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1.基礎(chǔ)知識(shí)
1.1污水處理基礎(chǔ)知識(shí)
1.1.1廢水的處理方法
污水的主要處理方法主要分為：物理法、物理化學(xué)法、生物法、組合法
1.1.2廢水的預(yù)處理
廢水的預(yù)處理是以去除廢水中的大顆粒污染物和懸浮物在廢水中的油脂類物質(zhì)為目的的處理方法
常見(jiàn)的預(yù)處理方法包括格柵、沉沙、隔油及調(diào)節(jié)等。
除油方法主要有：加隔板、加斜板。
水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)可使用調(diào)節(jié)池。
1.1.3污水的處理級(jí)別
一級(jí)處理：污水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的物理處理后的水；
二級(jí)處理：經(jīng)一級(jí)處理后，在經(jīng)生化處理后的出水；、
三級(jí)處理：又稱深度處理，二級(jí)處理后的出水再經(jīng)過(guò)加藥、過(guò)濾、消毒燈其它技術(shù)，使出水達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.4排水水質(zhì)等級(jí)
《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—88將水分為五類，即Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類。
Ⅰ 類 主要適用于源頭水，國(guó)家自然保護(hù)區(qū)。
Ⅱ類 主要適用于集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)，珍貴魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)等。
Ⅲ類 主要適用于集中于生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，一般魚(yú)類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。
Ⅳ類 主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。
Ⅴ類 主要適用于農(nóng)業(yè)用水及一般景觀要求水域。
1.2基本常用術(shù)語(yǔ)、名詞
2 SS：懸浮物，是指顆粒物直徑在0.45um以下的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、生物、微生物等的污染物。
2 COD：化學(xué)需氧量，是指在一定的條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。COD反映了水中受還原性物質(zhì)的污染程度，又可反應(yīng)水中有機(jī)物的量，水中的還原性物質(zhì)有有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物亞鐵鹽等。
2 CODcr：在強(qiáng)酸性溶液中，以重鉻酸鉀為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量。
2 CODmn：高錳酸鉀指數(shù)，是以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量。
2 TOC：總有機(jī)碳，是以碳的含量表示水中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。
2 TOD：總需氧量，是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成溫度的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以O2的mg/L表示。
2 BOD：生化需氧量，指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的值。
2 BOD5：五日生化需氧量，即在（20±1）℃下，培養(yǎng)五天前后水中溶解氧了的變化值。
2 NH3-N：氨氮，是指以游離氨（NH3）和游離氨（NH4+）形式存在的氮。
2 透明度：是指水樣的透明程度。
2 濁度：是表現(xiàn)水中懸浮物對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。
2 色度：采用稀釋法，與被測(cè)樣品進(jìn)行目視比較，以測(cè)定樣品的顏色強(qiáng)度。
2 DO：溶解氧，溶解在水中的分子態(tài)的氧。
2 PH：是指溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。表征水的酸堿性的強(qiáng)弱。
2 SV：污泥沉降比，指氧化池中混合液沉淀30分鐘后，沉淀污泥體積占混合液體積的百分?jǐn)?shù)。
2 SVI：指的是氧化池混合液經(jīng)30分鐘沉淀后，1g干污泥所占的濕污泥體積。
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.水質(zhì)、水量及排水標(biāo)準(zhǔn)狀況2.1.處理水量
廠區(qū)污水設(shè)計(jì)日排放生產(chǎn)廢水水量為300t/d，生活污水為60t/d。生活污水和生產(chǎn)廢水混合同時(shí)處理，方案設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)處理規(guī)模為360t/d ，即15t/h。
3.工藝流程圖
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4.流程簡(jiǎn)介
本污水處理系統(tǒng)處理流程包含兩部分：污水處理和污泥處理。
污水處理主要的工藝環(huán)節(jié)大致包括：格柵、調(diào)節(jié)均質(zhì)、一次沉淀、水解酸化、厭氧反應(yīng)、好氧反應(yīng)、二次沉淀、達(dá)標(biāo)出水。
因企業(yè)目前生產(chǎn)為植物提純藥品，不含油脂類物質(zhì)，前端預(yù)處理不需要進(jìn)行除油處理設(shè)計(jì)。
4.1 格柵
生產(chǎn)線污水經(jīng)過(guò)排放管路自流進(jìn)入格柵井進(jìn)行過(guò)濾。
廠區(qū)生活污水經(jīng)過(guò)管路從化糞池引入格柵井，并入生產(chǎn)污水一同過(guò)濾后進(jìn)入污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。
格柵井內(nèi)設(shè)人工格柵，主要作用是截留污水中的大塊懸浮物和漂浮物，以保證整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的安全性。
格柵至少每周清理一次。
4.2 調(diào)節(jié)均質(zhì)
格柵井出水自流進(jìn)入提升井。
