第七章 火电厂废水处理及回用技术2 113页

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、总有机碳（TOC）来表示需氧污染物的量。（3）营养性污染物废水中所含的N和P是植物和微生物的主要营养物质。当废水排入受纳水体，使水中N和P的浓度分别超过0.2mg/L和0.02mg/L时，就会引起受纳水体的富营养化，刺激各种水生生物(主要是藻类)的异常增殖，从而造成一系列的危害。对应这类污染物的指标是N和P的浓度。（4）酸碱污染物酸碱污染物主要是由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来的。水质标准中以pH值来反映其含量水平。（5）有毒污染物废水中能对生物引起毒性反应的化学物质，称有毒污染物。废水中的毒物可分为三大类：无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。工业上使用的有毒化学物已经超过12000种，而且每年以500种的速度递增。毒物是重要的水质指标，各类水质标准对主要的毒物都规定了限值。（6）油类污染物E油类污染物能在水面上形成油膜，隔绝大气与水面，破坏水体的复氧条件。它还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表，影响养分的吸收和废物的排出。表征指标为含油浓度。当水中含油0.01～0.1mg/L，对鱼类和水生生物产生影响。水中含油0.3～0.5mg/L，会产生石油气味，不宜饮用。（7）生物污染物.生物污染物主要指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。生物污染物污染的特点是数量大，分布广，存活时间长，繁殖速度快。水质标准中的卫生学指标有细菌总数和总大肠菌群数两项。（8）感官性污染物废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽无严重危害，但能引起人们感官上的极度不快，被称为感官性污染物。需要色度、臭味、浊度、漂浮物等多种指标来表示。各类水质标准中，对色度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。（9）热污染废水温度过高而引起的危害，叫做热污染。2.水质排放标准废水需要排入水体时，应处理到允许排入水体的程度，以降低或消除其对水体水质的不利影响。我国有关部门为此制定了废水的各种排放标准。可分为一般排放标准与行业排放标准两类。113n一般排放标准有《工业“三废”排放试行标准（GBJ4-73）》以及《污水综合排放标准(GB8978-96)》等。行业排放标准涉及各种行业，标准很多。其中应用最广泛的是《污水综合排放标准(GB8978-96)》。该标准根据废水污染物危害程度把污染物分为两类。第一类污染物能在环境或在动植物体内积蓄，对人类健康产生长远的影响。规定含此类污染物的污水必须在车间或车间处理设施排放口处取样分析，同时其含量必须符合表7-1的规定。第二类污染物的长远影响小于第一类，规定的取样地点为排污单位的排出口，其最高允许排放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行表7-2中的一、二、三级标准。表7-1第一类污染物最高允许排放浓度（mg/L）污染物最高允许排放浓度污染物最高允许排放浓度污染物最高允许排放浓度1总汞0.05a4总铬1.57总铅1.02烷基汞不得检出5六价铬0.58总镍1.03总镉0.16总砷0.59苯并芘b0.00003a烧碱行业(新建、扩建、改建企业)采用0.005mg/L。b为试行标准，二级、三级标准区暂不考核。表7-2第二类污染物最高允许排放浓度（mg/L）标准分级一级标准二级标准三级标准新扩改现有新扩改现有1pH值6～96～96～96～9a6～92色度5080801003悬浮物70100200250b4004BOD5306060一级标准300c5CODcr100150150新扩改现有6石油类10151020307动植物油203020401008挥发酚0.51.00.51.02.09氰化物0.50.50.50.51.010硫化物1.01.01.02.02.011氨氮1525254012氟化物101510152013磷酸盐d0.51.01.02.014甲醛1.02.02.03.015苯胺类1.02.02.03.05.0113n16硝基苯类2.03.03.05.05.017LAS5.01010152018铜0.50.51.01.02.019锌2.02.04.05.05.020锰2.0e5.02.05.0e5.0a现有火电厂和黏胶纤维工业，二级标准pH值放宽到9.5。b磷肥工业悬浮物放宽至300mg/L。c对排入带有二级污水处理厂的城镇下水道的造纸、皮革、食品、洗毛、酿造、发酵生物制药、肉类加工、纤维板等工业废水、BOD5可放宽至600mg/L；CODcr可放宽至100mg/L。具体限度还可以与市政部门协商。d为排入蓄水性河流和封闭性水域的控制指标。e合成脂肪酸工业新扩改为5mg/L，现在企业为7.5mg/L。3.废水工程中常用的专有名词表7-3废水工程中常用专有名词名词定义生物固体基本上是有机的，半固体的废水产物，经生物或化学稳定后保留下来，并适于有效使用的固体物废水特性废水成分的总体分级，例如物理特性、化学特性、生物特性和生化特性成分独立的组分、元素或是生物体，例如：悬浮固体或氨氮污染物在使用过程中进入给水的成分消毒采用物理或化学方法减少致病的微生物出水某个工艺阶段排出的液体杂质在使用过程中进入给水的成分非点源在相对大的面积上，污染源来自多个污染源营养物动植物生长的基本元素。废水中的营养物，通常是氮和磷可能造成河湖中有害的藻类和植物的生长参数可测量的因素，例如温度点源来自城市处理厂或是工业废水处理设施的管道、下水道出口或转运的污染物负荷集中排放于某一特定位置再生为以后的污水回用所进行的废水处理或指经处理后的废水进行回用的活动循环对经处理过的废水和生物固体进行有效回用再净化将废水处理到适于各种应用要求的水平，包括直接或间接的饮用回用回用有效利用经再生的或再净化的废水和稳定的生物固体污泥在废水处理过程中去除的固体。这些固体经过进一步处理后称为生物固体113n固体废水处理过程中通过重力分离方式（包括澄清池、浓缩池及氧化塘）去除的物质以及脱水操作中的固体残余物二、废水的处理以物理手段为主，处理废水的方法称为单元操作。借助于化学或生化反应去除各种污染物的废水处理方法称为单元过程。目前，单元操作和单元过程已结合在一起，形成所谓预处理、一级、二级、高级处理。见表7-4。而常用的去除废水中主要污染物的单元操作和单元过程见表7-5。表7-4废水处理程度处理程度描述预处理去除类似破布、木棍、漂浮物、粗砂和油脂等可能会对处理操作、过程和附属系统造成养护和运行问题的废水成分一级处理去除废水中部分悬浮固体和有机物一级半处理进一步去除废水中的悬浮固体和有机物。典型的是添加化学药品或过滤二级处理去除可生物降解的有机物（溶解的或悬浮的）和悬浮固体。消毒也是典型的传统二级处理的一部分除营养物的二级处理去除可生物降解的有机物、悬浮固体和营养物（氮、磷或氮和磷）三级处理通常使用中级粒料滤池或微滤去除处理后午间余的悬浮固体。消毒是典型的三级处理的一部分。此外也包括去除营养物高级处理为满足各种水回用用途，去除在普通生物处理之后残留的溶解和悬浮物质表7-5用于去除废水成分的单元操作及单元过程成分单元操作及单元过程成分单元操作及单元过程悬浮固体筛分沉砂沉淀高速澄清浮选化学沉淀深床过滤表面过滤磷化学处理生物脱磷病原体氯化物二氧化氯臭氧紫外线（UV）辐射胶体和溶解固体膜化学处理炭吸附离子交换有机物好氧生物处理厌氧生物处理113n化学氧化高级氧化膜滤挥发性有机物气提炭吸附高级氧化氮和磷各种生物营养物去除气味化学洗涤炭吸附生物滤池堆肥过滤氮化学氧化（折点加氯）生物硝化和反硝化离子交换三、废水再生和工业水的回用工业水的回用意味着再生水潜在的巨大用途。如城市再生废水等来自外部的再生水用于工业上的冷却水、锅炉给水、工艺用水以及工业场地的绿化和管理等。在工厂内部循环的水通常是工业过程的一个组成部分。经处理的再生水的循环使用，既节约了水，又回避了严格的排放标准。1.回用作冷却塔补充水冷却塔补充水是目前工业水回用的主要应用。对于发电站以及其他类型的制造厂，相当于总用水量的四分之一到一半以上是用作冷却塔的补充水。因为冷却塔通常是作为一个闭路系统运行的，并有自己专门的水质要求，所以可以将其看作为一个单独的水系统，将再生水用于此独立系统相对容易，目前美国许多地方已在实践。在工业冷却塔运行中常见的四种水质问题：结垢；金属的腐蚀；生物生长；换热器和冷凝器中的污垢。新鲜水和再生水两者都可能含有引起上述问题的组分，只是这些组分在再生水中的浓度会更高。(1)结垢结垢通常是指在受热表面上形成的硬垢，它能降低换热器的效率。钙垢(碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙)是冷却塔结垢问题的主要原因。镁垢(碳酸镁和磷酸镁)同样会造成问题。硅在换热器表面上的沉积物很难除去，不过，大多数水中的硅含量都比较低。降低废水结垢的可能性可通过控制磷酸钙垢的形成达到，如果水中有磷存在，其钙盐是最先沉淀的。通常所要完成的处理就是通过沉淀将磷除去。还有一些其他方法，如离子交换，通过除去钙和续可减少垢的形成，但是，这类技术的使用因其比较昂贵而受到一定限制。(2)金属的腐蚀在冷却系统，不同金属间表面有电位产生时，则发生腐蚀。水质对金属的腐蚀有很大影响。正如TDS这类的污染物，由于增加了溶液的电导率而加速腐蚀反应。溶解氧和某些金属(镁、铁和铝)是因其相对高的氧化电位而加速腐蚀。通过投加化学腐蚀抑制剂，有可能控制冷却水的腐蚀。为了控制腐蚀，再生水所需的化学药剂量往往远高于新鲜水，这是因为再生水TDS的浓度通常高出新鲜水两倍到五倍。(3)生物生长113n冷却塔内湿热的条件为促使生物的生长营造了一个理想的环境。营养物特别是N和P以及可供利用的有机物更加助长了微生物的繁殖，它们能附着、沉积在换热面表面，阻碍传热和水的流动。生物的生长还可沉降并黏固冷却水中的其他碎屑，进一步阻碍了热的有效传递。某些微生物在生长期间还会产生腐蚀性的副产物。对生物的繁殖，通常可以添加杀生物剂作为内部化学处理过程中的一部分而予以控制。内部化学处理包括加酸控制pH，使用杀生物剂、结垢和生物污垢的抑制剂等。由于再生水中含有浓度较高的有机物质，因而需要杀生物剂的量较高。不过，再生水中的营养物和可供利用的有机物中的大多数在进行生物和化学处理时可被除去。（4）污垢污垢形成是指在冷却塔循环系统中，各种不同类型的沉积物附着和增长的过程。沉积物由生物的繁殖、悬浮固体、淤泥、腐蚀产物以及无机垢所组成，其结果会阻碍换热器的传热。可通过添加化学分散剂防止颗粒的聚集、沉降来控制污垢的形成。分散剂也可在即将使用时加入。另外，除磷所需的化学混凝作用和过滤过程也能有效降低形成污垢的污染物浓度。大多数情况，对于要求不苛刻的直流冷却，可供给消毒的二级出水。对于循环冷却塔系统，假如大多数废水所含的组分未被去除，则限制了工业的冷却塔只能在很低的浓缩倍数下运行。补充处理包括石灰澄清、硫酸铝沉淀或离子交换等。冷却或锅炉补充水的处理过程汇总于表7-6。许多情况下使用再生水和使用新鲜水的水质要求是相同的。用于直流的和循环补充的冷却水水质要求列于表7-7。表7-6冷却或锅炉补充水的处理过程过程冷却锅炉补充过程冷却锅炉补充直流循环直流循环SS和胶体的去除：反渗透、纳米过滤粗滤×××离子交换××沉降×××溶解气体的去除混凝××脱气过滤××机械法××曝气××真空法××微滤×加热法软化：内部调节：冷石灰××调节pH×××热石灰苏打×硬度的多价螯合×××热石灰沸石×硬度的沉淀×钠阳离子交换××全面抑制腐蚀××纳米过滤×脆裂×降低碱度：降低氧×113n氢××污泥分散×××氢－钠阳离子交换××生物控制阴离子交换×化学药剂××SS的去除：臭氧×蒸发紫外线×除盐××表7-7蒸汽发生部位和换热器冷却部位的水质要求a性质电力装置锅炉给水冷却水直流循环补充新鲜咸水b新鲜咸水二氧化硅0.0150255025铝0.01cc0.10.1铁0.01cc0.50.5锰0.01cc0.50.02钙0.0120042050420镁0.01cccc氨0.07cccc碳酸氢盐0.560014024140硫酸盐c68027002002700氯化物c，e6001900050019000溶解固体0.510003500050035000铜0.01cccc锌0.01ccccCaCO3硬度0.0785062506506250CaCO3碱度1500115350115pH8.8～9.45.0～8.36.0～8.3cc化学需氧量1.075757575硫化氢c-ccc溶解氧0.007有有cc悬浮固体0.0550002500100100a根据NAS（1972）b咸水指溶解固体超过1000mg/Lc认可接受，从未遇到过有问题的浓度d零，试验未能检出113ne通过处理其他组分予以控制2.回用作锅炉补充水（1）锅炉水的循环对各种类型的锅炉，水的循环可以简单地概述如下：锅炉给水包括不同比例的回收冷凝水（称为回水）和经不同程度净化的洁净水（称补充水）。水转变为蒸气，从锅炉逸出到外面。假定这些蒸气由纯水分子组成，但实际上经常含有液滴（蒸气带水，气水共腾）和气体（特别是由碳酸盐分解产生的二氧化碳），在高压时，通过真正的“蒸气气提”，还带有挥发性盐类如氯化物和二氧化硅等。在锅炉底部仍是液体的水中积存了全部蒸发水中的杂质（除了上述由蒸气带走的物质外）。所以为避免在剩余液体中的杂质浓度越来越大，需要从锅炉排掉一些水进行系统的“排污”，同时不断引入补充水（强制循环的常规锅炉除外）。而且为保障锅炉以一连续的额定功率运行，应该是补充水带进的含盐量等于排污水排走的盐量，补充水流量远大于排污水，所以它的含盐量应该很低。（2）锅炉补充水的软化如上所述，未经软化的水是不能为锅炉接受的。因为水中存在的碳酸钙和硫酸钙在热水中的溶解度比在冷水中的小，容易沉积在锅炉壁上，或者由于锅炉水中的二氧化硅的浓度对于碱度的浓度而言太高，都会造成结垢现象。结垢妨碍传热而且可能形成过热点，引起局部过热。另外碱度和总含盐量对造成蒸气带水的现象有一定作用，蒸气带水会降低蒸气的能量效率，并导致盐的结晶沉积在过热器上或汽轮机上。所以废水经二级处理再生后用作补充水时，一般都必须用离子交换法处理，使总硬度（TH）尽可能接近与零。（详见本章第四节）（3）锅炉补充水的完全去离子当传统的除碳酸盐和软化的方法不能得到表7-7要求的水质时，必须完全去除锅炉补充水的离子。目前各种膜处理工艺在此得到广泛应用，如反渗透、纳滤处理、膜微滤技术等。由于膜处理技术这类高新科技的发展应用，使废水的再生回用成为现实。第二节火力发电厂废水及其水质特性火力发电厂化学废水包括经常性排水和非经常性排水两大部分。经常性排水包括：锅炉补给水处理再生废水、化学试验室排水、凝结水精处理再生废水、澄清、过滤设备排放的泥浆废水、锅炉排污水、生活污水、冲灰废水、烟气脱硫废水等；非经常性排水包括：锅炉化学清洗废水、空预器碱冲洗废水、机组启动时排水、凝汽器、冷却塔冲洗废水、煤厂废水等。各排水性质及水量见表7-8。表7-8火力发电厂化学废水性质113n项目工业废水名称废水水质备注经常性废水锅炉补给水处理系统再生排水凝结水精处理装置再生排水循环水软化处理再生排水生活工业水预处理装置排水锅炉排污水实验室排水主厂房地面及设备冲洗水输煤系统冲洗煤场排水pH、SS、TDSpH、SS、TDS、Fe、CupH、SSSSpH、PO43-pHSSSS宜中和预处理后集中可集中处理后回用可集中处理后回用可集中处理后回用可集中处理后回用宜单独处理可集中处理后回用宜沉淀预处理后集中非经常性废水空气预热器清洗废水除尘器冲洗水锅炉水侧化学清洗废水锅炉火侧清洗废水停炉保护废水pH、COD、SS、Fe-pH、COD、SSpH、COD、SSpH、SS、油、重金属NH3、N2H4可集中处理后回用可集中处理后回用可集中处理后回用可集中处理后回用可集中处理后回用一经常性废水1．化学酸碱废水化学酸碱废水包括澄清设备的泥浆废水、过滤设备的反洗排水，离子交换设备的再生、冲洗废水以及凝结水净化装置的排放废水。澄清设备排放的泥浆废水的污染物是生水在混凝、澄清、沉降过程中产生的，其化学成分与原水水质、加入的混凝剂等因素有关，废水中主要有CaCO3、CaSO4、Fe(OH)3、Al(OH)3、Ca(OH)2、Mg(OH)2、MgCO3、各种硅酸化合物和有机杂质等。泥浆废水中的固体杂质含量在1%～2%，废水量一般为处理水量的0.1%～0.5%。过滤设备反洗排除的废水，其悬浮物含量可达300～1000mg/L，废水量约是处理水量的3%～5%离子交换设备在再生和冲洗时，会产生一部分再生、冲洗废水，其废水量约为处理水量的1%左右。这部分废水中pH值过高或过低，还含有大量的溶解固形物，平均含盐量为7000～10000mg/L。凝结水精处理设备排出的废水只占处理水量的很少一部分，而且污染物质的含量都比较低，主要是热力设备的一些腐蚀产物，再生时的再生产物以及氨、酸、碱、盐类等。2.锅炉排污水113n在锅炉运行时，含有杂质的给水进入锅炉后，随着不断地受热蒸发、浓缩，炉水中的杂质逐渐增多。这些杂质除少量被饱和蒸汽带走外，大部分留在炉水中。当它们的含量超过一定数值后，即可能造成蒸汽品质恶化，锅炉受热面结垢，炉管流通面积变小或被堵塞，而造成水循环不良及金属腐蚀等现象的发生。为了控制炉水的含盐量，防止因炉水含盐量过高而带来的危害，和排除积存在炉内的水渣，防止水渣在锅炉内的某一部位聚集而形成二次水垢，通常采用从锅炉中不断排除含盐量较大的炉水和沉积的水渣，同时补入含盐量较低的给水，这个过程称为锅炉排污。锅炉的排污方式有连续排污和定期排污两种。连续排污是连续不断地从汽包中排放锅炉水。主要是为了防止锅炉水中的含盐量和含硅量过大；另外它也能排除锅炉水中的细微的悬浮水渣。定期排污是指定期从锅炉水循环系统的最低点（一般都是从水冷壁下联箱处）排放部分锅炉水，主要是为了排除水渣。定期排污也有迅速降低炉水含盐量的作用。新建锅炉投入运行初期或备用锅炉在点火生压至0.3～0.4Mpa时，一般都采用在锅炉下部各联箱及集中下降管放水一次；在启动过程中，根据炉水浑浊情况，要求锅炉值班员增加定期放水次数等，以便使锅炉蒸汽品质尽快达到并气条件。锅炉排污水的pH值在l1～14之问。这部分水占锅炉总蒸发量的1%～5%左右，对锅炉连续排污水进行的取样化验表明，排污水的总碱度大约是锅炉给水碱度的1.5倍。水中的碱度常以钾、钠、镁的化合物、重碳酸化合物和磷酸等形式存在.3.生活污水厂区职工与居民在日常生活中所产生的废水称为生活污水，它包括厨房洗涤、沐浴、衣服洗涤、卫生间冲洗等废水。生活污水的水质成分主要取决于居民的生活状况、生活习惯以及生活水平。生活污水往往含有大量的有机物，如蛋白质、油脂和碳水化合物等。火力发电厂生活污水约占电厂总需水量的10%左右，生活污水中的污染物成分较复杂，主要为生活废料和人的排泄物，其数量、成分和污染物质浓度与居民的生活习惯、用水量有关.其水质如表7-9所示。表7-9生活污水水质指标数值（mg/L）指标数值（mg/L）CODBOD5SS浊度TNNO3-N77.96～193.4423.40～71.9428.61～247.1515～6023.92～24.280.11～0.70NH3-NNO2-NpHTPFe17.13～47.430.009～0.1856.4～7.10.59～4.2922～1.934.冲灰废水锅炉烟气的除尘器排水和水力冲灰、冲渣废水统称为冲灰废水。冲灰废水中的杂质成分不仅与灰、渣的化学成分有关，而且还与冲灰水的水质、锅炉燃烧条件、除尘与冲灰方式及灰水比等因素有关。从粉煤灰的化学分析表明，其化学成分不仅有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、（Na2O+K2O）等氧化物，而且还有少量的锗、砷、汞、铅的化合物、氟的化合物和硅的化合物等。当水和灰、渣接触时，灰、渣中的这些矿物质便溶解于水中，从而产生了冲灰废水。冲灰废水是火电厂对水环境的主要污染源之一，排放量大，污染种类也较多。目前，我国灰场溢流水主要是悬浮物、pH值和氟化物含量超过排放标准，个别电厂还有重金属和砷等。冲灰水约占全部废水量的40%～50113n%。其水质如表7-10所示。表7-10冲灰水水质项目废水水质最高允许排放浓度pHSS(mg/L)COD(mg/L)S2-(mg/L)挥发酚(mg/L)CN-(mg/L)石油类(mg/L)F-(mg/L)Hg(mg/L)Cd(mg/L)Cr(6)(mg/L)As(mg/L)Pb(mg/L)Cu(mg/L)Zn(mg/L)4.0～12.13～136550.37～40610～5.070～0.430～0.20～10.20.05～330～0.020～0.0720～0.290～1.40～0.50～0.50～0.646～92001501.00.50.510100.050.10.50.51.01.01.05.烟气脱硫废水在湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺中，不可避免地要产生一定量的废水.湿式烟气脱硫装置排放的脱硫废水大都呈酸性，并含有较多的悬浮物、重金属、COD和氟化物等，这主要取决于燃料的含硫量和脱硫工艺等因素。脱硫废水主要特点是：水质不稳定、易沉淀；悬浮物和COD很高；含有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属；pH值低并含有浓度很高的氟。脱硫废水中的杂质主要来自烟气、补充水和脱硫剂。因煤中含有包括重金属元素在内的多种元素，如F、C1、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等，这些元素在燃烧中生成了多种不同的化合物，一部分化合物随炉渣排出炉膛，另外一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液中经浓缩后，最终随脱硫废水排出。氯离子浓度过高将影响石膏的品质。故一般应控制吸收液中氯离子含量低于20000mg/L。系统排放的废水一般来自石膏脱水和清洗系统，或是水力旋流器的溢流水，或是皮带过滤机的滤液。脱硫废水的水量和水质，与脱硫工艺系统、烟气成分、灰及吸收剂等多种因素有关。德国废水管理法规规定了脱硫废水的处理和排放限量：对Cl-含量为30000mg/L的废水，燃用优质煤(含氯0，17%)时．每100MW发电容量允许排放废水量为1.1m3/h；燃用劣质煤(含氯0.3%)时．允许排放废水量为4.4m3/h，如果是2台300MW机组，废水排放量大约是5t/h。德国某火电厂脱硫废水水质如表7-11所示。。表7-11德国某火电厂脱硫废水水质113n项目数据项目数据温度/℃pH可沉淀物/mg/LCa2+/mg·kg-1Mg2+/mg·kg-1NH3/NH4/mg/LCl-/mg·kg-1F-/mg·kg-1SO42-/mg·kg-1SO32-/mg·kg-1NO2-/mg·kg-1CN-/mg·kg-140～505.5～6.5100002000～16000500～60005007000～2000050～100800～5000200～700（按照化学耗氧量计算40～140）20.1PO43-/mg·kg-1总化学耗氧量/mg·kg-1总铁量/mg·kg-1Al/mg·kg-1Cu/mg·kg-1Co/mg·kg-1Pb/mg·kg-1Cd/mg·kg-1总Cr/mg·kg-1Ni/mg·kg-1Hg/mg·kg-1Zn/mg·kg-1Mn/mg·kg-1100～200140～24015602110.2220.1450表7-12污染物最高允许排放限值序号项目单位废水水质最高允许排放浓度123456789101112131415161718温度pH密度悬浮物含盐量CODSO32-SO42-F-Cl-CO32-铝砷镉钙铬铜铁℃kg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L30～604～61.0079000～12700>1000000<1501002000～500030～10020000475800100.11302126006～9200150100.50.11.51.0113n1920212223242526铅镁汞镍硅钛钒锌mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L257720.34501010201.00.051.04.0表7-12列出(污水综合排放标准)GB8978—88中规定的污染物最高允许排放限值，以便比较。可见，脱硫废水的超标项目为pH值，悬浮物、汞、铜、铅、镍、锌等重金属元素。以及砷、氟等非金属元素。此外，钙、镁、氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根、铝、铁等含量也较高。其中汞、砷、铅、镍等均为我国严格限制排放，属对人体、环境产生长远不利影响的第一类污染物。二非经常性废水1.锅炉化学清洗、停炉保护废水锅炉清洗废液是火力发电厂新建锅炉清洗和运行锅炉周期性清洗时排放的酸洗废液和钝化废液的总称。其排放时间短、污染物浓度高、污染物浓度变化大。锅炉化学清洗一般按照水冲洗、碱洗、酸洗、漂洗和钝化等步骤进行的，而每一步操作都会产生一定量的废水。其废水总量一般为清洗系统水容积的15～20倍。废水水质与所采用的药剂组成以及锅炉受热面上被清除赃物的化学成分和数量有关。目前国内常用的化学清洗剂有HCl、H2SO4、HF、HNO3、氨化EDTA、氨化柠檬酸、蚁酸、羟基二酸、低分子有机酸、NaOH、NaNO3、Na3PO4以及各种有机缓蚀剂。因此，酸洗废液中主要含有游离酸(如盐酸、氢氟酸、EDTA和柠檬酸等)、缓蚀剂、钝化剂(如磷酸三钠、联氨、丙酮肟和亚硝酸钠等)及大量溶解物质(如Fe、Cu、Ca和Mg等)、有机毒物、以及重金属与清洗剂之间形成的各种复杂的络合物或螯合物等。停炉保护是锅炉的主要防腐措施之一，它对锅炉的安全运行有重要意义，这部分废水的排放量与锅炉保护的水容积相当。停炉保护废水所采用的化学药剂大都是碱性物质，如NaOH、Na3PO4。2．