新乡市绿丰环保工程有限公司致力于食品行业污水处理,有12年的食品污水处理经验,并拥47有项自主研发专利,2000㎡高难度工业废水研究中心,有丰富的食品行业污水处理经验。


微信公众号
网站导航

新闻资讯

环保洞察
(超详细)污水处理系统各处理单元核心控制规范
2025-11-25阅读量:87

一、预处理单元

预处理单元的核心作用是清除污水中的大块杂质、漂浮物与砂粒等污染物,以此保护水泵、曝气器等后续处理设备,减轻设备的磨损与堵塞问题,为后续处理单元打造稳定的进水环境,该单元主要由格栅和沉砂池两大关键部分构成。


1. 格栅单元

格栅是污水进入处理系统的第一道屏障,用于截留污水中粒径较大的悬浮物和漂浮物,如树枝、塑料袋、布料等。


核心控制指标 1:栅渣量控制范围:栅渣量需结合进水水质特性灵活调整:生活污水的栅渣量通常控制在 0.1-0.3m³/1000m³ 污水;工业废水则需依据行业类型差异化设定,例如食品加工废水因杂质含量较高,栅渣量可达到 0.5-1.0m³/1000m³ 污水。

控制目的:栅渣量是评估格栅截留效果的关键指标:若栅渣量过低,可能是格栅间隙偏大或清理不及时,导致大块杂质未被有效截留而流入后续处理单元;若栅渣量过高,则需排查进水是否存在异常情况(如大量外来垃圾混入污水)。

控制措施:需建立格栅定期维护机制:机械格栅应设定科学的运行周期,优先采用栅前栅后水位差自动控制模式,且水位差需控制在 0.3m 以内;同时定期检查格栅间隙状态,防止因设备腐蚀、变形导致间隙扩大,影响截留效果。


核心控制指标 2:过栅流速控制范围:过栅流速需根据污水类型合理设定:生活污水的过栅流速通常控制在 0.6-1.0m/s;工业废水可结合水质情况适当调整,一般取值 0.8-1.2m/s,对于杂质含量较高的工业废水,建议取流速上限,以此避免重质杂质在格栅区域沉积。

控制目的:过栅流速的稳定控制直接影响格栅运行效果:若流速过低,污水中砂粒等重质杂质易在格栅前方沉积,进而堵塞进水渠道;若流速过高,则会削弱格栅对杂质的截留能力,导致部分小粒径杂质穿过格栅进入后续处理单元。

控制措施:为保障过栅流速符合要求,需采取以下控制手段:一是通过调节进水闸阀精准控制污水流量,维持过栅流速稳定在设定范围;二是定期清理格栅前沉积的杂质,防止因渠道断面被占用而导致流速异常波动。


2. 沉砂池单元

沉砂池的核心功能是分离污水中石英砂、砾石等密度较大的无机砂粒,防止这类杂质在后续处理构筑物内沉积,避免造成设备磨损或破坏污泥沉降性能;其常见形式有平流式、旋流式、曝气沉砂池等,不同类型沉砂池的具体控制指标存在一定差异。


核心控制指标 1:水力停留时间(HRT)控制范围:不同类型沉砂池的水力停留时间(HRT)需差异化设定:平流式沉砂池的 HRT 控制在 20-30s;旋流式沉砂池为 10-20s;曝气沉砂池则需维持 2-5min 的停留时间。

控制目的:水力停留时间直接决定砂粒去除效果与污泥处理难度:若停留时间过短,污水中的砂粒尚未充分沉降便随水流排出,会导致砂粒去除效果不佳;若停留时间过长,可能造成有机颗粒与砂粒共同沉积,进而增加后续污泥处理的难度。

控制措施:为保障 HRT 稳定在设定范围,需采取以下措施:一是通过调节出水闸阀控制池内水位,结合进水流量的动态变化,实时维持稳定的水力停留时间;二是定期校核进水流量与池容的匹配程度,避免因污水负荷波动过大导致 HRT 偏离控制标准。


核心控制指标 2:曝气量(仅限曝气沉砂池)控制范围:曝气沉砂池的曝气量需严格把控,常规控制标准为 0.1-0.2m³ 空气 /m³ 污水;也可采用溶解氧(DO)间接调控的方式,确保池内 DO 浓度稳定维持在 1-2mg/L。

控制目的:合理控制曝气量是保障曝气沉砂池运行效果的关键:适量曝气能促使污水形成旋流状态,助力有机颗粒与砂粒高效分离,同时可抑制厌氧菌繁殖,避免砂粒因附着微生物而产生异味;若曝气量过大,易导致已沉降的砂粒重新悬浮,削弱砂粒去除效果;若曝气量过小,则无法实现有机颗粒与砂粒的有效分离,影响处理效率。

