水工藝處理技術(shù)與設(shè)計

第一篇 總論

第一章　水環(huán)境的污染與防治

第一節(jié)　水資源

第二節(jié)　水污染

第三節(jié)　水體污染防治及污染物總量控制

第二章　水污染與自凈

第一節(jié)　廢水

第二節(jié)　污染物與污染指標(biāo)

第三節(jié)　廢水水質(zhì)與控制標(biāo)準(zhǔn)

第四節(jié)　控制廢水污染的基本途徑

第五節(jié)　水體自凈

第六節(jié)　廢水處理系統(tǒng)

第二篇　城市污水處理

第三章　物理處理技術(shù)

第一節(jié)　格柵

第二節(jié)　沉砂池

第三節(jié)　沉淀

第四章　活性污泥法

第一節(jié)　活性污泥法基本原理

第二節(jié)　活性污泥凈化反應(yīng)影響因素與主要設(shè)計、運(yùn)行參數(shù)

第三節(jié)　反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)

第四節(jié)　運(yùn)行方式與工藝參數(shù)

第五節(jié)　氧化溝

第六節(jié)　厭氧好氧交替法

第七節(jié)　吸附-生物降解法

第八節(jié)　間歇式活性污泥法

第九節(jié)　曝氣的理論基礎(chǔ)

第十節(jié)　曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置

第十一節(jié)　活性污泥反應(yīng)器

第十二節(jié)　工藝設(shè)計

第十三節(jié)　系統(tǒng)的維護(hù)管理

第五章　生物膜法

第一節(jié)　概述

第二節(jié)　生物濾池

第三節(jié)　生物轉(zhuǎn)盤

第四節(jié)　接觸氧化法

第五節(jié)　生物流化床

第六章　厭氧處理技術(shù)

第一節(jié)　厭氧消化池

第二節(jié)　UASB

第三節(jié)　厭氧濾池

第四節(jié)　厭氧反應(yīng)器的新發(fā)展

第五節(jié)　污泥處理

第七章　污水的生物脫氮除磷

第一節(jié)　概述

第二節(jié)　廢水生物脫氮工藝流程

第三節(jié)　廢水生物除磷技術(shù)特征

第四節(jié)　廢水生物脫氮除磷工藝

第五節(jié)　廢水生物脫氮新工藝

第三篇 深度處理與水廠設(shè)計

第八章　深度處理方法與回用

第一節(jié)　混凝沉淀

第二節(jié)　過濾

第三節(jié)　活性炭吸附

第四節(jié)　臭氧氧化

第五節(jié)　膜法

第六節(jié)　微波技術(shù)

第七節(jié)　消毒

第九章　處理廠設(shè)計

第一節(jié)　處理廠工藝流程及總體布置

第二節(jié)　廠內(nèi)排水及給水設(shè)計

第三節(jié)　配水及計量設(shè)備

第四節(jié)　廢水泵房

參考文獻(xiàn)2100433B

本書針對我國水資源缺乏、水污染嚴(yán)重的形勢，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，分析和探討了城鎮(zhèn)

廢水處理方法、處理工藝設(shè)計及方案選擇等若干問題。

全書共分三篇，分別介紹了水資源的特性、污染控制、水處理技術(shù)及相應(yīng)的設(shè)計。本書在材料的收集和整理中，注意融合新技術(shù)的發(fā)展方向，有針對性地逐章分述；在寫作上則盡量從設(shè)計者的角度出發(fā)，因而具有更強(qiáng)的綜合性、目的性、系統(tǒng)性和實用性。

本書可供從事廢水處理及其資源化的工程技術(shù)人員、科研設(shè)計人員、管理人員閱讀使用，也可供高等院校給水排水、環(huán)境工程專業(yè)的師生學(xué)習(xí)參考。

該書具體介紹了煤礦礦井水處理利用的原則、途徑和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，全面闡述了煤礦礦井水的水質(zhì)特征、成因和類別，詳細(xì)論述了有關(guān)各種處理的工藝技術(shù)方法和設(shè)施（澄清去濁、除鹽降硬、中和去酸，去除鐵、錳、氟等），并以設(shè)計舉例的形式深入介紹了各類常用處理工藝設(shè)施（混凝、沉淀、過濾、消毒、曝氣、離子交換、電滲析以及反滲透等）以及處理廠（站）的設(shè)計計算原則、內(nèi)容、方法和要求。該書還列出了我國部分已建的煤礦礦井水處理利用工程的一些基本資料，供相關(guān)單位調(diào)研、考察、參觀和設(shè)計建設(shè)參考。

