污水处理厂工作人员的基本知识.docx
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污水处理厂工作人员的基本知识
1、污水处理工应该掌握的基本知识
从根本上讲，污水处理工必须做到“四懂四会”，即懂污水处理的基本知识，懂污水处理厂内各构筑物的作用和管理方法，懂污水处理厂内各种管道的分布和使用方法，懂污水处理系统分析化验指标的含义及其应用；会合理配水配泥，会合理调度空气，会正确回流与排放污泥，会排除运行中的常见故障。
（1）污水处理工的“应知应会”水平：
知识要求：
①污水流量及其单位换算，污水水质指标CODcr、BOD5和SS等基本知识；②污水处理工艺流程、各构筑物及附件名称、用途及相互关系；③污水来源及水质、水量变化规律，出水水质的要求；④污水处理安全操作规程及岗位责任制；⑤污水处理主要设备的名称、性能、功率、流量、扬程、转数及电器机械基本知识；⑥主要工艺管路的走向、用途及相互关系，各种阀门的启闭要求及对工艺的影响；⑦污水一级处理的原理及污水二级生物处理的基本知识。
技能要求：
①正确、及时、清晰填写值班记录；②按时、定点采集代表性的水样，并加以妥善保存；③各种与工艺有关设备、阀门的操作、维护保养及控制步骤；④能识别一级处理及二级生物处理构筑物运行是否正常；⑤二级生物处理曝气池－二沉池系统配水、布气、回流、排泥的基本知识；⑥各构筑物排渣、排泥的基本操作；⑦掌握除砂机、刮泥机、螺旋回流泵、排泥泵等关键设备的基本操作；⑧能使用一般测试仪器进行观察和测试。
2、污水处理工巡检内容
在活性污泥法污水处理厂中，一个有经验的操作工或管理者对污水处理正常运转的各种表现应该心中有数，即可以通过巡检时观察污水处理系统各个环节的感官现象和指标，初步判断进出水水质是否变化、各构筑物运转是否正常、处理效果是否稳定，从而较快地对一些运行参数进行调整，避免因水质化验结果出来得较晚而贻误调整的最佳时机。
巡检时应该注意观察的现象有以下几个方面：
（1）颜色与气味：
对于一个已经正常运行的污水处理厂来说，进厂的污水颜色与气味一般变化不大，变化时一般也是有规律的，按流程进入和流出各个工艺构筑物的污水或污泥的颜色与气味也是固定或有规律地变化的。
如果出现异常，就说明遇到了不正常情况，需要进行适当调整或提前采取一些应对措施，为发生突变做好准备。
比如活性污泥正常的颜色应当是黄褐色，正常气味应当是土腥味或霉香味，如果发现颜色变黑或闻到腐败性气味，则说明供氧不足，污泥已发生腐败，需要采取增加供氧的措施。
（2）气泡与泡沫：
在供氧充足、污水处理效果良好时，无论采用哪种曝气方式，曝气池内都会出现少量分布均匀的气泡与泡沫。
如果曝气池内有大量白色泡沫翻滚，泡沫有粘性不易自然破碎，堆积满池甚至飘逸到池顶走道上，这往往说明来水中油脂或表面活性剂过多或活性污泥发生了异常变化。
在二沉池表面一般看不到气泡与泡沫，但有时因污泥在二沉池局部停留时间太长，产生厌氧分解或出现反硝化而析出气体，使二沉池表面也出现气泡，甚至有时气泡会将污泥颗粒带到二沉池表面形成浮渣。
（3）水流状态：
曝气表面的水流应当平稳翻滚，如果局部翻动缓慢，往往说明此处扩散器堵塞；如果局部剧烈翻动，往往说明此处曝气过多或曝气头脱落。
在机械曝气池中如果发同近池壁处水流翻动不剧烈，近叶轮处濺花高度及范围很小，则说明叶轮浸没深度不够，应当予以调整。
如果沉淀池或沉砂池边角处有积泥或积渣，应当检查排泥排渣管道是否通畅，排泥排渣的数量是否及时和合适。
如果二沉池出水悬浮物增加、透明度下降，则应当检查剩余污泥排放和进水水量是否正常，出水渠中有泡沫积聚和水位变化等现象，则应当检查进水水质和水量是否发生了变化。
（4）温度、流量、压力等；巡检时要认真负责地观察和记录，并与正常值进行对比。
如果发现异常，就应当立即采取多种形式的应对措施。
（5）声音与振动：
污水处理厂的泵、表曝机等设备正常运转的声音与振动等感官指标应当了如指掌，巡检时利用听、看、摸等简单手段判断出设备的运转状况。
（6）二沉池：