提升井用于收集格柵井出水。
提升井內(nèi)污水經(jīng)提升泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
調(diào)節(jié)池的主要作用有三點(diǎn)：一是調(diào)節(jié)水量，緩沖生產(chǎn)線排水峰量，為后續(xù)污水處理系統(tǒng)提供穩(wěn)定的運(yùn)行條件；二是考慮到生產(chǎn)線排水所含的污染物濃度因時(shí)序不同存在差異，均衡進(jìn)入后續(xù)污水處理系統(tǒng)的污水水質(zhì)；三是制藥污水的原水pH值波動(dòng)較大，可在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)pH監(jiān)控、調(diào)節(jié)設(shè)備，以穩(wěn)定污水的pH值，減少對(duì)后續(xù)生化反應(yīng)中微生物的影響。四是調(diào)節(jié)池曝氣可以去除部分COD，為后續(xù)處理減輕壓力。
4.3 一次沉淀
調(diào)節(jié)池出水自流進(jìn)入初沉池。
初沉池用于沉淀格柵未能截留的大部分較小的懸浮物在初沉池中沉淀形成污泥，達(dá)到與污水分離的目的。根據(jù)水質(zhì)情況，懸浮物主要是未經(jīng)格柵過(guò)濾掉的可沉淀顆粒狀物質(zhì)，比重一般都大于1的，在沉淀階段選用豎流式沉淀池，較適用于該類顆粒狀物質(zhì)的沉淀，并可起到有效的作用。
對(duì)于懸浮物的去除也可選用溶氣氣浮，溶氣氣浮主要適用于比重接近于1處于懸浮狀的物質(zhì)，使用溶氣帶起懸浮物浮上液面，利用刮渣設(shè)備進(jìn)行刮除，根據(jù)水質(zhì)情況，選用氣浮對(duì)污水中顆粒物的去除較差，該方案設(shè)計(jì)不予采用。
初沉池至少每天排泥2次，視具體情況增加排泥次數(shù)。保證初沉池沒(méi)有大量污泥隨水流入集水池，保證后續(xù)工藝的安全運(yùn)行。
4.4 水解酸化
初沉池出水自流進(jìn)入集水池
集水池用于收集初沉池出水。
集水池內(nèi)污水經(jīng)提升泵提升進(jìn)入水解酸化池。
水解酸化生物處理工藝出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代。這種工藝摒棄了厭氧消化過(guò)程中對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格，且降解速度較慢的甲烷發(fā)酵階段，將系統(tǒng)控制在缺氧狀態(tài)下的水解酸化階段。原理是通過(guò)水解菌、產(chǎn)酸菌釋放的酶促使水中難以生物降解的大分子物質(zhì)發(fā)生生物催化反應(yīng)，具體表現(xiàn)為斷鏈和水溶。微生物則利用水溶性底物完成胞內(nèi)生化反應(yīng)，同時(shí)排出各種有機(jī)酸。
因此水解酸化過(guò)程廢水中易降解有機(jī)物質(zhì)減少較少，而一些難降解大分子物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為易于降解的小分子物質(zhì)（如：有機(jī)酸）。從而使廢水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后續(xù)的厭氧生物處理可在較短的水力停留時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的COD去除率。同時(shí)，水解反應(yīng)也能降低一部分COD（約10%~20%）。
4.5 厭氧反應(yīng)
水解酸化池內(nèi)污水經(jīng)配水系統(tǒng)均勻配水后自流進(jìn)入UASB反應(yīng)池。
UASB反應(yīng)池共分三組，并聯(lián)運(yùn)行。
厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD最高濃度可達(dá)數(shù)萬(wàn)毫克每升，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。
厭氧生物處理過(guò)程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為5~10kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厭氧菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)需求低、耐毒性強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。
升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow AnaerobicSludge Bed）工藝由于具有厭氧過(guò)濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。
UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床?；疽笥校?/span>
l為污泥絮凝提供有利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能；
l良好的污泥床?？尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持特定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力，較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；
l通過(guò)在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。
UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是：
lUASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20~40gVSS/1；
l有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為5~10kgCOD/m3.d左右；
l無(wú)混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)；
l污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問(wèn)題；
lUASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備；
lUASB在冬季低溫運(yùn)行情況下，池內(nèi)增設(shè)蒸氣管道，利用鍋爐蒸氣余熱對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加溫，以保證良好的運(yùn)行環(huán)境。
系統(tǒng)產(chǎn)生甲烷氣體可引入鍋爐房進(jìn)行留用。
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