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一、預處理單元
預處理單元的核心作用是清除污水中的大塊雜質、漂浮物與砂粒等污染物,以此保護水泵、曝氣器等后續處理設備,減輕設備的磨損與堵塞問題,為后續處理單元打造穩定的進水環境,該單元主要由格柵和沉砂池兩大關鍵部分構成。
1. 格柵單元
格柵是污水進入處理系統的第一道屏障,用于截留污水中粒徑較大的懸浮物和漂浮物,如樹枝、塑料袋、布料等。
核心控制指標 1:柵渣量控制范圍:柵渣量需結合進水水質特性靈活調整:生活污水的柵渣量通常控制在 0.1-0.3m3/1000m3 污水;工業廢水則需依據行業類型差異化設定,例如食品加工廢水因雜質含量較高,柵渣量可達到 0.5-1.0m3/1000m3 污水。
控制目的:柵渣量是評估格柵截留效果的關鍵指標:若柵渣量過低,可能是格柵間隙偏大或清理不及時,導致大塊雜質未被有效截留而流入后續處理單元;若柵渣量過高,則需排查進水是否存在異常情況(如大量外來垃圾混入污水)。
控制措施:需建立格柵定期維護機制:機械格柵應設定科學的運行周期,優先采用柵前柵后水位差自動控制模式,且水位差需控制在 0.3m 以內;同時定期檢查格柵間隙狀態,防止因設備腐蝕、變形導致間隙擴大,影響截留效果。
核心控制指標 2:過柵流速控制范圍:過柵流速需根據污水類型合理設定:生活污水的過柵流速通常控制在 0.6-1.0m/s;工業廢水可結合水質情況適當調整,一般取值 0.8-1.2m/s,對于雜質含量較高的工業廢水,建議取流速上限,以此避免重質雜質在格柵區域沉積。
控制目的:過柵流速的穩定控制直接影響格柵運行效果:若流速過低,污水中砂粒等重質雜質易在格柵前方沉積,進而堵塞進水渠道;若流速過高,則會削弱格柵對雜質的截留能力,導致部分小粒徑雜質穿過格柵進入后續處理單元。
控制措施:為保障過柵流速符合要求,需采取以下控制手段:一是通過調節進水閘閥精準控制污水流量,維持過柵流速穩定在設定范圍;二是定期清理格柵前沉積的雜質,防止因渠道斷面被占用而導致流速異常波動。
2. 沉砂池單元
沉砂池的核心功能是分離污水中石英砂、礫石等密度較大的無機砂粒,防止這類雜質在后續處理構筑物內沉積,避免造成設備磨損或破壞污泥沉降性能;其常見形式有平流式、旋流式、曝氣沉砂池等,不同類型沉砂池的具體控制指標存在一定差異。
核心控制指標 1:水力停留時間(HRT)控制范圍:不同類型沉砂池的水力停留時間(HRT)需差異化設定:平流式沉砂池的 HRT 控制在 20-30s;旋流式沉砂池為 10-20s;曝氣沉砂池則需維持 2-5min 的停留時間。
控制目的:水力停留時間直接決定砂粒去除效果與污泥處理難度:若停留時間過短,污水中的砂粒尚未充分沉降便隨水流排出,會導致砂粒去除效果不佳;若停留時間過長,可能造成有機顆粒與砂粒共同沉積,進而增加后續污泥處理的難度。
控制措施:為保障 HRT 穩定在設定范圍,需采取以下措施:一是通過調節出水閘閥控制池內水位,結合進水流量的動態變化,實時維持穩定的水力停留時間;二是定期校核進水流量與池容的匹配程度,避免因污水負荷波動過大導致 HRT 偏離控制標準。
核心控制指標 2:曝氣量(僅限曝氣沉砂池)控制范圍:曝氣沉砂池的曝氣量需嚴格把控,常規控制標準為 0.1-0.2m3 空氣 /m3 污水;也可采用溶解氧(DO)間接調控的方式,確保池內 DO 濃度穩定維持在 1-2mg/L。
控制目的:合理控制曝氣量是保障曝氣沉砂池運行效果的關鍵:適量曝氣能促使污水形成旋流狀態,助力有機顆粒與砂粒高效分離,同時可抑制厭氧菌繁殖,避免砂粒因附著微生物而產生異味;若曝氣量過大,易導致已沉降的砂粒重新懸浮,削弱砂粒去除效果;若曝氣量過小,則無法實現有機顆粒與砂粒的有效分離,影響處理效率。
控制措施:為確保曝氣量符合要求,需采取以下管控手段:一是通過調節曝氣閥門精準控制曝氣量,同時安裝 DO 在線監測儀進行實時監控,依據監測數據動態調整曝氣量大小;二是定期對曝氣裝置進行檢查維護,及時排查并解決曝氣不均等問題,保障池內曝氣效果均勻穩定。
核心控制指標 3:砂粒去除率控制范圍:砂粒去除率需滿足明確標準,針對粒徑≥0.2mm 的砂粒,一般要求去除率不低于 90%。
