本书从技术与工艺管理角度出发,较为详细地介绍了污废水治理设施运营管理所需的基本理论知识,以运营管理为主线,系统介绍了污水处理过程各单元的操作技术,如污水的物理处理技术、化学处理技术、物理化学处理技术、生物化学处理技术、污泥处理技术等工艺原理、运行方式、工艺参数等,以及附属设施、电气仪表、污废水监测等内容,并针对运营管理中常见的问题提供解决措施,体现了较强的可操作性和实用性。
本书可供从事污水处理的管理人员、技术人员学习和使用,还可作为污水处理厂工程技术人员和操作工上岗培训的教材,也可作为本科、大专院校环境工程、给水排水工程、环保设备工程等相关专业的教学用书。
1 以实际操作为主线，介绍了污水处理各个阶段的常见问题、解决措施和注意事项，实用性强。
2 通过本书的学校，可以显著提高污水处理厂操作人员的操作技能，见效快。使其处理突发问题更有针对性和效率。
3 《污废水治理设施运营与管理 》中介绍了大量的案例以及突发事件的处理解决方案，具有很高的操作性。
丁成，盐城工学院 环境科学与工程学院，院长 教授，丁成，1971年10月8日出生，博士，盐城工学院教授，江苏大学兼职硕士生导师。2007年7月毕业于东南大学环境工程专业，获工学博士学位。2005年9月开始担任盐城工学院环境工程系系主任，并负责筹建盐城工学院环境科学研究所，当年底即申请到由国家环保总局颁发的建设项目环境影响评价资质。 2008年10月，经上级部门批准，由丁成等几名教师联合盐城工学院资产经营有限公司，筹资100万元，注册成立了江苏科易达环境科技有限公司（原盐城盐工环境科技有限公司）。公司为首批进驻盐城工学院大学科技园企业。本人现为盐城工学院环境学院院长，在公司中担任董事长、总经理。近5年来，主持完成省级以上科研课题16项，包括国家自然科学基金1项、科技部创新基金2项，省级科研项目5项，科研到账经费300多万元。研究成果获市科技进步一等奖2次，二等奖4次。发表论文20多篇，其中SCI、Ei、ISTP收录10篇；申请发明专利5项，授权1项。2006年，江苏省高校“青蓝工程”青年骨干教师；2007年，江苏省“333”工程中青年科学技术带头人； 2009年获得江苏省“六大人才”高峰计划立项资助；2010年获得江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队立项，本人为团队负责人。
第一章 绪 论 1
第一节 污染治理设施运营管理概述 1
一、基本概念 1
二、形势与发展 1
第二节 污水的来源 2
第三节 排水系统 3
一、城市污水排水系统的主要组成部分 3
二、雨水排水系统的主要组成部分 3
三、工业废水排水系统的主要组成部分 3
四、排水系统的体制 3
第四节 污水的出路 4
第五节 污水的水质污染指标 5
一、生物化学需氧量(BOD) 5
二、化学耗氧量(COD) 6
三、悬浮固体(SS) 6
四、总有机碳(TOC) 7
五、有毒物质 7
六、pH 与碱度 7
七、氮 8
八、磷 8
第六节 污水处理方法和工艺流程 8
一、处理方法 8
二、城市污水处理工艺流程 9
第七节 污水处理排放标准 10
一、《污水综合排放标准》(GB8978—1996,1998年1月1日实施) 10
二、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002,2003年7月1日实施) 10
第二章 污废水物理处理技术与设备 12
第一节 均和调节 12
一、概念 12
二、调节池 12
三、调节池的混合 14
四、调节池的操作管理 14
第二节 过滤分离法 14
一、基本原理 15
二、常见设备 15
第三节 重力分离法 17
一、沉淀与混凝沉淀法 17
二、上浮与气浮法 20
三、离心分离法 22
四、蒸发与结晶法 23
第四节 常见的物理处理构筑物运行管理 27
一、沉砂池 27
二、格栅 29
三、初沉池 31
第三章 污废水的化学处理技术与设备 38
第一节 中 和 38
一、功能与原理 38
二、中和处理常见方法 39