观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、出水悬浮物、水面漂浮物等现象及变化情况。
3、活性污泥中的微型动物
在处理生活污水的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分微型后生动物，其中出现最多的原生动物是以钟虫为代表的纤毛虫类。
在处理工业废水的活性污泥中，微型动物的种类和数量往往少得多，有些工业废水处理系统甚至根本看不到微型动物。
在污泥培养初期或污泥发生变化时可以看到大量的鞭毛虫、变形虫。
而在系统正常运行期间，活性污泥中微型动物以固着型纤毛虫为主，同时可见游动型纤毛虫类（草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫等）、匍匐型纤毛虫类（楯纤虫、尖毛虫、棘尾虫等）、吸管虫类（足吸管虫、壳吸管虫、锤吸管虫等）等纤毛虫类。
固着型纤毛虫类主要是钟虫类原生动物，这是在活性污泥中数量最多的一类微型动物，常见的有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫等。
可查看有关微生物图谱对活性污泥中能见到的原生动物进行种类辨别。
除了上述仅有一个细胞构成的原生动物以外，尚有由多个细胞构成的后生动物，较常见的有轮虫（猪吻轮虫、玫瑰旋轮虫等）、线虫和瓢体虫等。
线虫在膜生长较厚的生物膜处理系统中会大量出现。
（1）微型动物在活性污泥中所起的作用
①促进絮凝和沉淀:
污水处理系统主要依靠细菌起净化和絮凝作用，原生动物分泌的粘液能促使细菌发生絮凝作用，大部分原生动物如固着型纤毛虫本身具有良好的沉降性能，加上和细菌形成絮体，更提高了在二沉池的泥水分离效果。
②减少剩余污泥：
从细菌到原生动物的转换率约为0.5％，因此，只要原生动物捕食细菌就会使生物量减少，减少的部分等于被氧化量。
③改善水质：
原生动物除了吞噬游离细菌外，沉降过程中还会粘附和裹带细菌，从而提高细菌的去除率。
原生动物本身也可以摄取可溶性有机物，还可以和细菌一起吞噬水中的病毒。
这些作用的结果是可以降低二沉池出水的BOD5、CODcr和SS，提高出水的透明度。
（2）活性污泥中微型动物变化与污水处理运行情况的生态关系
活性污泥中出现的微型动物种类和数量，往往和污水处理系统的运转情况有着直接或间接的关系，进水水质的变化、充氧量的变化等都可以引起活性污泥组成的变化，微型动物体积比细菌的变化要大很多，比较容易观察和发现其微型动物的变化，因而可以作为污水处理的指示生物。
①如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰地观察到时，说明活性污泥溶解氧充足，污水处理程度高。
钟虫不活跃或显得很呆滞时，往往说明曝气池供氧不足。
如果出现钟虫等原生动物大量死亡，则说明曝气池内有毒物质进入量过多，造成了活性污泥的中毒。
②当发现在大量钟虫存在的情况下，楯纤虫增多而且越来越活跃，这并不是表示曝气池工作状态良好，而很可能是污泥将要变得越来越松散的前兆。
如果进一步观察到钟虫数量递减，而楯纤虫数量递增，则更加说明潜伏着污泥膨胀的可能。
③当发现没有钟虫，却有数量较多的游动型纤毛虫类比如草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫等，而细菌则以游离细菌为主，此时表明水中有机物还很多，处理程度较低。
如果原来水质良好，突然出现固着型纤毛虫数量减少而游动纤毛虫类数量增加的现象，预示水质将要变差。
相反，如果原来水质较差，出现游动纤毛虫类由无到有且数量逐渐增加的现象，则预示水质将向好的方向发展，最后再变为以固着型纤毛虫类为主，则表明水质将会变得很好。
④当发现等枝虫成堆出现且不活跃，而贝氏硫菌和丝硫细菌积硫点十分明显，同时污泥中有肉眼能见的小白点时，则表明曝气池溶解氧很低（传统活性污泥法一般只有0.5mg/L左右）。
正常情况下，固着型纤毛虫类体内有维持水分平衡的伸缩泡定期收缩和舒张，但当污水中溶解氧降低到1mg/L时，伸缩沟就处于舒张状态，不活动，因些可以通过观察伸缩沟的状况来间接推测水中溶解氧的含量。