控制措施:为确保曝气量符合要求,需采取以下管控手段:一是通过调节曝气阀门精准控制曝气量,同时安装 DO 在线监测仪进行实时监控,依据监测数据动态调整曝气量大小;二是定期对曝气装置进行检查维护,及时排查并解决曝气不均等问题,保障池内曝气效果均匀稳定。


核心控制指标 3:砂粒去除率控制范围:砂粒去除率需满足明确标准,针对粒径≥0.2mm 的砂粒,一般要求去除率不低于 90%。

控制目的:砂粒去除率是直接评判沉砂池处理效果的核心指标:若去除率未达标,会导致未被去除的砂粒进入后续处理单元,加剧水泵叶轮、曝气器膜片等设备的磨损程度,影响设备使用寿命与运行稳定性。

控制措施:为保障砂粒去除率符合要求,需做好以下管控:定期检测沉砂池进出水的砂粒含量,动态跟踪去除率变化;若发现去除率下降,需及时排查水力停留时间是否合理、曝气沉砂池曝气量是否达标或池内流态是否异常,并针对性调整;同时定期清理池底积砂,常规情况下每日排砂 1-2 次,每次排砂时长控制在 5-10min。


ScreenShot_2025-11-25_101400_665


二、一级处理单元

以物理沉淀为核心的一级处理,通过初沉池截留污水中大部分可沉降悬浮固体(SS)和部分胶体物质,在此过程中还能同步去除 20%-30% 的化学需氧量(COD)及 10%-20% 的五日生化需氧量(BOD₅),为后续生物处理单元减轻处理压力,保障系统高效运行。

初沉池单元(含平流式、竖流式、辐流式)


核心控制指标 1:表面负荷控制范围:表面负荷需结合污水类型与水质特性差异化设定:生活污水的表面负荷常规控制在 1.0-2.0m³/(m²・h);工业废水则需根据悬浮固体(SS)浓度灵活调整,例如造纸、印染等含高浓度 SS 的工业废水,表面负荷可下调至 0.8-1.5m³/(m²・h)。

控制目的:表面负荷是衡量初沉池处理能力的核心参数,其取值直接影响处理效果与运行经济性:若表面负荷过高,会导致池内水流上升速度过快,污水中可沉降 SS 来不及充分沉降便随出水排出,造成出水 SS 超标;若表面负荷过低,则会导致池容利用率不足,进而增加污水处理设施的建设投资与运行成本。

控制措施:为保障表面负荷稳定在设定范围,需采取以下管控手段:当采用多池并联运行模式时,根据进水流量的动态变化,合理调整投入运行的池体数量,确保单池表面负荷维持稳定;定期核算进水流量与池体有效表面积的匹配程度,避免因流量波动导致初沉池超负荷运行,影响处理效果。


核心控制指标 2:水力停留时间(HRT)控制范围:不同类型初沉池的水力停留时间(HRT)需针对性设定:平流式初沉池的 HRT 控制在 1.5-2.0h;竖流式初沉池为 1.0-1.5h;辐流式初沉池则需维持 1.5-2.5h 的停留时间。

控制目的:水力停留时间直接影响悬浮固体(SS)的沉降效果与出水水质:若停留时间过短,污水中的 SS 尚未充分沉降便排出,会导致出水 SS 超标;若停留时间过长,已沉降至池底的污泥可能因水力扰动等因素重新悬浮,进而影响出水水质稳定性。

控制措施:为保障 HRT 稳定在设定范围,需采取以下管控措施:一是通过调节出水堰高度控制池内水位,结合进水流量的变化动态调整,维持稳定的水力停留时间;二是避免进水流量出现大幅突变,若遭遇冲击负荷,可通过减少出水流量等方式适当延长停留时间,确保 SS 充分沉降。


核心控制指标 3:进出水 SS 及去除率控制范围:进出水 SS 浓度与去除率需按污水类型差异化管控:生活污水进水 SS 通常为 150-300mg/L,要求出水 SS 控制在 30-50mg/L,且 SS 去除率不低于 70%;工业废水需结合对应行业标准调整,例如化工废水的出水 SS 可设定为 50-100mg/L,去除率需达到 60% 以上。

控制目的:SS 去除率是评判初沉池处理效果的核心考核指标,其达标情况直接关联后续生物处理单元的运行负荷:若初沉池出水 SS 浓度过高,会导致生物反应器内混合液悬浮固体(MLSS)异常升高,进而影响池内曝气效率,干扰微生物正常代谢活动,降低生物处理系统的整体处理效能。

控制措施:为保障 SS 去除效果稳定达标,需落实以下管控手段:定期监测进出水 SS 浓度,动态跟踪去除率变化;若发现去除率下降,需及时核查表面负荷、水力停留时间等关键参数是否处于正常范围,并针对性调整,同时及时清理池底积泥(常规排泥周期为每 2-4 小时 1 次,或根据污泥界面计显示的泥位数据控制,泥位一般维持在池深的 1/3-1/2 区间);若遭遇进水 SS 浓度突然升高的情况,应及时启动应急池暂存污水,避免高浓度 SS 对初沉池及后续处理单元造成冲击负荷。