三、酸碱废水中和设施 40
四、药剂中和处理设施 41
五、过滤中和设备设施 42
第二节 混 凝 43
一、混凝的原理 43
二、混凝的作用 43
三、影响混凝效果的主要因素 43
四、混凝剂 44
五、专用设备 47
六、操作管理 51
第三节 氧化还原 52
一、基本原理 52
二、氧化法 52
三、还原法 53
四、设备与装置 54
第四节 化学沉淀 55
一、基本原理 55
二、设备和装置 56
第四章 物理化学处理单元技术与操作管理 57
第一节 气 浮 57
一、适用对象 57
二、气浮的基本原理 57
三、气浮类型 57
四、加压溶气气浮工艺 59
五、气浮池 59
六、专用设备 60
七、运行管理 61
第二节 吸 附 61
一、适用条件 61
二、吸附平衡与吸附量 62
三、操作方式 62
四、吸附剂及再生 62
五、影响吸附剂的因素 63
六、吸附设备 63
第三节 离子交换 64
一、基本原理 64
二、离子交换工艺过程及设备 65
三、操作管理与维护 65
第四节 电 解 67
一、基本原理 67
二、电解槽 67
三、电解处理过程中异常问题 68
第五节 膜分离 68
一、膜分离法的分类与特点 68
二、膜分离的方法 69
三、超滤法 71
第五章 生物化学处理单元技术与操作管理 73
第一节 活性污泥法 73
一、基本概念 73
二、活性污泥法 78
三、曝气 96
四、运行中的常见问题 102
五、A/O运行管理应注意的问题 105
六、An/O工艺运行应注意的问题 105
七、A2/O运行管理应注意的问题 105
第二节 生物膜法 106
一、生物膜法概述 106
二、生物膜的主要形式 109
三、生物膜法的运行管理 126
第三节 厌氧生物处理 132
一、概述 132
二、厌氧生物处理的工艺和设备 138
三、厌氧设备的运行管理 146
第六章 污泥处理与处置 154
第一节 概 述 154
一、污泥的来源及其分类 154
二、污泥的性质指标 154
三、污泥处理的目标 155
四、污泥处理系统 155
第二节 污泥的储存与运输 156
一、污泥的储存 156
二、污泥的运输 157
第三节 污泥浓缩 157
一、污泥浓缩概述 157
二、常用污泥浓缩法及运行管理 158
第四节 污泥消化 163
一、厌氧消化原理和功能 163
二、污泥厌氧消化法的分类 163
三、厌氧消化系统的组成 164
四、消化池的运行与管理 165
第五节 污泥的脱水与干化 169
一、污泥的机械脱水 169
二、污泥的自然干化 175
第六节 污泥干燥与焚烧 175
一、污泥干燥 176
二、污泥焚烧 176
第七节 污泥的处置和利用 176
第七章 附属设施操作管理 178
第一节 泵及泵的管理 178
一、水处理常用泵的分类与性能参数 178
二、泵简介 181
三、一般泵的运行与维护 191
四、离心泵的维护与检修 197
五、轴流泵的运行维护 200
六、潜水泵的运行维护 202
七、螺杆泵的使用、维护和注意事项 206
八、蠕动泵常见故障及其排除方法 208
九、螺旋泵使用和维护的注意事项 209
第二节 风机及风机的管理 210
一、水处理常用风机的基本知识 210
二、风机的运行与维护保养 214
第八章 污废水监测 217
第一节 城市污水处理厂的水质监测 217
一、水质监测的对象和目的 217
二、水样的采集和保存方法 217
三、水质监测项目与方法 219
第二节 城市污水处理厂活性污泥性质的测定 224
一、混合液悬浮物浓度(MLSS)和混合液挥发性悬浮物浓度(MLVSS) 224
二、污泥沉降体积(SV或SV30) 225
三、污泥体积指数(SVI) 225
第三节 城市污水处理厂活性污泥生物相及其指示作用 225
一、样品的采集及保存方法 225
二、活性污泥中的微生物 226
三、微生物对活性污泥状况的指示作用 227
第四节 水质检测过程质量控制 229
一、水质检测过程质量控制要求 229