控制目的:砂粒去除率是直接評判沉砂池處理效果的核心指標:若去除率未達標,會導致未被去除的砂粒進入后續處理單元,加劇水泵葉輪、曝氣器膜片等設備的磨損程度,影響設備使用壽命與運行穩定性。
控制措施:為保障砂粒去除率符合要求,需做好以下管控:定期檢測沉砂池進出水的砂粒含量,動態跟蹤去除率變化;若發現去除率下降,需及時排查水力停留時間是否合理、曝氣沉砂池曝氣量是否達標或池內流態是否異常,并針對性調整;同時定期清理池底積砂,常規情況下每日排砂 1-2 次,每次排砂時長控制在 5-10min。

二、一級處理單元
以物理沉淀為核心的一級處理,通過初沉池截留污水中大部分可沉降懸浮固體(SS)和部分膠體物質,在此過程中還能同步去除 20%-30% 的化學需氧量(COD)及 10%-20% 的五日生化需氧量(BOD?),為后續生物處理單元減輕處理壓力,保障系統高效運行。
初沉池單元(含平流式、豎流式、輻流式)
核心控制指標 1:表面負荷控制范圍:表面負荷需結合污水類型與水質特性差異化設定:生活污水的表面負荷常規控制在 1.0-2.0m3/(m2?h);工業廢水則需根據懸浮固體(SS)濃度靈活調整,例如造紙、印染等含高濃度 SS 的工業廢水,表面負荷可下調至 0.8-1.5m3/(m2?h)。
控制目的:表面負荷是衡量初沉池處理能力的核心參數,其取值直接影響處理效果與運行經濟性:若表面負荷過高,會導致池內水流上升速度過快,污水中可沉降 SS 來不及充分沉降便隨出水排出,造成出水 SS 超標;若表面負荷過低,則會導致池容利用率不足,進而增加污水處理設施的建設投資與運行成本。
控制措施:為保障表面負荷穩定在設定范圍,需采取以下管控手段:當采用多池并聯運行模式時,根據進水流量的動態變化,合理調整投入運行的池體數量,確保單池表面負荷維持穩定;定期核算進水流量與池體有效表面積的匹配程度,避免因流量波動導致初沉池超負荷運行,影響處理效果。
核心控制指標 2:水力停留時間(HRT)控制范圍:不同類型初沉池的水力停留時間(HRT)需針對性設定:平流式初沉池的 HRT 控制在 1.5-2.0h;豎流式初沉池為 1.0-1.5h;輻流式初沉池則需維持 1.5-2.5h 的停留時間。
控制目的:水力停留時間直接影響懸浮固體(SS)的沉降效果與出水水質:若停留時間過短,污水中的 SS 尚未充分沉降便排出,會導致出水 SS 超標;若停留時間過長,已沉降至池底的污泥可能因水力擾動等因素重新懸浮,進而影響出水水質穩定性。
控制措施:為保障 HRT 穩定在設定范圍,需采取以下管控措施:一是通過調節出水堰高度控制池內水位,結合進水流量的變化動態調整,維持穩定的水力停留時間;二是避免進水流量出現大幅突變,若遭遇沖擊負荷,可通過減少出水流量等方式適當延長停留時間,確保 SS 充分沉降。
核心控制指標 3:進出水 SS 及去除率控制范圍:進出水 SS 濃度與去除率需按污水類型差異化管控:生活污水進水 SS 通常為 150-300mg/L,要求出水 SS 控制在 30-50mg/L,且 SS 去除率不低于 70%;工業廢水需結合對應行業標準調整,例如化工廢水的出水 SS 可設定為 50-100mg/L,去除率需達到 60% 以上。
控制目的:SS 去除率是評判初沉池處理效果的核心考核指標,其達標情況直接關聯后續生物處理單元的運行負荷:若初沉池出水 SS 濃度過高,會導致生物反應器內混合液懸浮固體(MLSS)異常升高,進而影響池內曝氣效率,干擾微生物正常代謝活動,降低生物處理系統的整體處理效能。
控制措施:為保障 SS 去除效果穩定達標,需落實以下管控手段:定期監測進出水 SS 濃度,動態跟蹤去除率變化;若發現去除率下降,需及時核查表面負荷、水力停留時間等關鍵參數是否處于正常范圍,并針對性調整,同時及時清理池底積泥(常規排泥周期為每 2-4 小時 1 次,或根據污泥界面計顯示的泥位數據控制,泥位一般維持在池深的 1/3-1/2 區間);若遭遇進水 SS 濃度突然升高的情況,應及時啟動應急池暫存污水,避免高濃度 SS 對初沉池及后續處理單元造成沖擊負荷。