锅炉向火侧和空气预热器的冲洗废水锅炉向火侧的冲洗废水含氧化铁较多，有的是以悬浮颗粒存在，有的溶解于水中。如在冲洗过程中采用有机冲洗剂，则废水中的COD较高，超过排放标准。空气预热器的冲洗废水，其水质成分与燃料有关。当燃料中的含硫量高时，冲洗废水的pH值可降到1.6以下。当燃料中的砷含量较高时，废水中的砷含量增加。这种废水的pH值，悬浮物、重金属等均有可能超过排放标准。113n3．凝汽器、冷却塔冲洗废水火力发电厂的凝汽器冷却水系统分为直流式冷却水系统和循环式冷却水系统。直流式冷却水系统中，因为水不是被循环使用，而是一次性地通过凝汽器就排放掉，所以除水温有所上升外，其他水质指标变化不大，只是水中游离二氧化碳有所散失。循环式冷却水系统中，除了蒸发、泄漏、风吹损失一部分水量外，为了保证系统中的水质不结垢、不腐蚀、少生长微生物，还需排放一部分水，称为排污水。排污水的水质除与原水的水质有关外，主要与循环冷却水的处理方式有关，如循环冷却水采用加酸处理时，其水中往往含有过高的盐类，特别是硫酸盐；如采用投加水质稳定剂处理，其水中往往含有较高的磷系化合物及微生物。循环水系统排污废水的特点：(1)许多电厂的循环水的浓缩倍数基本在2倍左右因此，循环水排污水的含盐量是水源来水含盐量的2倍左右。(2)循环水排污废水水温一般都在33～40℃之间。(3)循环水要保持水质稳定．保证冷凝器热交换效果，往往在循环水中加注一些药剂来对冷凝器铜管进行阻垢因此在循环水的排污水中有一定量的阻垢药剂。(4)为杀菌灭藻，在循环水中常加注一些药剂、目前，较常见的是人工投加氯碇在循环水系统中保持着一定的余氯(0.5～1.0mg/L)因此，在排污水中也含有一定量的余氯。(5)冷却塔中循环水和空气接触使空气中尘埃带入循环冷却水系统。因此，循环水排污废水的浊度高火力发电厂实现冷却水循环的使用过程中，通过冷却构筑物的传热与传质的交换，循环水中Ca2+、Mg2+、C1-、SO42-等离子，溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中污染物如泥土、杂物、可溶性气体以及换热器物料渗漏等都可进入循环水系统。循环冷却水系统的排水量主要取决于循环冷却水的浓缩倍率，其排水量一般为冷却水系统补充水量的25%-70%，其水质如表7-13所示。表7-13电厂冷却排出水水质项目单位废水水质Na+mg/L300.1Ca2+mg/L267.7Mg2+mg/L120.5CO32-mg/L803.6C1-mg/L-518.4SO42-mg/L801.6NO3-mg/L15.6SiO32-mg/L20.3TDSmg/L2874凝汽器冲洗废水的pH值、悬浮物、重金属、COD等指标往往不合格。113n4．煤场废水、冲渣水、车间冲洗水煤场废水包括煤场排水和输煤系统冲洗排水，这种废水中的污染物主要是煤的碎末及其污染物，外观呈黑色或暗褐色，悬浮固体和COD的含量都较大，而且还含有一定数量的焦油组分及少量重金属。煤场废水通常呈酸性，所以煤中的一些金属元素如铁、砷、锰及氟化物等也会在水中溶解。这类废水主要污染物是悬浮物。5．含油污水含油污水主要来自点火油区油缸脱水、卸油栈台的冲洗水和燃油泵房的排水，自燃油储槽和油罐区冲洗水，来自汽轮机油冷却器、给水泵油冷却器、变压器等这些不定期排放的含油废水。主要污染指标为油量和含酚。第三节火电厂废水处理技术及设备一、物理处理技术及设备1.混凝各种废水都是以水为分散介质的分散体系。根据分散相粒度的不同，废水分为三类：分散相粒度为0.1～1nm间的称为真溶液；分散相粒度为1～100nm之间的称为胶体溶液；分散相粒度大于100nm称为悬浮液。通常悬浮液可采用沉淀或过滤处理，而部分微小的悬浮物和胶体溶液可采用混凝处理。混凝就是在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离除去的过程。胶体能够保持分散的悬浮状态的现象称为胶体的稳定性。它是由胶体特性决定的。胶体的特性包括光学性质、力学性质、表面性能、动电现象四个方面。胶体的光学性质是指胶体在水溶液中能引发光的反射的性质。其力学性能主要是指胶体的布朗运动，即胶体颗粒所做的一刻不停的运动，这是胶体颗粒不能自然沉淀的原因。胶体的表面性能指因为胶体颗粒微小，故而比表面积大，具有极大的表面自由能，从而使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水化作用。胶体的动电现象包括电泳与电渗，二者都是由于外加电位差的作用而引起的胶体溶液系统内固相与液相间产生的相对移动。电泳现象说明胶体微粒是带电的。由于胶体微粒的带电性，当它们互相靠近时，就产生排斥力，因此不能聚合。凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。严格地说，凝聚(Coagulation)是指胶体被压缩双电层而脱稳的的过程，絮凝(Floculation)则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚集成大颗粒絮体的过程。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。凝聚是瞬时的，只需将化学药剂扩散到全部水中的时间即可。絮凝则与凝聚作用不同它需要一定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。习惯上，将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。本书把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助剂称为助凝剂。（1）混凝剂113n用于水处理的混凝剂要求：混凝效果好，对人类健康无害，价廉易得，使用方便。目前常用的混凝剂按化学组成分为无机盐类和有机高分子类。无机盐类混凝剂应用最广泛的是铝系和铁系金属盐，可分为普通铝、铁盐和碱化聚合盐，另外还有活化硅酸等.下面对几种主要的混凝剂作一介绍。①硫酸铝。硫酸铝是世界上水和废水处理中使用最多的混凝剂。三价金属铝在水中的存在状态是带六个结晶水的Al（H2O)3+6。当pH值小于4时，这种水合铝离子是水中存在的主要形态，如pH值升高，水合离子就产生结合水的水解，生成各种羟基铝离子；如pH值继续升高，其水解继续进行，最后生成氢氧化铝的沉淀物。Al3+的水解产物兼有凝聚和絮凝两种作用的特性。常用的硫酸铝含18个结晶水，其产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的Al2O3含量不少于14.5～16.5，不溶杂质含量不大于24%～30%，价格价格较低，但质量不稳定，因含不溶杂质较多，增加了药液配制和排除废渣等方面的困难。硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，室温时溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。在沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸铝使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。硫酸铝可分干式或湿式投加。湿式投加时一般采用10%～20%的浓度(按商品固体重量计算)。硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄，跟原水硬度有关，对于软水，pH值在5.7～6.6；中等硬度的水为6.6～7.2；硬度较高的水则为7.2～7.8。因此在投加硫酸铝时应考虑上述特性，以免加入过量硫酸铝，会使水的pH值降至其适宜的pH值以下，既浪费药剂，又使处理后的水发浑。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐Al2（SO4）3·K2SO4·24H20，其中A12O3含量约10.6%，是天然物，其作用机理与硫酸铝相同。②聚合氯化铝。聚合氯化铝作为一种高分子混凝剂于60年代在日本首先进入使用阶段。其化学式可写为[Al2(OH)nCl6-n]m，式中n可取1到5中间的任何整数，m为≤10的整数。这个化学式实际指m个Al2(OH)nCl6-n（称羟基氯化铝）单体的聚合物。聚合氯化铝中[OH]与[Al]的比值对混凝效果有很大关系，一般可用碱化度B（%）表示：B=[OH]/3[Al]，一般要求B为40～60%。聚合氯化铝与其他混凝剂相比，具有下列优点：应用范围广，对各种废水都可以达到好的混凝效果；易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低，过量投加时也不会像硫酸铝那样造成水浑浊；适宜的pH值范围较宽(在5～9间)，且处理后水的pH值和碱度下降较小；水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；其碱化度比其他铝盐、铁盐都高，因此药液对设备的侵蚀作用小。继聚合氯化铝之后，日本还研制了聚合硫酸铝及聚合氯化铝与聚合硫酸铝的混合物，正在推广使用中。③三氯化铁。铁盐在水溶液中的性质基本上与铝盐相同。与铝盐相比，铁盐适用的pH值范围更大，形成的氢氧化物絮体大，且密度大，因而所形成的絮体沉降速度快。113n三氯化铁有无水物、结晶水物和液体三种，其中常用的是三氯化铁(FeCl3·6H2O)，它是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，极易溶于水，其溶解度随温度上升而增加，形成的矾花，沉淀性好，处理低温水或低浊水效果比铝盐的好(适宜的pH值范围较宽，但处理后的水的色度比铝盐的高)。三氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料。参考用量：用于澄清时，为5～150mg/L，用于生活污水处理，100～150mg/L。④硫酸亚铁。硫酸亚铁FeSO4·7H20是半透明绿色晶体，易溶于水，在水温20℃时溶解度为21%，硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物，因此，不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色，Fe2+与水中的某些有色物质作用后，会生成颜色更深的溶解物。因此，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。参考用量：用于澄清时，为5～150mg/L，用于生活污水处理，100～150mg/L。⑤聚合硫酸铁。聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m。它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的元机高分子聚合物，而且作用机理也颇为相似。适宜水温为10～50℃，pH5.0～8.5，但在pH4.0～11范围内仍可使用。与普通铁铝盐相比，它具有投加剂量少，絮体生成快，对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少等一系列优点，因而在废水处理中的应用越来越广泛。⑥活化硅酸。活化硅酸是在30年代后期作为混凝剂开始在水处理中得到应用的。由于呈真溶液状态的活化硅酸在通常PH条件下组分带有负电荷，对胶体的混凝是通过吸附架桥使粒子粘连而完成的，因而常被称为絮凝剂或助凝剂。活化硅酸一般无商品出售，需在水处理现场制备，其原因是活化硅酸在储存时易析出硅胶而失去絮凝功能。活化硅酸实质上是硅酸纳在加酸条件下水解聚合反应进行到一定程度的中间产物，其组分特征(如电荷、大小、结构)取决于水解反应起始的硅浓度、反应时间(从酸化到稀释)和反应时的pH值。⑦有机高分子类混凝剂。高分子混凝剂分为天然和人工两种，其中天然高分子混凝剂的应用远不如人工的广泛，主要原因是其电荷密度小，分子量较低，且容易发生降解而失去活性。高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间以共价键结合。单体的总数称为聚合度，高分子混凝剂的聚合度约从1000～5000，甚至更高。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线型高分子。根据高分子聚合物所带基团能否离解及离解后所带离子的电性，有机高分子混凝剂可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。阴离子型主要是含－COOM(M为H＋或金属离子)或—SO3H的聚合物，如部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）等。阳离子型主要是含－NH3＋、－NH2＋和－N＋R4的聚合物，如聚二甲基氨甲基丙烯酰胺(APAM)等。非离子型是所含基团不发生离解的聚合物，如聚丙烯酰胺(PAM)和聚氧化乙烯(PEO)等。高分子混凝剂中，以聚丙烯酰胺应用最为普遍，其产量占高分子混凝剂总产量的80%。按性状，聚丙烯酰胺产品有胶状（含量5%～10%）、片状（含量20%～30%）和粉状（含量90%～95%），其聚合度可高达2×104～9×104效果，相应的分子量高达1.5×106113n～6×106。聚丙烯酰胺常作为助凝剂与其他混凝剂一起使用，可产生较好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序与废水水质有关。当废水浊度低时，宜先投加其他混凝剂，再投加聚丙烯酰胺，使胶体颗粒先脱稳到一定程度为聚丙烯酰胺的絮凝作用创造有利条件；当废水浊度高时，应先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝剂，以让聚丙烯酰胺先在高浊度水中充分发挥作用，吸附部分胶粒，使浊度下降，其余胶粒由其他混凝剂脱稳，再由聚丙烯酰胺吸附，可降低其他混凝剂的用量。⑧微生物絮凝剂。微生物絮凝剂(MicrobialFlocculants，简称MBF)是利用生物技术，通过微生物发酵、抽取、精制而得到的一种新型水处理剂，具有高效、无毒、可生物降解和无二次污染等特性。可产生MBF的微生物种类有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等，不同种类的微生物所产生的MBF的成分一般各不相同，其主要成分为高分子有机物，包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等，分子量多在10以上，其微观结构有纤维状和球状两种。MBF具有广谱絮凝活性，适用范围较广，可用于给水处理、污水的除浊和脱色、消除污泥膨胀和污泥脱水等。但由于絮凝剂产生菌对培养条件要求较高，且影响絮凝剂产出的条件比较多(如培养基成分、温度、pH值和通气量等)，培养时间较长，导致MBF的生产较复杂，成本较高、产品生产的稳定性较低。所以目前很少有工业化的MBF产品，但为其工业化奠定基础的研究正在进行。（2）助凝剂助凝剂是指与混凝剂一起使用，以促进水的混凝过程的辅助药剂。助凝剂本身可以起混凝作用，也可不起混凝作用。按其功能，助凝剂可分为三种。①pH调整剂。在废水pH值不符合工艺要求，或在投加混凝剂后pH值有较大变化时，需投加pH调整剂。常用的pH调整剂包括石灰、硫酸、氢氧化钠等。②絮体结构改良剂。当生成絮体小、松散且易碎时，可投加絮体结构改良剂以改善絮体的结构，增加其粒径、密度和强度。如活性硅酸、黏土等。③氧化剂。当废水中有机物含量高时，易起泡沫，使絮凝体不易沉降。此时可投加氯气、次氯酸钠、臭氧等氧化剂来破坏有机物，以提高混凝效果。（3）影响混凝效果的因素①废水水质的影晌。废水中浊度、pH值、水温及共存杂质等都会影响混凝效果。浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同，所需的混凝剂用量也不同。在混凝过程中都有个相对最佳pH值存在，使混凝反应速度最快，此pH值可通过试验确定。且由于水解过程中不断产生H+，因此，常常需要添加碱来使中和反应充分进行。水温会影响无机盐类的水解，水温低，水解反应慢。另外水温低，水的黏度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降。这也是冬天混凝剂用量比夏天多的缘故。但温度也不是越高越好，当温度超过90℃时，易使高分子絮凝剂老化或分解生成不溶性物质，反而降低混凝效果。113n有些杂质的存在能促进混凝过程。比如除硫、磷化合物以外的其他各种无机金属盐，能压缩胶体粒子的扩散层厚度，促进胶体凝聚。且浓度越高，促进能力越强，并可使混凝范围扩大。而有些物质则会不利于混凝的进行。如磷酸离子、亚硫酸离子、高级有机酸离子阻碍高分子絮凝作用。另外，氯、螯合物、水溶性高分子物质和表面活性物质都不利于混凝。②混凝剂的影晌。混凝剂的种类、投加量和投加顺序都对混凝效果产生影响。混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、浓度。如水中污染物主要呈胶体状态，则应先投加无机混凝剂使其脱稳凝聚，如絮体细小，还需投加高分子混凝剂或配合使用活性硅酸等助凝剂。很多情况下，将无机混凝剂与高分子混凝剂并用，可明显提高混凝效果，扩大应用范围。对于高分子混凝剂而言，链状分子上所带电荷量越大，电荷密度越高，链状分子越能充分延伸，吸附架桥的空间范围也就越大，絮凝作用就越好。混凝剂投加量除与水中微粒种类、性质、浓度有关外，还与混凝剂品种、投加方式及介质条件有关。对任何废水的混凝处理，都存在最佳混凝剂和最佳投药量的问题，应通过试验确定。一般的投加量范围是：普通铁盐、铝盐为10～30mg/L，聚合盐为普通盐的1/3～1/2，有机高分子混凝剂通常只需1～5mg/L，且投加量过量，很容易造成胶体的再稳。当使用多种混凝剂时，其最佳投加顺序可通过试验来确定。一般而言，当无机混凝剂与有机混凝剂并用时，先投加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。但当处理的胶粒在50µm以上时，常先投加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。③水力条件的影晌。水力条件对混凝效果有重要影响。两个主要的控制指标是搅拌强度和搅拌时间。搅拌强度常用速度梯度G来表示。在混合阶段，要求混凝剂与废水迅速均匀的混合，为此要求G在500～1000s-1，搅拌时间t应在10～30s。而到了反应阶段，既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度逐渐减小，而反应时间要长，相应G和t值分别应在20～70s-1和15～30min。为确定最佳的工艺条件，一般情况下，可以用烧杯搅拌法进行混凝的模拟试验。试验方法分为单因素试验和多因素试验。一般应在单因素试验的基础上采用正交设计等数理统计法进行多因素重复试验。（4）构筑物澄清池是能够同时实现混凝剂与原水的混合、反应和絮体沉降三种功能的构筑物。它利用的是接触凝聚原理，即为了强化混凝过程，在池中让已经生成的絮凝体悬浮在水中成为悬浮泥渣层，当投加混凝剂的水通过它时，废水中新生成的微絮粒被迅速吸附在悬浮泥渣上，从而能够达到良好的去除效果。保持混渣处于悬浮、浓度均匀稳定的工作条件是所有澄清池共同特点。澄清池能在一个池内完成混合、反应4沉淀分离等过程，因此它占地面积少，同时它还具有处理效果好、生产效率高、药剂用量节约等优点。它的缺点是设备结构复杂，管理比较复杂，出水水质不够稳定，尤其是当进水水质水量或水温波动时，对处理效果有影响。2.沉淀沉淀是利用水中悬浮颗粒与水的密度差进行分离的基本方法。沉淀法可以去除水中的沙粒、化学沉淀物、混凝处理形成的絮体和生物处理的污泥，也可用于沉淀污泥的浓缩。基于同一原理的构筑物分为沉淀池和沉砂池。113n（1）沉砂池沉砂池的作用是除砂，砂的组成包括沙粒，砾石，炉渣或其他重的固体物质，它们的沉降速度或相对密度显著地大于废水中易腐烂的有机固体。沉砂池可以防止活动的机械设备受到磨损而带来不正常的损耗；可减少在管道、渠道和导管中形成重沉积物；可减少消化池由于砂过分累积引起的清理频率。沉砂池最通常的位置是在条筛之后和初次沉淀池之前。根据需要也可以成为在离心机，换热器和高压隔膜泵之前处理单元。　　①平流沉砂池。池矩形和正方形平流沉砂池已经应用多年。但是，由于人们偏爱曝气型的沉砂池，而使他们在新装置中的应用受到制限。具有代表性的平流沉砂池的设计数据列于表7-14。图7-1中所示方形平流沉砂池已应用了60年以上，进水用一系列的叶片或闸门分布在槽的截面，分布的水流呈直线流经槽并经溢流堰进入自由出口。在利用方形沉砂池的地方，通常至少采用两个单元。图7-1典型的正方形平流沉砂池（a）示意图；（b）空池图像表7-14平流沉砂池的典型设计资料项目单位范围典型值停留时间s45～9060水平速度m/s0.25～0.40.3去除颗粒的沉降速度0.21mm(65目)颗粒m/min1.0～1.31.150.15mm（65目）颗粒m/min0.6～0.90.75控制部位的水头损失，以水流通道深度的百分率表示%30～4036由于进水口和出水口的湍流而允许增加的长度%25～5030②曝气沉砂池。在曝气沉砂池中，空气沿矩形槽的一侧引入，形成与通过池子的水流垂直的螺旋流。具有较快沉降速度的较重砂粒沉降到池底．较轻的，主要是有机颗粒呈悬浮状态流过池子。旋转和搅拌速度控制欲去除的给定相对密度的颗粒尺寸。如果速度过大，砂将被载带出沉砂池；如果太小，有机物质将与砂一道去除因为空气量是容易调节的。经过适当的调节，几乎可达到100%的去除率，而且砂可以被很好地洗净（未经洗净和含有有机物质的砂是一种臭味公害并能吸引昆虫）。曝气沉砂池的额定设计是去除0.21mm直径或更大的沙粒，其停留时间在峰值小时流量下为2～5min。池的截面较小与活性污泥曝气池的旋转循环相似，砂斗约为0.9m113n深，并带倾斜度较大的侧边，其位置是在池侧空气扩散器之下。空气扩散器位于底部正常平面以上约0.45～0.6m处（参阅图7-2）。进水和出水挡板常用于水力学控制和改善除砂效率．曝气沉砂池的基本设计数据列于表7-15。在工业废水排入集水系统的地域内，应该考虑挥发性有机化合物（VOCs）被曝气沉砂池内的搅拌空气带出的问题。放出大量VOC，会对处理厂的操作员的健康造成危害。VOC释放成为重要考虑因素的地方需要加盖，或采用非曝气式的沉砂池。图7-2曝气沉砂池的典型剖面表7-15曝气沉砂池的典型设计资料项目单位范围典型值高峰流量下的停留时间min2～53尺寸深m2～5长m7.5～20宽m2.5～7宽—深比比值1：1～5：11.5：1长—宽比比值3：1～5：!4：1单位长度的空气供应量m3/m·min0.2～0.5砂量m3/103m30.004～0.200.015③砂粒的分离和洗涤。从沉砂池取出的砂粒常常含有50%或更多的有机物，如果不及时处理，会很快腐败。砂粒分离器和洗砂器可去除砂粒中所含的大部分有机物。其装置如图7-3。图7-3砂分离器和洗砂装置示意图（2）沉淀池①平流沉淀池。废水从池的一端进入，从另一端流出，水流在池内做水平运动，池平面形状呈长方形，可以是单格或多格串联。池的进口端底部，或沿池长方向，设有一个或多个贮泥斗，贮存沉积下的污泥（见图7-4）。沉淀池的长宽比不小于4，颗粒密度较大时，可采用不小于3。有效水深不大于3米，通常在1～2.5m之间，超高取0.3m，污泥斗的斜壁与水平面的倾角不应小于45°，沉淀池的进口要保证沿池宽均匀布水，入口流速小于25mm/s。为保证不冲刷已有的底部沉积物，水的流入点应高出泥层面0.5m以上。沉淀池应不少于两个，以便于在故障和检修时切换工作。图7-4设行车刮泥机的平流式沉淀池113n②竖流沉淀池。竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等。当颗粒发生自由沉淀时，其沉淀效果比在平流沉淀池中低得多。当颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速加快。另一方面，沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉淀效率将比平流沉淀池更高。竖流沉淀池可以是圆形、方形或多边形，但大多数为圆形，直径（或边长）一般在8m以下，常介于4～7m之间。沉淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状的污泥区，二层之间是大约0.3m的缓冲层（图7-5）。废水从进水槽进入池中心管，并从中心管的下部流出，经过反射板的阻拦向四周均匀分布，沿沉淀区的整个断面上升，处理后的废水由四周集水槽收集。当池的直径大于7m时，为集水均匀，还可设置辐射式的集水槽与池边环形集水槽相通。沉淀池贮泥斗倾角为45°～60°，污泥可借静水压力由排泥管排出，排泥管直径应不小于200mm，静水压力为1.5～2.0m。排泥管下端距池底不大于2.0m，管上端超出水面不少于0.4m。为了保证水能均匀地自下而上垂直流动，要求池直径与沉淀区深度的比值不超过3：1。在这种尺寸比例范围内，悬浮物颗粒能在下沉过程中相互碰撞、絮凝，提高表面负荷。但是，由于采用中心管布水，难以使水流分布均匀，所以竖流沉淀池一般应限制池直径。竖流沉淀池中心管内流速对悬浮物的去除有很大影响。在无反射板时，中心管流速应不大于30mm/s，有反射板时，可提高到100mm/s。废水从反射板到喇叭口之间流出的速度不应大于40mm。中心管及喇叭口、反射板的构造与尺寸如图7-6所示。反射板底距污泥表面(缓冲区)为0.3m，池的超高0.3～0.5m。图7-5圆形竖流式沉淀池图7-6竖流式沉淀池中心管尺寸③辐流式沉淀池。辐流式沉淀池是直径较大（20～30m）的圆池，最大直径达100m。中心深度为2.5～5.0m，周边深度为1.5～3.0m。池直径与有效水深之比不小于6，一般是6～10。废水从池中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向四周周边流动，沉淀后废水往四周集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，水流速度逐步减小。