污水处理培训讲义

污水处理工基础知识培训讲义

一、基本信息 授课类型 授课标题 二、培训目标

通过培训，使员工理解和掌握污水的形成，国内常见处理工艺及站内设备的使用技术、保养技术、设备维护保养知识以及突发情况下的应急处理。 三、培训内容

第一章 污水形成与水质情况 第一节 污水的形成

废弃矿石在露天堆放过程中，由于雨水风化和雨水淋溶，促进了废弃矿石中重金属的活性，所含的硫及硫化物被氧化成硫酸而产生酸性废水，酸性水会将矿石中的重金属慢慢浸出。由于微生物的作用，硫化物的氧化和金属的浸出会加速进行。部分被溶解析出的有害物质随降水形成地表径流进入水体或渗入土壤，给环境带来严重危害。根据对xxxx污水水质化验，污水水质见表1：

表1 xxxx污水水质 单位： mg/L（pH除外） 指 标 污水水质 指 标 污水水质 pH 2.6~3.5 Cu 200 Ca2+ 340 Cd 6 Mg2+ 1000 Ni 5 SO42‐ 16000 Fe 230 讲授 课程用时 ？ 授课时间 污水处理工知识培训 第二节 排放指标

根据相关要求，污水排放需达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）及《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》（DB61/224-2011）的限值要求。由此确定xxxx污水处理站的出水水质指标见下表2：

表2 污水处理站出水水质表 单位： mg/L（pH除外） 指 标 废水水质 pH 6~9 Cu ≤0.5 Cd ≤0.08 总Cr ≤1.2 Ni ≤0.5 As ≤0.4 Pb ≤0.8 TFe ≤3

第一章 现阶段常见污水处理工艺及污水处理站工艺 第一节 常见污水处理工艺

目前，国内常见的重金属废水处理方法包括化学沉淀法、膜分离法、离子交换法、电化学法和重金属捕捉剂法等。

1.1化学沉淀法的原理是通过投加硫化物、石灰、聚合硫酸铁、碳酸盐以及由以上几种沉淀剂组成的混合沉淀剂，使废水中呈溶解状态的重金属离子转变成为不溶于水的重金属化合物，再通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中除去。化学沉淀法操作简单、工艺成熟、中和剂来源广，建设投资和运行费用低，是目

前废水重金属污染处理应用最广的处理方法。但该方法产生含重金属的污泥量比较大，有可能产生二次污染；若废水中重金属离子以络合物形式存在，则有可能使出水中重金属离子含量不达标；多种重金属共存时，需根据每种重金属的最佳沉淀pH值逐一调节，反应池较多，土建量大；另外，该方法受沉淀剂和环境条件的影响大，稳定性较差，随着环保要求的逐步提高，需增加深度处理。 1.2 膜分离的基本原理是在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异， 目前常见的膜分离过程可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。膜分离法处理效果好，但投资较大，运行成本高。

1.3离子交换法是在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成，在交换器中按要求装入不同类型的离子交换剂，重金属离子的溶液通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到除去水中重金属离子的目的。这种方法出水水质好，可回收有用物质,，便于实现自动化，但树脂易被氧化和污染, 对预处理要求较高。

1.4电化学法是在电场的作用下，金属电极产生电子形成“微凝剂”（铁或铝的氢氧化物），水中的悬浮颗粒、胶体污染物在絮凝剂作用下失稳，脱稳后的污染物颗粒与微絮凝剂之间相互碰撞，结合成大絮体而沉淀。该法优点是仅需投加少量絮凝剂，操作易于实现自动化控制，缺点是能耗较高，运行成本大。 1.5重金属捕捉剂是一种与重金属离子强力螯合的化工药剂，能在常温和很宽的PH值条件范围内，与废水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从水中去除重金属离子。重金属捕捉剂法药品质量和水质波动对出水达标的稳定性影响较大，且捕捉剂的价钱较高，目前常配合其他工艺一起使用。

现阶段污水处理工艺对比见表3

表3不同处理工艺的对比

对比项目 土建工程 投资 费用 机电设备及仪表 占地面积 总投资 各种化学药剂及材料消耗 电耗 总运行成本 出水水质 工艺 效果 化学沉淀法 土建量较大 设备投资低 占地较大 较小 膜法 土建量较小 设备投资高 占地较小 较大 离子交换法 土建量较小 设备投资较高 占地较小 一般 电化学法 土建量较小 设备投资高 占地较小 较大 重金属捕捉剂 土建量较小 设备投资低 占地较小 较小 运行 费用 添加石灰和絮凝反渗透膜的剂，药剂价格高；清洗量适中、剂消耗 费用适中 较低 较低 受药剂和投加量影响大 回收难度较大 产泥量较大 较低 高 出水水质优 易于回收重金属 不产生污泥 选择性离子交添加絮凝换树脂，价格较剂，消耗铁高；再生剂消耗 阳极板 较低 较高 出水水质稳定 易于回收重金属 不产生污泥 较高 较高 出水水质较稳定 易于回收重金属 产生铁屑渣 加重捕剂和絮凝剂，费用较高 较低 高 受药剂和投加量影响大 易于回收重金属 产生污泥量小 回收收益 产泥量 对比项目 化学沉淀法 受沉淀速度限制，有一定影响 承受冲击负荷的能力较强 自动化程度较高 维护巡视量较大 较多 非模块化结构，扩建所需占地和土建工程量较大 膜法 离子交换法 电化学法 重金属捕捉剂 流量变化的影响 耐冲击负荷强 承受冲击负荷的能力较差 自动化程度高 膜需定期清洗 较少 耐冲击负荷强 耐冲击负荷较差 承受冲击负荷的能力较差 自动化程度高 铁板更换频繁 较少 受沉淀速度限制，有一定影响 高浓度冲击负荷的影响 自动化程度 运行 管理 日常维护和巡视 操作管理人员 承受冲击负荷的能力较差 自动化程度高 树脂需定期再生 较少 承受冲击负荷的能力较强 自动化程度较高 维护巡视量较大 较少 扩建 正常增加处理量 模块化结构，模块化结构，扩扩建较容易 建较容易 模块化结构，扩建较容易 非模块化结构，扩建所需占地和土建工程量较大