核心控制指標 4:排泥濃度控制范圍:排泥濃度需維持在合理區間,常規控制標準為 10000-20000mg/L,換算后即 1%-2% 的濃度水平。
控制目的:排泥濃度的穩定控制直接影響污泥后續處理效率與設施運行穩定性:若排泥濃度過低,污泥含水率偏高,會顯著增加后續污泥濃縮單元的處理負荷,提升處理成本;若排泥濃度過高,則易造成排泥管道堵塞,且可能導致池底積泥出現板結現象,影響初沉池正常運行。
控制措施:為確保排泥濃度符合要求,需采取以下管控手段:通過調節排泥閥的開啟度及排泥時長,精準控制排泥濃度;配套安裝污泥濃度計進行實時監測,根據監測數據動態優化調整;定期對排泥管道進行沖洗維護(常規頻次為每周 1-2 次),及時清除管道內殘留污泥,避免堵塞問題發生。

三、生物處理單元
作為決定出水水質的關鍵環節,生物處理單元是污水處理的核心所在。它通過微生物的代謝作用,對污水中可生化的有機物(BOD?、COD)以及氮、磷等污染物進行降解轉化,最終生成無害的 CO?、N?和污泥。目前主流工藝包括活性污泥法(如 A/O、A2/O、SBR 等)與生物膜法(如生物濾池、生物接觸氧化池等),各類工藝的控制指標側重點存在差異。
1. 活性污泥法系列(以A2/O工藝為例,涵蓋厭氧、缺氧、好氧三個分區)
(1)厭氧區
核心作用:一方面實現磷的釋放,為后續好氧區的磷吸收過程奠定基礎;另一方面降解部分有機物,為缺氧區的反硝化反應提供所需碳源。
核心控制指標 1:溶解氧(DO)控制范圍:厭氧區的溶解氧(DO)濃度需嚴格管控,控制標準為≤0.2mg/L。
控制目的:聚磷菌釋放磷的過程必須在厭氧環境下進行,因此 DO 濃度的控制至關重要:若 DO 濃度過高,會抑制聚磷菌的厭氧代謝活性,導致其釋磷不充分,進而影響后續好氧區的磷吸收效果;若 DO 濃度過低,則可能引發厭氧菌過度繁殖,產生異味污染物,影響處理系統運行環境。
控制措施:為維持厭氧區低氧環境,需采取以下管控手段:一是嚴格限制厭氧區曝氣操作(常規情況下不進行曝氣),避免好氧區混合液回流時帶入過量氧氣;二是若監測發現 DO 濃度超標,需核查混合液回流比是否過大,及時調整回流參數,或適當增加厭氧區攪拌強度(攪拌以維持污泥懸浮狀態為限,避免攪拌過程中引入空氣)。
心控制指標 2:水力停留時間(HRT)控制范圍:厭氧區的水力停留時間(HRT)需控制在 1-2h 的合理區間內。
控制目的:HRT 的精準把控直接影響工藝脫氮除磷效果:若停留時間過短,聚磷菌無法充分完成釋磷過程,會影響后續好氧區吸磷效率;若停留時間過長,污水中的碳源會被過度消耗,導致缺氧區反硝化反應因碳源不足而效果受限。
控制措施:為保障 HRT 穩定達標,需采取以下管控手段:根據進水流量的動態變化,通過調節厭氧區出水閘閥控制池內水位,確保水力停留時間維持在設定范圍;若監測發現進水碳源含量不足,可在厭氧區前端投加乙酸鈉等外碳源,補充反硝化所需碳源,避免因碳源匱乏影響整體處理效果。
核心控制指標 3:污泥濃度(MLSS)控制范圍:厭氧區的污泥濃度(MLSS)需與好氧區保持一致,常規控制范圍為 3000-5000mg/L。
控制目的:MLSS 濃度直接影響聚磷菌的釋磷效能與厭氧區傳質效率:若 MLSS 過低,厭氧區內聚磷菌數量不足,會導致釋磷反應不充分,影響后續吸磷效果;若 MLSS 過高,則會使厭氧區混合液黏度增大,污染物與微生物之間的傳質效率下降,進而削弱厭氧代謝效果。
控制措施:為維持厭氧區 MLSS 穩定,需采取以下管控手段:通過調控好氧區的排泥量,間接控制整個活性污泥系統的污泥濃度,確保厭氧區污泥濃度符合設定標準;定期檢測厭氧區污泥的沉降性能(以 SVI 指標為核心),實時監控污泥狀態,及時采取針對性措施,避免發生污泥膨脹現。
(2)缺氧區
核心作用:反硝化細菌以碳源為能量來源,將污水中的硝態氮(NO??-N)轉化為氮氣(N?),從而達成脫氮目標;與此同時,污水中的有機物也會得到進一步降解。
核心控制指標 1:溶解氧(DO)控制范圍:缺氧區的溶解氧(DO)濃度需嚴格控制在 0.2-0.5mg/L 的低氧區間內。
控制目的:該濃度區間的核心作用是抑制好氧菌活性,為反硝化細菌的代謝活動創造適宜環境:若 DO 濃度過高,會導致硝態氮被進一步氧化為硝酸鹽,直接影響脫氮效果;若 DO 濃度過低,則反硝化細菌的代謝過程會受到限制,導致反硝化反應不徹底,氮污染物去除率下降。