池中心处设中心管，废水从池底进入中心管，或用明槽自池的上部进入中心管，在中心管的周围常有穿孔障板围成的流入区，使废水能沿圆周方向均匀分布。辐流式沉淀池一般采用机械刮泥。刮泥机一般是一种桁架结构，绕中心旋转，刮泥刀安装在桁架上，可中心驱动或周边驱动。池底坡度为0.05，坡向中心泥斗，中心泥斗的坡度为0.12～0.16，如图7-7。图7-7中心进水周边出水辐流式沉淀池3.气浮113n气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面实现固液或液液分离的过程。在水处理中，气浮法广泛应用于下列方面：分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；回收工业废水中的有用物质；代替二次沉淀池，分离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油；分离回收以分子或离子状态存在的目的物，如表面活性物质和金属离子。（1）气浮法工艺特点气浮与沉淀同属于利用悬浮颗粒与水的密度差而进行分离的方法，与沉淀法相比较，气浮法具有以下特点：①由于气浮池的表面负荷有可能高达12m3/m2·h，水在池中停留时间只需10～20min，而且池深只需2m左右，故占地较少，节省基建投资。②气浮池具有预曝气作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后续处理或再用，泥渣不易腐化。③对那些很难用沉淀法去除的低浊含藻水，气浮法处理效率高，甚至还可去除原水中的浮游生物，出水水质好。④浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀池污泥体积少2～10倍，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣也比池底排泥方便。⑤可以回收利用有用物质。⑥气浮法所需药剂量比沉淀法节省。但是，气浮法电耗较大，处理每吨废水比沉淀法多耗电约0.02～0.04kW·h。⑦目前使用的溶气水减压释放器易堵塞，浮渣怕较大的风雨袭击。若要用气浮法分离亲水性颗粒(如纸浆纤维、煤粒、重金属离子等)，必须投加合适的药剂，以改变颗粒的表面性质，这种药剂通常称为浮选剂。浮选剂大多数由极性-非极性分子所组成，其极性端含有亲水基团，而非极性端主要是烃链。在气浮过程中，浮选剂的极性基团能选择性地被亲水性物质所吸附，非极性端则朝向水，从而使亲水颗粒表面变为疏水表面。浮选剂的种类很多，如松香油、石油及煤油产品，脂肪酸及其盐类，表面活性剂等。对不同性质的废水应通过试验，选择合适的品种和投加量。在实际应用中多数情况是使用浮选剂的，所以气浮池常被称作浮选池。（2）气浮设备与流程目前常用的气浮池均为敞式水池，与普通沉淀池构造基本相同，分平流式和竖流式两种。平流式气浮池的池深一般为1.5～2.Om，不超过2.5m，池深与池宽之比大于0.3。气浮池的表面负荷通常取5～10m3/m2·h。总停留时间为30～40min。113n产生气浮法所需要的微气泡可以通过电解、分散空气和溶解空气再释放三种方法。而应用广泛的是加压溶气气浮工艺。加压溶气气浮是使空气在加压条件下溶于水中并呈饱和状态，然后使废水压力骤然降低到常压，这时溶解的空气便以微小的气泡从水中析出并进行气浮。用这种方法产生的气泡直径约为20～100µm，并且可人为地控制气泡与废水的接触时间，因而净化效果相对较好。加压溶气气浮按溶气水不同有全部进水加压和部分处理水加压等流程。全部进水加压溶气流程的系统配置如图7-8所示。全部原水由泵加压至0.3～0.5MPa，压入溶气罐，用空压机或射流器向溶气罐压入空气。溶气后的水汽混合物再通过减压阀或释放器进入气浮池进口处，析出气泡进行气浮。在分离区形成的浮渣用刮渣机撇除。这种流程的缺点是能耗高，溶气罐较大。若在气浮之前需经混凝处理时，则已形成的絮体势必在压缩和溶气过程中破碎，因此混凝剂耗量较多。当进水中悬浮物多时，易堵塞释放器。部分处理水加压流程用于加压溶气的只占总水量的10～20%。因此在相同能耗的情况下，溶气压力可大大提高，形成的气泡更小，更均匀，且不会破坏废水中的絮凝体，处理后的水不易堵塞释放器。图7-8加压溶气气浮系统示意图溶气罐是一个密封的耐压钢罐，罐上有水位计和压力表。空气与水在罐内混合、溶解。为了提高溶气量和速度，罐内常设若干隔板或填料。操作压力0.3～0.5MPa。供气方式可采用在水泵吸水管上吸入空气、在水泵压水管上设置射流器或采用空气压缩机供气。溶气水经过减压释放装置，反复地受到收缩、扩散、碰撞、挤压、漩涡等作用，其压力能迅速消失，水中溶解的空气以极细的气泡释放出来。目前已有多种形式的减压释放装置在使用中，如针形阀、WRC喷嘴、TS型（或TJ型）释放器、普通截止阀。4.深层过滤过滤是去除悬浮物，特别是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法。过滤时，含悬浮物的水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同，可将广义的过滤分为下列几类（见表7-16）。表7-16过滤的类型类型简介格筛过滤过滤介质为栅条或滤网，用以去除粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等，其典型设备有格栅、筛网和微滤机。微孔过滤采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂(如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。其定型的商品设备很多。膜过滤采用特别的半透膜作过滤介质在一定的推动力下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具选择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。其主要设备有反渗透、超过滤和电渗析等。深层过滤利用颗粒状滤料之间存在孔隙，当原水穿过一定深度的滤层，水中的悬浮物被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程，将这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。113n在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求。在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等的预处理手段，也作为生化处理后的深度处理，使滤后的水达到回用的要求。（1）过滤设备常用的深层过滤设备是各种类型滤池。按过滤速度不同，有慢滤池(<0.4m/h)、快滤池(4～10m/h)和高速滤池(10～60m/h)三种；按作用力不同，有重力滤池(水头为4～5m)和压力滤池(作用水头15～25m)两种；按过滤时水流方向分类，有下向流、上向流、双向流和径向流滤池四种；按滤料层组成分类，有单层滤料、双层滤料和多层滤料滤池三种。①快滤池。普通快滤池是常用的过滤设备，也是研究其他滤池的基础。图7-9为普通快滤池的透视与剖面示意图。快滤池一般用钢筋混凝土建造，池内有排水槽、滤料层、垫料层和配水系统；池外有集中管廊，配有进水管、出水管、冲洗水管、冲洗水排出管等管道及附件。过滤时，加入凝聚剂的浑水自进水管经集水渠、排水槽进入滤池，自上而下穿过滤料层、垫料层，由配水系统收集，并经出水管排出。此时开F1、F2，关F3、F4、F5。经过一段时间过滤，滤料层截留的悬浮物数量增加，滤层孔隙率减小，使孔隙水流速增大，其结果一方面造成过滤阻力增大，另一方面水流对孔隙中截留的杂质冲刷力增大，使出水水质变差。当水头损失超过允许值，或者出水的悬浮物浓度超过规定值，过滤即应终止，进行滤池反冲洗。反冲洗时，开F3、F4，关F1、F2。反冲洗水由冲洗水管经配水系统进入滤池，由下而上穿过垫料层，滤料层，最后由排水槽经集水渠排出。反冲洗完毕，又进入下一过滤周期。图7-9快滤池构造图1—进水干管；2—进水支管；3—清水支管；4—排水管；5—排水阀；6—集水渠；7—滤料层；8—承托层；9—配水支管；10—配水干管；11—冲洗水管；12—清水总管；13—排水槽；14—废水渠；15—走道空间滤池里常用的滤料有石英砂、无烟煤粒、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒以及聚苯乙烯发泡塑料球等。其中以石英砂使用最广。砂的机械强度大，相对密度2.65左右，在pH值为2.1～6.5的酸性水环境中化学稳定性好，但水呈碱性时，有溶出现象。无烟煤的化学稳定性较石英砂好，在酸性、中性及碱性环境中都不溶出，但机械强度稍差，其密度因产地不同而有所不同，一般为1.4～1.9。大密度滤料常用于多层滤料滤池（参阅表7-17），其中石榴石和磁铁矿的相对密度大于4.2。垫料层主要起承托滤料的作用，故亦称承托层，一般配合大阻力配水系统使用（见表7-18）。由于滤料粒径较小，而配水系统的孔眼较大，为了防止滤料随过滤水流失，同时也帮助均匀配水，在滤料与配水系统之间增设一垫料层。如果配水系统的孔眼直径很小，布水也很均匀，垫料层可以减薄或省去。垫料层要求不被反洗水冲动，形成的孔隙均匀，使布水均匀，化学稳定性好，机械强度高。通常，垫料层采用天然卵石或碎石。113n目前滤料的最大粒径为1～2mm，故垫料层的最小粒径一般不小于2mm，而其最大粒径以不被常规反洗强度下的水流冲动来考虑，一般为32mm。表7-17普通快滤池的滤料组成及滤速范围滤池类型滤料及粒径/mm相对密度滤料厚度/m滤速/(m/h)强制滤速/(m/h)单层滤池石英砂0.5～1.22.650.78～1210～14双层滤池无烟煤0.8～1.81.50.4～0.54.8～24石英砂0.5～1.22.650.4～0.512左右14～18三层滤料无烟煤0.8～2.01.50.424.8～24石英砂0.5～0.82.650.23磁铁矿0.25～0.54.750.0712左右三层滤料无烟煤1～21.70.454.8～24石英砂0.5～1.02.650.20石榴石0.2～0.44.130.1012左右表7-18垫料层的规格(大阻力系统)层次(自上而下)粒径/mm厚度/mm层次(自上而下)粒径/mm厚度/mm12～410038～1610024～8100416～32150垫料下面设置配水系统，作用是均匀收集滤后水，更重要的是均匀分配反冲洗水，所以，它又称为排水系统。配水系统的合理设计是滤池正常工作，保持滤料层稳定的重要保证。如果反洗水在池内分配不均匀，局部地方反冲洗水量过大，滤料流化程度高，将会使这个部分的滤料移到反洗水量小的地方。滤层的水平移动使滤料分层混乱，局部地方滤料厚度减薄，出水水质恶化，反洗阻力减小，在下一次反洗时，单位面积的反洗水量进一步增大，进一步促使滤料平移，如此恶性循环，直至滤池无法工作为止。由于反冲洗水流量比正常过滤水的流量大得多，因此，配水系统应主要考虑反冲洗水均匀分布的要求。排水槽用以均匀收集和输送反冲洗污水，水板的长和宽都约在1m左右，整个滤池底都铺设滤水板，板缝用水泥填充，滤水板下集水空间高度为0.3m。集水渠一方面用以收集各排水槽送来的反洗污水，通过反排水管排入下水道，同时，它也起着连接进水管之用，故也称之为进水渠。②无阀滤池。一般快滤池都有复杂的管道系统，并设有各种控制阀门，操作步骤相当复杂，同时也增加了建造费用。无阀滤池是利用水力学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池。113n图7-10重力式无阀滤池示意图1—进水分配槽；2—进水管；3—虹吸上升管；4—顶盖；5挡板；6—滤料层；7—承托层；8—配水系统；9—底部空间；10—连通间；11—冲洗水箱(清水池)；12—出水管；13—虹吸辅助管；14—抽气管；15—虹吸下降管；16—水封井；17—虹吸破坏斗；18—虹吸破坏管原水自进水管2进入滤池后，自上而下穿过滤床，滤后水经连通管进入顶部贮水箱，待水箱充满后，过滤水由出水管12排入清水池。随着过滤进行，水头损失逐渐增大，虹吸上升管3内的水位逐渐上升(即过滤水头增大)，当这个水位达到虹吸辅助管的管口处时，废水就从辅助管下落，并抽吸虹吸管顶部的空气，在很短的时间内，虹吸管因出现负压而投入工作，滤池进入反冲洗阶段。贮水箱中的清水自下而上流过滤床，反冲洗水由虹吸管排入排水井。当贮水箱水位下降至虹吸破坏管口时，虹吸吸进空气，虹吸破坏，反洗结束，滤池又恢复过滤状态。无阀滤池的运行全部自动进行，操作方便工作稳定可靠；在运转中滤层不会出现负水头结构简单，材料节省，造价比普通快滤池30%～50%。但滤料进出困难；因冲洗水箱位于滤池上部，使滤池总高度较大；滤池冲洗时，原水也由虹吸管排出，浪费了一部分原水，且反洗污水量大。无阀滤池多用于中、小水量的处理，且进水悬浮物浓度宜在100mg/L以内，因为是小阻力配水系统，所以单池面积也不太大。③压力滤池（罐）。压力滤池是一个承压的钢罐，内部构造与普通快滤池相似，在压力下工作，允许水头损失可达6～7m。进水用泵直接抽入，滤后水压力较高，常可直接送到用水装置或水塔中。压力滤池过滤能力强，容积小，设备定型，使用的机动性大。但是，单个滤池的过滤面积较小，只适用于废水量小的场合。压力滤池分竖式和卧式两种，竖式滤池有现成的产品(见图7-11)，直径一般不超过3m。池内常设无烟煤和石英砂双层滤料，粒径一般采用0.6～1.0mm，厚度一般用1.1～1.2m，滤速为8～10m/s或更大。配水系统通常用小阴力的缝隙式滤头、支管开缝或孔等。反冲洗污水通过顶部的漏斗或设有挡板的进水管收集并排除。为提高反洗效果，常考虑用压缩空气辅助冲洗。压力滤池外部安装有压力表、取样管，及时临近水头损失和水质变化。滤池顶部还设有排气阀，以排除池内和水中析出的空气。图7-11压力滤池（罐）④合成滤料过滤器。采用新型的密实度或孔隙率可变的滤料，这类滤料由柔性材料人工制成，如纤维球、轻质泡沫塑料珠、橡胶粒等。国产纤维球滤料由涤纶短丝结扎而成，有弹性，密实度由中心向周边递减，孔隙率达90%以上。纤维球在滤床上部比较松散，基本上呈球状。球间孔隙比较大，愈接近床层下部，由于自重及水力作用，纤维球堆积得愈密实，纤维丝相互穿插，形成一个纤维层整体。整个床层，上部孔隙率较高，下部孔隙率较低，近似理想滤池孔隙率分布。113n实验表明，纤维球滤池过滤速度为砂滤池的5～8倍，如果采用同样的滤速，则纤维球过滤周期比砂滤池长3倍；能有效地去除0.5～10μm级的微小悬浮物；滤过水的悬浮物含量一般在10mg/L以下。但目前纤维球价格较贵；再生需用气、水联合反冲，气起主要作用，控制气量在40～50L/(m2·s)，水量在10L/(m2·s)时，可冲洗干净。图7-12显示的纤维球过滤器是一种上流式过滤设备。处理水从底部进入过滤器内，向上流动通过两块多孔板之间的滤料，并从过滤器顶部排出。过滤器反洗时，利用机械装置将上部多孔板提起。虽然过滤器仍在继续进水。但可由下部多孔板以下部位过滤器左右两侧引入空气，使滤料产生滚动运动，由废水通过过滤器产生的剪力和滤料本身的磨擦作用使滤料得到清洗。含有被去除固体物的废水进入后续处理设施。为了完成反洗循环的过滤器返回运行操作，应将提升的多孔板置于初始位置，再经短暂正洗后，打开滤过水出水阀，恢复滤过水的正常排放。图7-12纤维球过滤器最后用表7-19对目前在废水处理中使用的几种颗粒滤料过滤器做个比较。表7-19几种颗粒滤料过滤器比较过滤器类型操作方式滤床型式滤料典型床层深度典型的水流向反洗操作方式固体贮存部位说明传统型半连续单介质砂或无烟煤760mm下流间歇表面及上层滤床水头损失增长速度快传统型半连续双介质，分层砂和无烟煤920mm下流间歇内部双介质设计可延长过滤器运行时间传统型半连续多介质，分层砂、无烟煤和石榴石920mm下流间歇内部多介质设计延长过滤器运行时间深床半连续单介质砂或无烟煤1830mm下流间歇内部深床用于贮存固体并延长过滤时间深床半连续单介质，分层砂或无烟煤1830mm上流间歇内部深床用于贮存固体并延长过滤时间深床连续单介质，不分层砂1830mm上流连续内部砂滤床逆液体流动方向运动纤维球过滤器半连续单介质，不分层合成纤维610mm上流间歇内部113n(2)过滤效率的影晌因素①滤料的影响粒度：过滤效率与粒径成反比，即粒度越小，过滤效率越高，但水头损失也增加越快。在小滤料过滤中，筛分与拦截机理起重要作用。形状：角形滤料的表面积比同体积的球形滤料的表面积大，因此，当孔隙率相同时，角形滤料过滤效率高。孔隙率：球形滤料的孔隙率与粒径关系不大，一般都在0.43左右。但角形滤料的孔隙率取决于粒径及其分布，一般约为0.48～0.55。较小的孔隙率会产生较高的水头损失和过滤效率，而较大的孔隙率提供较大的纳污空间和较长的过滤时间，但悬浮物容易穿透。厚度：滤床越厚，滤液越清，操作周期越长。表面性质：滤料表面的不带电荷或带有与悬浮颗粒表面电荷相反的电荷有利于悬浮颗粒在其表面上吸附和接触凝聚。通过投加电解质或调节pH值可改变滤料表面的电动电位。②悬浮物的影响粒度：几乎所有过滤机理都受悬浮物粒度的影响。粒度越大，通过筛滤去除越易向原水投加混凝剂，待其生成适当粒度的絮体或微絮体后，进行过滤，可以提高过滤效果。形状：角形颗粒因比表面积大，其去除效率比球形颗粒高。密度：颗粒密度主要通过沉淀，惯性及布朗运动机理影响过滤效率，因这些机理对过滤贡献不大，故影响程度较小。浓度：过滤效率随原水浓度升高而降低，浓度越高，穿透越易，水头损失增加越快。温度：温度影响密度及黏度，进而通过沉淀和附着机理影响过滤效率。降低温度，对过滤不利。表面性质：悬浮物的絮凝特性，电动电位等主要取决于表面性质，因此，颗粒表面性质是影响过滤效率的重要因素。常通过添加适当的凝聚剂来改善表面性质。凝聚过滤法是在原水加药脱稳后，尚未形成微絮体时，进行过滤。这种方法，投药量少，过滤效果好。(3)常见故障及对策①气阻。在过滤末期，局部滤层的水头损失可能大于该处实际的水压力，即出现负水头，此时，这部分滤层水中溶解的气体将释放出来，积聚在孔隙中，阻碍水流通过，以致滤水量显著减少。为防止气阻现象产生，首先应保持滤层上足够的水深，消除负水头。在池深已定时，可采取调换表层滤料，增大滤料粒径的办法。其次，在配水系统末端应设排气管，防止反冲洗水中带入气体积聚在垫层或滤层中。有时也可适当加大滤速，促使整个滤层纳污比较均匀。一旦发生气阻，应停止过滤，进行反冲洗。②结泥球。滤层表面的颗粒较细，截留的悬浮物较多。如果冲洗不干净，则互相黏结成球。球径可达5～20cm。在下一次冲洗时，因质量较大而沉入滤层深处，造成布水不匀和再结泥球的恶性循环。这种污泥的主要成分是有机物，结球严重时会腐化发臭。防止办法是改善冲洗效果，增加表面冲洗。对已结泥球的滤池，应翻池更换滤料，也可在反冲洗时加氯浸泡12h，氧化污泥，加氯量约每平方米滤池1kg漂白粉。113n③跑砂。如果冲洗强度过大或滤料级配不当，反冲洗会冲走大量细滤料。另外，如果冲洗水分配不匀，垫料层可能发生平移，进一步促使布水不匀，最后局部垫料层被冲走淘空，过滤时，滤料通过这些部位的配水系统漏失到清水池中。遇到这种情况，应检查配水系统，并适当调整冲洗强度。④水生物繁殖。在水温较高时，沉淀池出水中常含多种微生物，极易在滤池中繁殖。在快滤池中，微生物繁殖是不利的，往往会使滤层堵塞。可在滤前加氯解决。二、化学处理技术及设备1.化学中和用与其组分相反的化学药剂去除过量酸度或碱度的方法称为中和。一般来说，所有处理后废水的pH过高或过低时，在其散布到环境之前均需要进行中和。调节pH使用最广泛的化学药剂的主要信息列于表7-20。表7-20控制pH（中和）最常用的化学药剂化学药剂分子式相对分子质量形式百分率碳酸钙CaCO3100.0粉末粒状96～99氢氧化钙（石灰）Ca(OH)274.1粉末粒状82～95氧化钙CaO56.1块状卵石状粉状90～98白云石，熟石灰[Ca(OH)2]0.6[Mg(OH)2]0.467.8粉末58～65白云石，生石灰(CaO)0.6(MgO)0.49.8块状卵石状粉状55～58CaO氢氧化镁Mg(OH)258.3粉末氧化镁MgO40.3粉末粒状99碳酸氢钠NaHCO384.0粉末粒状99碳酸钠（苏打粉）Na2CO3106.0粉末99.2氢氧化钠（苛性苏打）NaOH40固体片片状粉末98碳酸H2CO362.0气态（CO2）113n盐酸HCl36.5液体27.9，31.45，35.2硫酸H2SO498.1液体77.7(60。Be)、93.2(60。Be)氢氧化钠和碳酸钠，虽然比较昂贵，但对于小型厂或其处理所需用量很小时，比较方便，是使用广泛的药剂。使用不太方便但比较便宜的石灰是使用最广泛的药剂。石灰可以生石灰、熟石灰、高钙石灰或白云石石灰的各种物理形态买到。石灰石和白云石石灰石比较便宜，但使用不太方便，且反应速率较慢。并由于它们在某些废物处理的应用中可能形成覆盖层而使其应用受到限制。钙和镁的化学药剂往往形成需要处置的污泥。即便碱性废水的问题少于酸性废水，但同样需要处理。假如没有可供利用的酸性废水或酸性废水不足时，一般采用硫酸中和碱性废水。(1)中和池废水通过自流直接进入中和池（图7-13）进行pH调节。为满足后续处理工艺对废水pH值的要求，在中和池内加入NaOH溶液，将pH值调整至8～9，最大限度地发挥絮凝剂的絮凝作用。中和池为碳钢结构，内衬环氧沥青漆、外涂环氧聚胺酯涂料；废水设计停留时间为0.5h。图7-13中和池2.化学沉淀化学沉淀是加入化学药剂改变溶解和悬浮固体固有的状态使其易于沉降而被去除。化学沉淀废水中的重金属离子、碱土金属常用氢氧化物和硫化物沉淀法去除，常用的药剂分别为石灰和硫化钠。经过化学沉淀处理后的废水中，含有许多微小的悬浮物和胶体物质，必须加入混凝剂使之凝聚成大颗粒而沉降下来。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等；常用的助凝剂有石灰、高分子化合物等。（1）絮凝沉淀池目前采用的絮凝剂一般是铝盐和铁盐的化合物如硫酸铝、硫酸亚铁等以及一些有机絮凝剂。通过投加絮凝剂(PAC)和助凝剂(PAM)，使废水中的微小絮体在絮凝剂和助凝剂的吸附下，和架桥、卷扫的作用下在斜管沉淀池内进行固液分离，去除水中的部分CODcr以及大部分SS。表7-21澄清池进出水分析结果进水出水备注pHCOD(mg/L)悬浮物（mg/L）pHCOD(mg/L)悬浮物（mg/L）8.28268.4210.38.2415.524.0投运1小时后113n8.607.888.108.158.248.3259.619.0220.68.457.607.928.018.158.2712.4822.915.0采样后停运，出水合格（2）澄清器澄清池能在一个池内完成混合、反应、沉淀、分离等过程。其进出水水质列于表7-21。图7-14为Turbo-Circulator型澄清器。其特点是内部组件不多，仅有平行板或管式组件。结构简单，便于维护。图7-15为SEDIPAC式澄清器。它的沉积部分安裴有蜂窝式组件。与平板式组件或管式组件比较，其水力特性更优，效果更好．效率也更高。但使用中要求废水中石膏灰过饱和度较低，而且在澄清池的沉积部分不会发生沉淀反应。图7-14Turbo-Circulator型澄清器图7-15带蜂窝式组件的SEDIPAC型澄清器图7-16二级凝聚DENSADEGRPI系统图7-16为目前使用较多的先进的二级凝聚DENSADEGRPI系统，它在反应器部分投入阳离子凝聚剂。通过搅拌可提供所需的能量。在中间部分悬浮物进行初步沉淀，形成沉积物并增厚。最后部分完成二级沉积.3．离子交换为了除去水中离子态杂质，采用的最普遍的方法是离子交换。离子交换处理，必须用一种称做离子交换剂的物质来进行。这种物质遇水时，可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号的离子相互交换，从而除去某种离子。离子交换剂失效后，可以用相应的酸、碱或盐溶液与其发生逆向的离子交换，以恢复离子交换剂的交换能力，从而重复使用。(1)常用的离子交换剂目前常用的离子交换剂为离子交换树脂，属于高分子化合物。离子交换树脂的结构有两部分组成：一部分具有高分子的结构形式，称为离子交换剂的骨架；另一部分是带有可交换离子的基团，它们化合在高分子骨架上。常用的高分子骨架类型为苯乙烯系和丙烯酸系；常用的可交换基团为酸性离子和碱性离子。根据合成时形成的网状高分子孔眼的孔径大小不同，离子交换树脂又分为凝胶型、大孔型和均孔型。均孔型树脂交联均匀，孔眼大小相近，树脂不会中毒，抗有机污染能力强。水处理中常用离子交换树脂的孔型、分类、名称与型号列于表7-22。113n表7-22水处理中常用离子交换树脂的孔型、分类、名称与型号孔型分类名称型号凝胶型强酸性弱酸性强碱性弱碱性弱碱性苯乙烯系阳离子交换树脂丙烯酸系阳离子交换树脂季胺Ⅰ型阴离子交换树脂苯乙烯系阴离子交换树脂苯乙烯系阴离子交换树脂001111201301303大孔型强酸性弱酸性强碱性强碱性弱碱性强碱性强碱性大孔苯乙烯系阳离子交换树脂大孔丙烯酸系阳离子交换树脂大孔季胺Ⅰ型阴离子交换树脂大孔季胺Ⅱ型阴离子交换树脂大孔苯乙烯系阴离子交换树脂大孔苯乙烯系阴离子交换树脂大孔丙烯酸系阴离子交换树脂D001D111D201D202D301D302D311(2)离子交换装置离子交换通常在固定式（床）离子交换装置中进行，运行时，离子交换剂层固定在一个交换器中，一般不将离子交换剂转移到床体外部进行再生；水由上向下不断通过交换剂层。固定床离子交换的运行方式是以离子交换剂为滤料，对水进行过滤；因此固定床的离子交换器和压力过滤器结构相似，只是在离子交换器中设有进再生液的装置。(3)离子交换装置的再生固定床离子交换按其再生运行方式不同分为顺流、逆流和分流三种。逆流再生运行步骤多于顺流再生，交换器结构中有中间排水装置和压实层以防树脂乱层；但是逆流再生比顺流再生出水水质好。分流再生是在床层表面下约400-600mm处安装排水装置，使再生液自上、下部同时进入，废液自中间排水装置中排出。运行时水流自上而下通过床层，所以在这种交换器中，下部床层为对流再生，上部床层为顺流再生。