污水处理厂:wastwater treatment plant-WWTP

污水处理厂是从排出的污(废)水，因含污染物总量或浓度较高，达不到排放标准要求或不符合环境容量要求，从而降低水环境质量和功能目标时，必需经过人工强化处理的场所。一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂，处理后排入水体或城市管道。有时为了回收循环利用废水资源，需要提高处理后出水水质时则需建设污水回用或循环利用污水处理厂。处理厂的处理工艺流程是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的，包括各种物理法、化学法和生物法，要求技术先进，经济合理，费用最省。设计时必须贯彻当前国家的各项建设方针和政策。因此，从处理深度上，污水处理厂可能是一级、二级、三级或深度处理。污水处理厂设计包括各种不同处理的构筑物，附属建筑物，管道的平面和高程设计并进行道路、绿化、管道综合、厂区给排水、污泥处置及处理系统管理自动化等设计，以保证污水处理厂达到处理效果稳定，满足设计要求，运行管理方便，技术先进，投资运行费用省等各种要求。

污水处理工程的试运行，不同于一般或市政给排水工程的试运行，前者包括复杂的生物化学反应过程的启动和调试，过程缓慢，耗费时间长，受环境条件和水质水量的影响较强，而后者仅仅需要系统通水和设备正常运转便可以。

污水处理工程的试运行与工程的验收一样是污水治理项目最重要的环节。通过试运行可以进一步检验土建工程、设备和安装工程的质量，是保证正常运行过程能够高效节能的基础，进一步达到污水治理项目的环境效益、社会效益和经济效益。

污水处理工程试运行，不但要检验工程质量，更重要的是要检验工程运行是否能够达到设计的处理效果。

污水处理工程试运行的内容

(1)通过试运行检验土建、设备和安装工程的质量，建立相关设备的档案材料，对相关机械、设备及仪表的设计合理性、运行操作注意事项等提出建议。

(2)对某些通用或专用设备进行带负荷运转，并测试其能力。如的提升流量与扬程、的出风风量、压力、温度、噪音与振动等，充氧能力或氧利用率，刮(排)泥机械的运行稳定性、保护装置的效果、刮(排)泥效果等。

污水处理工程试运行的要求

(1)单项处理构筑物的试运行，要求达到设计的处理效果，尤其是采用生物处理法的工程，要培养(驯化)出微生物污泥，并在达到处理效果的基础上，找出最佳运行工艺参数。

(2)在单项设施试运行的基础上，进行整个工程的联合运行和验收。确保污水处理能够达标排放。

城市污水厂的运行管理，同其他行业的运行管理一样，是 污水处理全流程进行计划、组织、控制和协调等工作的总称，是企业各种管理活动(例如:行政管理、技术管理、设备管理、"三产"管理)的一部分，是企业各种经营活动中最重要的部分。

城市污水厂的运行管理，指从接纳原污水至净化处理排出"达标"污水的全过程的管理。

污水处理运行管理的基本要求

厂运行管理过程中的基本要求是:

(1)按需生产 首先应满足城市与水环境对污水厂运行的基本要求，保证干处理量使处理后污水达标。

(2)经济生产 以最低的成本处理好污水，使其"达标"。

(3)文明生产 要求具有全新素质的操作管理人员，以先进的技术文明的方式，安全的搞好生产运行。

水质管理

污水处理厂(站)水质管理工作是各项工作的核心和目的，是保证"达标"的重要因素。水质管理制度应包括:各级水质管理机构责任制度，"三级"(指环保监测部门、总公司和污水站)检验制度，水质排放标准与水质检验制度，水质控制与清洁生产制度等。

污水处理厂操作管理人员的任务是，充分发挥各种处理方法的优点，根据设计要求进行科学的管理，在水质条件和环境条件发生变化时，充分利用各种工艺的弹性进行适当的调整，及时发现并解决异常问题，使处理系统高效低耗地完成净化处理作用，以达到理想的、经济效益和社会效益。

(一) 熟练掌握本职业务

污水与污泥的处理是依靠物理、化学及生物学的原理来完成的，要利用大型的构筑物、机械、设备与自控装置，还涉及各种测试手段，这就要求所有运行管理人员除了具有一定的文化程度外，在物理、化学及微生物学方面的知识应具有更高的要求，也包括机械及电方面的知识。

(二) 遵守规章制度

为了保证污水处理厂稳定的运行，除了操作管理人员应具备业务知识和能力外，还应有一系列规章制度要共同遵守。除了岗位责任制以外，还包括:设施巡视制、设备保养制、交接班制、安全操作制等。

工艺流程说明

污水经格栅进入调节池后经提升泵进入生物反应器，通过PLC控制器开启曝气机充氧，生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元，浓水返回调节池，膜分离的水经过快速混合法氯化消毒(次氯酸钠、漂白粉、氯片)后，进入中水贮水池池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗，反冲污水返回调节池。通过生物反应器内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，打开药洗阀和药剂循环阀，启动药液循环泵，进行化学清洗操作。