控制措施:為維持穩定的低氧環境,需采取針對性管控手段:缺氧區通常不單獨設置曝氣裝置,依靠好氧區混合液回流自然帶入少量氧氣;若監測發現 DO 濃度低于控制下限,可開啟微量曝氣(如將曝氣器曝氣量調節至 10%-20%)補充氧氣;若 DO 濃度高于控制上限,則需適當降低好氧區混合液回流比,減少帶入缺氧區的氧氣量。
核心控制指標 2:碳氮比(C/N)控制范圍:碳氮比(C/N)需滿足反硝化反應需求,控制標準為≥5(此處 C/N 指進水五日生化需氧量(BOD?)與總氮(TN)的比值)。
控制目的:碳源是反硝化細菌代謝活動的核心能量來源,C/N 比值的合理性直接影響脫氮效果與后續工藝運行:若 C/N 過低,反硝化細菌因碳源供給不足,會導致反硝化反應不徹底,最終造成出水 TN 超標;若 C/N 過高,污水中過量有機物無法在缺氧區完全降解,會增加后續好氧區的處理負荷,影響整體工藝運行效率。
控制措施:為維持適宜的 C/N 比值,需采取針對性調控手段:定期監測進水 BOD?與 TN 濃度,精準核算碳氮比;若檢測發現 C/N 未達到要求,可在缺氧區前端投加乙酸鈉、葡萄糖等外碳源,投加量根據系統缺氮量計算,常規情況下每去除 1g TN 需補充 3-5g BOD?當量的碳源;若處理高濃度工業廢水,可采用與生活污水混合處理的方式,通過生活污水中的有機碳源調節整體 C/N 比值,保障反硝化反應高效進行。
核心控制指標 3:硝態氮去除率控制范圍:硝態氮去除率需達到明確標準,一般要求不低于 80%,對應缺氧區出水硝態氮(NO??-N)濃度≤5mg/L,具體控制值可根據項目出水水質標準靈活調整。
控制目的:硝態氮去除率是直接評判缺氧區脫氮效果的核心指標:若去除率未達標,會導致大量硝態氮隨水流進入好氧區,造成好氧區硝態氮積累,進而削弱整個污水處理系統的綜合脫氮效率,影響最終出水 TN 達標。
控制措施:硝態氮去除率的穩定需結合碳氮比(C/N)與溶解氧(DO)協同控制:若監測發現去除率下降,首先排查缺氧區碳源供給是否充足、DO 濃度是否超出控制范圍(0.2-0.5mg/L);針對問題及時調整,如增加外碳源投加量補充碳源,或優化混合液回流比(常規控制在 200%-400%),確保反硝化反應高效推進。
(3)好氧區
核心功能:聚磷菌吸收磷(過量吸磷);好氧微生物降解有機物(BOD?、COD);硝化細菌將氨氮(NH?-N)轉化為硝態氮(NO??-N),是系統除磷、降解有機物和硝化的核心區域。
核心控制指標 1:溶解氧(DO)控制范圍:好氧區需按功能分段設定 DO 控制標準:有機物降解段的 DO 濃度控制在 2-3mg/L;硝化段因硝化細菌為好氧菌,對氧氣需求更高,DO 濃度需維持在 3-4mg/L。
控制目的:DO 濃度的合理管控直接影響好氧區多項處理效能:若 DO 濃度過低,不僅會導致有機物降解不徹底,還會阻礙硝化反應(氨氮難以轉化為硝態氮),同時削弱聚磷菌的吸磷效果;若 DO 濃度過高,會造成曝氣能耗不必要的增加,且可能加速污泥老化,影響污泥活性與沉降性能。
控制措施:為實現分區域精準控氧,需采取以下管控手段:在好氧區不同功能段安裝 DO 在線監測儀,實時掌握各區域 DO 濃度變化,確保硝化段曝氣量高于有機物降解段;通過調節曝氣風機運行頻率或曝氣閥門開啟度,依據 DO 實時監測數據動態優化曝氣量;定期對曝氣裝置(如曝氣盤、曝氣管)進行檢查維護,及時更換損壞部件,保障池內曝氣均勻,避免出現氧氣供給不足的死水區。
核心控制指標 2:污泥濃度(MLSS)控制范圍:污泥濃度(MLSS)需結合污水可生化性差異化設定:生活污水的 MLSS 常規控制在 3000-5000mg/L;對于可生化性較差的工業廢水,為保障處理效果,可將 MLSS 提升至 5000-8000mg/L。
控制目的:MLSS 濃度直接影響好氧區處理效能與后續泥水分離效果:若 MLSS 過低,系統內微生物總量不足,無法充分降解有機物、完成硝化與吸磷反應,導致處理效果不佳;若 MLSS 過高,會使混合液黏度增大,阻礙氧氣傳遞,降低曝氣效率,同時增加沉淀池泥水分離難度,易引發出水 SS 超標問題。