此法再生时床层不需排水，所以自用水率低，又特别适于用硫酸再生。离子交换装置的再生方式如图7-17所示。图7-18为顺流再生离子交换器的内部结构，图7-19为顺流再生离子交换器的管路系统，图7-20为进水装置；逆流再生离子交换器的结构如图7-21，逆流再生离子交换器的管路系统如图7-22，中间排液装置如图7-23所示。（a）顺流式；（b）、（c）对流式；（d）分流式；（e）复床串联式图7-17离子交换装置的再生方式1─进水装置；2─再生液分配装置；3─树脂层；4─排水装置113n图7-18顺流再生离子交换器的内部结构图7-19顺流再生离子交换器的管路系统（a）漏斗式；（b）十字穿孔管式；（c）圆筒式；（d）多孔板水帽式图7-20进水装置1+6─进水装置；2─中间排液装置；3─排水装置；4─压脂层；5─树脂层图7-21逆流再生离子交换器的结构图7-22逆流再生离子交换器的管路系统（a）母管支管式；（b）插入管式；（c）支管式图7-23中间排液装置三、生物处理技术废水生物处理时目标是：将溶解的以及颗粒的可生化降解组分转化为可接受的最终产物；将不易沉淀的胶体及悬浮固体截留并结合为生物絮体或生物膜；转化或去除营养物质，如氮和磷；在某些情况下，去除特殊的微量有机组分和化合物。对于工业废水，生物处理的目标是去除或降低有机或无机化合物的浓度。对于农业灌溉返回的废水，生物处理的目的是去除营养物质，尤其是氮、磷一类会刺激水生植物生长的物质。首先将废水生物处理领域常用的术语及其定义列于表7-23。前五条术语是指用于生物处理的各种生物过程的代谢功能，后面的是描述不同工艺类型处理功能的术语。表7-23废水生物处理中常用术语定义术语定义好氧过程有氧存在的条件下，进行的生物处理过程厌氧过程无氧存在的条件下，进行的生物处理过程缺氧过程缺氧条件下，通过生物作用将硝酸盐氮转化为氮气的过程，该过程也称为在脱氮兼性过程分子氧存在与否，微生物均可发挥作用的生物处理过程生物营养去除去除氮和磷的生物处理过程生物除磷通过磷在生物体聚积尔后进行固体分离除磷的生物处理过程硝化首先将氨转化为亚硝酸盐，然后再将亚硝酸转化为硝酸的两阶段生物过程脱氮将硝酸盐还原为氮及其他最终气体产物的生物过程113n废水的生物处理技术已有上百年的历史，在国内外处理生活污水的领域得到极广泛的应用，是各地污水处理厂不可缺少的二级处理。废水的生物处理过程可分为厌氧处理和好氧处理两大类，每一类又从实现的手段上分为悬浮生长工艺和附着生长（生物膜）工艺。现有的几十种具体生物处理工艺都是以此为基础发展的。表7-24用于废水处理的主要生物处理工艺工艺类型通用名称用途好氧法悬浮生长活性污泥法去除含碳BOD，硝化曝气塘去除含碳BOD，硝化附着生长悬浮及附着生长组合好氧消化生物滤池生物转盘填料床反应器生物滤池/活性污泥法生物稳定，去除含碳BOD去除含碳BOD，硝化去除含碳BOD，硝化去除含碳BOD，硝化去除含碳BOD，硝化厌氧法悬浮生长附着生长厌氧接触池厌氧消化厌氧填料床及流化床去除含碳BOD生物稳定，杀灭病原体除含碳BOD，生物稳定，脱氮好氧、缺氧、厌氧组合悬浮生长组合型单级或多级工艺包含附着生长填料的单级或多级工艺去除含碳BOD，硝化，脱氮，除磷去除含碳BOD，硝化，脱氮，除磷由于生物法主要用于去除有机物以及进行硝化，脱氮，除磷，而有机物和氮、磷都不是电厂污水的主要污染物。所以在此只介绍可用于电厂的几个基本工艺。1．活性污泥法现在，活性污泥法用于生活污水和工业废水的生物处理是最常规的做法，它是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的好氧生物处理方法。这类生物絮体称作活性污泥，由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物、后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解水中有机污染物（也有些可部分利用无机物）的能力。(1)术语和参数污泥沉降比（SV）：指一定量的曝气池混合液静置30min后，沉淀污泥与原混合液的体积比，用百分数来表示。通常曝气池混合液的沉降比正常范围是15～30%。污泥浓度：指一升混合液内所含的悬浮固体（表示为MLSS）或挥发性悬浮固体（MLVSS）的重量，单位是g/L或mg/L。一般活性污泥曝气池内保持MLSS浓度在2～6g/L之间，多为3～4g/L。污泥容积指数（SVI）：曝气池混合液经30min沉淀后，1克113n干污泥所占有沉淀污泥容积的毫升数。在一定的量污泥量下，SVI反映了活性污泥的凝聚沉降性。通常，当SVI<100，沉降性能良好；当SVI=10～200时，沉淀性能一般，当SVI>200时，沉降性较差，污泥易膨胀。研究表明：污泥回流比R、回流污泥容积指数（=0.8SVI）、混合液污泥容积指数SVI及混合液污泥浓度的关系如图7-24。利用该图，可确定污泥回流比或者计算曝气池混合液的污泥浓度。图7-24回流污泥SVI与MLSS及回流比的关系固体停留时间（SRT）：代表了污泥在系统中停留的平均周期。是活性污泥运行管理时的一个参数。表7-25总结了不同情形下采用活性污泥工艺的最小SRT典型值。表7-25活性污泥法处理的最小SRT典型值处理目标SRT范围/d影响SRT的因素在生活废水中除溶解性BOD1～2温度在生活废水中转换颗粒有机物2～4温度处理生活污水，形成絮凝生物体1～3温度处理工业污水，形成絮凝生物体3～5温度/化合物完全硝化3～18温度/化合物生物除磷2～4温度稳定活性污泥20～40温度营养比（F/M）：活性污泥法的实质是微生物将水里的含碳有机物用作食物，食物与微生物的量的比值等于有机底物与活性污泥的重量比值，又称作污泥负荷。污泥负荷与废水处理效率、活性污泥特性、污泥生成量、氧的消耗量有很大关系。（2）基本过程活性污泥法的处理过程包含三个基本组成，即反应池、固液分离组成（通常在沉淀池进行）、回流系统。运用这三个组成，发展出很多过程布置。图7-25列出基本的活性污泥流程。图7-25具有不同反应池的活性污泥过程①常规平推流式流程。沉降废水和回流活性污泥在曝气池的前端进入，由扩散器鼓风或机械曝气机搅拌并曝气。一般采用3～5条廊道。在早期设计中，空气是沿池长均匀投加，但通常在廊道始端出现低DO值。近代设计中，曝光系统的设计是按沿池长的需要量匹配，前端供气率高，末端供气率低，沿池长逐渐递减。在曝气期间，吸附、絮凝和有机物的氧化发生。在二次沉淀池中将活性污泥固体分离。推流式曝气池是最早出现的池型，此工艺已是个成熟的过程。这种系统去除氨比完全混合式可能达到较高水平。适用于多种操作方式，如阶段进水、选择池设计以及缺氧/好氧过程。其局限性也很明显，如渐减曝气的设计和操作较复杂，在第一段中供养可能不易满足缺氧。113n②完全混合式流程。完全混合过程应用了连续流搅拌反应池的流式。沉降废水和回流活性污泥在池中一般分几点投入。在全池内，池的有机负荷、MLSS浓度和需氧量是均匀分布的。在曝气池里实现吸附、絮凝和有机物的氧化过程，在二次沉淀池中将活性污泥固体分离。完全混合式是普通而成熟的工艺，适用于各种类型的废水，所以目前用得最为广泛。它的优点是抗冲击负荷能力强，对水质水量变化的冲击以及有毒负荷有很大的稀释能力，在处理工业废水时有这种情况。因为需氧量是均匀分布的，设计相对不太复杂，适用于各种类型的曝气设备。此法较易操作，但有机基质浓：度较低(亦即F/M比低)，易致丝状生长，造成污泥膨胀问题。③序批法流程。序批法是一种充水排水式的反应池系统，设单一完全混合反应池，在其中进行活性污泥法的所有步骤。对于连续流的城市废水处理，至少要用两座池子，一池在充水，另一池进行反应、固体沉降和排水。SBR池每天要通过几个周期，典型的周期包括3h充水、2h曝气、0.5h沉降、0.5h排掉上清液。可能还有闲置期，以备峰流时有灵活性。在所有周期内，混合液始终留在反应池内，因而，省掉一个独立的二次沉淀池。曝气可用射流曝气器或大泡扩散器带淹没搅拌机。分设的搅拌装置提供操作灵活型，在充水期间对缺氧操作很有用，排泥一般在曝气期内进行。分设的搅拌装置提供操作灵活性（SBR）是近年来在传统的活性污泥流程基础上发展起来的较有应用前景的生物处理工艺。其先进性体现在流程简化，无需设置二沉池，设施紧凑，操作灵活，改变操作条件能去除营养性污染物。并且可通过对池子的操作，尽量减少污泥膨胀的可能。但此过程控制复杂，除非设计有所考虑，否则高峰流量时可能破坏运行。批量出水水质差别大，在后续的过滤和消毒前需均化。显然这项工艺队仪表、监测装置、以及自动阀门等的维修技能要求较高。表7-25活性污泥法典型设计参数过程名称反应池类型SRT/dF/M/容积负荷MLSS/（mg/L）总水力停留时间/h回流污泥/（进水量的%）（kgBOD/（kgBOD/kgMLVSS·d）m3·d）常规推流式平推流3～150.2～0.40.3～0.71000～30004～825～75完全混合式CMAS3～150.2～0.60.3～1.61500～40003～525～100序批法批量10～300.04～0.100.1～0.32000～500015～40无113n（3）活性污泥法的管理操作活性污泥法处理废水的关键在于有足够数量性能良好的活性污泥，这些活性污泥是通过一定的方法培养和驯化出来的。通过培养，使微生物数量增加，达到一定的污泥浓度。驯化则是对混合微生物群进行淘汰和诱导，不能适应环境条件和所处理废水特性的微生物被抑制，具有分解废水有机物活性的微生物得到发育，并诱导出能利用废水有机物的酶体系。培养和驯化实质上是不可分割的。在培养过程中投加的营养料和少量废水，也对微生物起一定的驯化作用，而在驯化过程中，微生物数量也会增加，所以驯化过程也是一种培养增殖过程。①培养与驯化。菌种和培养液除了采用纯菌种作为活性污泥的菌源外，活性污泥的菌种大多取自粪便污水，城市污水或性质相近的工业废水处理厂二次沉淀池剩余污泥，也有取自废水沟污泥、废水排放口或长期接触废水的土壤浸出液。培养液一般由上述菌液和一定比例的营养物如淘米水、尿素或磷酸盐等组成。培养与驯化的方法根据培养和驯化的程序，有异步法和同步法两种。异步法是采用先培养，使细菌增殖到足够数量后再用工业废水驯化；同步法是培养和驯化同时进行的方法。根据培养液的进入方式，过程也可分为间歇式和连续式。以粪便污水作培养液，异步法的培养程序为：将经过粗滤的浓粪便水投入曝气池，用生活污水(或河水、自来水)稀释，控制池内BOD在300～500mg/L，先进行连续曝气，经1～2天后，池内出现模糊不清的絮凝物，此时，为补充营养物和及时排除代谢产物，应停止曝气，静置沉淀l～1.5h后，排除上清液(排除量约为全池容积的50%～70%)。然后再往曝气池投加新鲜粪便水和稀释水，并继续曝气。为了防止池内出现厌氧发酵，停止曝气到重新曝气的时间不应超过2h。开始培养时宜每天换水一次，以后可增至两次，以便及时补充营养。如果采用连续培养，则要求有足够的生活污水。在第一次投料曝气后或经数次间歇曝气换水后即开始连续投加生活污水，并不断从二次沉淀池排出清液，污泥再回流至曝气池。污泥回流量应比设计值大，污水进入量应比设计值小。经过1～2周，混合液SV=10%～20%，活性污泥的絮凝和沉淀性能良好，污泥中含大量菌胶团和固着型纤毛虫，BOD去除率达90%左右，即可进入驯化阶段。开始驯化时，宜向培养液中投加10%～20%的待处理废水，获得较好的处理效果后，再继续增加废水的比例，每次增加的比例以设计水量的10%～20%为宜，直至满负荷为止。污泥经驯化成熟后，系统即可转入试运转。为了缩短培养和驯化时间，也可采用同步操作。即在第一次投料或头几次投料后开始投加待处理废水，废水的比例逐步增加，一边培养一边驯化。同步法要求操作人员有较丰富的经验，否则难以判断培养驯化过程中的异常现象的原因，甚至导致培驯失败。在培养与驯化过程中应保证良好的微生物生存条件，如温度、溶解氧、pH值、营养比（F/M）等。池内水温应在15～35℃范围内，DO=0.5～3mg/L，pH=6.5～7.5为宜。如氮和磷等不足时，应加生活污水或人工营养物。113n②日常管理。活性污泥系统的操作管理，核心在于维持系统中微生物、营养、供氧三者的平衡，即维持曝气池内污泥浓度、进水浓度及流量和供氧量的平衡。当其中任一项出现变动(通常是进水量和水质变化)，应相应调整另外二项；当出现异常情况或故障时，应判明原因并采取相应的对策，使系统处于最佳状态。对不同的废水和处理系统，日常管理的内容不尽相同。一般包括设备(污水泵、回流泵、刮泥机、鼓风机、曝气机、污泥脱水机等)的管理、药剂管理、构筑物(曝气池、沉淀池、调节池、集水池、污泥池等)的管理。为了保证系统正常运转，需要进行一定的监测分析和测算。快速准确的监测结果对系统运行起着指示与指导作用，是定量考核的重要依据。有条件的地方，应进行自动监测和计算机控制。一般人工控制所需监测的项目有四项。a．反映活性污泥性状的项目：SV，每天分析，控制15%～30%；MLSS或MLVSS、SVI2次/周；污泥生物相观察及污泥形态观察，经常；污泥回流量及回流比R。b．反映活性污泥营养状况及环境条件的项目：氨氮，隔天分析，出水氨氮不应小于lmg/L；磷，每周分析，出水含磷不应小于lmg/L；溶解氧，1次/2h，控制l～4mg/L；水温，4次/班，不超过35℃；pH值，1～2次/班，中性范围。c．反映活性污泥处理效率的项目：进水及出水的COD，BOD5，SS，每天或隔天分析；进水及出水中有毒及有害物质浓度，不定期分析。d．反映运转经济性指标：空气耗量；电能及机电设备运行情况；药剂耗量。上述的多数项目可以在操作岗位监测，以便尽早发现问题，及时上报和处理，其他项目应由专门的化验室按规定程序进行测定，操作及管理人员应做好详细记录、编制日志和报表。（4）异常现象与控制措施活性污泥法的运行管理比较复杂，影响系统工作效率的因素很多，往往由于设计和运行管理不善出现一系列异常现象，使处理水质变差，污泥流失，系统工作破坏。下面分析几种典型的异常现象。①污泥膨胀。活性污泥膨胀是管理中多发的异常现象。它的主要特征是：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到300以上大量污泥流失，出水浑浊。二次沉淀池难以固液分离，回流污泥浓度低，无法维持曝气池正常工作。113n关于污泥膨胀的成因的解释很多，一般分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两类。胀是由于活性污泥中丝状菌过量发育的结果。活性污泥是菌胶团细菌与丝状菌的共生系统，目前已鉴别的丝状菌有30多种。在丝状菌与菌胶团细菌平衡生长时，不会产生污泥膨胀问题，只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，大量的丝状菌从污泥絮体中伸出很长的菌丝体，菌丝体互相搭接，构成一个框架结构，阻碍菌胶团的絮凝和沉降，引起膨胀问题。由于丝状菌的比表面积比絮状菌大得多，因而在取得低浓度底物(BOD、DO、N、P等)时要有利得多。例如菌胶团要求溶解氧至少0.5mg/L，而丝状菌在溶解氧低于0.lmg/L的环境中也能较好地生长。所以，在低底物条件下，易发生污泥膨胀。经验表明，当废水中含有大量溶解性碳水化合物时易发生由浮游球衣细菌引起的丝状菌膨胀；含硫化物高的废水易发生由硫细菌引起的丝状菌膨胀；当水温高于25℃，pH值低于6时，营养失调，负荷不当以及工艺原因都容易引起丝状菌膨胀。非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高时，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高蒙古性的多糖类物质，使表面附着水大大增加，很难沉淀压缩。与丝状菌膨胀不同，发生非丝状菌膨胀时，处理效能仍很高，出水也清澈，污泥镜检看不到丝状菌。发生污泥膨胀后，应判明原因，及时采取措施，加以处置。通常办法有：a．控制曝气量，使曝气池保持溶解氧1～4mg/L。b．调整pH值。c．如营养比失调，可适量技加含N、P化合物，使BOU∶N∶P=100∶5∶1。d．投加一些化学药剂(如铁盐凝聚剂、有机阳离子絮凝剂、硅藻土、黄泥等惰性物质以及杀菌剂等)，适量投加杀菌剂，对丝状菌膨胀投氯10～20mg/L，非丝状菌膨胀投氯5～l0mg/L，连续投加2周至SVI正常为止。e．调整污泥负荷，通常用处理后水稀释进水。f．短期内间歇曝气(闷曝)。②污泥上浮。污泥上浮的原因很多，一些是由于污泥被破碎，沉速减小而不能下沉，随水飘浮而流失，一些是由于污泥颗粒挟带气体或油滴，密度减小而上浮。例如，当曝气沉淀池的导流区过小，气水分离不良，或进水量过大，气泡来不及分离、被带到沉淀区，挟带有气泡的污泥在沉淀区上浮到水面形成飘浮污泥；当回流缝过大时，曝气区的大量小气泡从回流缝窜至沉淀区表曝机转速过大，打碎污泥絮体等都导致污泥上浮。如果操作不当，曝气量过小，二次沉淀池可能由于缺氧而发生污泥腐化，即池底污泥厌氧分解，产生大量气体，促使污泥上浮。当曝气时间长或曝气量大时，在曝气池中将发生高度硝化作用，使混合液中硝酸盐浓度较高。这时，在沉淀池中可能由于反硝化而产生大量N2或NH3，而使污泥上浮。此外，当废水中含油量过大时，污泥可能挟油上浮；当废水温度较高，在沉淀池中形成温差异重流时，将导致污泥无非下沉而流失。113n发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除浮泥，判明原因，调整操作。如污泥沉降性差，可适当投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷过大应减少进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减少曝气量，增大污泥回流量或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件。③泡沫问题。废水中若含有一些表面活性物质，在采用活性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫，泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走大量污泥。当采用机械曝气时，泡沫阻隔空气，妨碍充氧。因此，应采取适当的消泡措施，主要包括表面喷淋水或除沫剂。常用除沫剂为机油、煤油、硅油等，投量为0.5～1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。当水中表面活性剂较多时，宜预先用泡沫分离法或其他方法去除。2.生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜净化有机物。在污水净化的同时，生物膜内的微生物不断生长与繁殖。与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：a．固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。b．不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。c．由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。d．因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转化为能量，合成新细胞即剩余泥量较少。e．多采用自然通风供氧。f．活性生物量难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。50%活性污泥法处理厂BOD5去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD5去除率为83%，相应的出水BOD5分别为14mg/L和28mg/L。生物膜法设备类型很多，按生物膜与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的黯生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物氧化床。眉目目前所采用的生物膜法多数是好氧形式，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床，目前所采用的生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化，同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。（2）生物滤池在生物滤池（有时称为滴滤池或渗透滤池）中，经初次沉淀的污水滴洒通过具有很大113n比表面积的滤料。在滤料上生长有微生物，形成一层粘膜，它有一定厚度。进水中的污染物质和空气中的氧气通过生物膜传播到进行同化作用的微生物，而副产物和二氧化碳则沿相反方向排到液体和气体中。随着废水处理过程的进行，微生物不断生长繁殖，膜的厚度不断增大，需氧层下面形成厌氧层，此处的生物膜因与载体的附着力减小及水力冲刷作用而脱落。然后载体表面又可重新吸附、生长、增厚生物膜直至重新脱落。正常运行状况下，膜厚2～3mm，净化效果良好。图7-26是个典型的生物滤池实例。图7-26典型的生物滤池实例根据滤料类型，有两种不同类型的生物滤池：常规滤料生物滤池和塑料滤料生物滤池。生物滤池过去常用拳头滤料，如火山岩碎石、硅质碎石、卵石、炉渣、高炉焦炭等，且颗粒较均匀，粒径为25～100米膜，滤层厚度为0.9～2.5m，平均1.8～2.0m。近年来生物滤池多采用塑料滤料，主要由聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等加工成波纹板、蜂窝管、环状及空圆柱等复合式滤料。它们的特点是比表面积大（达100～340m2/m3），孔隙率高（可达90%以上），从而大大改善膜生长及通风条件，使处理能力大大提高。滤池的结构见图7-26。布水装置设在填料层的上方，用以均匀喷洒废水。连续喷淋，使生物膜表面形成一层流动的水膜，能保证生物膜得到连续的冲刷。目前广泛采用的连续式布水装置是旋转布水器(见图7-27)。它适用于圆形或多边形生物池，主要由进水竖管和可转动的布水横管组成。固定的竖管通过轴承和配水短管联系，配水短管连接布水横管，并一起旋转。布水横管一般为2～4根，横管中心高出滤层表面0.15～0.25m，横管沿一侧的水平方向开设直径10～15mm的布水孔。为使每孔的洒水服务面积相等，靠近池中心的孔间距应较大，靠近池边的孔间距应较小。当布水孔向外喷时，在反作用力推动下布水横管旋转。每根布水横管上布水孔位置是错开的，目的是使废水能均匀喷洒到滤料上。旋转布水器所需水头一般为0.25～1.om，旋转速度为0.5～9r/min。生物滤池大多靠滤料下的渗水系统与底板排水沟之间的间距保证自然通风进行充气，偶尔也采用强制通风。充气为了使整个滤池都透过氧气，维持微生物群落在需氧生活状态。图7-27旋转式布水器1—进水竖管；2—水银封；3—配水短管；4—布水横管；5—布水小孔；6—中央旋转柱；7—上部轴承；8—钢丝绳；9—滤料在生物过滤中，为防止滤层堵塞，需设置初次沉淀池，预先去除废水中的悬浮物。滤池后面还需用二沉池分离脱落的生物膜。由于生物膜的含水率比活性污泥小，所以污泥沉降速度较大，二沉池容积较小。负荷是影响生物滤池性能的主要参数.通常分有机负荷和水力负荷两种。有机负荷指每天供给单位体积滤料的有机物量，以N表示，单位是kgBOD5/m3(滤料)·d。由于一定的滤料具有一定的比表面积，滤料体积可以间接表示生物膜面积和生物数量，所以有机负荷实质上表征了F/M值。普通生物滤池的有机负荷范围为0.l5～0.3kgBOD5/(m3·113nd)；高负荷生物滤池在1.lkgBOD5/(m3·d)左右。在此负荷下，BOD5去除率可达80%～90%。为了达到处理目的，有机负荷不能超过生物膜的分解能力。据日本城市污水试验结果，BOD负荷的极限值为1.2kgBOD5/(m3·d)。提高有机负荷，出水水质将有所下降。水力负荷是指单位面积滤池或单位体积滤料每天流过的废水量(包括回流量)。水力负荷表征滤池接触时间和水流的冲刷能力。一般地，普通生物滤池的水力负荷为1～4m3/（m2·d）高负荷生物滤池为5～28m3/（m2·d）。由于生物固着生长，无须二沉池污泥回流，但为了稀释废水和保证对滤料层的冲刷，一般生物滤池（尤其是高负荷生物滤池）常采用出水回流。回流的优点是：增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池堵塞；稀释进水，降低有机负荷，防止浓度冲击；可向生物滤池连续接种，促进生物膜生长；增加进水的溶解氧，减少臭味；防止滤池孽生蚊蝇。但缺点是：缩短了废水在滤池中的停留时间；降低进水浓度，将减慢生化反应速度；回流水中难降解的物质会产生积累，以及冬天使池中水温降低等。一般认为在下述情况下应考虑出水回流：a．进水有机物浓度较高(如COD>400IIl/L)；b．水力很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上；c．废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长。供氧条件与有机负荷密切相关。当进水有机物浓度较低时，自然通风供氧是充足的。但进水COD>400～500mg/L时，则出现供氧不足，生物膜好氧层厚度较小。为此，有人建议限制生物滤池进水COD<400mg/L。表7-27总结了一些生物滤池的用途、负荷。表7-27生物滤池的用途、负荷用途负荷出水水质单位范围单位范围二级处理kgBOD/m3．d0.3～1.0BOD，mg/L15～30TSS，mg/L15～30去除BOD和硝化相结合kgBOD/m3．d0.1～0.3BOD，mg/L<10gTKN/m2．d0.2～1.0NH4-N，mg/L<3三级硝化gNH4-N/m2．d0.5～2.5NH4-N，mg/L0.5～3去除部分BODkgBOD/m3．d1.5～4.0去除BOD的%40～70(2)生物转盘113n生物转盘的净水机理和生物滤池相同，但其构造却完全不一样。生物转盘是由固定在一根轴上的许多间距很小的圆盘或多角形盘片组成。盘片可用聚氯乙烯、聚乙烯、泡沫聚苯乙烯、玻璃钢、铝合金或其他材料制成。