核心控制指标 4:排泥浓度控制范围:排泥浓度需维持在合理区间,常规控制标准为 10000-20000mg/L,换算后即 1%-2% 的浓度水平。

控制目的:排泥浓度的稳定控制直接影响污泥后续处理效率与设施运行稳定性:若排泥浓度过低,污泥含水率偏高,会显著增加后续污泥浓缩单元的处理负荷,提升处理成本;若排泥浓度过高,则易造成排泥管道堵塞,且可能导致池底积泥出现板结现象,影响初沉池正常运行。

控制措施:为确保排泥浓度符合要求,需采取以下管控手段:通过调节排泥阀的开启度及排泥时长,精准控制排泥浓度;配套安装污泥浓度计进行实时监测,根据监测数据动态优化调整;定期对排泥管道进行冲洗维护(常规频次为每周 1-2 次),及时清除管道内残留污泥,避免堵塞问题发生。


ScreenShot_2025-11-25_103533_057


三、生物处理单元

作为决定出水水质的关键环节,生物处理单元是污水处理的核心所在。它通过微生物的代谢作用,对污水中可生化的有机物(BOD₅、COD)以及氮、磷等污染物进行降解转化,最终生成无害的 CO₂、N₂和污泥。目前主流工艺包括活性污泥法(如 A/O、A²/O、SBR 等)与生物膜法(如生物滤池、生物接触氧化池等),各类工艺的控制指标侧重点存在差异。


1. 活性污泥法系列(以A²/O工艺为例,涵盖厌氧、缺氧、好氧三个分区)

(1)厌氧区

核心作用:一方面实现磷的释放,为后续好氧区的磷吸收过程奠定基础;另一方面降解部分有机物,为缺氧区的反硝化反应提供所需碳源。


核心控制指标 1:溶解氧(DO)控制范围:厌氧区的溶解氧(DO)浓度需严格管控,控制标准为≤0.2mg/L。

控制目的:聚磷菌释放磷的过程必须在厌氧环境下进行,因此 DO 浓度的控制至关重要:若 DO 浓度过高,会抑制聚磷菌的厌氧代谢活性,导致其释磷不充分,进而影响后续好氧区的磷吸收效果;若 DO 浓度过低,则可能引发厌氧菌过度繁殖,产生异味污染物,影响处理系统运行环境。

控制措施:为维持厌氧区低氧环境,需采取以下管控手段:一是严格限制厌氧区曝气操作(常规情况下不进行曝气),避免好氧区混合液回流时带入过量氧气;二是若监测发现 DO 浓度超标,需核查混合液回流比是否过大,及时调整回流参数,或适当增加厌氧区搅拌强度(搅拌以维持污泥悬浮状态为限,避免搅拌过程中引入空气)。


心控制指标 2:水力停留时间(HRT)控制范围:厌氧区的水力停留时间(HRT)需控制在 1-2h 的合理区间内。

控制目的:HRT 的精准把控直接影响工艺脱氮除磷效果:若停留时间过短,聚磷菌无法充分完成释磷过程,会影响后续好氧区吸磷效率;若停留时间过长,污水中的碳源会被过度消耗,导致缺氧区反硝化反应因碳源不足而效果受限。

控制措施:为保障 HRT 稳定达标,需采取以下管控手段:根据进水流量的动态变化,通过调节厌氧区出水闸阀控制池内水位,确保水力停留时间维持在设定范围;若监测发现进水碳源含量不足,可在厌氧区前端投加乙酸钠等外碳源,补充反硝化所需碳源,避免因碳源匮乏影响整体处理效果。


核心控制指标 3:污泥浓度(MLSS)控制范围:厌氧区的污泥浓度(MLSS)需与好氧区保持一致,常规控制范围为 3000-5000mg/L。

控制目的:MLSS 浓度直接影响聚磷菌的释磷效能与厌氧区传质效率:若 MLSS 过低,厌氧区内聚磷菌数量不足,会导致释磷反应不充分,影响后续吸磷效果;若 MLSS 过高,则会使厌氧区混合液黏度增大,污染物与微生物之间的传质效率下降,进而削弱厌氧代谢效果。

控制措施:为维持厌氧区 MLSS 稳定,需采取以下管控手段:通过调控好氧区的排泥量,间接控制整个活性污泥系统的污泥浓度,确保厌氧区污泥浓度符合设定标准;定期检测厌氧区污泥的沉降性能(以 SVI 指标为核心),实时监控污泥状态,及时采取针对性措施,避免发生污泥膨胀现。