控制措施:為維持 MLSS 穩定在設定范圍,需采取精準管控手段:通過定期排泥調節系統污泥量,排泥量根據進水負荷變化與 MLSS 實時檢測值核算;每日開展 MLSS 檢測,動態監控濃度變化:若 MLSS 異常升高,及時增加排泥量降低污泥濃度;若 MLSS 異常降低,需減少排泥量,同時排查是否存在沉淀池跑泥等污泥流失情況,針對性解決問題。
核心控制指標 3:污泥沉降比(SV??)與污泥體積指數(SVI)控制范圍:污泥沉降性能指標需按污水類型合理設定:污泥沉降比(SV??)的常規控制范圍為 15%-30%;污泥體積指數(SVI)方面,生活污水一般控制在 50-150mL/g,可生化性較差的工業廢水可適當放寬標準,最高不超過 200mL/g。
控制目的:SV??是反映污泥即時沉降能力的直觀指標,SVI 則是綜合評判污泥凝聚性能與沉降性能的核心參數:若 SVI 低于 50mL/g,說明污泥結構過于密實,但微生物活性較弱,可能存在污泥老化問題;若 SVI 高于 150mL/g,表明污泥絮體松散、沉降性能不佳,易引發污泥膨脹,進而導致沉淀池跑泥,影響出水水質。
控制措施:為保障污泥沉降性能穩定,需落實常態化監測與針對性調控:每日檢測 SV??和 SVI 指標,實時掌握污泥狀態;若檢測發現 SVI 過高(出現污泥膨脹跡象),可采取增加曝氣量、投加 PAC 等混凝劑、降低 MLSS 濃度等措施,改善污泥凝聚與沉降性能;若 SVI 過低(判定為污泥老化),則減少排泥量,同時適當提高進水碳源比例,提升污泥微生物活性。
核心控制指標 4:污泥齡(SRT)控制范圍:污泥齡(SRT)需根據工藝目標差異化設定:普通活性污泥法的 SRT 常規控制在 2-5d;針對需強化硝化功能的工藝(因硝化細菌生長繁殖速率緩慢,需保障其在系統內充分積累),SRT 需延長至 10-15d。
控制目的:SRT 的合理管控直接影響硝化效果與污泥活性:若 SRT 過短,硝化細菌難以在系統內穩定留存,會導致硝化反應不充分,氨氮去除效果不佳;若 SRT 過長,污泥會進入老化階段,微生物活性下降,同時污泥沉降性能變差,易引發沉淀池泥水分離困難。
控制措施:為維持 SRT 穩定在目標范圍,需通過精準調控排泥量實現(核心計算公式:SRT = 系統污泥總量 / 每日排泥量):定期核算系統污泥總量(計算公式:污泥總量 = 污泥濃度 MLSS× 反應器有效容積),根據設定的 SRT 目標值反推每日排泥量并動態調整;若需進一步強化硝化效果,可適當減少排泥量,延長污泥在系統內的停留時間,保障硝化細菌的積累。
核心控制指標5:進出水污染物濃度及去除率控制范圍:進水BOD?100-200mg/L、COD 300-500mg/L、NH?-N 20-40mg/L、TP 3-5mg/L;出水BOD?≤10mg/L(一級A標準)、COD≤50mg/L、NH?-N≤5mg/L、TP≤0.5mg/L,對應去除率分別為≥95%、≥90%、≥87.5%、≥90%。
控制目的:直接反映生物處理單元的核心處理效果,是出水達標排放的關鍵保障。
控制措施:每日檢測進出水污染物濃度,若某指標去除率下降,針對性調整控制參數(如BOD?去除率低,增加MLSS或延長HRT;NH?-N去除率低,提高好氧區DO和SRT;TP去除率低,強化厭氧區釋磷條件和好氧區吸磷條件)。
2. 生物膜法系列(以生物接觸氧化池為例)
核心功能:微生物附著在填料表面形成生物膜,通過生物膜的代謝作用降解污染物,兼具活性污泥法和生物濾池的優點,抗沖擊負荷能力強。
核心控制指標 1:溶解氧(DO)控制范圍: 生物膜法系統的溶解氧(DO)濃度需控制在 2-3mg/L,確保生物膜表面獲得充足氧氣,滿足好氧微生物的代謝活動需求。
控制目的: DO 濃度的合理控制直接影響生物膜穩定性與處理效能:若 DO 濃度過低,生物膜內層易因缺氧形成厭氧區,導致生物膜結構松散、脫落,影響污染物降解效果;若 DO 濃度過高,會加速生物膜老化進程,同時增加填料表面生物膜過度堆積的風險,進而引發填料堵塞。