預(yù)處理單元用于城市廢水的預(yù)處理工藝可以有：粗篩（格柵），中篩，破碎，測流，泵提升，除渣，預(yù)曝氣，浮選，絮凝及化學(xué)處理。

生活污水處理一般不用浮選，絮凝和化學(xué)處理。這類方法的采用有時決定于城市廢水中的工業(yè)廢水。浮選法用于去除細(xì)小懸浮物，抽脂和脂肪，在一個單獨的單元中或在一個除油脂，有時除渣的預(yù)曝氣池中進(jìn)行。如果石油工業(yè)及肉類加工廠有適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，則城市處理廠可不要浮選單元。高強(qiáng)度的城市廢水可采用加化學(xué)劑或不加化學(xué)劑的絮凝法來提高初級處理效果和防止二級處理工藝的超負(fù)荷。有時對原廢水加氯以控制氣味和改善廢水的沉淀性質(zhì)。預(yù)處理單元布置的變化決定于原廢水的特性，下步的處理工藝和采用的預(yù)處理單元。有一些是經(jīng)常適用于單元布置的一般原則。格網(wǎng)用于保護(hù)水泵并防止固體在沉渣池或計量槽中結(jié)垢。小處理廠正常在恒速提升泵前放一巴氏計量槽。在大處理廠或采用變速泵之處，計量槽可以放在水泵之后。在大多數(shù)獨立生活污水廠沉渣池是放在提升泵之后的，但當(dāng)預(yù)見泥渣負(fù)荷量大時沉渣池應(yīng)放在泵前。

初級處理單元 初級處理為沉淀，然而，普通習(xí)慣所謂的初級處理則包括預(yù)處理工藝。所有大城市處理廠都采用原污水沉淀法，且必須設(shè)在常規(guī)生物濾池之前?？梢杂猛耆旌匣钚晕勰喾ㄌ幚砦唇?jīng)沉淀的原廢水，然而由于污泥處置和運(yùn)行成本的原因，這類工藝只有小城鎮(zhèn)使用。

二級處理單元 生物二級處理采用活性污泥法，生物濾池或穩(wěn)定塘。在新的污水處理廠設(shè)計中，高負(fù)荷生物濾池已廣泛地取代了低負(fù)荷生物濾池，而完全混合性污泥法正在取代常規(guī)活性污泥法。穩(wěn)定塘一般只限于小城鎮(zhèn)使用。

在大型處理廠方面，高負(fù)荷生物過濾和完全混合活性污泥是當(dāng)前用于二級處理的最常見的兩種方法。生物濾池的優(yōu)點是易于操作，能夠接受突變的負(fù)荷與超負(fù)荷而不致引起完全失效。完全混合活性污泥法能承受突變的負(fù)荷但在長期超負(fù)荷下會失效。例如當(dāng)生物濾池的BOD負(fù)荷自設(shè)計負(fù)荷45磅/1000英尺3/天（R=1）增至90磅/1000英尺3/天（R=2），效率自77%降低至70%。一個活性污泥單元受到同樣程度的超負(fù)荷時，會因污泥膨脹和在出水中損失活性污泥固體而失效。去除BOD的效率由90%降至50%以下。

完全混合活性污泥法的優(yōu)點是去除BOD的效率高，能處理高強(qiáng)度廢水和對將來轉(zhuǎn)變到高級處理有適應(yīng)性。就一具有300毫克/升可沉淀BOD的強(qiáng)廢水的二級處理來說，活性污泥二級處理可去除BOD至少90%，其出水BOD等于或小于30毫克/升。單級高負(fù)荷生物濾池只能去除BOD77%或更少，結(jié)果其出水BOD約為70毫克/升。為使去除BOD效率可與活性污泥法相比，則需要兩級過濾。

污泥處置 初次沉淀和二次生物絮凝法將廢水有機(jī)物濃縮成污泥的體積遠(yuǎn)較所處理的廢水體積為小。但處置積累的廢污泥則是廢水處理中一個主要經(jīng)濟(jì)因素。污泥加工設(shè)備的一次投資約為處理廠投資的三分之一。自生物濾池出水澄清出來的沉淀固體，或剩余活性污泥，常送回到處理廠的首部使與初級污泥一起清除。生污泥可以儲存在初次沉淀池底部等待處理或抽送至一個調(diào)蓄池儲存，抽取的污泥可在一個濃縮池內(nèi)濃縮，濃縮池通常為重力式單元，放在污泥加工之前。剩余活性污泥是同抽出后的，初次污泥混合的。在系統(tǒng)布置中，普通采用一個調(diào)蓄池連同一個污泥濃縮池。剩余活性污泥在加工之前可以單獨濃縮也可采用混合污泥濃縮的方法。