(2)缺氧区

核心作用:反硝化细菌以碳源为能量来源,将污水中的硝态氮(NO₃⁻-N)转化为氮气(N₂),从而达成脱氮目标;与此同时,污水中的有机物也会得到进一步降解。


核心控制指标 1:溶解氧(DO)控制范围:缺氧区的溶解氧(DO)浓度需严格控制在 0.2-0.5mg/L 的低氧区间内。

控制目的:该浓度区间的核心作用是抑制好氧菌活性,为反硝化细菌的代谢活动创造适宜环境:若 DO 浓度过高,会导致硝态氮被进一步氧化为硝酸盐,直接影响脱氮效果;若 DO 浓度过低,则反硝化细菌的代谢过程会受到限制,导致反硝化反应不彻底,氮污染物去除率下降。

控制措施:为维持稳定的低氧环境,需采取针对性管控手段:缺氧区通常不单独设置曝气装置,依靠好氧区混合液回流自然带入少量氧气;若监测发现 DO 浓度低于控制下限,可开启微量曝气(如将曝气器曝气量调节至 10%-20%)补充氧气;若 DO 浓度高于控制上限,则需适当降低好氧区混合液回流比,减少带入缺氧区的氧气量。


核心控制指标 2:碳氮比(C/N)控制范围:碳氮比(C/N)需满足反硝化反应需求,控制标准为≥5(此处 C/N 指进水五日生化需氧量(BOD₅)与总氮(TN)的比值)。

控制目的:碳源是反硝化细菌代谢活动的核心能量来源,C/N 比值的合理性直接影响脱氮效果与后续工艺运行:若 C/N 过低,反硝化细菌因碳源供给不足,会导致反硝化反应不彻底,最终造成出水 TN 超标;若 C/N 过高,污水中过量有机物无法在缺氧区完全降解,会增加后续好氧区的处理负荷,影响整体工艺运行效率。

控制措施:为维持适宜的 C/N 比值,需采取针对性调控手段:定期监测进水 BOD₅与 TN 浓度,精准核算碳氮比;若检测发现 C/N 未达到要求,可在缺氧区前端投加乙酸钠、葡萄糖等外碳源,投加量根据系统缺氮量计算,常规情况下每去除 1g TN 需补充 3-5g BOD₅当量的碳源;若处理高浓度工业废水,可采用与生活污水混合处理的方式,通过生活污水中的有机碳源调节整体 C/N 比值,保障反硝化反应高效进行。


核心控制指标 3:硝态氮去除率控制范围:硝态氮去除率需达到明确标准,一般要求不低于 80%,对应缺氧区出水硝态氮(NO₃⁻-N)浓度≤5mg/L,具体控制值可根据项目出水水质标准灵活调整。

控制目的:硝态氮去除率是直接评判缺氧区脱氮效果的核心指标:若去除率未达标,会导致大量硝态氮随水流进入好氧区,造成好氧区硝态氮积累,进而削弱整个污水处理系统的综合脱氮效率,影响最终出水 TN 达标。

控制措施:硝态氮去除率的稳定需结合碳氮比(C/N)与溶解氧(DO)协同控制:若监测发现去除率下降,首先排查缺氧区碳源供给是否充足、DO 浓度是否超出控制范围(0.2-0.5mg/L);针对问题及时调整,如增加外碳源投加量补充碳源,或优化混合液回流比(常规控制在 200%-400%),确保反硝化反应高效推进。


(3)好氧区

核心功能:聚磷菌吸收磷(过量吸磷);好氧微生物降解有机物(BOD₅、COD);硝化细菌将氨氮(NH₃-N)转化为硝态氮(NO₃⁻-N),是系统除磷、降解有机物和硝化的核心区域。


核心控制指标 1:溶解氧(DO)控制范围:好氧区需按功能分段设定 DO 控制标准:有机物降解段的 DO 浓度控制在 2-3mg/L;硝化段因硝化细菌为好氧菌,对氧气需求更高,DO 浓度需维持在 3-4mg/L。

控制目的:DO 浓度的合理管控直接影响好氧区多项处理效能:若 DO 浓度过低,不仅会导致有机物降解不彻底,还会阻碍硝化反应(氨氮难以转化为硝态氮),同时削弱聚磷菌的吸磷效果;若 DO 浓度过高,会造成曝气能耗不必要的增加,且可能加速污泥老化,影响污泥活性与沉降性能。

控制措施:为实现分区域精准控氧,需采取以下管控手段:在好氧区不同功能段安装 DO 在线监测仪,实时掌握各区域 DO 浓度变化,确保硝化段曝气量高于有机物降解段;通过调节曝气风机运行频率或曝气阀门开启度,依据 DO 实时监测数据动态优化曝气量;定期对曝气装置(如曝气盘、曝气管)进行检查维护,及时更换损坏部件,保障池内曝气均匀,避免出现氧气供给不足的死水区。


核心控制指标 2:污泥浓度(MLSS)控制范围:污泥浓度(MLSS)需结合污水可生化性差异化设定:生活污水的 MLSS 常规控制在 3000-5000mg/L;对于可生化性较差的工业废水,为保障处理效果,可将 MLSS 提升至 5000-8000mg/L。