控制措施::為實現穩定供氧與生物膜維護,需采取針對性手段:選用穿孔曝氣或射流曝氣方式,保障池內曝氣均勻,確保生物膜與氧氣充分接觸;依托 DO 在線監測數據動態調整曝氣量,維持 DO 濃度在設定范圍;定期通過反沖洗或強化曝氣沖刷等方式,清理填料表面附著的老化生物膜,避免填料堵塞,保障系統運行通暢
核心控制指標 2:生物膜厚度控制范圍:生物膜厚度需維持在 1-3mm 的最佳區間,該厚度既能保證生物膜內微生物的高活性,又能保障污染物與氧氣的傳質效率,實現高效降解。
控制目的:生物膜厚度直接影響處理效果與系統穩定性:若厚度過薄,膜內微生物總量不足,難以充分降解污水中污染物,導致處理效果不佳;若厚度超過 5mm,生物膜內層易因缺氧形成厭氧環境,引發生物膜脫落,進而造成出水 SS 超標。
控制措施:為維持生物膜厚度在合理范圍,需采取針對性調控手段:定期觀察填料表面生物膜的生長狀態,通過調節水力負荷(控制上升流速為 0.5-1.0m/h)或曝氣強度,利用水流與氣流沖刷作用控制生物膜生長;若監測發現生物膜過厚,可采用階段性加大曝氣量的方式,剝離過量老化的生物膜,恢復其正常厚度與活性。
核心控制指標 3:水力負荷控制范圍:生物膜法系統的水力負荷控制標準為 1.0-3.0m3/(m2?h),實際運行中需結合進水水質特性靈活調整,其中生活污水可按該范圍的中下限取值,確保生物膜生長與處理效果平衡。
控制目的:水力負荷的合理性直接影響生物膜更新效率與穩定性:若水力負荷過低,污水對生物膜的沖刷作用不足,導致生物膜更新緩慢,易出現老化、活性下降的問題;若水力負荷過高,強水流會對生物膜造成過度沖刷,引發生物膜大量脫落,進而影響處理效能與出水水質。
控制措施:為維持水力負荷穩定在設定范圍,需采取以下管控手段:通過調節進水流量精準控制水力負荷,當系統采用多池并聯運行時,需合理分配各池水量,避免單池負荷不均;若進水流量存在大幅波動,應設置調節池暫存污水,緩沖進水負荷沖擊,保障水力負荷穩定。
核心控制指標 4:進出水污染物濃度及去除率控制范圍:生物膜法系統的進出水污染物濃度與去除率控制要求,與活性污泥法基本一致:出水五日生化需氧量(BOD?)需≤10mg/L,化學需氧量(COD)≤50mg/L,氨氮(NH?-N)≤5mg/L;對應污染物去除率分別不低于 90%(BOD?)、85%(COD)、80%(NH?-N)。
控制目的:該指標是直接評判生物膜法處理效能的核心依據,確保出水水質符合相關排放標準,同時通過去除率監測及時掌握系統運行狀態,避免因處理效果下降導致出水超標。
控制措施:為保障污染物去除效果穩定達標,需落實以下管控手段:定期監測進出水污染物濃度,動態跟蹤各指標去除率變化;若發現去除率下降,重點核查生物膜厚度、溶解氧(DO)濃度、水力負荷等關鍵參數是否處于正常范圍,針對性調整優化;若遭遇進水污染物濃度過高的情況,可通過降低進水流量或增加回流比的方式,降低單位時間內生物膜的處理負荷,避免系統沖擊。

四、深度處理單元
深度處理單元的核心作用是去除生物處理單元未徹底降解的污染物,包括殘留 COD、SS、氮、磷及微量有機物等,最終確保出水水質達到更高排放標準(如一級 A 標準、地表水準 IV 類標準),或滿足再生水回用的相關要求。其常見處理單元涵蓋混凝沉淀、過濾、消毒等工藝。
1. 混凝沉淀單元
核心功能:通過投加混凝劑(如PAC、PAM),使污水中細小懸浮物和膠體顆粒凝聚成大絮體,通過沉淀去除,主要去除SS、TP及部分COD。
核心控制指標1:混凝劑投加量控制范圍:PAC(聚合氯化鋁)一般為50-100mg/L;PAM(聚丙烯酰胺)為0.5-2mg/L(根據進水SS和TP濃度調整)。
控制目的:投加量不足,絮凝效果差,SS和TP去除率低;投加量過高,會導致出水COD升高(藥劑本身含少量有機物),增加污泥產量和處理成本。
控制措施:采用燒杯實驗確定最佳投加量,在線監測出水SS和TP,根據監測數據動態調整投加量(如安裝自動投加系統,與出水水質聯動);定期檢查投加設備,避免堵塞或計量不準。
核心控制指標2:pH值控制范圍:6.5-7.5(混凝劑最佳反應pH范圍,PAC在該范圍內絮凝效果最好)。
控制目的:pH過高或過低都會影響混凝劑水解產物的形態,降低絮凝效果。