加工和處置污泥的各種方法普通的污泥加工方法為厭氣消化和真空過濾，經(jīng)常用離心和濕燒法。常規(guī)處置方法有填埋、焚化、制造土壤改良劑和船運(yùn)投海等。在沿海城．市，船運(yùn)投海往往是最經(jīng)濟(jì)的，而如果有地面時，填埋法則是習(xí)慣采用的。焚化法雖然較貴，但往往是城市區(qū)域內(nèi)唯一可行的處置方法。

一個城市處理廠必須仔細(xì)考慮所有可能的污泥處置工藝。選擇最好的方法應(yīng)是最經(jīng)濟(jì)又適當(dāng)照顧環(huán)境條件的工藝，必須注意這樣一些因素，如車運(yùn)加工后的污泥通過住宅區(qū)、填埋地區(qū)將來的利用，地下水污染、空氣污染、其它潛在的公共衛(wèi)生危害和風(fēng)景問題等。

氯化在尾閭水域用作游覽或給水水源之處，對二級處理廠出水進(jìn)行消毒是普通實行的方法。有幾個州起初規(guī)定只在水域游覽季節(jié)對處理廠出水進(jìn)行消毒，現(xiàn)要求全年消毒。有的州未作任何此類規(guī)定。

除磷與除氮近些年內(nèi)，在發(fā)展廢水處理廠中可行的除磷方法方面進(jìn)行了許多研究工作。在發(fā)展除氮和水完全回收的方法方面也作了研究。有幾個除磷的中間試驗廠和小規(guī)模生產(chǎn)性處理廠在運(yùn)行中，但作為設(shè)計大型設(shè)備的先例來說經(jīng)驗資料還是有限的。雖然水質(zhì)準(zhǔn)據(jù)規(guī)定了磷和氮的限度，但大規(guī)模應(yīng)用去除營養(yǎng)素的方法還是將來的事情。

城鎮(zhèn)的規(guī)模對小城鎮(zhèn)來說，在選擇廢水處理工藝中起主導(dǎo)作用偽是運(yùn)行的管理、控制和如何處置污泥。不用處置污泥（穩(wěn)定塘），或只要偶爾抽取污泥（延時曝氣）的方法對小村莊和分區(qū)是優(yōu)越的。較大的市鎮(zhèn)往往采用需要較多控制及維修的系統(tǒng)，即接觸穩(wěn)定和氧化溝的處理廠。許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)已不再為人樂用，例如隱化池和其他一些根據(jù)獨特的當(dāng)?shù)貤l件所選用的類型。

生物濾池處理廠中的處理單元系列有獨立洗渣槽的斗底沉渣池，初次沉淀池，生物濾池，有重力回流至原廢水濕井循環(huán)管線的最終沉淀池，處理污泥的單級消化池及干化床?；亓髦猎瓘U水濕井的有以下廢水：洗渣槽的隘流，最終沉淀池的回流污泥，干化場的排泄水和消化池的澄清液。處理廠可在進(jìn)水檢查井或在生物濾池之后設(shè)超越管。

活性污泥廠處理單元系列機(jī)械清理的格網(wǎng)和一個將切碎固體送回原廢水的破碎器，有備用煤氣機(jī)組的恒速與變速提升泵，巴氏計量槽，有獨立洗渣器的澄清池型曝氣沉渣池，初次沉淀池，完全混合活性污泥二級處理池及剩余污泥到濕井的重力回流管線，自污泥調(diào)蓄池出來的生污泥真空過濾器和處置濾餅的填埋場地。真空過濾器的濾出液回流至濕井。由于廢水管埋深的關(guān)系，原廢水在濕井前不能由重力流超越。對兩面三刀臺提升泵設(shè)有備用煤氣機(jī)組，可在電源事故時運(yùn)行。在提升泵站之后和在初次沉淀池之后設(shè)有超越管線。

中水回用處理工藝根據(jù)污水水質(zhì)、水量以及回用的水質(zhì)和水量要求，綜合考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)，確定最佳處理工藝。常用處理工藝以污水二級生化處理加三級深度處理單元為主。不同的水質(zhì)要求，處理工藝亦不同。

生物接觸氧化法