二、水质检测过程质量控制措施 230
第五节 突发性水质异常的监测 230
第九章 电气仪表与自动化 232
第一节 污废水处理厂(站)供配电系统 232
一、供配电装置 232
二、高低压电气设备 235
三、高低压电气设备运行操作 238
第二节 过程测量、计量和常用仪表 240
一、污废水处理过程的测量 240
二、污废水处理常用检测仪器仪表 243
第三节 自控系统在污水处理中的应用 246
一、概述 247
二、自动控制基础知识 247
三、计算机控制技术 248
四、PLC控制技术 250
五、变频调速控制系统 252
六、集散控制系统 253
第四节 污水处理厂控制系统和仪表系统 255
一、污水处理厂控制系统的基本构成和选择 255
二、污水处理厂仪表系统的基本构成和选择 256
第十章 污水处理厂运行实例 260
第一节 城市污水处理厂运行实例一 260
一、污水来源 260
二、污水处理工艺运营管理 262
第二节 城市污水处理厂运行实例二 265
一、污水来源 265
二、污水处理工艺运营管理 267
第十一章 污水处理厂运行管理 281
第一节 污水处理厂运营方案 281
一、污水处理厂试运行管理 281
二、污水处理厂运行管理 281
三、污水处理运行管理的基本要求 282
四、水质管理 282
五、运行人员的职责与管理 282
第二节 污水处理厂技术经济评价和运行管理 282
一、技术经济指标 282
二、基本建设投资 283
三、生产成本估算 283
四、经济评价方法 283
五、运行记录与报表 283
第三节 污水处理系统的运行管理 284
一、预处理的运行管理 284
二、初次沉淀池的运行管理 285
三、生化曝气池及二沉池的运行与管理 286
四、消毒系统的运行与管理 286
五、流量计量装置的运行管理 287
第四节 活性污泥系统的运行管理 287
一、运行调度 287
二、异常问题对策 288
三、污泥脱水机的运行管理 288
第五节 污水处理机械设备的运行管理 289
一、污水处理厂设备管理概述 289
二、设备的完好标准和修理周期 289
三、建立完善的设备档案 290
四、污水处理厂设备的运行管理与维护 290
第六节 污水处理电气设备的运行管理与维护 293
一、电气设备的四种状态 293
二、高压配电装置的运行管理与维护 293
第七节 污水处理厂自动化与测量仪表的管理与维护 294
一、污水厂运行工艺参数的在线测量 294
二、测量仪表的日常维护与管理 295
第八节 污水处理的运营管理 295
一、运行考核的主要指标 295
二、记录与统计 296
三、管理制度 296
四、安全技术管理的基本要求 299
五、对工艺和设备的管理 299
六、对生产环境的安全管理 299
七、组织制定和实施安全技术操作规程 299
八、加强个人防护用品的管理 300
九、防火防爆与压力宣传品管理 300
十、事故报告制和调查程序 301
十一、人员伤亡事故的报告制和调查程序 301
参考文献 302
COD是指在酸性条件下，利用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的氧的量。检测速度快，用它指导生产较方便。
常用的氧化剂有高锰酸钾（KMnO4）和重铬酸钾（K2Cr2O7）。高锰酸钾氧化力较弱，往往只有一部分有机物被氧化，因此测定结果与实际情况往往差别较大。重铬酸钾氧化能力很强，能使污水中绝大部分有机物氧化为水和二氧化碳，因此，使用中常常将重铬酸钾的化学耗氧量CODcr的测定值，近似地代表污水中的全部有机物含量。对于同一种污水来说，COD值与BOD值之间常有一定的比例关系，所以，当污水含有有毒物质而不能测定时，也可通过测定COD值来弥补不能测定BOD的缺陷。而且，COD测定速度快，指导生产方便、测定时并不受水样浓度和溶解盐类对测定精度的影响，重现性好。
COD指标的意义：
COD=无机物耗氧量+可生物降解的有机物量BOD5+不可被生物降解的有机物量CODN·P。