控制措施:在混凝池前端設置pH調節池,投加酸(如鹽酸)或堿(如氫氧化鈉)調節進水pH;在線監測混凝池內pH值,及時調整藥劑投加量。
核心控制指標3:出水SS及TP控制范圍:出水SS≤5mg/L,TP≤0.3mg/L(一級A標準)。
控制目的:直接反映混凝沉淀效果,是后續過濾單元負荷控制的關鍵。
控制措施:定期檢測出水SS和TP,若不達標,調整混凝劑投加量或pH值;檢查混凝池攪拌強度(快速攪拌100-200r/min,慢速攪拌20-50r/min),確保絮凝充分。
2. 過濾單元(以石英砂濾池為例)
核心功能:進一步去除混凝沉淀后殘留的細小絮體和懸浮物,降低出水SS,同時去除部分COD和細菌,為后續消毒單元創造條件。
核心控制指標1:濾速控制范圍:正常濾速6-10m/h,反沖洗后初期濾速可降至4-6m/h(避免濾層擾動導致出水SS超標)。
控制目的:濾速過高,過濾效果差,雜質易穿透濾層;濾速過低,濾池處理能力不足,增加運行成本。
控制措施:通過調節進水閥控制濾速,多格濾池并聯時均勻分配水量;根據濾池進出水水頭差(一般控制在1.0-1.5m)調整,水頭差過大時及時進行反沖洗。
核心控制指標2:進出水SS及去除率控制范圍:進水SS≤5mg/L,出水SS≤1mg/L,去除率≥80%。
控制目的:反映過濾效果,出水SS直接影響消毒效果(SS過高會吸附消毒劑,降低消毒效率)。
控制措施:定期檢測進出水SS,若出水SS超標,檢查濾速是否過高或濾層是否堵塞,及時進行反沖洗;若反沖洗后仍不達標,檢查濾料是否板結或粒徑分布異常,必要時更換濾料。
核心控制指標3:反沖洗參數控制范圍:反沖洗強度12-15L/(m2·s),反沖洗時間5-8min;若采用氣水聯合反沖洗,氣沖強度30-40L/(m2·s)(時間2-3min),水沖強度8-10L/(m2·s)(時間3-5min)。
控制目的:反沖洗不充分,濾層內雜質無法有效去除,導致過濾效果下降;反沖洗過度,會破壞濾層結構,流失濾料,增加成本。
控制措施:根據濾池水頭差(達到設定值)或運行時間(一般8-12h反沖洗一次)啟動反沖洗;反沖洗后檢查濾層平整度,若出現凹陷需及時補填濾料。
3. 消毒單元(以氯消毒為例)
核心功能:殺滅污水中的病原微生物(細菌、病毒、寄生蟲卵等),防止水體傳播疾病,是污水處理達標排放的最后一道保障。
核心控制指標1:消毒劑投加量控制范圍:液氯投加量3-5mg/L,二氧化氯投加量2-4mg/L(根據進水細菌總數和出水標準調整)。
控制目的:投加量不足,消毒不徹底,出水細菌總數超標;投加量過高,會產生消毒副產物(如余氯、三鹵甲烷),對水環境造成二次污染。
控制措施:在線監測出水余氯含量(作為投加量的反饋指標),一般控制余氯0.3-0.5mg/L;根據進水細菌總數檢測結果調整投加量,避免沖擊負荷導致消毒失效。
核心控制指標2:接觸時間控制范圍:≥30min(從消毒劑投加至出水排放的時間,確保病原微生物被充分殺滅)。
控制目的:接觸時間過短,消毒劑與病原微生物反應不充分,消毒效果差。
控制措施:設計足夠容積的接觸池(接觸池有效容積=進水流量×接觸時間);通過調節出水閘閥控制接觸池內水位,確保停留時間滿足要求;避免進水流量突變,若出現大流量沖擊,啟用應急接觸池。
核心控制指標3:出水細菌總數控制范圍:≤1000個/mL(一級A標準),再生水回用(如綠化、沖廁)需≤100個/mL。
控制目的:直接反映消毒效果,是保障用水安全的關鍵指標。
控制措施:每日檢測出水細菌總數,若超標,檢查消毒劑投加量、接觸時間是否滿足要求,及時調整;若進水含有大量有機物(如SS過高),需強化前序處理單元,降低消毒副產物生成風險。

五、污泥處理處置單元
污水處理過程中會產生大量污泥(包括初沉污泥、剩余活性污泥、化學污泥等),污泥中含有大量有機物、病原體和重金屬,若處理不當會造成二次污染。污泥處理處置單元的核心是減量化、穩定化、無害化和資源化,主要包括濃縮、脫水、厭氧消化等單元。
1. 污泥濃縮單元(以重力濃縮池為例)
核心功能:去除污泥中的自由水,降低污泥含水率,減少后續脫水單元的處理負荷。
核心控制指標 1:進泥含水率與出泥含水率控制范圍:污泥濃縮單元的含水率需按污泥類型差異化控制:進泥方面,初沉污泥含水率控制在 99.2%-99.5%,剩余活性污泥含水率控制在 99.5%-99.8%;出泥(濃縮后污泥)含水率需降至 97%-98%。