⑤活性污泥中发现积硫很多的丝硫细菌和游离细菌时，往往是因为曝气时间不足，空气量不够，进水量过大，或者是因为水温太低导致污水处理效果较差。
⑥镜检时发现各类原生动物很少，球衣细菌或丝硫细菌很多时，往往表明活性污泥已经膨胀。
⑦二沉池的表面浅水层经常出现许多水蚤，如果其体内血红素低，说明溶解氧含量较高；如果水蚤的颜色很红时，则说明出水中几乎没有溶解氧。
4、活性污泥法日常管理项目
（1）对活性污泥状况的镜检和观察：
用肉眼观察活性污泥的颜色是否是正常的茶褐色，同时用鼻子闻活性污泥的气味是否正常（稍具泥土味），并用显微镜观察活性污泥中的生物相。
曝气充氧不足时，污泥会发黑发臭；当曝气充氧过度或负荷过低时，污泥色泽会较淡。
（2）观察曝气效果：
主要观察曝气池液面的翻腾情况和泡沫的变化情况。
成团大气泡上升是曝气系统局部堵塞的表现，而液面翻腾很不均匀往往是存在曝气死角所致。
泡沫增多或颜色变化一般反映进水水质发生了变化或负荷等运行状态发生了变化。
（3）曝气时间：
曝气时间指活性污泥微生物氧化分解有机污染物的时间，即污水在曝气池内的平均停留时间HRT。
不仅与要处理的污水的水量有关，更与水质和采用的处理方法密切相关，曝气时间应以使处理后的排水达到国家有关标准为依据，在一般情况下，应相对稳定，不宜过频。
（4）曝气量（供气量）:
供气电耗占整个污水处理厂电耗的50％～60％，因此供气量的调整要极其慎重。
确定供气量的主要依据是保证曝气池出口处的溶解氧浓度在2mg/L以上，其次要满足混合液混合搅拌的需要。
供气量还与曝气池进水水质、温度、曝气时间、MLSS浓度等有关，需要根据一定期限内所取得的运行数据综合确定。
对于进水水质、水量相对稳定的大型城市污水处理厂，每年春秋各调整一次，即在水温开始上升的4～5月份降低供气量，而在水温开始下降的10～11月份提高供气量。
对于水质、水量波动较大的工业废水处理场，要在综合分析各种化验分析数据后，每天对供气量进行确认或调整。
（5）剩余污泥排放：
随着累计处理水量的不断增加，曝气池内的活性污泥量也会不断增长，MLSS值和SV值都会升高。
为了保证曝气池内MLSS值相对稳定，必须将增加的污泥量及时排出，排放的剩余污泥量应大致等于污泥的增长量，排放量过大或过小都会导致曝气池内MLSS值的波动。
剩余污泥排放量与采用的活性污泥法及具体的进水水质有关，在没有经验情况下，可大致按进水量的1％左右排放剩余污泥，确切适宜的排放值应根据一定时期的实际运行结果来确定。
（6）回流污泥量：
调节回流污泥量的目的也是为了保证曝气池内MLSS值的相对稳定，而污水处理厂的回流量一般也是相对固定的。
因此在进水水质水量比较稳定的情况下，实际上是根据每日测定的SV值为依据、通过调整剩余污泥的排放量来达到维持污泥回流量固定的目的。
在进水水量发生大的波动时，就需要调整回流量，以保证曝气池内MLSS值不因进水量的增大或减少而出现大的波动。
（7）观察二沉池：
经常观察二沉池泥面的高低、上清液的透明程度及液面和出水中悬浮物的情况。
正常运行时二沉池上清液的厚度应不少于0.5～0.7m。
如果泥面上升，往往说明污泥沉降性能差；如果上清液透明但带有小污泥絮片，说明污泥解絮；如果液面出现连续大块污泥上浮，说明池底局部厌氧或出现反硝化；如果大范围污泥成层上浮，说明污泥可能中毒。
5、氧化沟
氧化沟又称氧化渠或循环曝气池，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此实质上是传统活性污泥法一种改型，一般不需要设置初沉池，并且经常采用延时曝气，其基本形式平面示意见图3-18。
与传统活性污泥法相比，氧化沟池体狭长（可达数十米，甚至上百米），沟渠形状呈圆形或椭圆形，分单沟系统或多沟系统。
泥龄可长达15～30d，是传统活性污泥法的3～6倍，污泥中可存活增殖世代时间较长的细菌（硝化菌），其中可产生硝化反应。
运行方式有间歇式和连续式两种，间歇式具有SBR法的特点，而连续式要设二沉池和污泥回流系统。
（1）氧化沟的结构