控制目的:MLSS 浓度直接影响好氧区处理效能与后续泥水分离效果:若 MLSS 过低,系统内微生物总量不足,无法充分降解有机物、完成硝化与吸磷反应,导致处理效果不佳;若 MLSS 过高,会使混合液黏度增大,阻碍氧气传递,降低曝气效率,同时增加沉淀池泥水分离难度,易引发出水 SS 超标问题。

控制措施:为维持 MLSS 稳定在设定范围,需采取精准管控手段:通过定期排泥调节系统污泥量,排泥量根据进水负荷变化与 MLSS 实时检测值核算;每日开展 MLSS 检测,动态监控浓度变化:若 MLSS 异常升高,及时增加排泥量降低污泥浓度;若 MLSS 异常降低,需减少排泥量,同时排查是否存在沉淀池跑泥等污泥流失情况,针对性解决问题。


核心控制指标 3:污泥沉降比(SV₃₀)与污泥体积指数(SVI)控制范围:污泥沉降性能指标需按污水类型合理设定:污泥沉降比(SV₃₀)的常规控制范围为 15%-30%;污泥体积指数(SVI)方面,生活污水一般控制在 50-150mL/g,可生化性较差的工业废水可适当放宽标准,最高不超过 200mL/g。

控制目的:SV₃₀是反映污泥即时沉降能力的直观指标,SVI 则是综合评判污泥凝聚性能与沉降性能的核心参数:若 SVI 低于 50mL/g,说明污泥结构过于密实,但微生物活性较弱,可能存在污泥老化问题;若 SVI 高于 150mL/g,表明污泥絮体松散、沉降性能不佳,易引发污泥膨胀,进而导致沉淀池跑泥,影响出水水质。

控制措施:为保障污泥沉降性能稳定,需落实常态化监测与针对性调控:每日检测 SV₃₀和 SVI 指标,实时掌握污泥状态;若检测发现 SVI 过高(出现污泥膨胀迹象),可采取增加曝气量、投加 PAC 等混凝剂、降低 MLSS 浓度等措施,改善污泥凝聚与沉降性能;若 SVI 过低(判定为污泥老化),则减少排泥量,同时适当提高进水碳源比例,提升污泥微生物活性。


核心控制指标 4:污泥龄(SRT)控制范围:污泥龄(SRT)需根据工艺目标差异化设定:普通活性污泥法的 SRT 常规控制在 2-5d;针对需强化硝化功能的工艺(因硝化细菌生长繁殖速率缓慢,需保障其在系统内充分积累),SRT 需延长至 10-15d。

控制目的:SRT 的合理管控直接影响硝化效果与污泥活性:若 SRT 过短,硝化细菌难以在系统内稳定留存,会导致硝化反应不充分,氨氮去除效果不佳;若 SRT 过长,污泥会进入老化阶段,微生物活性下降,同时污泥沉降性能变差,易引发沉淀池泥水分离困难。

控制措施:为维持 SRT 稳定在目标范围,需通过精准调控排泥量实现(核心计算公式:SRT = 系统污泥总量 / 每日排泥量):定期核算系统污泥总量(计算公式:污泥总量 = 污泥浓度 MLSS× 反应器有效容积),根据设定的 SRT 目标值反推每日排泥量并动态调整;若需进一步强化硝化效果,可适当减少排泥量,延长污泥在系统内的停留时间,保障硝化细菌的积累。


核心控制指标5:进出水污染物浓度及去除率控制范围:进水BOD₅100-200mg/L、COD 300-500mg/L、NH₃-N 20-40mg/L、TP 3-5mg/L;出水BOD₅≤10mg/L(一级A标准)、COD≤50mg/L、NH₃-N≤5mg/L、TP≤0.5mg/L,对应去除率分别为≥95%、≥90%、≥87.5%、≥90%。

控制目的:直接反映生物处理单元的核心处理效果,是出水达标排放的关键保障。

控制措施:每日检测进出水污染物浓度,若某指标去除率下降,针对性调整控制参数(如BOD₅去除率低,增加MLSS或延长HRT;NH₃-N去除率低,提高好氧区DO和SRT;TP去除率低,强化厌氧区释磷条件和好氧区吸磷条件)。


2. 生物膜法系列(以生物接触氧化池为例)

核心功能:微生物附着在填料表面形成生物膜,通过生物膜的代谢作用降解污染物,兼具活性污泥法和生物滤池的优点,抗冲击负荷能力强。


核心控制指标 1:溶解氧(DO)控制范围: 生物膜法系统的溶解氧(DO)浓度需控制在 2-3mg/L,确保生物膜表面获得充足氧气,满足好氧微生物的代谢活动需求。

控制目的: DO 浓度的合理控制直接影响生物膜稳定性与处理效能:若 DO 浓度过低,生物膜内层易因缺氧形成厌氧区,导致生物膜结构松散、脱落,影响污染物降解效果;若 DO 浓度过高,会加速生物膜老化进程,同时增加填料表面生物膜过度堆积的风险,进而引发填料堵塞。