由上分析可知，化学沉淀法投资和运行费用较低，但其出水受药剂影响较大，需精准控制投加量；膜法出水水质高，但投资和运行费用均较高；离子交换法虽能满足达标，但对预处理要求较高，否则离子交换树脂容易中毒；电化学法能满足达标，投资和运行费用较高；重金属捕捉剂法投资低，但运行费用高，出水不稳定。综合以上各因素，化学沉淀法是目前应用最广的工业重金属废水处理方法，其他方法还处于研究阶段，有很多不成熟的地方，故xxxx污水处理站采用化学沉淀法+石英砂过滤。 第二节 xxxx污水处理站工艺

xxxx废石场污水经收集后进入污水处理站，由电磁流量计计量之后首先进入配水箱，投加石灰调节pH后，废水进入曝气调节池，通过空气曝气，使Fe2+转化为Fe3+，反应充分的中和液进入混凝反应装置，在此加入PAM药剂（聚丙乙酰胺）进行混合反应，之后自流进入浓密池进行泥液分离，浓密池上清液自流进入后在面的中间水池，通过泵打入多介质过滤器，经过过滤后，流入清水池，出水用于选厂生产；浓密池底流自流进入污泥池，通过泵打入隔膜板框压滤机进行压滤，压滤液自流进入集水池，石灰中和液压滤脱水后的滤渣运至污泥堆场，填埋处理。 xxxx污水工艺流程图：

泵石灰乳pHNa2SPAM2000m3/d配水池淋溶水反应池1曝气池混凝池溢流集水池溢流备用石灰乳浓密池污泥池泵污泥浓缩调理罐隔膜板框压滤机1600m3/d管道混合器北露天汇水选厂回用泵中间水池压滤液污泥外运处置重金属捕捉剂絮凝反应工艺路线、药剂砂滤器污泥路线备用药剂pH回用选厂时的越流路线在线监测·反冲洗出水泵清水池达标排放

第三章 污水处理站构筑物及设备的分类和作用 第一节 反应池及石灰投加系统 3.11反应池

为保证中和沉淀反应的充分性，pH控制的准确性，加药量利用pH检测仪，通过PLC自动控制加药设备的加药量。

每座反应池配搅拌机1台，不锈钢材质，功率4kW，用来控制反应池的药剂投加设备的运转。 反应池 4座 有效容积 13m3 停留时间 18min

主体尺寸 L×B×H=1.8m×1.8m×5.0m 机械反应搅拌机 4台 功 率 4.0KW 材 质 不锈钢

转 速 65-138r/min 3.12石灰投加系统

水处理系统酸性废水处理过程中，中和调节pH值过程时常用石灰制乳后进行投加。

3.121工作原理

石灰乳投加装置是一种将石灰粉剂储存、配置并投加的设备。石灰粉剂在石灰仓内贮存，均匀下料至喂料机，螺旋输送给料机将石灰粉剂送入溶解桶进行溶解，溶解罐搅拌机对溶液进行充分搅匀，制备后的溶液由石灰乳泵送至反应池。 3.122技术指标

主要设备：石灰投加系统 石灰投加量：8-25t/d 石灰乳配比浓度；10％ 石灰乳投加量：14 m3／ｈ 连续运行时间：24 3.123参数 计算条件 料仓容积 m3 溶解罐容积 m3 参数 60 14 石灰料仓的容积为60m3，正常为3-7天左右的储存时间。溶解罐容积为配成10％后1-2h的溶液的体积. 3.124加药流程

本系统有料仓，石灰溶解箱以及计量泵，搅拌机，输送装置等组成。

进料：石灰罐车来的石灰粉，经进料口正压输送进入石灰料仓。料仓配有除尘器、料位计、破拱装置。除尘器将正压输送进来的气体和石灰粉进行分离，保证设备不会憋压，粉尘不出设备，安全阀主要保护除尘器在通透情况下不太好的情况下，防止料仓憋压，损坏料仓主体。料位计主要的作用是指示料仓的料位，防止过度进料，和料不足时及时进料。

石灰乳配置：石灰粉经螺旋输送机定量输送至石灰乳溶解罐，同时按比例进水，配成合适溶度的石灰乳待用。

输送：配置好的石灰乳经石灰螺杆泵投加到反应池。