从上式可看出，根据COD值的测定情况，可在卫生意义上直接说明问题。
COD与BOD的关系：
1、COD—BOD近乎代表微生物所不能降解的有机物量，该值越大，不能降解的有机物的量就越多。不能降解的有机物常用化学法去除。
2、工业废水成份复杂、各有其特殊性，不是所有的有机工业废水都可以生化处理。一般用BOD5/COD来表征城市污水的生化处理的可能性：其值越大说明越易生化处理，反之则不易，一般经验性数值如下：
BOD5/COD≥45%易生化
BOD5/COD≥35%可生化
BOD5/COD≥30%较难生化
BOD5/COD<25%不可生化
3、生活污水类的BOD5与COD有明显的相关性，大致BOD5≥0.58COD；工业污水无一定的相关性。
三、悬浮固体（SS）
大部分生活污水和工业生产污水都被固体物质所污染。固体物质的组成包括有机物质（挥发性固体）和无机物质（固定性固体）。
悬浮固体（SS）简称悬浮物，是检测污水的重要指标。污水中的悬浮固体包括浮于水面的漂浮物质、悬浮于水中的悬浮物质和沉于底部的可沉物质，这些可沉物质主要由有机物形成，称为污泥。主要由无机物组成的称为沉渣。
一般污泥的含水率极高，其比重近于1，所以可认为污泥的体积与其中固体物质含量的百分率成反比，如含水率P1（%）的污泥体积为V1，则当含水率降低到P2（%）时V2可按下式计算。
在化验室采用过滤法可测定悬浮固体，即滤后滤膜和滤纸上截留下来的物质即为悬浮物，它包括部分胶体物质。总体积=悬浮固体+溶解固体，即：（TS=SS+DS）。
生活污水中的SS约为52～58%，是微生物不能降解的惰性物质。挥发性悬浮固体占悬浮固体的75～80%，城市污水中的SS大约在200～300mg/L，平均约250mg/L，每人每日平均约50～90克。
SS指标的意义：
1、表示污水的污染情况，SS含量的多少直接影响着水环境的外观情况，也不利于水的复氧过程。
2、可反映用简单沉淀方法去除污染物的效果、反映该污水是否易于处理。
四、总有机碳（TOC）
为了快速测定污水浓度，产生了测定水样TOC值的方法，TOC是指污水中所有有机物的含碳量。在TOC测定仪中，当样品在950℃中燃烧时，样品中所有的有机碳和无机碳皆燃烧成CO2；此即为总碳（TC）。当样品在150℃中燃烧时只有无机碳转化成CO2，此即为总无机碳（TIC）；总碳与总无机碳之差为总有机碳（TOC）。即：TOC=TC-TIC。
COD值近似地代表了水样中全部有机物被氧化时耗去的氧量，故COD换算成TOC值的系数为2.67（由于1克有机碳氧化时须耗去32/12克即：2.67克氧生成CO2）。
如前所述，我们可根据COD/TOC之比值大小评价了解水样的一些情况：
COD/TOC<2.67说明样品中有部分有机物不能被K2Cr2O7氧化。
COD/TOC>2.67表明污水中含较多无机还原性物质。
五、有毒物质
某些物质在达到一定浓度后，能够危害人体健康，危害水体中的水生物或者影响污水的生物处理等，我们把这些物质称为有毒物质。它的种类很多，但大体可分为两类：非重金属（氰化物（CN）和砷化物（AS））和重金属（汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、锡（Sn）、铁（Fe）、锰（Mn）等）。有些有毒物质作用快，易为人们所注意；有些有毒物质如镉、汞、铬等经常是通过食物在人体富集、在达到一定浓度后才显示出症状。总之，我们应特别注意毒物污染对人体危害较大的毒物还有氰化物、甲基汞、砷化物、镉、铅、六价铬等，我国已对这些有毒污染物的排放标准做了严格的规定。
六、PH与碱度
PH表示水质的酸碱性，是其所含氢离子浓度的负对数：PH=7为中性，PH<7为酸性，当PH>7时为碱性。
一般污水的PH值在6.5～9之间。当PH<6或PH>9都将会影响生物处理，并对混凝土和金属有腐蚀作用。这时，需进行污水预处理并对处理设备作防腐处理。对于物化处理PH是重要的参数。
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