控制措施::为实现稳定供氧与生物膜维护,需采取针对性手段:选用穿孔曝气或射流曝气方式,保障池内曝气均匀,确保生物膜与氧气充分接触;依托 DO 在线监测数据动态调整曝气量,维持 DO 浓度在设定范围;定期通过反冲洗或强化曝气冲刷等方式,清理填料表面附着的老化生物膜,避免填料堵塞,保障系统运行通畅


核心控制指标 2:生物膜厚度控制范围:生物膜厚度需维持在 1-3mm 的最佳区间,该厚度既能保证生物膜内微生物的高活性,又能保障污染物与氧气的传质效率,实现高效降解。

控制目的:生物膜厚度直接影响处理效果与系统稳定性:若厚度过薄,膜内微生物总量不足,难以充分降解污水中污染物,导致处理效果不佳;若厚度超过 5mm,生物膜内层易因缺氧形成厌氧环境,引发生物膜脱落,进而造成出水 SS 超标。

控制措施:为维持生物膜厚度在合理范围,需采取针对性调控手段:定期观察填料表面生物膜的生长状态,通过调节水力负荷(控制上升流速为 0.5-1.0m/h)或曝气强度,利用水流与气流冲刷作用控制生物膜生长;若监测发现生物膜过厚,可采用阶段性加大曝气量的方式,剥离过量老化的生物膜,恢复其正常厚度与活性。


核心控制指标 3:水力负荷控制范围:生物膜法系统的水力负荷控制标准为 1.0-3.0m³/(m²・h),实际运行中需结合进水水质特性灵活调整,其中生活污水可按该范围的中下限取值,确保生物膜生长与处理效果平衡。

控制目的:水力负荷的合理性直接影响生物膜更新效率与稳定性:若水力负荷过低,污水对生物膜的冲刷作用不足,导致生物膜更新缓慢,易出现老化、活性下降的问题;若水力负荷过高,强水流会对生物膜造成过度冲刷,引发生物膜大量脱落,进而影响处理效能与出水水质。

控制措施:为维持水力负荷稳定在设定范围,需采取以下管控手段:通过调节进水流量精准控制水力负荷,当系统采用多池并联运行时,需合理分配各池水量,避免单池负荷不均;若进水流量存在大幅波动,应设置调节池暂存污水,缓冲进水负荷冲击,保障水力负荷稳定。


核心控制指标 4:进出水污染物浓度及去除率控制范围:生物膜法系统的进出水污染物浓度与去除率控制要求,与活性污泥法基本一致:出水五日生化需氧量(BOD₅)需≤10mg/L,化学需氧量(COD)≤50mg/L,氨氮(NH₃-N)≤5mg/L;对应污染物去除率分别不低于 90%(BOD₅)、85%(COD)、80%(NH₃-N)。

控制目的:该指标是直接评判生物膜法处理效能的核心依据,确保出水水质符合相关排放标准,同时通过去除率监测及时掌握系统运行状态,避免因处理效果下降导致出水超标。

控制措施:为保障污染物去除效果稳定达标,需落实以下管控手段:定期监测进出水污染物浓度,动态跟踪各指标去除率变化;若发现去除率下降,重点核查生物膜厚度、溶解氧(DO)浓度、水力负荷等关键参数是否处于正常范围,针对性调整优化;若遭遇进水污染物浓度过高的情况,可通过降低进水流量或增加回流比的方式,降低单位时间内生物膜的处理负荷,避免系统冲击。


ScreenShot_2025-11-25_105511_981


四、深度处理单元

深度处理单元的核心作用是去除生物处理单元未彻底降解的污染物,包括残留 COD、SS、氮、磷及微量有机物等,最终确保出水水质达到更高排放标准(如一级 A 标准、地表水准 IV 类标准),或满足再生水回用的相关要求。其常见处理单元涵盖混凝沉淀、过滤、消毒等工艺。


1. 混凝沉淀单元

核心功能:通过投加混凝剂(如PAC、PAM),使污水中细小悬浮物和胶体颗粒凝聚成大絮体,通过沉淀去除,主要去除SS、TP及部分COD。

 

核心控制指标1:混凝剂投加量控制范围:PAC(聚合氯化铝)一般为50-100mg/L;PAM(聚丙烯酰胺)为0.5-2mg/L(根据进水SS和TP浓度调整)。

控制目的:投加量不足,絮凝效果差,SS和TP去除率低;投加量过高,会导致出水COD升高(药剂本身含少量有机物),增加污泥产量和处理成本。

控制措施:采用烧杯实验确定最佳投加量,在线监测出水SS和TP,根据监测数据动态调整投加量(如安装自动投加系统,与出水水质联动);定期检查投加设备,避免堵塞或计量不准。