盘片可以是平板，也可以是点波波纹板等形式，也用平板和波纹板组合，因为点波波纹板盘片的比表面积比平板大一倍。盘片有接近一半的面积浸没在半圆形、矩形或梯形的氧化槽内。在电机带动下，盘片组在水槽内缓慢转动，废水在槽内流过、水流方向与转轴垂直，槽底设有排泥管或放空管，以控制槽内废水中悬浮浓度。盘片作为生物膜的载体，当生物膜处于浸没状态时，废水有机物被生物膜吸附，而处于水面以上时，大气的氧向生物膜传递，生物膜内所吸附的有机物氧化分解，生物膜恢复活性。这样，生物转盘每转动一圈即完成一个吸附－氧化的周期。由于转盘旋转及水滴挟带氧气，所以氧化槽也被充氧，起一定的氧化作用。增厚的生物膜在盘面转动时形成的剪切力作用下，从盘面剥落下来，悬浮在氧化槽的液相中，并随废水流入二次沉淀池进行分离。二次沉淀池排出的上清液即为处理后的废水，沉泥作为剩余污泥排入污泥处理系统。其工艺流程见图7-28。图7-28生物转盘的工艺流程与生物滤池相同，生物转盘也无污泥回流系统，为了稀释进水，可考虑出水回流，但是，生物膜的冲刷不依靠水力负荷的增大，而是通过控制一定的盘面转速来达到。生物转盘在实际应用上有各种构造型式，最常见是多级转盘串联，以延长处理时间，提高处理效果。但级数一般不超过四级，级数过多，处理效率提高不大。根据圆盘数量及平面位置，可以采用单轴多级或多轴多级形式。生物转盘的盘片直径一般为1～3m，最大的达到4.0m。盘片间距〈净距〉一般为20～30mm，原水浓度高时，应取上限，以免生物膜堵塞。盘片厚度一般为1～5mmm，视盘材而定。转盘转速通常为0.8～3.0r/min，边缘线速度以10～2m/min为宜。每单根轴长一般不超过7m。生物转盘是一种较新型的生物膜法废水处理设备，国外使用比较普遍，国内主要用于工业废水处理，部分运行资料如表7-28。表7-28国内部分生物转盘处理工业废水运行资料废水类型进水BODmg/L出水BODmg/L水力负荷m3/（m2·d）COD负荷g/（m2·d）停留时间h水温℃含酣50～2500.05～0.11315.5～35.31.5～2.7>15(152)0.07(22.8)(2.6)印染100～28012.8～960.04～0.2410.3～43.90.6～1.3>10(158)(47)0.12(28.1)煤气洗涤130～76515～790.019～0.126041.3～4.0>20(365)0.055(2.95)酚醛442～7001000.03111.7～24.53.024酚氰4221450.111.72.0丙烯氰840.05～0.10.05～0.11.8113n苯胺苯胺53苯胺150.032.321～28腈纶300～3150.1～0.20.1～0.21.930氯丁废水2300.160.1638.1215～20制革250～8000.06～0.150.06～0.151～222造纸中段100～4000.05～0.080.05～0.08320～30铁路罐车28.80.150.1511.325注：括号内数值为平均值与活性污泥法相比，生物转盘在使用上具有以下优点：a．操作管理简便，无活性污泥膨胀现象及泡沫现象，无污泥回流系统；b．剩余污泥量小，污泥含水率低，沉淀速度大，易于沉淀分离和脱水干化，一些生物转盘将氧化槽底部作为污泥沉淀与贮存用，从而省去二次沉淀池；c．设备构造简单，无通风、回流及曝气设备，运转费用低，耗电量低，一般耗电量为0.024～0.03kW·h/1kgBOD5；d；可采用多层布置，设备灵活性大，可节省占地面积；e．可处理高浓度的废水，承受BOD5可达1000mg/L，耐冲击能力强；f．根据所需的处理程度，可进行多级串联，扩建方便；g．废水在氧化槽内停留时间短，一般在1～1.5h左右，处理效率高，BOD5去除率一般可达90%以上。生物转盘同一般生物滤池相比，也具有一系列优点：无堵塞现象；生物膜与废水接触均匀，盘面面积的利用率高，无沟流现象；废水与生物膜的接触时间较长，而且易于控制，处理程度比高负荷滤池要高；比一般低负荷滤池占地少；系统的水头损失小，能耗省。但是，生物转盘的缺点是：盘材较贵，投资大，故仅适用于小水量低浓度的废水处理；因为无通风设备，转盘的供氧依靠盘面的生物膜接触大气，这样，废水中挥发性物质将会产生污染，所以生物转盘最好作为第二级生物处理装置。表7-29生物转盘的典型设计数据参数单位去除BOD去除BOD和硝化单独的硝化水力负荷m3/（m2·d）0.08～0.160.03～0.080.04～0.10有机负荷gBOD/（m2·d）8～205～161～2NH3负荷gN/（m2·d）0.75～1.5水力停留时间h0.7～1.51.5～41.2～3出水的BODmg/L15～307～157～15出水的NH4-Nmg/L<21～2（3）生物接触氧化池113n生物接触氧化池属于新型的生物膜法处理设备，特点是高效率。它兼顾了生物膜工作稳定耐冲击、操作简单和活性污泥悬浮生长、与废水接触良好的特点。生物接触氧化的早期形式为淹没式好气滤池，即在曝气池中填充块状填料或塑料蜂窝填料，经曝气的废水流经填料层，使填料颗粒表面长满生物膜，废水和生物膜相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。随着各种新型的塑料填料的制成和使用，目前这种淹没式好气滤池已发展成为接触氧化池。接触氧化池内用鼓风或机械方法充氧，填料大多为蜂窝型硬性填料或纤维型软性填料。生物接触氧化池的形式很多。从水流状态分为分流式(池内循环式)和直流式。分流式普遍用于国外，废水充氧和同生物膜接触是在不同的间格内进行的，废水充氧后在池内进行单向或双向循环(图7-29)。这种形式能使废水在池内反复充氧，废水同生物膜接触时间长，但是耗气量较大，水穿过填料层的速度较小，冲刷力弱，易于造成填料层堵塞，尤其在.处理高浓度废水时，这种情况更值得重视。直流式接触氧化池（又称全面曝气接触式接触氧化池)是直接从填料底部充氧的，填料内的水力冲刷依靠水流速度和气泡在池内碰撞、破碎形成的冲击力，只要水流及空气分布均匀，填料不易堵塞。这种形式的接触氧化池耗氧量小，充氧效率高，同时，在上升气流的作用下，液体出现强烈的搅拌，促进氧的溶解和生物膜的更新，也可以防止填料堵塞。目前国内大多采用直流式。从供氧方式分，接触氧化法可分为鼓风式、机械曝气式、洒水式和射流曝气式几种。国内以鼓风式和射流曝气式为主。图7-29几种形式的接触氧化池1—进水管；2—出水管；3—进气管；4—叶轮；5—填料；6—泵接触氧化池填料的选择要求比表面积大，空隙率大，水力阻力小，性能稳定。垂直放置塑料蜂窝管填料曾经广泛采用。这种填料比表面积较大，单位填料上生长的生物膜数量较|大。据实测，每平方米填料表面上的活性生物量可达125g，如折算成悬浮混合液，则浓度为13g/L，比一般活性污泥法的生物量大得多。但是这种填料各蜂窝管间互不相通，当负荷增大或布水均匀性较差时，则易出现培塞，此时若加大曝气量，又会导致生物膜稳定性变差，周期性的大量剥离，净化功能不稳定。而另一种塑料规整网状填料水流可以四面八方连通，防止了由于水气分布不均匀而形成的堵塞现象。但填料表面较光滑，挂膜缓慢，稍有冲击，就易于脱落。国内也有采用软性填料，即由纵向安设的纤维绳上绑扎一束束的人造纤维丝，形成巨大的生物膜支承面积。实践表明，这种填料耐腐蚀、耐生物降解，不堵塞，造价低，体积小，重量轻(约2～3kg/m3)，易于组装，适应性强，处理效果好。现已批量生产以供选用。但这种填料在氧化池停止工作时，会形成纤维束结块，清洗较困难。从接触氧化池脱落下来的生物污泥含有大量气泡，宜于采用气浮法分离。一般废水在接触氧化池内停留时间为0.5～1.5h，填料负荷为3～6kgBOD/(m3·113nd)。当采用蜂窝管时，管内水流速度在1～3m/h左右，管长3～5m(分层设置)。由于氧化池内生物浓度高〈折算成MLSS达10g/L以上〉，故耗氧速度比活性污泥快，需要保持较高的溶解氧，一般为2.5～3.5mg/L，空气与废水体积比为10～15∶1。（4）生物膜的运行管理①生物膜培养与驯化生物膜的培养常称为挂膜。挂膜菌种大多数采用生活粪便污水或生活粪便水和活性污泥噩的混合液。由于生物膜中微生物固着生长，适宜于特殊菌种的生存，所以，挂膜有时也可采用纯培养的特异菌种菌液。特异菌种可单独使用，也可以同活性污泥混合使用，由于所用的特异菌种比一般自然筛选的微生物更适宜于废水环境，因此，在与活性污泥混合使用时，仍可保持特异菌种在生物相中的优势。挂膜过程必须使微生物吸附在固体支承物上，同时，还应不断供给营养物，使附着的微生物能在载体上繁殖，不被水流冲走。单纯的菌液或活性污泥混合液接种，即使固相支承物上吸附有微生物，但还是不牢固，因此，在挂膜时应将菌液和营养液同时投加。挂膜方法一般有两种，一种是闭路循环法，即将菌液和营养液从设备的一端流入(或从顶部喷淋下来)，从另一端流出，将流出液收集在一水槽内，槽内不断曝气，使菌与污泥处于悬浮状态，曝气一段时间后，进入分离池进行沉淀(0.5～lh)，去掉上清液，适当添加营养物或菌液，再回流入生物膜反应设备，如此形成一个闭路系统。直到发现载体上长有蒙古状污泥，即开始连续进入废水。这种挂膜方法需要菌种及污泥数量大，而且由于营养物缺乏，代谢产物积累，因而成膜时间较长，一般需要十天。另一种挂膜法是连续法，即在菌液和污泥循环1～2次后即连续进水，并使进水量逐步增大。这种挂膜法由于营养物供应良好，只要控制挂膜液的流速(在转盘中控制转速)，保证微生物的吸附。在塔式滤池中挂膜时的水力负荷可采用4～7m3/（m2·d），约为正常运行的50%～70%。待挂膜后再逐步提高水力负荷至满负荷。为了能尽量缩短挂膜时间，应保证挂膜营养液及污泥量具有适宜细菌生长的pH值、温度、营养比等。挂膜后应对生物膜进行驯化，使之适应所处理工业废水的环境。在挂膜过程中，应经常采样进行显微镜检验，观察生物相的变化。挂膜驯化后，系统即可进入试运转，测定生物膜反应设备的最佳工作运行条件，并在最佳条件转入正常运行。②生物膜法的日常管理生物膜法的操作简单，一般只要控制好进水量、浓度、温度及所需投加的营养(N、P)等，处理效果一般比较稳定，微生物生长情况良好。在废水水质变化，形成负荷冲击情况下，出水水质恶化，但很快就能够恢复，这是生物膜法的优点。例如北京某维尼纶厂的塔式生物滤池，进水甲醒浓度超过正常值的2～3倍，连续进水6天，仍有50%的去除率，而且冲击后3～4天内即可恢复正常。生物转盘的使用情况也相似。如上海某化纤厂的生物转盘，当水力负荷超过设计负荷的1.5～3倍，连续进水6h，，耗氧量的去除率下降23.7%，但恢复正常负荷后2h，去除率即达正常值。113n生物滤池的运行中还应注意检查布水装置及滤料是否有堵塞现象。布水装置堵塞往往是由于管道锈蚀或者是由于废水中悬浮物质沉积所致。滤料堵塞是由于膜的增长量大于排出量所形成的。所以，对废水水质、水量应加以严格控制。膜的厚度一般与水温、水力负荷、有机负荷和通风量等有关，水力负荷应与有机负荷相配合，使老化的生物膜能不断冲刷下来，被水带走。当有机负荷高时，可加大风量，在自然通风情况下，可提高喷淋水量。当发现滤池堵塞时，应采用高压水表面冲洗，或停止进入废水，让其干燥脱落。有时也以加入少量氯或漂白粉、破坏滤料层部分生物膜。生物转盘一般不产生堵塞现象，但也可以用加大转盘转速控制膜的厚度。在正常运转过程中，除了应开展有关物理、化学参数的测定外，应对不同层厚、级数的生物膜进行微生物检验，观察分层及分级现象。生物膜设备检修或停产时，应保持膜的活性。对生物滤池，只需保持自然通风，或打开各层的观察孔，保持池内空气流动；对生物转盘，可以将氧化槽放空，或用人工营养液循环。停产后，膜的水分会大量蒸发，一旦重新开车，可能有大量膜质脱落，因此，开始投入工作时，水量应逐步增加，防止干化生物膜脱落过多。一旦微生物适应后，即可得到恢复。4.生物脱氮除磷当前国内外对氮磷的排放标准越来越严格。某些化学法或物理化学法可以有效地从废水中去除氮和磷，如加碱曝气吹脱法、，折点加氯法、选择性离子交换法可去除废水中的氨氮；化学沉淀法(铝盐、铁盐、石灰混凝〉、离子交换法、吸附法可去除废水中的磷酸盐，但目前应用广泛和最有前途的氮磷处理方法是生物脱氮除磷。生物脱氮除磷技术是近20年发展起来的，一般来说比化学法和物理化学法去除氮磷经济，尤其是能有效地利用常规的二级生物处理工艺流程进行改造达到生物脱氮除磷的目的，更具实用性。（1）生物脱氮污水中氮主要以有机氮和氨氮形式存在。在生物处理过程中，有机氮很容易通过微生物的分解和水解转化成氨氮，即氨化作用。利用硝化菌在有氧的状态下将氨氮转化为亚硝态氮（NO2—）、硝态氮（NO2—）的过程叫硝化。再通过反硝化菌在无分子态氧的状态下将硝态氮、亚硝态氮还原成一氧化氮、一氧化二氮和氮气的过程称为脱氮（见图7-30）。生物脱氮工艺是包括硝化和脱氮两个阶段的完整的生物除氮工艺。图7-30生物处理过程中氮的转化生物脱氮在废水处理中主要应用于以下几类情况：保护地下水，防止N03-N浓度升高；处理厂出水用于地下水回注以及其他回用目的。脱氮过程的的影响因素有温度、溶解氧、pH值、C/N比污泥龄以及抑制物质。温度：硝化反应的适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。在5～35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快，但超过30℃时增|加幅度减小。低温对硝酸菌的抑制作用更强烈，因此在低温12～14℃时常出现亚硝酸盐的积累。在30～35℃113n较高温度下，亚硝酸菌的最小倍增时间要小于硝酸菌，因此，通过控制温度和污泥龄，可控制反应器中亚硝酸菌占绝对优势。反硝化反应的最佳温度范围为35～45℃。温度对硝化菌的影响比反硝化菌大。.溶解氧：硝化反应必须在好氧条件下进行，一般应维持混合液的溶解氧浓度为2～3mg/L，溶解氧浓度为0.5～0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限。硝化可在高溶解氧状态下进行，高达60g/m3的溶解氧浓度也不会抑制硝化的进行。为了维持较高的硝化速率，污泥龄降低时要相应地提高溶解氧浓度。溶解氧对反硝化反应有很大影响，主要由于氧会同硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。研究表明，溶解氧应保持在0.5mg/L以下才能使反硝化反应正常进行。pH值：硝化反应的最佳pH值范围为7.5～8.5，硝化菌对pH值变化十分敏感，当pH值低于6和高于9.6时，硝化反应将停止进行。反硝化过程的最佳pH值范围为6.5～7.5，不适宜的pH值会影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性。当pH值低于6.0或高于8.0时，反硝化反应将受到强烈抑制。C/N比值是影响硝化速率和过程的重要因素。硝化菌是自养菌，其产率比活性污泥(BOD)异养菌低得多，若废水中BODs值太高，将有助于异养菌迅速增殖，从而使微生物中的硝化菌的比例下降。一般认为，只有BOD5低于20mL肘，硝化反应才能完成。反硝化过程需要充足的碳源。一般认为，当废水的BOD5/TKN值大于4～6时，可认为碳源充足，不需另外投加碳源，反之则要投加甲醇或其他易降解的有机物作碳源。..污泥龄：一般应取系统的污泥龄为硝化最小世代期的两倍以上，较长的污泥龄可增强硝化反应的能力，并可减轻有毒物质的抑制作用。..抑制物质：对硝化反应有抑制作用的物质有过高浓度的NH3-N、重金属、有毒物质以及有机物。同样毒物对亚硝酸菌的影响比对硝酸菌大。反硝化菌对有毒物质的敏感性比硝化菌低很多。生物脱氮工艺包括含碳有机物的氧化、氨氮的硝化、硝态氮的反硝化等生物过程。从完成这些过程的反应器来分，脱氮工艺可分为活性污泥脱氮系统和膜脱氮系统，其分别采用活活污泥法反应器与生物膜反应器作为好氧/缺氧反应器，实现硝化/反硝化以达到脱氮的目的。从完成这些过程的时段和空间不同，活性污泥脱氮系统的碳化、硝化、反硝化可在多池中进行，也可在单池(如SBR和氧化沟)中进行（见图7-31）。图7-31基本除氮过程布置图和一座典型反应池图像（2）生物除磷废水中磷的存在形态取决于废水的类型，最常见的是磷酸盐(H2PO4—、HPO42—、HPO43—）、聚磷酸盐和有机磷。常规二级生物处理的出水中，90%左右的磷以磷酸盐的形式。除磷是为了控制水体发生富营养化。根据处理厂所处地理位置同及磷对受纳水体潜在的影响，废水处理厂出水中磷的排放标准规定为0.l～2.0mg/L。用投加铝盐或铁盐进行化学处理是最常用的除磷技术。但是，自20世纪80年代初以来，工厂规模生物除磷装置的成功运行进一步促进了生物除磷技术的应用。与化学沉淀相比较，生物除磷的主要优点在于既可降低化学药品费用，又可减少污泥产量。113n在生物除磷过程中，废水中磷被结合于生物体的细胞内，随后作为废污泥排出生物除磷系统。采用一种特殊的反应器配置，促使较其他菌群具有竞争优势的聚磷有机体(PAOs)生长并消耗系统中的磷。用于除磷的反应器配置是：在活性污泥曝气池之前增加一前置厌氧池，该池的水力停留时间τ值为0.50～1.0h。为了使回流活性污泥与进入反应器的废水充分接触，厌氧池拟配置搅拌设备。在很多不同类型的悬浮生长好氧处理工艺之前已经增加了前置厌氧接触池，采用这种反应器配置，悬浮生长好氧处理段固体停留时间一般为2～40d。①影响因素生物除磷影响因素包括溶解氧和氧化态氮、污泥龄、BOD负荷和有机物性质、温度、和pH值。溶解氧分别对摄磷和放磷过程影响不同。在厌氧区中必须控制严格的厌氧条件，既没有分子态氧，也没有NO—3等化合态氧。在好氧区中要供给足够的溶解氧，以满足聚磷菌对除磷中间产物的分解和摄磷供PAO5增长所需。一般厌氧段的溶解氧应严格控制在0.2mgL以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg/L左右。由于生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥去除磷的，因此剩余污泥量的多少将决定系统的脱磷效果。一般污泥龄较短的系统产生较多的剩余污泥，可以取得较高的脱磷效果，并有利于好氧段控制硝化作用的发生而利于厌氧段的充分释磷，因此，仅以除磷为目的的污水处理系统中，一般宜采用较短的泥龄。有实例表证明，当污泥龄为30天时，除磷率为40%，污泥龄为17天时，除磷率为50%，污泥龄降至5天时，除磷率提高到87%。一般认为，较高的BOD负荷可取得较好的除磷效果，有人提出BOD/TP=20是正常进行生物除磷的低限。不同有机物为基质对磷的厌氧释放及好氧摄取也有差别，一般低分子易降解的有机物易被聚磷菌吸收，诱导磷释放的能力较强，而高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响明显，在5～30℃的范围内，都可以得到很好的除磷效果，但低温运行时厌氧区的停留时间要长一些。pH值在6～8的范围内时，磷的厌氧释放比较稳定。pH值低于6时生物除磷的效果会大大下降。②工艺流程废水生物除磷的工艺流程一般由厌氧池和好氧池组成。A/O（厌氧-好氧生物除磷）工艺和A2/O工艺是两种基本的生物除磷工艺，A2/O工艺可同时起到脱氮除磷的作用。A/O工艺是生物除磷的基本做法，先设一厌氧区，随后是好氧区（图7-32）。其优点是操作简单，所产污泥沉降性好。缺点是如有硝化反应，除磷效果即降低。A/O工艺典型设计参数：厌氧区水力停留时间30min～1.5h；好氧区水力停留时间1h～3h；混合液的污泥龄（SRT）为2～5d；混合液的MLSS为3000～4000mg/g；回流污泥为25～100%的进水流量。113nA2/O工艺是A/O的变型，加一个缺氧段用来进行反硝化。缺氧区停留时间约1h。缺氧区缺少溶解氧，但由好氧区回流的送入以化合物形式存在的氧，即硝酸盐和亚硝酸盐。其优点是为硝化提供了碱度，兼除氮、磷。操作简单，节能。目前在国内各污水处理厂广泛应用。A2/O工艺典型设计参数：厌氧区水力停留时间30min～1.5h；缺氧区水力停留时间30min～1h；好氧区水力停留时间4h～8h；混合液的污泥龄（SRT）为5～25d；混合液的MLSS为3000～4000mg/g；回流污泥为25～100%的进水流量；内循环为100～200%的进水流量。图7-32生物除磷过程（3）厌氧反应器的运行管理①厌氧设备启动厌氧设备在进入正常运行之前应进行污泥的培养和驯化。厌氧处理工艺的缺点之一是微生物增殖缓慢，设备启动时间长，若能取得大量的厌氧活性污泥就可缩短投产期。厌氧活性污泥可以取自正在工作的厌氧处理构筑物或江河湖泊沼泽底、下水道及污水集积腐臭处等厌氧生境中的污泥，最好选择同类物料厌氧消化污泥；如果采用一般的未经消化的有机污泥自行培养，所需时间更长。一般来说，接种污泥量为反应器有效容积的10%～90%，依消化污泥的来源方便情况酌定，原则上接种量比例增大，使启动时间缩短，其次是接种污泥中所含微生物种类的比例也应协调，特别要求含丰富的产甲烧细菌，因为它繁殖的世代时间较长。在启动过程中，控制升温速度为1℃/h，达到要求温度即保持恒温；注意保持pH值在6.8～7.8之间；此外，有机负荷常常成为影响启动成功的关键性因素。启动的初始有机负荷因工艺类型、废水性质、温度等的工艺条件以及接种污泥的姓质异。常取较低的初始负荷，继而通过逐步增加负荷而完成启动。正常的成熟污泥呈深灰到黑色，带焦油气，无硫化氢臭，pH值在7.0～7.5之间，污泥易脱水和干化。当进水量达到要求，并取得较高的处理效率，产气量大，含甲烧成分高时，可认为启动基本结束。②运行管理保持厌氧消化作用的平衡性是厌氧消化系统运行管理的关键。厌氧消化过程易于出现酸化，即产酸量与用酸量不协调，这种现象称为欠平衡。厌氧消化作用欠平衡时可以显示出如下的症状：消化液挥发性有机酸浓度增高；沼气中甲烧含量降低；消化液pH值下降；沼气产量下降；有机物去除率下降。诸症状中最先显示的是挥发性有机酸浓度的增高，故它是一项最有用的监视参数，有助于尽早地察觉欠平衡状态的出现。113n厌氧消化作用欠平衡的原因是多方面的，如：有机负荷过高；进水pH值过低或过高；碱度过低，缓冲能力差；有毒物质抑制；反应温度急剧波动；池内有溶解氧及氧化剂存在等。一经检测到系统处于欠平衡状态时，就必须立即控制并加以纠正，以避免欠平衡状态进一步发展到消化作用停顿的程度。可暂时投加石灰乳以中和积累的酸，但过量石灰乳能起杀菌作用。解决欠平衡的根本办法是查明失去平衡的原因，有针对性地采取纠正措施。③运行管理中的安全要求厌氧设备的运行管理很重要的问题是安全问题。沼气中的甲烧比空气轻、非常易燃，空气中甲烷含量为5%～15%时，遇明火即发生爆炸。因此消化池、贮气罐、沼气管道及其附属离设备等沼气系统，都应绝对密封，无沼气漏出。并且不能使空气有进入沼气系统的可能，周围严禁明火和电气火花。所有电气设备应满足防爆要求。四、膜分离技术及设备膜分离技术是利用膜对混合物各组成选择性渗透的差异，来实现分离、提纯或浓缩的新型分离技术。溶液中各组分通过膜的渗透能力取决于分子本身的大小与形状，分子的物理化学性质，分离膜的物理化学性质以及渗透组成与分离膜的相互作用。与其它物理化学处理废水方法相比，膜技术应用于废水处理上有其一系列特点和优势：分离机理简单，分离系数大，节能环保，无相变化和温度变化；对被处理物无形态或化学影响：无二次污染，可以在常温下进行连续操作，可以直接放大，容易自控和维修，设备紧凑、占地面积小。同时，可以直接实现水循环利用，污染物可在无化学或物理变化的情况下被“脱水”和浓缩，而处理后的水或回收的物料可直接回用到生产工艺中去。目前比较常见的用于废水处理的膜技术的原理及其特点如表7-30所示。表7-30用于废水处理的膜技术的原理及其特点方法传递机理驱动力透过物质及大小被截留物膜类型反渗透（RO）溶剂的扩散压力差水、水溶剂溶质、盐（SS）大分子、离子非对称膜或复合膜微滤（MF）筛分及其表面作用压力差大量溶剂及少量小分子溶质和大分子溶质0.02～10um的粒子非对称膜超滤（UF）筛分及其表面作用压力差水、盐及低分子有机物胶体大分子、不溶的有机物非对称膜液膜（LM）促进传递和溶解扩散传递浓度差pH差在液膜相中有高溶解度或能反应组分在液膜中难溶解的组分液膜电渗析（ED）电解质离子选择性透过电位差溶解性无机物非电解质、大分子物质离子交换膜113n1．反渗透反渗透(ReverseOsmosis，简称RO)是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从某一含有各种无机物、有机物和微生物的水中，提取纯水的物质分离过程。对于其作用机理，许多学者提出各种不同的反渗透机理和模型：氢键理论、优先吸附一毛细孔流理论、溶解扩散理论等，目前还在发展和继续完善之中。（1）反渗透膜的性能与要求反渗透膜是一种用化学合成高分子材料加工制成的具有半透性能的薄膜。它能在外加压力作用下使水溶液的某一些组分选择透过，从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。反渗透膜在已有的高分子合成膜基础上，在发展新的膜材料、改善膜体结构方面已有很大的发展。为适应水处理应用的需要，反渗透膜必须具有应用上的可靠性和形成规模的经济性，其一般要求如下：对水的渗透性大，脱盐率高；具有一定的强度和坚实程度，不致因水的压力和拉力影响而变形、破裂；结构均匀；能适应较大的压力、温度和水质变化；具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染性能；使用寿命长；成本低。（2）常用的反渗透膜和膜组件目前，市场上出现的反渗透商品膜主要有低压膜、超低压膜、近似于反渗透膜功能的纳滤膜、低污染膜等。表7-31为Desal低压反渗透膜。表7-31为超低压反渗透膜。表7-31Desal低压反渗透膜型号产水量（GPD/(m3/d)）NaCl脱水率（%）平均/最低膜面积(ft2)/(m2)典型应用AG4040FAG4040FFAG8040FAG8040F-400AG2540FFAG4021FFAG4026FF2350/(8.9)2200/(8.3)9200/（34.8)10500/(39.7)710/(2.7)1050/(4.0)1450/(5.5)99.5/99.090/（8.4）85/(7.9)350/(32.5)400/(37.2)27/(2.5)40/（3.8）55/(5.1)苦咸水脱盐活性硅去除AG4040CAG8040C2350/(8.9)9200/(34.8)99.5/99.090/(8.4)350/(32.5)Durasan适于高去污压力损失低注：主要试验参数：2000mg/LnaCl，p=15.5Pa，25℃，pH=7.5，回收率15%。