控制目的:降低污泥含水率可實現污泥體積的顯著縮減(例如,當含水率從 99.5% 降至 98% 時,污泥體積可減少 75%),進而降低后續脫水設備的運行能耗,同時減少脫水藥劑的投加消耗量,優化污泥處理系統的運行成本與效率。
控制措施:為保障濃縮效果達標,需采取針對性調控手段:通過調節進泥量,將濃縮池水力負荷控制在 0.5-1.0m3/(m2?d) 的合理范圍;定期檢測出泥含水率,若檢測結果偏高,可采取減少進泥量或延長污泥在濃縮池的停留時間(濃縮池水力停留時間 HRT 常規為 12-24h)的方式優化;若污泥在濃縮過程中出現易上浮現象,可投加 PAC 等少量混凝劑,改善污泥沉降性能,提升濃縮效果。
核心控制指標 2:污泥固體負荷控制范圍:污泥固體負荷需按污泥類型差異化設定:活性污泥的固體負荷控制在 20-40kg/(m2?d);初沉污泥因含固率較高,固體負荷可提升至 50-80kg/(m2?d)。
控制目的:固體負荷的合理性直接影響濃縮效果與設備利用率:若固體負荷過高,污泥濃縮不充分,會導致出泥含水率偏高;若固體負荷過低,則會造成濃縮池處理能力閑置,利用率下降。
控制措施:為維持固體負荷穩定在目標范圍,需采取針對性調控手段:根據進泥含固率(初沉污泥含固率 1%-2%,剩余活性污泥含固率 0.5%-1%)動態調整進泥量,確保固體負荷符合對應污泥類型的控制標準;定期清理濃縮池表面浮渣,避免浮渣堆積影響污泥沉降與濃縮效果,保障濃縮單元穩定運行。
2. 污泥脫水單元(以板框壓濾機為例)
核心功能:進一步去除污泥中的間隙水和毛細水,將污泥含水率降至60%-80%,實現污泥減量化,便于后續運輸和處置(如填埋、焚燒、堆肥)。
核心控制指標 1:出泥含水率控制范圍:板框壓濾機的出泥含水率需按污泥類型差異化控制:生活污泥經處理后,含水率一般可降至 60%-70%;含油、含重金屬等難脫水工業污泥,含水率可控制在 70%-80%。
控制目的:出泥含水率是衡量污泥脫水效果的核心指標,其數值直接決定后續污泥處置成本與合規性(例如,填埋處置要求污泥含水率≤60%,焚燒處置要求含水率≤50%)。
控制措施:為保障脫水效果達標,需采取多維度優化手段:精準調控脫水藥劑(PAM)投加量,常規投加量為污泥干重的 0.1%-0.3%,并通過燒杯實驗篩選適配的藥劑類型(陰離子、陽離子或非離子 PAM);優化壓濾機運行參數,控制進料壓力 0.2-0.4MPa、壓榨壓力 0.6-0.8MPa、壓榨時間 2-3h,確保壓濾過程充分;定期清洗或更換濾布,避免濾布堵塞導致過濾阻力增大,影響脫水效率。
核心控制指標 2:泥餅含固率控制范圍:泥餅含固率與含水率呈對應關系,具體控制范圍為 20%-40%(對應含水率 80%-60%)。
控制目的:含固率是直接反映污泥脫水效率的關鍵參數,同時也是污泥運輸、填埋、焚燒等后續環節的重要技術指標,直接影響處置流程的可行性與經濟性。
控制措施;建立常態化監測與調整機制:定期檢測泥餅含固率,若含固率未達標準,重點核查 PAM 投加量是否充足、壓濾壓力與壓榨時間是否符合要求,針對性優化調整;若泥餅出現裂縫、含水率分布不均等問題,檢查濾布平整度與進料均勻性,及時校正設備運行狀態。
核心控制指標 3:濾液水質控制范圍:脫水產生的濾液需滿足以下水質要求:懸浮物(SS)≤200mg/L,化學需氧量(COD)≤500mg/L,此類濾液需回流至污水處理系統進行二次處理。
控制目的:濾液水質可直觀反映脫水過程中污染物的溶出情況,若 SS、COD 等指標異常升高,可能存在污泥過度酸化、藥劑投加比例不當等問題,需及時排查以避免影響整體處理系統水質。
控制措施:強化濾液水質監測與問題處置:定期檢測濾液 SS、COD 濃度,若 SS 超標,檢查濾布是否破損、濾板密封是否嚴密,及時更換破損濾布或維修濾板;若 COD 異常升高,調整污泥 pH 值以避免過度酸化,同時優化脫水工藝參數與藥劑投加方案,降低污染物溶出風險。

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