核心控制指标2:pH值控制范围:6.5-7.5(混凝剂最佳反应pH范围,PAC在该范围内絮凝效果最好)。

控制目的:pH过高或过低都会影响混凝剂水解产物的形态,降低絮凝效果。

控制措施:在混凝池前端设置pH调节池,投加酸(如盐酸)或碱(如氢氧化钠)调节进水pH;在线监测混凝池内pH值,及时调整药剂投加量。 


核心控制指标3:出水SS及TP控制范围:出水SS≤5mg/L,TP≤0.3mg/L(一级A标准)。

控制目的:直接反映混凝沉淀效果,是后续过滤单元负荷控制的关键。

控制措施:定期检测出水SS和TP,若不达标,调整混凝剂投加量或pH值;检查混凝池搅拌强度(快速搅拌100-200r/min,慢速搅拌20-50r/min),确保絮凝充分。


2. 过滤单元(以石英砂滤池为例)

核心功能:进一步去除混凝沉淀后残留的细小絮体和悬浮物,降低出水SS,同时去除部分COD和细菌,为后续消毒单元创造条件。


核心控制指标1:滤速控制范围:正常滤速6-10m/h,反冲洗后初期滤速可降至4-6m/h(避免滤层扰动导致出水SS超标)。

控制目的:滤速过高,过滤效果差,杂质易穿透滤层;滤速过低,滤池处理能力不足,增加运行成本。

控制措施:通过调节进水阀控制滤速,多格滤池并联时均匀分配水量;根据滤池进出水水头差(一般控制在1.0-1.5m)调整,水头差过大时及时进行反冲洗。


核心控制指标2:进出水SS及去除率控制范围:进水SS≤5mg/L,出水SS≤1mg/L,去除率≥80%。

控制目的:反映过滤效果,出水SS直接影响消毒效果(SS过高会吸附消毒剂,降低消毒效率)。

控制措施:定期检测进出水SS,若出水SS超标,检查滤速是否过高或滤层是否堵塞,及时进行反冲洗;若反冲洗后仍不达标,检查滤料是否板结或粒径分布异常,必要时更换滤料。


核心控制指标3:反冲洗参数控制范围:反冲洗强度12-15L/(m²·s),反冲洗时间5-8min;若采用气水联合反冲洗,气冲强度30-40L/(m²·s)(时间2-3min),水冲强度8-10L/(m²·s)(时间3-5min)。

控制目的:反冲洗不充分,滤层内杂质无法有效去除,导致过滤效果下降;反冲洗过度,会破坏滤层结构,流失滤料,增加成本。

控制措施:根据滤池水头差(达到设定值)或运行时间(一般8-12h反冲洗一次)启动反冲洗;反冲洗后检查滤层平整度,若出现凹陷需及时补填滤料。


3. 消毒单元(以氯消毒为例)

核心功能:杀灭污水中的病原微生物(细菌、病毒、寄生虫卵等),防止水体传播疾病,是污水处理达标排放的最后一道保障。


核心控制指标1:消毒剂投加量控制范围:液氯投加量3-5mg/L,二氧化氯投加量2-4mg/L(根据进水细菌总数和出水标准调整)。

控制目的:投加量不足,消毒不彻底,出水细菌总数超标;投加量过高,会产生消毒副产物(如余氯、三卤甲烷),对水环境造成二次污染。

控制措施:在线监测出水余氯含量(作为投加量的反馈指标),一般控制余氯0.3-0.5mg/L;根据进水细菌总数检测结果调整投加量,避免冲击负荷导致消毒失效。


核心控制指标2:接触时间控制范围:≥30min(从消毒剂投加至出水排放的时间,确保病原微生物被充分杀灭)。

控制目的:接触时间过短,消毒剂与病原微生物反应不充分,消毒效果差。

控制措施:设计足够容积的接触池(接触池有效容积=进水流量×接触时间);通过调节出水闸阀控制接触池内水位,确保停留时间满足要求;避免进水流量突变,若出现大流量冲击,启用应急接触池。


核心控制指标3:出水细菌总数控制范围:≤1000个/mL(一级A标准),再生水回用(如绿化、冲厕)需≤100个/mL。

控制目的:直接反映消毒效果,是保障用水安全的关键指标。

控制措施:每日检测出水细菌总数,若超标,检查消毒剂投加量、接触时间是否满足要求,及时调整;若进水含有大量有机物(如SS过高),需强化前序处理单元,降低消毒副产物生成风险。


ScreenShot_2025-11-25_110619_018


五、污泥处理处置单元

污水处理过程中会产生大量污泥(包括初沉污泥、剩余活性污泥、化学污泥等),污泥中含有大量有机物、病原体和重金属,若处理不当会造成二次污染。污泥处理处置单元的核心是减量化、稳定化、无害化和资源化,主要包括浓缩、脱水、厌氧消化等单元。


1. 污泥浓缩单元(以重力浓缩池为例)

核心功能:去除污泥中的自由水,降低污泥含水率,减少后续脱水单元的处理负荷。


核心控制指标 1:进泥含水率与出泥含水率控制范围:污泥浓缩单元的含水率需按污泥类型差异化控制:进泥方面,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(浓缩后污泥)含水率需降至 97%-98%。