氧化沟一般呈环状沟渠形，其平面可以为圆形或椭圆形或与长方形的组合状。
其主要构成如下：
①氧化沟沟体
氧化沟的渠宽、有效水深等与氧化沟分组形式和曝气设备性能有关。
除了奥贝尔氧化沟外，其他氧化沟直线段的长度最小为12m或最少是水面处渠宽的2倍。
当配备液下搅拌设备时，实际水深可以比单独使用曝气设备时加大。
所有氧化沟的超高不应小于0。
5m，当采用表面曝气机时，其设备平台宜高出水面1～2m，同时设置控制泡沫的喷嘴。
②曝气装置
曝气装置是氧化沟中最主要的机械设备，对氧化沟处理效率、能耗及运行稳定性有关键性影响。
除了供氧和促进有机物、微生物与氧接触的作用外，还有推动水流在沟内循环流动、保证沟中活性污泥呈悬浮状态的作用。
常用的曝气设备有曝气转刷、曝气转盘、立式曝气、射流曝气、混合曝气等。
1进出水装置
从平面上看，进水及回流污泥位置与曝气装置保持一定距离，促使形成缺氧区产生反硝化作用，并获得较好的沉降性能。
出水位置应布置在进水区的另一侧，与进水点和回流污泥进口点保持足够的距离，以避免短流。
当有两组以上氧化沟并联运行时，设进水配水井可以保证配水均匀；交替式氧化沟进水配水井内设有自动控制配水堰或配水闸，按设计好的的程序变换氧化沟内的水流方向和流量。
氧化沟系统中的出水溢流堰具有排出处理后的污水和调节沟内的水深的双重作用，因此溢流堰一般都是可升降的。
通过调节出水溢流的高度，可以改变沟内水深，进而达到改变曝气器的浸没深度，使充氧量改变以适应不同的运行要求。
为防止曝气器淹没过深，溢流堰的长度必须满足处理水量与回流量的最大值。
2导流装置
为了保持氧化沟内污泥不沉积的流速，减少能量损失，必须有导流墙与导流板。
一般为保持氧化沟内污泥呈悬浮状态而不致沉淀，沟内断面平均流速要在0.3m/s以上，沟底流速不低于0。
1m/s。
一般在氧化沟转折处设置导流墙，使水流平稳转弯并维持一定流速。
另外，距转刷之后一定距离内，在水面以下要设置导流板，使水流在横断面内分布均匀，增加水下流速。
通常在曝气转刷上、下游设置导流板，使表面较高流速转入池底，提高传氧速率。
（2）氧化沟的脱氮除磷作用
传统的氧化沟具有延时曝气活性污泥法的特点，一般可以使污泥中的氨氮达到95%～99%的硝化程度。
通过调节曝气的强度和水流方式，可以使氧化沟内交替出现厌氧、缺氧和好氧状态或出现厌氧区、缺氧区和好氧区。
在缺氧区，反硝化菌利用污水中的有机物为碳源，将硝酸盐氮还原成氮气，脱氮效果可达80%，在厌氧区，污泥中的聚磷菌释放在好氧段吸收的磷，然后进入了好氧区再次吸收污水中的磷，通过排放剩余污泥将污水中的磷除去。
除磷脱氮的氧化沟是将氧化沟运行方式和除磷脱氮工艺要求结合起来，使氧化沟在时间和空间以上A/O方式运行，用氧化沟来实现本应有多个反应器来承担的任务，使除磷脱氮工艺流程更加紧凑，氧化沟的功能更加强大。
在氧化沟内完成硝化和反硝化简单易行，即脱氮效果很好，但由于在氧化沟内很难出现绝对的厌氧状态，因此除磷效果不是十分显著。
为了实现同时脱氮除磷而采用A2/O工艺。
（1）氧化沟的工艺特点
氧化沟的水流混合特征基本是完全混合式，同时又具有推流式的某些特征。
其主要特点如下：
①进入氧化沟的水流按水量和沟的长度计，进水在沟中流动一周的时间为5～20min而实际水力停留时间为10～24h，即相当于进水在整个停留时间内要在氧化沟循环30～280次不等。
因此，从整体来看，氧化沟是一个完全混合池，其中的污水水质几乎一样，原水一进入氧化沟，就会被几十甚至上百倍的循环流量所释放。
所以氧化沟能够承受水质和水量的冲击负荷，适用于处理高浓度的有机污水。
②氧化沟的曝气装置不是沿池长均匀布置，而是只安装在某几处，在曝气器下游附近，水流搅动剧烈，混合液溶解氧浓度较高；但随着与曝气器距离的增加，水流搅动变缓，溶解氧浓度下降，还可能出现缺氧区。
氧化沟采用多点而非全池曝气的特点使氧化沟内混合液具有推流特性，溶解氧浓度沿池长方向呈浓度梯度，依次形成好氧、缺氧和厌氧环境，因此通过合理的设计与控制，氧化沟工艺可以取得较好的除磷脱氮效果。
