的耗氧速率是指单位重量的活性污泥在单位时间内消耗的溶解氧的量，用SOUR表示，单位mgO2/（gMLSS?h） SOUR，是用来衡量活性污泥的生物活性的一个指标。

作用：判断入流污水是否含有太多的难降解物质，以及活性污泥是否中毒。

传统活性污泥处理工艺的SOUR，一般在8～20 mgO2/（gMLVSS?h）之间。 SOUR值的作用： ⑴控制排放污泥的数量

⑵防止污泥中毒

活性污泥的SOUR一般为8～20mgO2/gMLVSS·h。 A.当SOUR>20mgO2/gMLVSS·h时，往往是污泥的F/M过高或排泥量过多；B.当SOUR<8mgO2/gMLVSS·h时，则为F/M过低或污泥中毒 (三) 观察活性污泥生物相

活性污泥生物相指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。生物相能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行状况。当环境条件发生变化时，在生物相上也会有所反映。 (四)进行工艺控制

通过控制活性污泥的数量和质量，使系统保持高效、稳定的处理效果 活性污泥的数量指标 混合液污泥浓度MLSS和有机负荷F/M； 活性污泥的质量指标 SRT、SV、SVI等。

影响活性污泥数量和质量指标的因素很多，主要包括进水水质、水量、温度等外界因素的变化。工艺控制的主要任务就是克服外界因素对活性污泥处理系统的影响，使其正常、稳定的发挥处理作用

常用的控制措施1、曝气系统的控制2、污泥回流系统的控制3、剩余污泥系统的控制 1、曝气系统的控制 鼓风曝气系统的控制

控制参数：曝气池混合液中的DO值；控制变量：是鼓入曝气池内的空气量Qa。 Qa的调节

通过改变鼓风机的投运台数以及调节单台风机的风量

大厂一般采用自动控制，小厂为人工调节。 在运行控制中,可以用下式估算实际曝气量:

表面曝气系统的控制：主要通过调整转碟或转刷的转速及浸没深度来进行调节。

Qa?f0??BODi?BODe??Q300Ea 为了使混合液充分混合，要求输入每立方米混合液中的搅拌功率大于10W，否则极易造成污泥沉积。 2、回流污泥系统的控制

回流污泥系统的控制主要是调整回流比R及回流量QR。

回流比R及回流量QR的调整有以下几种方法：1)按照二沉池的泥位来调节回流比：2)按照沉降比调节回流比或回流量：3)按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比：4)依据污泥沉降曲线调节回流比： 1)按照二沉池的泥位调节回流比 步骤：

首先，根据具体情况选择一个合适的泥位LS，即选择一个合适的污泥层厚度HS。泥层厚度一般应控制在0.3～0.9m之间，且不超过泥位LS的1/3。 通过调节回流污泥量，使泥位LS稳定在所选定的合理值。

注意事项：调节幅度每次不要太大。调节回流比，每次不要超过5%，调节回流量，则每次不要超过原来值的10％。 具体每次调多少，多长时间以后再调节下一次，应根据本厂实际情况决定。 2)按照沉降比调节回流比或回流量

回流比与沉降比之间存在以下关系： 3)按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比

R与RSS及MLSS的关系如下：

该法只适用于低负荷工艺。 4)依据污泥沉降曲线调节回流比

沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲线

回流比的大小，直接决定污泥在二沉池内的沉降浓缩时间。对于某种特定的污泥，如果调节回流比使污泥在二沉池内的停留时间恰好等于该种污泥通过沉降达到最大浓度所需的时间，则此时回流污泥浓度最高，且回流比最小。沉降曲线的拐点处对应的沉降比，即为该种污泥的最小沉降比，用SVm表示。根据由SVm确定的回流比R运行，可使污泥在池内停留时间较短，同时污泥浓度较高。回流比R与SVm的关系如下： 3、 剩余污泥排放系统的控制

1)用MLSS控制排泥

用MLSS控制排泥系指在维持曝气池混合液污泥浓度恒定的情况下，确定排泥量。

R?SV30100?SV30MLSSR?RSS?MLSSR?SVm100?SVm 首先根据实际工艺状况确定一个合适的MLSS浓度值。传统活性污泥工艺的MLSS一般在1500～3000mg/L之间。当实际MLSS比要控制的MLSS值高时，应通过排泥降低MLSS值。排泥量可用下式计算： 式中，MLSS为实测值；MLSS0为要维持得浓度。

2)用F/M控制排泥

这种方法不是单纯将污泥浓度保持恒定，而是通过改变污泥浓度，使F/M基本保持恒定。 排泥量可由下式计算：

Vw?(MLSS?MLSS0)?Va/RSSVw?

MLSS?Va?BODi?Q/(F/M)RSS式中，Vw为要排放的剩余污泥体积； MLSS为曝气池内的污泥浓度；Va为曝气池容积； BODi为入流污水的BOD5；Q为入流污水量，F/M为要控制的有机负荷； RSS为回流污泥浓度。 3)用SRT控制排泥

用SRT控制排泥，被认为是一种最可靠最准确的排泥方法。 当入流污水水量恒定时，仅考虑曝气池内的污泥量，此时

QW?MLSSRSS?VaSRT?SSeRSS?Q当入流污水水量波动时，要考虑二沉池中的污泥量，此时

Qw?MLSSRSS?VaSRT?MLSS?RSS2RSS?HS?AcSRT?SSeRSS?Q

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