主要运行参数：余氯允许范围1000ppm·h，pH=4～11，温度最高50℃，SDI<3。表7-32超低压反渗透膜膜元件型号脱盐率（%）特性条件113n额定流量(GPD)回收率（%）平均面积（ft2）额定值最小值压力（psi）TDSppm.NaClFILMTECBW30LE-440115009998150200015440HYDRANAUTICSESPA1120009999150150015400ESPA290009999.5150150015400ESPA3150009998150150015400FLUIDSYSTEMSTFC8823ULP-400130009997.5150200015400TORAYTMG20-4301100099.59911050015430NITTODENKOES10-D8792699.59910950015323ES15-D8977599.59910950015400ES20-D8792699.799.510950015400SoehanCSMRE-8040-L1200099150200010～20主要的膜组件有四种：涡卷式、中空纤维式、管式、板框式。四种膜组件用于反渗透时的性能比较如表7-33所示。四种膜组件用于反渗透时的优缺点比较如表7-33所示。表7-33四种膜组件用于反渗透时的性能比较项目涡卷式中空纤维式管式板框式填充密度（m2/m3）245183021150需要料液流速[m3/（m2·s）]0.25～0.50.0051～50.25～0.5料液侧压降（Mpa）0.3～0.60.01～0.030.2～0.30.3～0.6易污染程度易易难中等清洗难易差差非常好好相对价格低低高高表7-344种膜组件的主要优缺点比较类型优点缺点使用情况板框式结构紧凑、简单、牢固，能承受高压，可使用强度较高的平面膜，性能稳定，工艺简单装置成本高，流动状态不良，浓差极化严重，易堵塞，膜的堆积密度小适于小容量规模，用于高污染和黏度大的液体，已商业化113n管式膜容易清洗和更换，原水流动状态好，压力损失小，耐较高的压力，能处理含有悬浮物等易堵塞流水通道的溶液体系装置成本高，管口密封较困难适于中、小容量规模、用于高污染和黏度大的液体，已商业化涡卷式膜填充密度大，结构紧凑，可使用强度好的平面膜制作，价格低廉制作工艺和技术较复杂，密封较困难，易堵塞，不易清洗适于大容量规模，已商业化中空纤维式膜填充密度最大；不需外加支撑材料，浓差极化可忽略，价格低廉制作工艺和技术复杂，易堵塞，不易清洗适于大容量规模，已商业化中空纤维式膜组件如图7-33所示。图7-33中空纤维式膜组件（3）反渗透系统的预处理为了保持膜组件良好的设计性能和安全的运行，保证膜的使用寿命，必须对原水进行适当的预处理。随着反渗透技术在火电厂水处理领域的应用日益广泛，对反渗透预处理工艺的要求也越来越严格，预处理的重要性越来越突出。不同污染物对反渗透运行状况的影响列于表7-35。表7-35不同污染物对反渗透运行状况的影响污染物质现象淡水产量盐通过量纤维管束压差溶于水中的金属氧化物（铁、铜、镍等）迅速增加至正常量的2倍左右迅速而显著的增加至正常量的2倍大量减少（约20～50%）钙质沉淀物（CaCO3、CaSO4、Ca(PO4)2等）明显增加（10～25%）从小至大（10～50%）略减（<10%）胶体物（主要是硅酸铝）大量增长（正常的2倍）大量增长（正常的2倍）逐渐大量降低（>50%）混合胶状物（铁的有机质和硅的有机质）快速增长（是正常的2～4倍）逐渐大量增长（正常的2倍）逐渐大量降低（>50%）微生物沉积大量增长（正常时的2倍）大量增长（正常时的2倍）大量减少>50%用于反渗透预处理工艺流程主要有：①原水一初沉池一澄清池一滤池一过滤器；②原水一初沉池一澄清池一滤池一一般微滤设备；③原水一初沉池一Aquapure微滤设备。如图7-34所示为反渗透系统的预处理工艺流程。113n图7-34反渗透系统的预处理工艺流程膜微滤技术作为一种新兴的处理工艺，将逐渐取代常规的澄清、过滤预处理工艺。如图7-35所示为微滤作反渗透的预处理工艺流程。图7-35微滤作反渗透的预处理工艺流程大量应用实例和研究表明：反渗透膜的污染源之一就是反渗透预处理较差导致的胶体颗粒，用指数SDI表示发生这类污染的可能性。各种预处理方式出水的SDI指数对反渗透膜性能的影响见表7-36。表7-36各种预处理方式出水的SDI指数对反渗透膜性能的影响预处理方法SDI指数膜的使用寿命/年正常透过率/%超滤、微滤微滤澄清、多层滤料、精密过滤普通自来水<11～23～5>57～83～51～2<1+40a基准-10a-10～+20a注：a表示膜在正常情况下的产水量；正常透过率是指以微滤的正常透过率为基准的相对值；+40表示比微滤的透过率高40%；-10表示比微滤的透过率低10%。（4）反渗透膜的清洗反渗透膜被污染后需用膜清洗剂进行清洗，表7-37为膜清洗剂一般选择原则。表7-37膜清洗剂一般选择原则污染物清洗剂选择原则钙垢金属氢氧化物SiO2等胶体生物污染物有机物细菌以各种酸，结合EDTA除去以草酸、柠檬酸、结合EDTA和表面活性剂处理在高pH下，以NH4F结合EDTA及特种洗涤剂STP、BIZ洗涤在高pH下，以STP、BIZ或EDTA清洗，用Cl2、NaHSO3、CH2O、H2O2或过氧乙酸短期冲洗以IPA或其他专用试剂，结合表面活性剂处理用Cl2或甲醛水溶液冲洗（5）反渗透装置基本参数表7-38为反渗透装置的基本参数，表7-39为反渗透处理单元的进出水质。113n表7-38反渗透装置基本参数产品水量/m3·h-1系统脱盐率/%系统回收率/%给水温度/℃给水压力kg/cm2允许pH2×30>97.57515～30142～11表7-39反渗透处理单元的进出水质项目硬度(mg/L，以CaCO3计)Ca2-(mg/L，以CaCO3计)SO42-(mg/L，以CaCO3计)Cl-(mg/L)pHCOD(mg/L)进水出水去除率（%）11529292.018475193.98142497.181311787.028.28.2无9-100.002．电渗析电渗析技术是膜分离技术的一种，它是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的淡化、精化或纯化的目的。电渗析技术已广泛应用于各种工业废水的处理以及许多其它的化工过程，其应用范围还在不断扩大，并已经发展成为一种新型的单元操作。(1)电渗析装置基本结构电渗析设备主要由电渗析器本体和辅助设备两大部分组成。电渗析器本体，又可分成膜堆、极区和夹紧装置三部分。辅助设备包括整流器，水泵，流量计，过滤器，水箱和仪器仪表等（见图7-36）。图7-36电渗析结构示意1─夹板；2─螺杆；3─极板；4─正电极；5─极框；6─阳膜；7─隔板甲；8─阴膜；9─隔板乙；10─淡水汇合孔；11─浓水汇合孔；12─连管(2)电渗析器的主要部件①离子交换膜。电渗析器所用的膜为离子交换膜。离子交换膜是一种具有离子交换性能的高分子材料制成的薄膜，选择透过性是它的主要机理。离子交换膜可以分为阳膜和阴膜两类。阳膜只允许水中的阳离子透过而阻挡阴离子，相反，阴膜只允许水中阴离子透过而阻挡阳离子。离子交换膜的性能对电渗析效果影响很大。工业废水的成分与水质状况相当复杂，研制与选用适宜于废水处理的膜十分重要。目前，电渗析膜技术已逐步趋于成熟，另外，电渗析器产水量和脱除率也大幅度提高，现在较大型的单台电渗析器脱除率可达80%～90%，当采用多级多段膜堆串联并自动频繁倒极时，脱除率可达99%以上。113n大型锅炉烟气水膜除尘器循环水中有害物质主要离子为：硫酸根，亚硫酸根，经过电渗析后出口的水可以使废水中有害物淡化，该方法具有装置简单、设备投资省、操作管理方便、处理水成本低、所需能量较小、出水质量稳定及有较好的经济和社会效益等优点，反应后还可把浓度较大的废水提取出来再废物利用，不会造成二次污染、腐蚀，处理效果较好。对硫酸根和亚硫酸根的处理效果分别如表7-40和7-41所示。表7-40电渗析器对硫酸根的处理效果电压（V）8050504030电流值（mA）7028244420料液流量(L/h)20106206淡液流量(L/h)88686极水流量(L/h)22222（出水）浓淡液浓度比2.6∶13∶14∶13.4∶12.8∶1脱盐率（单程）%425759.85440表7-41电渗析器对亚硫酸根的处理效果运行电压（V）7050505030料液流量(L/h)181061018淡液流量(L/h)686106极水流量(L/h)610256（出水）浓淡液浓度比2∶12.8∶14∶12.5∶12∶1脱盐率（单程）%5355605248②隔板。隔板的作用是支撑和隔离膜、形成浓缩室和淡水室，增加水流紊动。隔板材料有聚氯乙烯、聚丙烯、橡胶类等，厚度一般为0.5～1.5mm，隔板最大尺寸为800×1600mm。③电极。电极材料有石墨、铅、不锈钢、铅银合金等。石墨电极可作阳极和阴极，厚度一般为20～30mm，它具有价格低和无毒的优点，但质量易脆。铅电极也可作阳极和阴极，厚度一般为3～5mm，加工容易，但易腐蚀，有毒性。不锈钢电极一般用作阴极，厚度一般为2～3mm，加工容易。④极框。极框是放置在电极于膜堆之间供极水流通的隔板。他应该有足够的机械强度，其支撑膜堆和排气、排垢作用，要求水流通畅，无水流死角。⑤保护室。在极水室隔板和膜堆之间设保护室，由一块隔板和一张抗氧膜和一块多孔板组成。⑥夹紧装置。为防止电渗析内漏外泄，用钢板或铸铁板两端对夹，然后四周用螺杆锁紧。（3）电渗析器常见异常及处理方法113n表7-42为电渗析器常见异常及处理方法。表7-42电渗析器常见异常及处理方法异常现象产生原因消除方法膜堆偏移锁紧螺杆时，用力不均拆开重装本体漏水①螺杆未锁紧②隔板边框处有杂物或隔板破裂③隔板和离子膜厚薄不均，中间厚，两边薄，无法锁紧①重新锁紧②用石棉绳或纱丝填；拆开重装并更换坏隔板③拆开重装，在薄处加塑料薄膜垫片试车时压力过高①本体组装时，隔板进出孔未对准②部分隔板框收缩变形③隔板网厚度匹配不好①拆开重装②更换收缩变形隔板框③重新匹配有压力，但本体不出水级段间水流导向时，进出水孔堵错重新组装膜堆凸凹不平在夹紧段中膜数太多每段膜数不应超过150对，（薄隔板），可设小膜或分组运行一段时间后，压力上升，流量降低，水质降低①原水处理不好②膜堆和极室沉淀积垢严重①加强原水预处理工作②拆开清洗隔板，离子交换膜和极室，并重新组装，控制电渗析器在极限电流下运行膜堆发热①断水时继续通电，引起沉淀，结垢而发热②水流分布不均①严格监视电压和电流的变化②控制通水速度，必要时应减少膜对数脱盐率降低①隔板或部分阴、阳膜装错②离子膜破裂③电路系统接触不良④离子膜受有机物或金属污染⑤局部极化使膜性能下降⑥浓、淡水管装错或浓水阀关不紧①拆开重装②换掉已坏离子膜③检查电路系统，保持电路各接点接触良好④定期用酸、碱液清洗离子膜⑤采取预防极化措施、酸洗⑥注意浓、淡水管的组装，关紧浓水阀本体变形①开车时，阀门开启太快，使电渗析器骤然升压，将隔板冲击外凸变形②停车时，阀门关闭太快，使本体失压，促使膜堆内凹变形①开车时注意压力、流量变化，缓慢调整②停车时，缓慢关闭阀门，务使本体失压不过分显著；另外，在本体最高处置一放空门，破坏真空113n3超滤超滤与反渗透一样也依靠压力推动力和半透膜实现分离。两种方法的区别在于超滤受渗透压的影响较小，能在低压力下操作（一般0.1～0.5MPa），而反渗透的操作压力为2～10Mpa。超滤适用于分离分子量大于500，直径为0.005～10µm的大分子和胶体，如细菌、病毒、淀粉、树胶、蛋白质和油漆色料等，这类液体在中等浓度时，渗透压很小；而反渗透一般用来分离分子量低于500，直径为0.0004～0.06µm的糖、盐等渗透压较高的体系。超滤过程在本质上是一种筛滤过程，膜表面的孔隙大小是主要的控制因素，溶质能否被膜孔截留取决于溶质粒子的大小、形状、柔韧性以及操作条件等，而与膜的化学性质关系不大。超滤膜可用多种聚合物制造，如聚碳酸盐树脂、取代烯属烃和聚合电解质络合物等材料。一般超滤膜对有机溶剂的抵抗力强。（1）影响超滤的因素①操作压力。操作压力直接影响超滤膜的透过速度。实际上，超滤在临界透过通量附近进行，此时操作压力为0.5～0.6MPa。②流速。提高料液流速对防止浓差极化，增加设备利用率有利。但是，过大的流速，能耗大，不经济。对于湍流体系，流速为1～3m/s；对于层流体系，流速通常小于1m/s。卷式组件一般在层流区操作。为改善流动状态，控制浓差极化，可在液流通道中设置湍流促进材料，或采用振动的膜支撑物，或在流道中产生压力波等方法。③温度。为提高透过流量，增加传质效率，降低黏度，应在膜材和被处理物最高工作温度下操作。最高工作温度，酯为25ºC，蛋白质为55ºC。④操作时间。当超滤运行一定时间后，膜表面逐渐形成凝胶层，导致透过速度下降，需要进行清洗。⑤料液浓度。随着超滤的进行，料液浓度升高，凝胶层变厚，透过速度下降。对超滤料液浓度的限制如表所示。⑥料液的预处理。适当的预处理是保证正常运行的重要条件。预处理方法一般有过滤、絮凝、pH值调节、消毒和活性炭吸附等。⑦膜的寿命。膜寿命是膜在正常使用条件下的最短时间。一般在规定的料液和压力以及pH值范围内，温度不超过60ºC，应能使用12～18个月。⑧膜的清洗。为保持良好的运行状态，延长使用寿命。膜必须定期清洗。清洗方法有水或气反冲洗和化学清洗。(2)超滤组件工业用超滤组件也和反渗透组件一样，有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维四种（见图7-37）。图7-37中空纤维超滤组件（3）超滤作为反渗透的预处理113n常规过滤属毛细管过滤，而超滤则是表面过滤。溶剂在透过膜时把微粒带向膜面，而当膜孔径小于粒子尺寸时，粒子仅停留在膜表面，在错流式横切流的作用下或及时的反冲洗过程中，它们在膜表面很难停留或聚集，而随水流带出系统。由于超滤膜阻挡所有不溶物，超滤对于悬浮物的去除能力远强于传统的过滤方法，而且完全避免了过滤介质泄漏对膜造成的危害，给予反渗透设备以更好的保护。作为反渗透预处理的超滤膜一般选用截流分子量在10万～15万道尔顿，即0.0048～0.008微米，可完全去除水中的有害微粒。超滤出水的SDI值一般在0.2～1，浊度在0.1NTU以下，并且不会随进水浊度的提高而升高。而传统工艺一般浊度为0.2～1NTU，SDI值在某些情况下难以保证始终小于4。因此，超滤对胶体的处理能力和稳定性更优，能将反渗透膜的胶体污染明显减少。15万道尔顿以上分子量的有机物容易在反渗透膜表面形成有机物污染。超滤对有机物的截留效果显著，可以有效地减少反渗透膜的清洗次数，大大延长使用周期和膜寿命。超滤的出水水质非常稳定，不受原水水质变化的影响。而且相比传统的过滤工艺，超滤系统操作简单、稳定，设备占地面积小，具有许多优势。作为预处理使用的超滤膜常用的材质是聚醚砜，因为聚醚砜的亲水性能好，抗污染性能强，而且聚醚砜可以耐受100mg/L浓度的余氯，可以通过加氯杀菌来防止膜的生物污染。超滤的运行方式有错流过滤(Cross—flow)和全量过滤(Direct—flow或称Deadend)两种。错流过滤方式类似于反渗透，运行时有少量浓水排放，常用于悬浮物含量高(例如浊度10～100NTU)的原水。其水的利用率一般为90%～95%。全量过滤过程接近滤芯过滤，在作为预处理使用时通常限制在低浊度(10NTU以下)的原水情况下，水的利用率约在95～98%。中空纤维是用作预处理时最常见的结构，在有些场合也可用卷式超滤。卷式膜组件成本低，但比较容易堵塞，适用于低浊度原水；中空纤维膜组件较易于清洗，不易堵塞。如图7-38所示为超滤作反渗透的预处理工艺流程。图7-38超滤作反渗透的预处理工艺流程4.微滤微滤技术是膜技术的一种，它以压力为推动力，通过膜对0.1～10µm大小的颗粒、细菌、胶体进行筛分、过滤，使其与流体分离的过程，称为微孔过滤或精过滤(Microfiltration缩写为MF)，简称微滤。流体通过滤膜时，由于膜的机械截流，内部截流作用以及微粒的架桥作用，比膜孔径大的微粒不能通过滤膜而被截流在膜孔或膜面上形成滤饼，而滤饼的形成又导致更精细过滤。它是深层过滤技术的发展．使过滤从一般性、粗糙性、相对性过渡到精密性、绝对性。在静压差作用下，小于膜孔的粒子通过滤膜，比滤膜孔径大的粒子被截留在膜面上，使大小不同的组分得以分离、纯化与浓缩。微滤膜与普通的中空纤维、平板及卷式反渗透膜不同，多数为具有比较整齐、均匀的对称、多孔结构。常用的微滤膜材料有硝化纤维素(CN)、醋酸纤维素(CA)、混合纤维膜(CN—CA)、PAN、CA—CTA、PSA、尼龙等。按形状可分为管式膜、板式膜、卷式膜等。它价格低，使用寿命较长。虽然微滤膜具有分离迅速、节约能耗、提高回收率、减少污染、设备简单、连续操作等优点，但是一般的微滤膜都需要较严格的预处理，(1)膜微滤强化技术113n膜微滤技术发展的一个主要障碍是浓差极化和膜污染，这会造成截留物在膜面沉积及过滤通量的下降。针对膜微滤中存在的问题，在膜面与流道设置激湍物、脉动进料、膜旋转、反冲洗、超声波振动、外加电场和旋转横流强化等微滤强化的方法。①附加场或附加装置强化。附加场的方法包括电场、超声场等，其中直流电场作用下的横流过滤是一个多效应的过程。近年来，利用超声场强化分离过程的研究特别活跃，尤其在液一液体系和固一液体系分离中已得到广泛的应用。在固液体系分离中，超声场能产生四种效应：湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应。②附加装置强化。附加装置强化膜微滤过程的方式主要有设置湍流促进器、脉动流供料装和旋转动态膜强化。其原理是利用流体力学作用，靠附加装置产生不稳定流体流动。在横流膜滤的基础上采用不稳定流动方式，特别是由粗糙表面形式的不稳定二次流、动脉流等，都可以强化传质过程，对膜和溶液界面的浓差极化有很好的控制作用，压力驱动的膜过滤过程将得到强化。③旋转横流强化。旋转横流强化膜微滤的思路，是把旋流分离器作用原理引用到膜器中，在膜面形成旋转横向流动，靠离心力作用减少粒子在膜面上的沉积，这是一种膜微滤强化的新思路。其特色是结构简单，流动阻力不大，能耗较低，不必增设附加装置，但该种强化方式只能用于管式膜。④组合强化。利用湍流促进器、旋转流、电、生活磁力场辅助过滤以及反冲等方法强化膜微滤，已被证实是控制膜污染稳定而有效的方法，如将它们有机结合，则强化效果更明显。单独的电场和超声场可减少膜污染，提高透过膜的渗透通量，而同时施加二个场得到的渗透通量优于单独场的叠加作用，合成的场分离可使膜污染进一步缓和。⑤改变膜结构。孔径沿径向从管外到管内壁逐渐减小、梯度变化的氧化铝膜管，对生活污水进行过滤净化处理，能有效防止和延缓膜孔的堵塞，大大减少膜污染的深度，并容易清洗；能使膜管的过滤通量得到近100%的恢复，并不影响膜管的过滤精度，可大大延长膜管的使用寿命。该管对生活污水的BOD去除率达83%、COD的去除率达67%。使用过程通量下降缓慢，一次性使用寿命为4年，清洗后过滤通量和过滤效率仍达100%。⑥膜表面改性。膜表面改性可分为物理改性和化学改性。物理改性是指用一种或多种对膜的分离特性不会产生很大影响的小分子化合物，将膜面具有吸附活性的结构部分覆盖住，在膜表面上形成一层功能性预涂覆层，防止膜材料与溶液中的组分发生作用，提高膜的抗污染性能。膜表面化学改性是指在膜表面引入亲水或疏水基团，提高膜的截留性能和抗污染性能，使渗透通量提高；或将某些物质加入制膜液中，使其在成膜过程中均匀分布在膜的内外表面以改变膜的表面性能、提高膜的抗污染性。膜微滤技术作为一种新兴的处理工艺，将逐渐取代常规的澄清、过滤预处理工艺。(2)Aquapure微滤系统Aquapure微滤系统是微滤系统中的一种，它集微絮凝技术、现代膜分离技术和PLC(可编程控制器)113n控制技术于一身的水处理设备。即设备在运行中，原水通过加药、混合混凝、微滤膜的微孔分离，从而使原水达到凝聚、过滤净化的目的，设备运行控制可由PLC自动完成。Aquapure微滤系统有以下特点：处理工艺简单方便，对原水的水质适应性较好，可处理各种不同类型的原水，促进胶体二氯化硅及有机物的去除；整套设备全自动化运行，自动化程度高，维修方便；占地面积小，特别适合寒冷北方水厂的建设；组合式设备，由多套机组组合而成，每套机组可独立运作，方便水处理系统的扩容、增容，安装简便；安全性好，出水SDI可在2以下，不受原水水质的改变而变化，提高了整个系统安全供水的可靠性；微滤是一种静态过滤，随时间延长，膜表面上沉积的不溶物引起水流阻力增大、透水速率下降；当下降到一定程度时，进行反洗，可恢复膜的透水率。Aquapure微滤膜为管式膜结构，其机械强度高，拉伸强度好。膜管的内径为5mm，不易堵塞且化学稳定性高，可以采用脉冲式气、水联合反冲洗。膜材料为超高分子聚乙烯(UHMW．PE)材料，使用寿命8年以上。且该膜材料耐氯气、高锰酸钾、臭氧等强氧化剂，因此具有可结合化学氧化除铁、锰；耐强酸、强碱，可用普通酸、碱进行化学清洗；抗生物污染能力强，不被生物降解；耐悬浮物能力强，单位过滤面积透过率高等优点。(3)Aquapure微滤系统常用的工艺流程Aquapure微滤系统由加药混凝、过滤、反洗、加氯消毒、化学清洗和自动控制等多个系统组成，微滤处理工艺如图7-39所示。图7-39Aquapure微滤系统工艺流程原水首先进入初沉池，投加混凝剂和消毒剂，经混合、絮凝后，泥沙等大颗粒、有机或无机可沉悬浮物和胶体混凝物在此处沉淀。出水经原水泵升压后，经絮凝筒进入微滤主机。过滤一个周期(15～60min)后，利用压缩空气与水进行联合反洗(反洗时间约90s)，反洗结束后进入下一个过滤周期，整个过程为全自动运行。(4)Aquapure微滤膜技术参数Aquapure微滤膜技术参数如表7-43所示。表7-43Aquapure微滤膜技术参数有效膜面积/（m2·筒-1）透过率/[（m2·h）-1]工作压差/Pa工作方式反洗方式反洗时间/s反洗周期/min自用水率/%化学洗涤周期/天22150～220/死端过滤气水联合9030～602～415～30Aquapure连续微滤技术的主要技术参数：入口水浊度≤3500NTU、游离氯无要求、截留微粒粒径≤0.45µm、pH2～13、温度≤60℃、使用寿命厂家保5年。(5)澄清过滤与Aquapure微滤的比较表7-44为使用Aquapure微滤与使用澄清、过滤作为反渗透预处理时在工程规模、性能、处理工艺、经济性上的比较(按400m3/h出水量计)。Aquapure微滤作预处理的反渗透膜寿命为4年，澄清、过滤作预处理的反渗透膜寿命为2年，则每4年可节约l113n套反渗透膜。反渗透膜费用为240万元，以反渗透膜寿命计，平均每年可节约60万元。Aquapure微滤设备的一次性投资较高，综合起来看，在原水污染程度相同、达到相同的出水水质和同等的自动化程度下，单一的Aquapure微滤处理工艺比澄清、过滤多层次组合工艺在投资方面略有节省；且运行成本，即每t水处理费用上，Aquapure微滤工艺仅为澄清、过滤处理工艺的40%～70%.Aquapure微滤设备在火力发电厂地表水、污水回用处理领域应用前景广阔，特别是能够提高反渗透进水水质，提高反渗透膜的寿命，使反渗透膜化学清洗周期变长，是反渗透处理的理想预处理设备。从一次性投资、运行费用、安全可靠性方面考虑，进行综合技术经济比较，Aquapure微滤设备是比较经济的。表7-44澄清过滤与Aquapure微滤的比较项目微滤工艺澄清过滤工艺工程规模土建工程量投资是否可分期进行占地面积/m2建设周期基建规模少可以约350短简易厂房即可多不能约2000长需建水池、沉淀池附属设施性能系统调控性能出水稳定性对原水水质要求/NTU出水的SDI出水的浊度/NTU节水效果综合耗水率/%好稳定≤3500≤2≤0.5好，反洗水可回收≤2坏不稳定≤2003～5≤3不好，反洗水耗量大/处理工艺自动化程度出水可靠性原水水质改变的影响出水水质监控性能全自动运行好出水水质无变化优良、稳定好半自动运行差出水水质会变化差、不稳定差经济性药品的投加与消耗投资/[万元·（t·h）-1]运行/[元·（t·h）-1]药耗小1.2～1.50.14药耗大1.75～20.2～0.3注：投资指水处理工艺达到相同自动化程度的条件下。113n5.纳滤纳滤膜是20世纪80年代末期发展起来的一种新型分离膜。纳滤膜是具有纳米级微孔结构并且孔表面带电荷的分离膜，其孔径范围在1～5nm之间，故称之为纳滤膜。纳滤膜是在反渗透膜基础上发展而来的，所以纳滤膜也称为疏松型或超低压型反渗透膜。纳滤与反渗透和超滤一样，都属于靠压力推动的膜工艺，纳滤位于反渗透和超滤之间。但纳滤比反渗透膜操作压力低，一般小于1.5MPa，水通量大。纳滤膜能截留分子量为200～1000的有机物。与超滤相比，纳滤具有截留低分子量物质能力强；能分离分子量差异很小的同类氨基酸和同类蛋白质；对许多中等分子量的溶质，如消毒副产物的前驱体、农药等微量有机物、致突变物等杂质能有效去除。与反渗透相比，纳滤膜具有离子选择性。可以截留高价态的无机离子；对不同的离子有不同的去除率，可实现不同价态离子的分离。(1)纳滤膜的分离特性①对于阴离子，截留率递增顺序为：NO3-10时，曝气效果就不明显了。所以这种方法还需进一步研究。（2）沉淀法目前对悬浮物的超标治理，最简单且实用的就是沉淀法，而沉淀法又可分为自然沉淀法和加药沉淀法。自然沉淀适用于处理悬浮物浓度不高、悬浮颗粒粒径较大、对去除率要求不高的场合。该方法操作简单，不需要添加药剂，运行费用低，但对悬浮物的去除率低，沉淀时间长，沉淀池占地面积大，对细小颗粒处理效果差。加药沉淀是向体系中加入絮凝剂，特别适用于处理悬浮物浓度高、细微颗粒较多、要求去除率高的场合。这种方法沉淀速度快，沉淀时间短，沉淀池占地面积相对较小，而且处理效果好，但操作相对较麻烦，运行费用也略有增加。采用沉淀法处理悬浮物，在设计上应保证灰水有足够的停留时间，使灰粒充分沉淀。此外，改进沉降的措施还有：加装档板，减少入口流速；在出处安装下水堰，拦污栅等防止悬浮物流出.5．冲灰水中氟的超标治理灰水中氟的超标取决于原煤中的含氟量，我国有15%的电厂灰水排放中存在氟超标现象。除氟的方法很多，如化学沉淀法、凝聚吸附法、离子交换法等，但目前最实用的是以化学沉淀法和吸附法为基础形成的一些处理措施。