控制目的:降低污泥含水率可实现污泥体积的显著缩减(例如,当含水率从 99.5% 降至 98% 时,污泥体积可减少 75%),进而降低后续脱水设备的运行能耗,同时减少脱水药剂的投加消耗量,优化污泥处理系统的运行成本与效率。

控制措施:为保障浓缩效果达标,需采取针对性调控手段:通过调节进泥量,将浓缩池水力负荷控制在 0.5-1.0m³/(m²・d) 的合理范围;定期检测出泥含水率,若检测结果偏高,可采取减少进泥量或延长污泥在浓缩池的停留时间(浓缩池水力停留时间 HRT 常规为 12-24h)的方式优化;若污泥在浓缩过程中出现易上浮现象,可投加 PAC 等少量混凝剂,改善污泥沉降性能,提升浓缩效果。


核心控制指标 2:污泥固体负荷控制范围:污泥固体负荷需按污泥类型差异化设定:活性污泥的固体负荷控制在 20-40kg/(m²・d);初沉污泥因含固率较高,固体负荷可提升至 50-80kg/(m²・d)。

控制目的:固体负荷的合理性直接影响浓缩效果与设备利用率:若固体负荷过高,污泥浓缩不充分,会导致出泥含水率偏高;若固体负荷过低,则会造成浓缩池处理能力闲置,利用率下降。

控制措施:为维持固体负荷稳定在目标范围,需采取针对性调控手段:根据进泥含固率(初沉污泥含固率 1%-2%,剩余活性污泥含固率 0.5%-1%)动态调整进泥量,确保固体负荷符合对应污泥类型的控制标准;定期清理浓缩池表面浮渣,避免浮渣堆积影响污泥沉降与浓缩效果,保障浓缩单元稳定运行。


2. 污泥脱水单元(以板框压滤机为例)

核心功能:进一步去除污泥中的间隙水和毛细水,将污泥含水率降至60%-80%,实现污泥减量化,便于后续运输和处置(如填埋、焚烧、堆肥)。


核心控制指标 1:出泥含水率控制范围:板框压滤机的出泥含水率需按污泥类型差异化控制:生活污泥经处理后,含水率一般可降至 60%-70%;含油、含重金属等难脱水工业污泥,含水率可控制在 70%-80%。

控制目的:出泥含水率是衡量污泥脱水效果的核心指标,其数值直接决定后续污泥处置成本与合规性(例如,填埋处置要求污泥含水率≤60%,焚烧处置要求含水率≤50%)。

控制措施:为保障脱水效果达标,需采取多维度优化手段:精准调控脱水药剂(PAM)投加量,常规投加量为污泥干重的 0.1%-0.3%,并通过烧杯实验筛选适配的药剂类型(阴离子、阳离子或非离子 PAM);优化压滤机运行参数,控制进料压力 0.2-0.4MPa、压榨压力 0.6-0.8MPa、压榨时间 2-3h,确保压滤过程充分;定期清洗或更换滤布,避免滤布堵塞导致过滤阻力增大,影响脱水效率。


核心控制指标 2:泥饼含固率控制范围:泥饼含固率与含水率呈对应关系,具体控制范围为 20%-40%(对应含水率 80%-60%)。

控制目的:含固率是直接反映污泥脱水效率的关键参数,同时也是污泥运输、填埋、焚烧等后续环节的重要技术指标,直接影响处置流程的可行性与经济性。

控制措施;建立常态化监测与调整机制:定期检测泥饼含固率,若含固率未达标准,重点核查 PAM 投加量是否充足、压滤压力与压榨时间是否符合要求,针对性优化调整;若泥饼出现裂缝、含水率分布不均等问题,检查滤布平整度与进料均匀性,及时校正设备运行状态。

核心控制指标 3:滤液水质控制范围:脱水产生的滤液需满足以下水质要求:悬浮物(SS)≤200mg/L,化学需氧量(COD)≤500mg/L,此类滤液需回流至污水处理系统进行二次处理。

控制目的:滤液水质可直观反映脱水过程中污染物的溶出情况,若 SS、COD 等指标异常升高,可能存在污泥过度酸化、药剂投加比例不当等问题,需及时排查以避免影响整体处理系统水质。

控制措施:强化滤液水质监测与问题处置:定期检测滤液 SS、COD 浓度,若 SS 超标,检查滤布是否破损、滤板密封是否严密,及时更换破损滤布或维修滤板;若 COD 异常升高,调整污泥 pH 值以避免过度酸化,同时优化脱水工艺参数与药剂投加方案,降低污染物溶出风险。


扫二维码 微信关注
详细咨询

联系绿丰环保

12年专注食品工业水治理一站式服务
在这里统统帮您解决!

地址:河南省新乡市国家863新乡科技产业园T12

15343739724