本一体化生物反应器采用可编程序控制器(PLC)控制。有以下功能:

·膜生物反应器全过程采用自动控制系统，大大减少了运行管理费用。

·当生物反应器内水到高水位时，提升泵停止运行，当水位降至低水位时提升泵自动开启。

·根据中水贮水池水位自动开启、关闭循环泵。

·自动开启、关闭加药泵，加药量可根据需要调整。

·自动运行膜清洗、消毒程序。

·电机设有过流、过载保护。

已建的中水回用工程普遍存在处理效果欠佳、运行费用较高、设施占地面积较大等问题，处理设施运转不理想。因此我国的城市中水处理事业迫切需要开发经济高效适用的处理工艺和配套设备。

MBR工艺特点

膜生物污水处理技术应用于废水再生利用方面，具有以下几个特点:

(1)能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不须经三级处理即可回用。

(2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大的缩短，生物反应器的占地面积相应减少。

(3)由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。

(4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。

〔5〕膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质堵塞，膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命。

(6)MBR技术应用在城市污水处理中，由于其工艺简单，操作方便，可以实现全自动运行管理。

SPR污水处理系统

最新发明的"SPR高浊度污水净化系统"(美国发明专利)将污水的"一级处理"和"三级处理"程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内，在30分钟流程里快速完成。它容许直接吸入悬浮物(浊度)高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水，处理后出水的悬浮物(浊度)低于3毫克/升(度);它容许直接吸入CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水，处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的
一、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用，就能够获得三级处理水平的效果，实现城市污水的再生和回用。

SPR污水处理系统方法(1)SPR污水处理系统首先采用化学方法使状态的污染物从真溶液状态下析出，形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;

(2)选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;

(3)再依靠旋流和过滤水力学等，在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;

(4)清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后，达到三级处理的水准，出水实现回用;

(5)污泥则在浓缩室内高度浓缩，定期靠压力排出，由于污泥含水率低，且脱水性能良好，可以直接送入机械脱水装置，经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖，免除了二次污染。

最新发明的SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后，为城市提供了第二淡水水源，为城市的可持续发展提供了必不可少的条件，其经济效益和社会效益是不可估量的。

SPR污水处理系统与众不同的技术特点:

1、城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道、污水泵叶轮、蛇形反应管和瓷球反应罐的组合作用下完成的，依照紊流速度、混合时间、和水力学结构数据设计，得以十分充分的混合，为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的。

2、SPR系统处理城市污水时，采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用，靠化学反应使污水中溶解状态的有机污染物、重金属离子和有害的盐类从水中析出，成为有固相界面的微小颗粒(它包含有污水三级处理的作用)。其中还选用了一种吸附效果很好而价钱又很便宜的吸附剂，以吸附和色度。靠消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌。靠混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的。而且SPR系统使用的组合药剂配方，只能在具有十分精细的水动力学参数设计的SPR污水净化器及其系统里才能充分发挥作用，在常规的水工系统里是无法使用的。

在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天，缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁，缺水危机已经是我们面临的现实，解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得，来源稳定，容易收集，是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。 城市污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键，污水净化处理的流程要简单可靠，投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受，处理后出水的水质要满足回用的要求。

沿用了许多年的传统的"一级处理"及"二级处理"水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求，处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的"三级处理"设备系统，既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统，也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以，环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市，投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。

城市污水处理厂的发展趋势，除了数量上不断增加外，一是二级处理厂所占比重逐渐增大，并开始建设三级处理厂。美国和德意志联邦共和国，二级处理厂占70%以上;英国则全部为二级处理厂;日本二级处理厂占90%以上。另一个趋势是向大型发展，几个甚至十几个城镇共同建设统一的污水处理厂，如法国的污水处理厂就接受巴黎地区一个市和三个省的污水，日本也在发展接受几个城镇污水的"流域下水道"。美国的西-西南污水处理厂是世界最大的污水处理厂之一，服务人口为260万，面积15万公顷,日处理水量340万立方米。

结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:

(1)总投资少。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。

(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。

(3)占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。

(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。

(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

1. 问题

1、运营服务和高效监管，成为突出问题。运营管理越来越重要，越来越突出。由于下属企业数量多，分布广，对监管也提出了更高的要求。

2、污水处理企业在运营阶段，对管理水平的要求、对成本控制的要求在不断提升。

3、污水处理企业如何将行业中优秀污水处理厂的管理经验，推广到所有厂站。提升公司整体管理水平。

1. 对策:建立信息化的综合污水处理管理平台

2. 达到的效果

1、建立企业门户，解决企业信息传递脱节，""问题。

2、实现污水处理企业的专业化、规范化、标准化的信息化管理模式，提高企业市场竞争力。

3、建立企业动态决策支持系统，实现专业化、科学化管理决策。

4、建立企业工作流平台，规范化、标准化工作流程，提高管理水平，实现有效监管。

5、健全企业预案库、知识库，提高人员知识水平和素质，保障安全高效生产 。

6、建立智能化污水处理工艺模拟模型，实现生产优化调度，节约能耗，降低成本。