(1)混凝沉淀法化学沉淀法通常是利用Ca2+与F一生成CaF2沉淀，使F一从液相转移到固相。根据氟化钙的溶度积可以得知，它的溶解度是很小的，但氟化钙的沉淀速度较慢，如果要求在很短的时间内将F一沉淀出来，则要大大增加Ca2+的投入量，这样做在经济上是不合适的，而且盐类浓度的增加会引起二次污染。向体系中加入絮凝剂可以吸附F一并加快CaF2的沉淀速度。目前采用的絮凝剂一般是铝盐和铁盐的化合物如硫酸铝、硫酸亚铁等以及一些有机絮凝剂。电厂灰水中存在大量的Ca2+，是除氟的有利条件。在实际中，还常常需向灰水中加入石灰、氯化钙、电石渣等钙盐，然后加入混凝剂，通过化学沉淀、络合、吸附、絮凝等过程来降低氟含量，实践证明，效果良好。(2)离子交换法113n离子交换法处理含氟废水关键在于找到一种对F一选择性强、吸附容量大的树脂。研究表明，若采用弱碱阴树脂来降低灰水含氟量，可以降至排放标准以下，然而这种方法设备投资和运行费用都较高，在经济上和运行管理上都无法接受。有人研究了用天然斜发沸石一硫酸铝钾体系作为吸附交换材料，效果较好。(3)其他方法冲灰水中CaF2处于过饱和状态，使用一种含氟的化合物作为填料，它起着催化结晶速度、增大晶粒、避免胶体氟化物形成的作用，并采用过滤方式使灰水在过滤器中与填料表面充分接触，根据填料表面的选择性吸附或亲和力大小，使灰水中F一、Ca2+、A13+、Fe2+等在填料表面的浓度大于本体水中的浓度，使CaF2等结晶化合物的过饱和程度加大，更趋向于结晶形成而析出，而非胶体沉淀，加之填料表面所提供的活化中心和晶核，促进了CaF2的结晶形成，继而又成为后续CaF2形成的晶种。由此填料不断对灰水中的氟化物析出起促进作用，从而达到降低冲灰水氟化物的目的。6.灰水中砷的超标治理一些燃煤电厂排放的灰水中含砷量超过国家规定的排放标准，它主要来源于煤。灰水中的砷主要以砷酸根和亚砷酸根离子的形式存在。含砷灰水的治理主要分为化学法和物理法两大类。化学法通过加入化学药剂使砷从液相转移到固相，经沉淀或上浮从灰水中除去，其中包括硫化物沉淀法、氢氧化物沉淀法、石灰铁盐中和法、絮凝法等；物理法就是将灰水中的砷在不改变其化学形态的条件下进行浓缩或分离，其中包括离子交换、活性炭吸附、灰场净化等。这些方法各有优缺点，可以针对电厂的具体情况选择使用。7.COD的超标处理电厂灰水排放系统中，灰水中的悬浮物粒子常导致COD值显著超标，灰水经澄清除去大量悬浮粒子可使COD值大幅度降低。尽管现场灰水在灰场中都有一定的停留时间，但是COD超标在有些电厂时有发生。研究表明，粉煤灰中碳是影响灰水COD值的重要因素，粉煤灰中常有未燃尽的碳。因此，改善锅炉的燃煤条件，降低灰中的含碳量、合理规划灰水在灰场中的自然澄清时间和低速排放是解决外排水COD超标的关键。四、烟气脱硫废水的处理脱硫废水中悬浮物、有机物含量高，另外还有一些重金属离子，宜单独进行处理。处理方法有以下几种：1.灰场堆放脱硫废水与经浓缩的副产物石膏混合后排至电厂干灰场堆放，飞灰本身的CaO含量可作为粘合剂固化脱硫石膏。如德国燃用褐煤的电厂一般就采用向石膏中掺入飞灰和石灰的混合物，将石膏固化为硅酸钙的方法，固化处理后的石膏坚硬，不易渗水。我国珞磺电厂是将废水混入石膏浆中，经9级串联泵排放至湿灰场堆放储存。废水中的重金属与碱性灰水作用在灰厂发生沉淀。2．蒸发脱硫废水在ESP113n和空气预热器之间的烟道中完全蒸发，所含固态物与飞灰一起收集处置。美国采用的高级石灰石洗涤脱硫系统中，在ESP前设置废水蒸发系统，达到工艺基本无废水排放。在德国，燃煤电站的脱硫废水若不经化学处理，也必须蒸干。3．处理后排放或回用针对脱硫废水的水质特点，为满足所在国家规定的废水排放标准，一般采用如下工艺步骤。（1）中和中和处理的主要作用包括两个方面：发生酸碱中和反应．调整pH值至中性范围6～9；沉淀部分重金属，使锌、铜、镍等重金属盐生成氢氧化物沉淀。常用的碱性中和药剂为石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钠等，其中，石灰因来源广、价格低、效果好得到了广泛应用。此外，采用石灰作为中和剂时，对废水中的杂质有凝聚作用，还可与废水中的氟反应生成CaF2沉淀，与砷反应生成Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2沉淀，将它们除去。脱硫废水在中和箱中进行pH调整后，经过出水箱排出脱硫废水处理系统。脱硫废水出水母管上设有pH表、浊度表和COD表，对处理后脱硫废水质进行在线监测，如果水质不合格，脱硫废水将返回脱硫废水处理系统。（2）化学沉淀废水中的重金属离子(如汞、镉、铅、锌、镍、铜等)，碱土金属(如钙和镁)．某些非金属(如砷、氟等)均可用化学沉淀的方法去除。对危害性较大的重金属离子，此法仍是迄今为止最为有效的方法。除碱金属和部分碱土金属外，多数金属的氧氧化物和硫化物都是难溶的。很多金属的氢氧化物和硫化物的溶度积都很小，因此常用氢氧化物和硫化物沉淀法去除废水中的重金属。常用的药剂分别为石灰和Na2S。对一定浓度的某种金属离子而言，溶液的pH值是沉淀金属氢化物的重要条件。当溶液由酸性变为弱碱性时，金属氢氧化物的溶解度下降。但许多金属离子，如Cl、Al、Zn、Pb、Fe、Ni、Cu、Cd等的氢氧化物为两性化合物，随着碱度进一步提高，又生成络合物，使溶解度再次上升。考虑废水排放的允许pH值，一般选用的废水处理pH值为8-9；金属硫化物是比氢氧化物有更小溶度积的难溶沉淀物，且随pH值的升高，溶解度呈下降趋势；氢氧化物和硫化物沉淀法对重金属的去除范围广，对脱硫废水所含重金属均适用，且去除率较高。需要补充的是，硫化物沉淀对去除废水中的汞也是非常有效的。（3）混凝澄清处理经化学沉淀处理后的废水中，舍有许多微小的悬浮物和胶体物质，必须加入混凝剂使之凝聚成大颗粒而况降下来。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等；常用的助凝剂是石灰、高分子絮凝剂等。燃煤烟气中含有少量从原煤中带来的F－和Cl－，进入脱硫吸收塔后被洗涤下来进入浆液．F一与浆液中的铝联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解会造成屏蔽影响，致使石灰石溶解性减弱，脱硫率降低；同时Cl-浓度过高对吸收塔系统和结构也有影响，因此石灰石—石膏湿法烟气脱硫通过排出废水达到控制Cl-浓度，减小F－离子浓度的目的。在凝聚箱中加入NaOH凝聚剂和鳌合剂使氟化物和悬浮物凝聚、沉淀，加药(絮凝剂)113n后的废水进入澄清池进行浓缩分离，浓缩后的污泥一部分进入后续的板框压滤机进行脱水，一部分回流至中和/絮凝池，提高中和/絮凝池中的固体物含量，从而加速絮凝过程。澄清池滥流水进入处理后水箱，用稀盐酸调节pH后达标排放（4）有机物处理在1号反应箱中通过加盐酸和NaC1O使脱硫废水中的有机物进行分解。加酸量通过pH表控制，NaC1O加药量通过氧化还原电位表控制余氯。在2号反应箱中加NaSO3(由氧化还原电位表控制加药量)使余氯降低至近似为零。处理后废水进入废水贮存池(容量满足24h运行)，通过废水泵送1号凝聚箱。（5）压滤脱水1号、2号澄清器排出污泥在污泥贮存池中混合后通过污泥泵排入板框压滤式脱水机中进行脱水。含水率降为45%。脱水后的泥饼暂时存放在泥斗中，并由汽车运至厂外。脱水机的排水依靠重力流入废水贮存池。（6）加药装置与化学药品规格脱硫废水加药装置包括NaClO加药装置、NaHSO3加药装置、盐酸加药装置、NaOH加药装置、凝聚剂加药装置、鳌合剂加药装置、Na2CO3加药装置、絮凝剂加药装置。化学药品规格如表7-62所示。表7-62化学药品规格药品名称商品规格配置浓度鳌合剂絮凝剂盐酸NaOHNa2CO3凝聚剂NaClONaHSO3100%纯度液态100%纯度固体粉末35%溶液25%溶液99%纯度固体粉末10%Al2O3溶液有效氯浓度12%溶液38%溶液10%溶液0.1%溶液35%溶液25%溶液6.5%溶液10%Al2O3溶液有效氯浓度12%溶液38%溶液4.脱硫废水处理系统(1)脱硫废水处理系统见图7-55。图7-55脱硫废水处理系统脱硫废水首先进入中和池，在pH自控装置的控制下，自动投加NaOH溶液，将pH值调整到8～9，池内配套安装混合搅拌器以促进中和反应。中和池出水顺次流入综合反应器，该反应器集絮凝、反应、沉淀为一体，通过自动计量泵定量加入絮凝剂，在pH值为8～9的环境下使污染物以氢氧化物的形式沉积出来。处理后的出水汇集到滤液罐。中和池及综合反应器内产生的污泥定期排入冲灰沟内。113n（2）脱硫废水处理系统工艺流程见图7-56。图7-56脱硫废水处理系统工艺流程1脱硫废水首先进入中和槽，加入含固量为7%的Ca(OH)2乳液，将脱硫废水的pH值调整为6～7，同时部分重金属将生成氢氧化物沉淀，并可望生成CaF2沉淀。槽内安装搅拌器加中和反应。沉淀池底部部分污泥作为接触污泥回流至中和槽．以提供沉淀所需的晶核。在絮凝槽中，将分别加入Ca(OH)2、FeClSO4、有机硫化物等药剂。通过加入Ca(OH)2，废水的pH值被进一步提高至8～9；加入絮凝剂FeClSO4将使重金属迅速以氢氧化物的形式沉积出来；不能以氢氧化物沉淀的重金属，与加入的有机硫化物作用，将以硫化物的形式沉淀下来。槽内进行搅拌强化反应。所以在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO4，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。在澄清池的入口中心管处加入阴离子混凝剂PAM，进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。脱硫废水处理的加药量及浓度如表7-63所示。表7-63脱硫废水处理的加药量及浓度药品名称Ca(OH)2有机硫FeClSO2聚合电解质浓度（%）加药量（kg/h）757150.3～400.980.125脱硫废水处理也可采用图7-57所示流程，脱硫废水处系统包括5个处理工序，即中和、沉降、絮凝、澄清及污泥处理系统。图7-57脱硫废水处理系统工艺流程2该废水处理系统通过中和沉淀处理装置除去重金属离子和氟化物。经过中和、混凝、澄清处理后的出水，pH值和浊度达到外排标准后经出水泵排出，沉积和污泥用泵送到板框式压滤机，经脱水处理后用汽车运出。(3)自控系统中和池配备1套pH自控装置，通过与计量泵的联动，控制NaOH溶液的自动投加；在综合反应器的沉淀池设置定时排泥装置，按时自动排出污泥；自动控制的设备均同时设手动操作按钮；在污水提升泵的出水管上设电磁流量计，检测污水的瞬时流量和累计流量。废水处理系统的运行与维护基本以就地控制为主，以主控室监控为辅。接至主控室的开关量信号有7个，可以监控4台计量泵及3台机械式搅拌器的运行；同时还接2个毫安信号，以监控pH计和电磁流量计的即时状态，一旦出现异常，主控室操作人员立即通知废水处理系统的管理人员进行处理。（4）脱硫废水处理前后的水质比较见表7-64。表7-64脱硫废水处理前后的水质比较分析项目处理前（mg/L）处理后（mg/L）113npH悬浮物COD氟化物硫化物总镉总铬总汞总砷锌铅铜镍5.81372415813.910.0220.070.0460.120.270.130.500.110.358.938.3460.26<0.01<0.010.0230.020.13<0.010.100.07<0.01从表7-64的数据可以看出，处理后可以有效地降低脱硫废水中的悬浮物、有机物、氟化物、微量重金属的含量，将脱硫废水用于煤场喷洒，冲灰等系统，即节约用水，又避免污染。5．除尘脱硫废水的处理锅炉烟气经文丘里水膜除尘器进行洗涤除尘脱硫。洗涤废水因吸收了大量的SO2而呈酸性，与碱性冲洗废水汇台后由排水河流入沉灰池，回收煤尘后再进入沉渣池。炉渣经皮带输送进入沉渣池。酸性除尘废水与炉渣中的碱性物质进一步中和。中和后出水可基本上达到中性，经微滤池过滤后进入循环水池，由循环泵提升至湿法除尘与冲渣系统循环使用湿法除尘对SO2有40～50%的洗涤效率，但生成的H2SO3是一种易分解挥发的弱酸。采用碱性炉渣中和后，碱与废水中的SO2及H2SO3生成较稳定的硫酸盐，其中部分被氧化成硫酸盐，从而避免了污染转移问题。对于燃烧高硫煤的锅炉除尘废水，炉渣中的碱性物质尚不能完全中和除尘水的酸度，因此可以在锅炉进煤中掺烧含钙的石灰石类固硫剂来增加碱性物质的量循环水处理方法是将锅炉碱性炉渣中和出渣水与酸性脱硫废水进行中和处理，避免了酸性循环水对泵和管道系统的腐蚀。由于pH值的调控作用，也避免了管道结垢堵塞问题（图7-58）。图7-58除尘脱硫废水的处理流程除尘效率平均为98.34%，脱硫效率达75%以上，除尘脱硫废水的pH值一般小于3，固体悬浮物(SS)含量为340～440mg/L，亚硫酸根(SO32-)浓度为600mg/L；经处理后的水质即循环水水质为：pH值6.5，SS浓度为41.7mg/L，SO32-浓度为l00mg/L。113n五、生活污水的处理电厂生活污水的处理方法与城市生活污水类似，但电厂生活污水中污染物浓度较低，BOD和SS一般在20～30mg/L，传统的活性污泥处理法适用于污染物浓度高、水质稳定的污水，而用于火电厂生活污水处理基本上无法运行，由于有机物浓度较低，调试启动与运行困难，有时要人为地往污水中加入有机物进行调整(如粪便等)，但生化处理效果仍不理想。有些电厂生化处理设施只能起到二级沉淀和曝气作用，造成相应系统设备闲置、浪费。采用生物接触氧化法是解决此类生活污水处理的有效途径，即在处理池中设置填料并长满生物膜，污水以一定速度流经其中，在充氧条件下，与填料接触的过程中，有机物被生物膜上附着的微生物所降解，从而达到污水净化的目的。低浓度下接触氧化池中生物膜能否形成及成膜后能否保持稳定的活性是接触氧化法处理的关键。近几年来，国内很多电厂对生活污水的回用给予高度重视，接触氧化处理后的电厂生活污水可作为中水使用，用于电厂绿化用水、冲洗用水等，对于水资源紧缺的电厂也可考虑将处理后的生活污水再进一步深度处理用作电厂循环冷却水系统的补充水。此外，生活污水也可用于冲灰水系统。1．纳滤处理生活污水一般用生物降解/化学氧化法结合处理，但氧化剂的用量太大，残留物多。若在它们之间加上纳滤环节，使能被微生物降解的小分子(Mw<100)透过，而截留住不能生物降解的大分子(Mw>100)。大分子物质进入化学氧化器后再去生物降解，这样就可充分利用生物降解性，节约氧化剂和活性炭用量，降低最终残留物含量，工艺流程见图7-59。图7-59纳滤处理生活污水2．生物接触氧化法在处理池中设置填料，填料上长满生物膜，污水以一定流速流入其中，在充氧条件下，与填料接触的过程中，有机物被生物膜上附着的微生物所降解，从而使污水得以净化。图7-60表示A厂生物接触氧化法系统流程。图7-60A厂生物接触氧化法系统流程3．氧化絮凝复合床(OFR)处理法此法的利用机理主要是基于电解生成H2O2后迅速产生的羟基自由基(·OH)对水中有机物的强氧化作用。其反应过程如下：(1)吸附在催化剂表面的O2捕获电子，形成过氧自由基离子·O2一，然后通过溶液内的一系列反应形成H2O2：O2+e-→·O2-·O2-+H+→HO2或·O2-+HO2·→O2+HO2-113n2HO2→H2O2+O2或HO2+H+→H2O2(2)H2O2经下列反应生成·OH：H2O2+e-→OH-+·OHH2O2+Fe2+→Fe3++OH-+·OH氧化絮凝复合床装置是从三维电极出发，巧妙配以催化氧化技术而构成的高新水处理技术。此装置具有系统简单、运行稳定、操作维护方便：占地面积小、运行费用低：处理效果良好，污泥排放少，无二次污染等特点。4．厌氧一缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺(A2/O工艺)此法在首段厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中的BOD浓度下降。在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为氮气释放到空气。BOD5浓度继续下降，NO3--N浓度大幅度下降。在好氧池中，反硝化细菌被微生物生化降解；有机氮被氨化，继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3--N的浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。5．超微滤和反渗透处理系统采用了超微滤和反渗透除盐这一技术，超滤是目前应用最为广泛的膜技术之一，用超滤代替传统的砂滤、活性碳和保安过滤是今后的发展趋势，超微滤和反渗透构成了膜处理系统。生活污水处理后，回用于循环冷却水补水和经深度处理后用于化学补充水，减少自来水补充，以节省水费成本。该污水处理回用系统工程主要有污水收集系统、污水一级生物处理系统、污水二级物化处理系统、污水三级深度强化处理系统和清水回用系统等组成。整个污水处理回用系统采用PLC可编程控制器完成现场设备的实时控制，计算机作为全系统的监测和控制设备的核心，如图7-61所示。图7-61超微滤和反渗透处理生活污水流程。一级生物处理系统是由格栅去除污水中的大颗粒悬浮固形物、漂浮物。污水进入沉砂池，经沉淀将污水中的悬浮固形物和泥砂去除。在水解反应池内的水解过程使有机污染物进行生物降解，将长链有机物和部分无机物分解成短链有机物，提高B/C比，增加污水的可生化性。在生物反应池内，利用在水解过程中消解和分解的有机物与生物酶通过生物反应器进行厌氧反应，采用生物酶填料和兼性生化法进一步强化微生物消解有机物，去除污水中的大部分悬浮物，为下一步生物处理创造条件。生物反应池出水进入微需氧生物反应池。采用两相流废水分离净化技术，将凝聚、沉淀和浮选等工艺集中在一个设施内完成，提高了固、液体进一步分离净化的效率，减少了凝聚药剂的使用量，降低了电能消耗，处理后的水质稳定。这一系统所选用的超滤膜与普通的超滤膜不同，是介于超滤和微滤之间的一种新型膜处理工艺，又称超微滤。膜的平均孔隙在0.01～0.2µ113nm之间，采用中空纤维结构，材料质为高分子聚丙烯，可以截留住水中的悬浮物、胶体、大于0.2µm的颗粒状无机物杂质和其他有机物。同时增用先进的水气洗工艺，可将截留在膜表面的杂质彻底清除，恢复膜的过滤功能，保护超滤膜的使用寿命。反渗透膜元件采用美国DOW公司生产的高脱盐率超低压卷式复合膜(BW30—365FR)，材质为芳香聚酰胺，其单根膜的脱盐率高达99.5%。抗污染复合膜除了具有普通复合膜的优点(操作压力低、水通量大、脱盐率高)外，还具有抗污染能力强、水量平均、容易清洗、使用寿命长的特点。生成的产品水冬季用来作为热网补充水，夏季作为锅炉和循环水补水厂区废水。去除效果如表7-65所示。表7-65设计的处理工艺流程对污染物的去除效果项目pH悬浮物（mg/L）CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）油（mg/L）除盐率/%原水水质7.2456012.24.6BMF自净式生活废水净化系统进水7.2456012.24.6出水6.5～8.52827.06.13.7去除率/%37.855.050.020两相流固液分离池进水6.5～8.52827.06.13.7出水6.5～8.54.8154.6≤1去除率/%83452573高效过滤器进水6.5～8.54.8154.6≤1出水≤3≤12≤4≤1去除率/%382015超滤+反渗透进水≤3≤12≤4≤1出水97六、煤场废水、冲渣水、车间冲洗水的处理煤场废水、冲渣水、车间冲洗水采用沉淀池处理，澄清液可回收用泵打入冲灰渣系统。煤场及输煤系统排水包括煤场的雨水排水、灰尘抑制水和输煤设备的冲洗等，其SS、pH和重金属的含量可能超标。火力发电厂输煤系统冲洗水比较污浊，带有大量煤粉。国外电厂处理煤场排水的工艺流程一般为：从煤场雨排水汇集来的水，先用石灰进行中和处理，然后加入高分子凝聚剂进行混凝沉淀处理，澄清水排入受纳水体或再利用。国内很多电厂都设置了煤水沉淀池，经沉淀的输煤冲洗水用泵打入冲灰渣系统，这一措施有效地解决了输煤冲洗黑水所造成的污染问题，是该种废水再利用较为经济的途径之一（见图7-62）。图7-62输煤冲洗黑水的处理系统流程七、含油废水的处理针对烧油燃气轮机电厂，113n由于废水含有的小油滴分散性大、稳定性高，采用在废水中添加混凝剂并调节其碱度的化学处理方法，处理后达标排放。含油废水主要处理方法如下：1．隔油池重力分离是根据油和水的密度差异，达到油水的初步分离。用此法分离出的浮油可以重复利用。隔油池内安装有浮子式隔油阀以除去废水中的浮油。2．絮凝床处理法和高效分离池一絮凝沉淀法此法是基于油污水经三级隔油池后，废水中乳化油仍然较高，不能达到排放标准，因而用此法。絮凝床处理油污水的过程为：油污水进入絮凝床内与其内特殊填料发生一系列物理和化学反应，油分子随之分解；分解后的油迅速与絮凝剂反应生成絮状物，经沉淀去除。上清液经过过滤器过滤后排入清水池，达到除油目的。通常的絮凝剂为碱式氯化铝、聚丙烯酰胺和氢氧化钠。高效分离池一絮凝沉淀法所采用的高效分离池是一个分离池内加入同一种絮凝剂，可同时去除悬浮物和油。此分离池为斜管分离装置，可加大过水断面的湿周，减少水的紊流，有效分离废水中的絮凝沉淀物及漂浮油，使絮凝沉淀物沉入池底，漂浮油浮出水面。此种高效分离池具有一池多用的功能，其特点为工艺简单，占地面积小，投资少，系统合理。3．隔油一混凝沉淀一重力分离一粗粒化分离技术为达到更高的除浮油效率，采用三级隔油池。混凝处理是利用污水中胶体颗粒具有的负电性，在污水中引入带相反电荷的电解质进行电性中和，使胶体微粒脱稳，从而达到油水的分离。粗粒化聚集分离是使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置，使污水中的微细油珠聚结成大颗粒，然后进行油水分离。该法适用于处理分散油和乳化油。粗粒化材料一般具有良好的亲油疏水性能，分为无机和有机两大类。通常用热析无纺布滤材。此装置具有体积小，效率高，结构简单，不需加药，投资省等优点。缺点是填料易堵塞，因而降低了除油效率。此法处理含油废水具有自动化程度高，适应性广，占地少，投资省，运行费用低等优点（见图7-63）。图7-63隔油—混凝沉淀—重力分离—粗粒化分离技术流程废水先通过原有的隔油池，将浮油先分离，除去大部分的浮油。接着通过静态混合器投加破乳剂，用叶轮式浮选机将油水分离，破乳除油率达90%左右，分离出来的浮油回用。出水经调节pH，投加混凝剂和絮凝剂，用泵送入溶气气浮系统，脱稳后的乳化油与从释放器放出的微小气泡相接触，并粘附气泡上升到液面形成浮渣，与水分离，大部分污染物质被除去。为进一步去除废水中残留的油分，降低COD，出水进入GLW过滤器处理，利用滤料的拦截和凝集作用，提高除油效率。出水一般可达标排放。考虑到废水成分复杂、水质波动大，为确保达标，特别是去除废水中前面工艺单元难以去除的残余表面活性剂带来的COD成分，最后再经上流式活性炭吸附器处理。隔油池和浮选机分离出来的油收集后回用或外卖处理，气浮浮渣排到污泥干化场处理，干泥运走。113n4超滤法超滤法的分离机理是筛孔分离过程，主要用于分离液相物质中的溶质，所采用的膜是高聚物超滤膜。超滤法的最大优点在于能浓缩或回收物质而没有相的变化，具有无需加热、设备简单、占地少、能耗低、操作压力低的特点口。因此，已得到科技界和工业界的高度重视。超滤技术能行之有效地从含油量各不相同的废水中分离出含油物质。超滤技术对稳定性较强的油/水乳剂、自由飘浮油类和不太稳定的油/水乳剂都能够产生良好的处理效果。其流程如图7-64所示。图7-64超滤处理含油废水的流程5．粉煤灰处理法粉煤灰除油工艺的机理是一种固一液之间等温吸附的物理过程。由于粉煤灰中有一定粒径级配的球形玻璃体颗粒及其固体成分，固体表面存在的剩余价产生的力场使其具有一定的表面张力，该力一般强于液体的表面张力，故粉煤灰有吸附某些物质而降低其自身表面张力的倾向。因而粉煤灰对油的吸附比其他可溶性离子要强得多，速度也快得多。决定粉煤灰的吸附性能主要有以下几点：1)大的分散度产生的大比表面；2)由煤的组分、燃烧、冷却等具体条件下形成的玻璃体具有较大的物理活性；3)油粒表面同样具有表面张力，对其他物质产生吸附倾向，从而增强了与粉煤灰的吸附作用；4)粉煤灰中的活性物质可与粉煤灰溶液中存在的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝产物，在油吸附中可以发挥不可忽视的作用。利用燃煤电厂产生的粉煤灰对油份的吸附性能，实现对含油废水的处理，达到了废物利用和以废治废的目标，但在其理论研究方面还有待于进一步深入研究。6．高效气浮法此法采用SPD型高效气浮装置，利用其特殊的“零速度”原理：原水从气浮池中心旋转头进入，通过配水器布水，配水器移动速度和进水的流速相同，方向相反，产生了“零速度”，这样进水不会对原水产生扰动，使得颗粒的悬浮和沉降在一种静态下进行。某热电厂就是利用此法，对厂内工业废水处理回收利用的，不再向原排污口新开河排放污水，减少了对渤海湾的污染，具有明显的环境效益。总之，对于电厂含油废水的乳化油，一般均采用气浮法予以去除，除油效率较高。系统流程如图7-65所示，处理效果如表7-66所示。图7-65高效气浮法处理含油废水的流程113n表7-66气浮法对含油废水的去除率项目处理前进水气浮系统出水排样口总去除率/%执行标准pH范围6.90～8.607.23～7.587.47～7.776～9总悬浮物（mg/L）范围平均值82.8～142.8102.628.8～64.442.435.6～55.646.454.8≤100CODCr（mg/L）范围平均值577～1308840128～16815018.3～1205493.6≤130BOD5（mg/L）范围平均值250～51738028.6～41.234.013.11～16.4614.996.1≤50挥发性酚/（mg/L）范围平均值0.050.050.19～0.380.26未检出≤0.5石油类/（mg/L）范围平均值54.3～207.9123.30.6～2.41.40.6～1.61.099.2≤10八、锅炉清洗废液的处理采用柠檬酸洗的废液一般采用氧化分解处理工艺；采用EDTA清洗的废液进行回收利用，无废液排放。