③氧化沟工艺可以将曝气池和二沉池合建成一体，而且池深较浅，转刷曝气设施容易制作。
因此流程简单，施工方便。
④对水温、水质和水量的变化适应能力较强，通常不设初沉池，经过长时间曝气的污泥可直接浓缩和脱水。
⑤由于氧化沟的水力停留时间和泥龄接近延时曝气法，比其他活性污泥法长，悬浮有机物和溶解性有机物可以同时得到较彻底去除。
因此处理出水水质较好，剩余污泥量少。
主要用于处理浓度较低的城市污水或用于工业废水二级处理后的深度处理。
⑥氧化沟的主要缺点是占地面积大。
（4）氧化沟的技术特点
①构造形式的多样性
传统氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形式，沟渠的形状和构造演变成了许多新型的氧化沟技术。
沟渠可以是圆形或椭圆形，可以是单沟或多沟。
多沟系统可以是一组同心的相互连通的沟渠（如Orbal式氧化沟），也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠（如三沟式氧化沟），有与二沉池合建的，也有与二沉池分建的；合建式氧化沟的又有体内式船形沉淀池和体外式侧沟沉淀池等。
多种多样的构造型式，赋予了氧化沟灵活机动的运行方式，使其通过与其他处理单元组合，满足不同的出水水质要求。
②曝气设备的多样性
从氧化沟技术发展的历史来看，氧化沟曝气设备的发展，在一定程度上反映了氧化沟工艺的发展，新的曝气设备的开发和应用，往往意味着一种新的氧化沟工艺的诞生。
氧化沟常用的曝气设备有转刷、转盘及其他表面曝气机和射流曝气器等，氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密不可分的，不同的曝气设备演变出不同的氧化沟型式，如采用转刷的Pasveer氧化沟，采用表曝机的卡鲁塞尔氧化沟和采用射流曝气的JAC氧化沟等。
③曝气强度的可调节性
氧化沟的曝气强度可以调节，其一是通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内的水深，即改变曝气装置的淹没深度，改变氧量适应运行的需要。
淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响，从而对水流速度主生调试作用。
其二是通过调节曝气器的转速进行调节，从而调节曝气强度和推动力。
与其他活性污泥法不同的是，氧化沟的曝气装置只设在沟渠的一处或几处，数目多少与氧化沟型式、原水水量水质等有关。
④具有推流式活性污泥法的某些特征
每条氧化沟的流态具有推流性质，进水经过曝气后到流至出水堰的过程中可以形成沉降性能良好的生物凝体，这样不仅可以提高二沉池的泥水分离效果，还可以发挥较好的除磷作用。
同时通过对系统的合理控制，可以使氧化沟交替出现缺氧和好氧状态，进而实现反硝化脱氮的目的。
⑤使预处理、二沉池和污泥处理工艺简化
氧化沟的水力停留时间和泥龄都比一般生物处理法要长，污水中悬浮状有机物可以和溶解状有机物同时得到较彻底的氧化，所以可以不设初沉池。
由于氧化沟工艺的负荷较低，排出的剩余污泥量较少且性质稳定，因此不需要进行厌氧消化，只需要浓缩脱水。
交替式氧化沟和一体式氧化沟可以不再单独设置二沉池，从而使处理流程更加简化。
SBR工艺,是一种比较成熟的污水处理工艺。
常见的工艺过程分五个阶段：
进水、曝气反应、沉淀（沉降）、滗水（出水）、闲置（静置或称待机）。
工艺流程
一种具有代表性的SBR工艺流程是：
通过格栅预处理的废水，进入集水井，由潜污泵提升进入SBR反应池，采用水流曝气机充氧，处理后的水由排水管排出，剩余污泥静压后，由SBR池排入污泥井，污泥作为肥料。
时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，如SBR 运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗水时间、排泥时间和闲置时间，可以适当灵活调节。
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