锅炉酸洗、漂洗排水，停炉保护排液，含有重金属、钝化液的COD很高收集在集中贮槽中，处理后排至水力除灰系统。目前锅炉清洗废液处理方法主要有：1．炉内焚烧法在炉内高温条件下，使有机物分解成二氧化碳和水蒸气，废水中的重金属被氧化成不溶于水的金属氧化物微粒。燃烧过程中柠檬酸基本上完全分解，灰、渣水中CODcr只略有增加，方法安全，可靠易行。2．化学氧化分解法在酸洗废液中，添加一定过量的氧化剂(如H2O2、NaC1O、(NH4)2S2O8。)，使CODcr氧化降解，同时也有利于金属离子的沉淀。3．吸附法废液中的CODcr可采用活性炭或粉煤灰吸附的方法去除。粉煤灰是燃煤电厂的废弃物，粒度小，比表面积大，具有很强的吸附作用，同时兼有中和、沉淀和混凝等特性，而且以废治废，处理费用也低，有很好的应用前景。4．活性污泥法利用微生物对有机物的降解、分解作用，将一部分有机物降解、分解为二氧化碳和水等无机物，一部分有机物作为微生物自身代谢的营养物质，从而使废水的有机物被除去。CODCr和BOD5的去除率可达90%以上。113n5．中和法盐酸废液用中和法处理，反应式如下：HCl+NaOH=NaCl+H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaC6．石灰处理氢氟酸废液将石灰粉或石灰乳和氢氟酸废液同时排入废液处理池内，并用专业泵使废液与石灰充分混合反应，直至氢氟酸溶液中游离氟离子含量小于10mg/L。反应式如下：2HF+Ca(OH)2=CaF2↓+2H2O石灰的理论加入量为氢氟酸的1.4倍，实际加入量应为氢氟酸的2.0－2.2倍，所用石灰粉的CaO含量应不小于30%，最好在50%以上。7．亚硝酸钠废液的处理亚硝酸钠废液不能与废酸液排入同一池内，否则，会生成大量氮氧化物气体，形成滚滚黄烟，严重污染空气。亚硝酸钠废液的处理方法：（1）氯化铵处理法将亚硝酸钠废液排入废液池内，然后加入氯化铵，反应如下：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O氯化铵的实际加药量应为理论量的3～4倍，为加快反应速度可向废液池内通入0.78～1.27MPa的蒸汽，维持温度在70～80℃。为防止亚硝酸钠在低pH分解，造成二次污染，应维持pH为5～9。（2）次氯酸钙处理法将亚硝酸钠废液排入废液池内，然后加入次氯酸钙，反应如下：NaNO2+Ca(OCl)2=NaNO3+CaCl2次氯酸钙加药量应为亚硝酸钠的2.6倍。此法可在常温下进行，并通入压缩空气搅拌。（3）尿素分解法用尿素的盐酸溶液处理亚硝酸钠废液，使其转化为氮气而除去，反应如下：2NaNO2+CO(NH2)2+2HCl=2NaCl+2N2↑+CO2↑+3H2O处理后，应将废液静置过夜后再排放。8．联氨废液联氨废液可用次氯酸钠分解处理，反应如下：2NaClO+N2H4=2NaCl+N2↑+2H2O联氨与次氯酸钠反应只需10分钟，处理至出水中残留氯含量不大于0.5mg/L时即可排放。九、锅炉排污水的处理锅炉排污水代替脱硫剂用于烟气脱硫，含碱性物质的锅炉排污水引入麻石水膜除尘器的循环水系统之中，那么锅炉排污水中的NaOH、Na2CO3将会与烟气中的SO2反应，烟气中的NOx主要为NO和NO，与烟道中的氧气和水蒸气生成HNO2和HNO3，它们再与碱反应生成稳定的硝酸盐。反应式如下：113nSO2+NaOH→NaHSO3SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2+2Na2CO3→Na2SO3+H2OSO3+NaOH→NaHSO4SO3+2NaOH→Na2SO4+H2OSO3+2Na2CO3→Na2SO4+H2O烟气中的NOX主要为NO和NO2，与烟道中的氧气和水蒸气生成HNO2和HNO3，它们再与碱反应生成稳定的硝酸盐。因此，锅炉排污水具有脱硫脱氮的效果节省了除碱液设备的购置费用；解决了锅炉排污的直排问题；节省湿式除尘循环水系统补水量；用锅炉排污水作脱硫剂起到了“以废治废”的作用（见图7-66）。图7-66锅炉排污水的处理流程锅炉排污水含有大量的热能，锅炉排污用于采暖和洗浴，锅炉排污水量要远远小于采暖循环水量.因此可以将锅炉排污水直接通入采暖循环水管。需要在排污水管路上加装止回阀，防止当锅炉停炉检修或汽压较低时，采暖循环水进入锅炉，给锅炉的安全运行造成危害。图7-67锅炉排污水用于采暖系统图1─锅筒；2─连续排污扩容器；3─定期排污扩容器；4─面式水－水换热器；5─循环水泵；6─热用户十、火电厂废水的集中处理与回用1火电厂废水回收系统(1)火电厂废水回收系统1图7-68火电厂废水回收系统流程1图7-68中电厂的生活污水经厂区生活污水排水管排入生活污水处理站进行清毒。消毒后的水通过水泵升压经焊接钢管分别送入1、2号机和3、4号机的除灰动力泵清水箱，供除灰用水。酸碱废水回收系统：锅炉补给水处理排水排入中和池，经中和池中和调节后排入除灰系统。1、2号机的凝结水精处理排水也经中和池中和调节后排入除灰系统；3、4号机的凝结水精处理排水直接排入冲渣沟。主厂房地面冲洗水回收系统：主厂房地面定时冲洗排水排入冲渣沟进入除灰系统。杂用水回收系统：杂用水主要是指主厂房设备、管道检修时的排放水和汽车冲洗水。这些废水均为间断不定时排水，排入雨水管道。在雨水管道干管上设有雨水闸门井。平时将雨水干管上的阀门关闭，使废水经杂用水管排入干管再流入雨水(杂用水)提升泵房，将杂用水提升至容积为2000m3的杂用水池，然后再用雨水(杂用水)水泵升压排入冲113n灰系统。下雨时将雨水干管上的闸门打开，关闭杂用水排水干管上的闸门，杂用水和雨水排入厂外。冷却塔检修排水：当任何一座冷却塔需要检修排水时，则将冷却塔内的水排入农灌水调节水池。开启外排泵房内农灌水泵将水打入农灌渠或经农灌水泵提升后通过外排水管上的支管排入弱酸系统内的生水池。经处理后补入循环水系统。若系统内的排水管道需要清污检修时，则需要将水塔排水临时排入雨水管道并将各塔通往农灌水系统和弱酸处理水系统的管道阀门关闭，同时打开排入雨水管道上的阀门，将水排出厂外。(2)火电厂废水回收系统2图7-69中电厂污水的来源：工业回收水池溢流水；主厂房排水泵来水(含地下水)；生活污水；锅炉房及灰渣系统的冲洗水；煤场冲洗水；化学中和池水；地表水(主要为雨水)。废水回收处理系统投入使用后．从宏观上看，运行情况良好，澄清池出水清澈，处理的水质分析情况见表1。冷却塔水质与原来相比浊度降低，停机检查时也设有发现有微生物滋生现象。由此，一方面解决了厂区内两个污水排放点．不再向浦阳江排放污水。另外，由于废水处理系统建立了排污系统，把自身产生的废水与废泥回收到制浆系统送往灰库，不再产生新的污染源。其水质分析如表7-67所示。图7-69火电厂废水回收系统流程21─主厂房排水池；2─生话污水池；3─工业回收水池；4─生话污净化站；5─排水泵；6─溢流式蓄水池；7─液下泵；8─储矾箱；9─矾计量箱；10─矾溶液箱；11─矾加药泵；12─澄清池；13─无阀滤池；l4─冷却水塔；15─地表水(雨水)；16─其它废水；17─补泵来水表7-67处理后有关水质分析情况项目单位滤池出水滤池出水循环水循环水取样日期pH电导率碱度COD硬度悬浮物氯离子月/日/µS/cmmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L12/137.385401.74.84.328212/227.673601.43.23.327112/138.5615805.718.215.78931612/228.285102.88.85.3491142．火电厂废水集中处理系统（1）火电厂废水集中处理系统1图7-70将发电厂的厂区工业废水处理回用400T/H，冲灰水处理回用1200T/H，循环水循环倍率由1.4提高到1.8，并加强水务管理。113n图7-70火电厂废水集中处理系统流程1格栅——去除树叶等杂物。集水池和污水提升泵——工业废水经格栅进入集水池。预沉调节隔油池——其作用是去除水中大颗粒杂质，均衡来水水质和隔油，池底泥渣通过底部排泥管排入污泥池，表面浮油通过集油管也排入污泥池。经预沉调节隔油废水由泵打至机械加速澄清池。机械加速澄清池——该设备是决定絮凝反应的关键设备。空气擦洗重力式过滤器——经絮凝、澄清后的出水靠位差进入空气擦洗过滤器。该过滤器装有进水阀、排水阀和空气阀等，设备底部装聚酯高强度长柄水帽，采用空气擦洗反应方式，反洗水由过滤器上部水箱供应，压缩空气由专门的罗茨风机供应，设备采用气动阀门，运行反洗自动操作。消毒——为杀死细菌和微生物，对处理后的清水进行杀菌消毒处理。采用电解工业食盐生成ClO－(主要成份为ClO－)综合广谱杀菌方案。清水泵和清水池——清水打入水塔，循环使用。污泥池——预沉调节隔油池、机械加速澄清池的污泥全部排入污泥池、隔离的废油也排入该池，经过污泥泵将其打入灰渣沟。处理后的水质分析如表7-68，表7-69所示。表7-68废水处理站处理后出水水质（单位：mg/h，pH除外）序号项目三日均值序号项目三日均值1pH8.0913六价铬0.0022CODCr5.0014总汞0.02（ug/L）3BOD51.7215总镉0.00014石油类0.1016总镍0.025悬浮物2.517氨氮0.0996挥发酚0.00118硫酸盐63.07硫化物0.5019矿化度1968总硬度149.6120总磷0.3039总铜0.0121大肠菌群160（个/L）10总铅0.00522细菌总数28（个/mL）11总锌0.05123钙43.6212总砷0.00924氯化物53.36表7-69工业废水处理站各处理单元对主要污染物处理效率统计表时间项目预沉调节隔油池机械加速混凝池机械加速混凝池出口-清水池出口总去除率（%）113n进口（mg/L）出口（mg/L）去除率（%）进口（mg/L）出口（mg/L）去除率（%）进口（mg/L）出口（mg/L）去除率（%）2000年11月16日悬浮物44.414.667.114.619.6019.62.587.294.4石油类3.181.2161.91.210.9422.30.940.1089.496.9CODCr55.713.575.813.55.063.097.02000年11月17日悬浮物36.614.460.714.412.215.312.22.579.593.2石油类3.671.9247.71.921.2733.91.270.1489.096.2CODCr58.712.878.212.85.0060.991.52000年11月18日悬浮物45.616.264.516.215.26.215.22.583.694.5石油类3.251.5253.21.520.8742.80.870.0693.198.2CODCr39.112.169.112.15.0058.787.2三日均值悬浮物42.215.164.215.115.7015.72.584.194.1石油类3.371.5554.01.551.0333.51.030.1090.397.0CODCr51.212.875.012.85.0060.190.2（2）火电厂废水集中处理系统2图7-71废水集中处理系统2是由弱酸处理系统、反渗透系统、外排系统组成。回收系统的废水包括生活污水、锅炉补给水处理排水、1～4号机组凝结水精处理排水、主厂房地面冲洗水、杂用水、冷却塔检修排水。图7-71火电厂废水集中处理系统流程2①弱酸处理系统弱酸处理系统是采用离子交换法处理废水。废水首先通过阳离子交换器，由氢离子置换水中带正电荷的阳离子，然后，使阳离子交换器的出水通过阴离子交换器。利用氢氧根离子置换水中的阴离子。这样，水溶液中固体离子就全部被氢和氢氧根离子所置换，而氢离子和氢氧根离子反应生成水分子。离子交换器为下流式圆柱型填充床。废水经提升后通过交换柱顶部，然后向下流经树脂床，从交换器底部排出。交换柱必须进行反冲洗，去除树脂层内截流的固体，进行再生。阳离子交换树脂一般采用强酸(硫酸或盐酸)再生，而阴离子交换树脂通常用氢氧化钠再生。②反渗透系统反渗透装置由半透膜装置及支撑结构、容器及高压泵组成。反渗透是在外加压力大于废水中溶解盐渗透压的条件下。通过一种半透膜的过滤，使水和溶液中的溶解盐发生分离。为使反渗透装置保持高效率运行，往往进水水质要求很高。一般废水先经二级处理，再经过滤或活性碳吸附后再进入反渗透装置。③外排系统外排系统是指水塔溢流水、放空水用于农田灌溉的排水系统，此时弱酸系统和反渗透系统全部停止运行，通过混凝土管道将水塔水流至调节水池，经外排泵升压后排入农灌渠。113n厂区废水在机组正常运行时按零排放或经处理后供平山镇农田灌溉进行设计。图7-71废水集中处理系统流程21、2号机组循环水浓缩倍率为1.76，其循环排污水用弱酸阳离子交换树脂处理后作为3、4号冷却塔的循环补给水。弱酸处理系统产生的废水有2部分。一部分是纤维球过滤器反洗排水，为间断性排水，这部分水经蓄水池调节后加药连续进入过滤器、反洗水澄清器，混凝沉淀后的清水返回生水池，剩下的污水进入反渗透处理系统的生水池。另一部分废水是弱酸阳离子交换器的再生废液和交换器正、反洗排水，这部分废水为间断性排水，经水池调节后用泵连续排入杂用水回收管道进入除灰系统。3、4号机组的循环水浓缩倍率为4，其循环排污水经过滤和反渗透膜除盐处理后作为锅炉水处理原水，多余水量作为3、4号冷却水塔的补给水。反渗透处理系统产生的废水为澄清器的污水，属间断性排水，经污水池调节后连续送入沉淀器进行沉淀，沉淀器浓缩后的污水打入杂用水回收管道进入除灰系统，清水进入生水池。无阀滤池和多介质过滤器、活性碳过滤器的反洗扮水，为间断性排水，均排入生水池经处理后重复使用；反渗透浓盐水，连续送入再生废液调节池。(3)火电厂废水集中处理系统3图7-72的废水主要来源是生活污水、地面冲洗水、机组检修部分污水、部分煤场排水、输煤栈桥冲洗水等。处理后的废水用于循环冷却水，主要建筑物包括废水调节池、初沉隔油池、生物接触氧化池、絮凝沉淀池、中间水池、污泥池等构筑物。图7-72火电厂废水集中处理系统流程3①废水调节池废水调节池采用钢筋混凝土结构，为地下式建筑。调节池入口安装1台回转式格栅除污机，主要用于清除污水中较多的SS。②初沉隔油池废水调节池出水经过废水泵提升后至初沉隔油池，经过较长的斜管通道将污水中大部分SS除去。池内安装有浮子式隔油阀以除去废水中的浮油。③生物接触氧化池初沉隔油池出水自流进入生物接触氧化池，利用池内弹性立体填料载体上丰富的好氧微生物，对污水中的有机物进行氧化分解，去除绝大部分的溶解性有机物BOD5及部分油类物质。采用鼓风微孔曝气方式，控制出水溶解氧含量为2.0～3.0mg/L；接触氧化池底部设有排污泥装置，以免污泥上浮使生物处理效果降低。④絮凝沉淀池生物接触氧化池出水进入絮凝沉淀池，通过投加絮凝剂(PAC)和助凝剂(PAM)113n，使废水中的微小絮体在絮凝剂和助凝剂的吸附下，和架桥、卷扫的作用下在斜管沉淀池内进行固液分离，去除水中的部分CODcr以及大部分SS。⑤中间水池中间水池经过投加ClO消毒剂去除绝大部分的菌类物质与部分有机物。ClO投加量范围为3～6mg/L，当余氯含量低于0.2mg/L时加大投药量，当余氯含量高于0.5mg/L时减少投药量。⑥高效过滤器中间水池出水由中间水泵提升，经过纤维过滤器的过滤，废水中SS和CODcr得以进一步去除。过滤机理主要包括颗粒迁移和颗粒粘附等作用，同时絮凝颗粒的吸附架桥作用也会存在。纤维过滤器定期或者根椐出水浊度进行反冲洗，反冲洗水排向污泥池。纤维过滤器的出水水质清澈，直接进入循环冷却水补水系统。纤维过滤器2台，交替运行。⑦污泥池系统的污泥主要由初沉隔油池、絮凝沉淀池产生，污泥定期排放，自流入污泥池，经过污泥泵提升后至电厂冲灰系统。污泥池为地下式建筑，设有2台污泥泵。处理效果：对主要污染物CODMn的去除率大于50%，BOD5的去除率大于70%，浊度的去除率大于85%，出水水质能够满足循环冷却水补充水要求。(4)火电厂废水集中处理系统4图7-73某热电厂将厂内的生活污水、养鱼塘排水、3号沟排水(主厂房排放废水)、化学水处理滤池反洗排水用于循环水系统。其出水水质监测结果见表7-70。图7-73火电厂废水集中处理系统流程4表7-70处理系统出水水质项目设计要求现用工业原水水质处理系统出水浊度/（mg/L）pHCODMn/（mg/L）NH3-N/（mg/L）悬浮物/（mg/L）Cl-/（mg/L）SO42-/（mg/L）碱度/mmol/L总硬/（mg/L）钙硬/（mg/L）异养菌/（个/mL）≤1（FTU）6～8≤5≤2≤20≤150≤200≤5.0≤7.0(mmol/L)-≤10002.948.362.682.2378.5133.4176.6190.4311.8189.61000.718.122.350.2312.096.6137.6126.2249.9139.5<10（5）小型电厂废水处理与回用113n小型火电厂的废水一般分为除灰废水、冷却系统排水、化学处理系统排水、输煤系统废水、厂区生活废水、含油废水和杂用水系统排水等。其中除灰废水和冷却水系统排水水量占整个电厂废水的80%左右。其它废水水量由电厂的具体用水情况而定。冷却水系统排水水质较好，只是温度和COD较高。除灰废水水质差，水中不仅COD和SS很高，还含有许多重金属元素。化学处理系统排水、含油废水和厂区生活废水水质较差，可以将它们作为冲灰系统的补水。其它杂用水系统的排水同样可作为冲灰系统的补水。输煤系统和燃油泵轴承用水对水质要求不高，它们的补水可以用冷却系统排水代替。表7-71为小型火电厂各废水系统水量和废水中的污染物情况。表7-71小型火电厂各废水系统水量和废水中的污染物统计废水系统冷却系统排水除灰废水化学处理系统排水含油废水输煤系统废水厂区生活废水杂用水系统排水占总废水百分比/%30～7020～502～70.1～10.5～20.5～35～10主要污染物Cl-、Ca2+等重金属、COD、SS、Ca2+、SO42-等H+或OH-、COD、Cl-等油污等SS等BOD等5～10COD、SS等①循环冷却水系统循环冷却水系统用水量占火电厂用水量的90%左右。但补水量和排污水量较少，并且与浓缩倍率有关。当浓缩倍率提高到5.0时，补水量和排污水量只占循环水量的2.2%和0.5%左右。大多数小型火电厂现行冷却水系统的浓缩倍率仅2.0左右，浓缩倍率还有很大的提升空间。冷却水系统的排污可以作为低级用水系统的补水(例如冲灰系统、原煤加湿系统等)。某电厂的循环冷却水补水全部经过弱阳床系统处理。电厂冲灰水经水膜除尘器到前池汇合，然后由一级灰浆泵送入灰浆浓缩池，经浓缩后送到灰场。灰浆浓缩池的溢流水部分回用于冲灰。电厂所有未回用废水均集中后外排。表7-72北方某电厂水质调查原水冷却水弱阳床出口离子交换再生废水冲灰水灰场水未回用废水pH7.548.374.463.459.235.61Ca2+硬/（mmol/L）2.801.120.2610.0110.912.65.15总硬/（mmol/L）5.471.910.8813.5014.115.18.21电导率/（µS·cm-1）45025871936全碱度/(mmol/L)4.205.166.071.561.52酸度/(mmol/L)01.700.570.69Cl-/（mg/L）41.0095.09401570.0431113n由表7-72可以看出循环冷却水的水质较好。浓缩倍率还有很大的提升空间，即使浓缩倍率提高到6.0也不会出现结垢问题。浓缩倍率提高后可能出现腐蚀问题，此问题可以通过改进目前使用的水质稳定剂来解决。电厂采用水膜除尘装置，冲灰废水中溶有大量的SO2，使废水的pH值偏低。冲灰系统经常出现设备腐蚀和释放SO2等问题。由于pH小于8，所以灰管结垢可能性不大；可以将冲灰系统闭路循环，不排废水。用石灰提高冲灰系统的pH，使其达到5.5左右来降低设备的腐蚀速率。因此电厂废水汇集处，水质差，且水质水量在不同时间相差很大，集中处理难度大。②冲灰系统小型火电厂大多采用低浓度输灰系统，灰水比一般为1∶10。冲灰系统耗水量较大，占电厂总耗水量的50%左右。冲灰废水水质较差，COD含量高，并且含有多种重金属。由于重金属的浓度是微量的，处理难度大、费用高。较好的措施是将冲灰水闭路循环；使冲灰系统只补水，不排水。冲灰系统对补水水质没有特殊的要求；并且粉煤灰具有很好的吸附性能，可以净化其他废水的油污和有机污染物；所以其他系统的废水用于冲灰是较好的节水方案。③化学水处理系统化学水处理系统包括二级除盐系统和反渗透系统等。废水主要包括离子交换再生废水、过滤器反洗废水和反渗透系统的浓侧排水等。废水中的硬度、Cl一浓度较高、pH变化大，水质较差。较好的回用方案是作为冲灰系统的补水。(6)火电厂废水处理设施概况火电厂废水处理设施概况如表7-73所示表7-73火电厂废水处理设施概况序号设施名称处理流程处理能力设计进水水质设计出水水质水来源1工业废水处理设施工业废水→原水提升泵→悬浮物澄清装置→气浮处理设备→中间水池→中间水泵→无阀过滤器→清水池→清水提升泵→回用2×175m3/h最大可达2×200m3/hpH：7.5～8.5悬浮物：1500mg/L含油量：500mg/L悬浮物：10mg/L含油量：5mg/L#3、#4机组辅机冷却水及澄清池排泥水2化学废水处理设施化学废水→废水储槽→PH调整→氧化剂氧化→排水泵→混凝剂→澄清池→清水槽→清水泵→回用100m3/h悬浮物：3000mg/L含油量：0mg/LpH：6～9悬浮物：1500mg/L含油量：500mg/L113n锅炉酸洗废液、空预器冲洗水、机组排水、设备冲洗水、凝结水处理废水3脱硫废水处理设施脱硫废水→石灰浆中和箱→有机硫化物沉降箱→铁络合物絮凝箱→絮凝剂澄清池→PH调整出水箱→出水泵→回用15m3/h悬浮物：12000～19000mg/L化学耗氧量（CODcr）：180mg/L，含油量：0氯化物：20000mg/L硫酸盐：8000mg/L氟化物：32mg/L悬浮物：≯70mg/L化学耗氧量（CODcr）：≯100mg/L，氟化物：10mg/L脱硫系统废水4生活污水处理设施生活污水→机械格栅→调节池→污水提升泵→污泥池→曝气生物滤池→清水消毒池→增压泵→回用2×30m3/hBOD5：≤200mg/L(长时间BOD5：≤100mg/L)悬浮物：≤250mg/LpH：6～9BOD5：≤20mg/L悬浮物：＜30mg/LpH：6--9全厂生活污水5煤水处理设施煤水→调节池→提升泵→加助凝剂及凝聚剂澄清→中间水箱→中间水泵→自动过滤→清水池→回用水泵2×15m3/h最大出力为2×20m3/h悬浮物：2000mg/L悬浮物：10mg/L无色输煤栈桥冲洗水、煤场雨水及输煤系统除尘排水6备注：水的分类只是根据平时习惯，不是标准。脱硫废水处理量为两套脱硫系统；生活污水处理量为全厂（两台22万千瓦机组、四台33万千瓦机组，职工约900人）；煤水处理量为两台22万千瓦及两台33万千瓦机组；工业废水处理量为两台33万千瓦机组废水。113n参考文献1．肖作善，施燮钧，王蒙聚.热力发电厂水处理.第3版.北京：中国电力出版社，19962．宋业林.锅炉水处理实用手册.北京：中国石化出版社，20013．张葆宗.反渗透水处理应用技术.北京：中国电力出版社，20044．[美]梅特卡夫和埃迪公司秦裕衍等译.废水工程处理及回用，第4版.北京：化学工业出版社，20045．唐受印，戴友芝，汪大翠等编.废水处理工程.北京：化学工业出版社，第2版20046．孙立忠，冀玉春，吕琳.北票发电厂废水零排放系统的设计与实现，东北电力技术，2003年，第11期：49-517．韩忠良，徐忠明.萧山电厂废水的回收处理与利用，浙江电力，2001年，第1期：12-168．王家生，黄种买，易赛莉，张青.小型火电厂废水零排放工艺研究，9．工业用水与废水，2002年，33卷，第3期：16-1810．冯铁玲，陈泽峰.脱硫废水处理工艺，西北电力技术，2005年，2：23-2511．张赞红.超滤作为反渗透预处理的探讨，净水技术，2003年，Vo1．22NO.4：29-3112．吴静，么敬霞，周辰.火力发电厂灰水处理技术，东北电力技术，2002年第11期：42-4613．谢长血.连续微滤技术在反渗透预处理系统中的应用，工业水处理，2001年21卷12期：31-3514．鲁敏，关晓辉，路光杰，齐建华.膜微滤技术的强化研究及在电厂水处理中的应用现状，东北电力学院学报，2004年，24卷，4期：34-3815．张福常，杨培育.西柏坡电厂废水零排放工程的设计与施工，电力建设，2001年，22卷，1期：23-2816．罗涛.烟气脱硫废水处理，四川电力技术，1999年，2期：46-4717．吴晓波.脱硫废水处理系统工艺设计，西北电力技术，2004年，6期：161-16218．苏金坡，尹连庆，李刚等.电厂污水经处理后回用作循环冷却水的工程应用，华北电力技术，2005年，No．4：39-4319．沈景润.弱酸阳离子交换处理许昌市热电厂循环水的实践，河南电力，1992年，第2期：19-2420．王正江，杨宝红，王璨等.国产湿珐脱硫废水处理系统的研究与应用，热力发电2005年，5：7-1121．魏先勋，环境工程设计手册.第1版.长沙：湖南科学技术出版社，199222．井出哲夫等.水处理工程理论与应用.张自杰等译.第一版.北京：中国建筑工业出版社，199823．《环保工作者实用手册》编写组.环保工作者实用手册.第一版.北京：冶金工业出版社，198424．德格雷蒙公司编.水处理手册.主业俊等译.第一版.北京：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膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袈蒇莁羆袇膆薇袂羇艿莀螈羆莁薅蚄羅肁莈蚀羄芃蚃罿羃莅蒆袅羂蒈蚂螁羁膇蒄蚇羁艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁蚈螇肈芄蒁螃肇莆螆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肅芀薈螀膄莃莀蚆膃肂薆薂膂膅荿袀膁莇薄袆膀葿蒇螂腿腿蚂蚈腿芁蒅羇膈莃蚁袃芇蒆蒄蝿芆膅虿蚅袂芈蒂薁袂蒀蚇羀袁膀薀袆袀节螆螂衿莄薈蚈袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂膅艿袁肁芇薄螇肀荿莇蚃肀聿薃蕿聿膁莅袇膈芄薁螃膇莆莄虿膆肆蕿薅膅芈莂羄膄莀蚇袀膄蒃蒀螆膃膂蚆蚂蝿芄葿薈袈莇蚄袆袈肆蒇螂袇腿蚂螈袆莁蒅蚄袅蒃莈羃袄膃薃衿袃芅莆螅袂莈薂蚁羂肇莅薇羁膀薀袆羀节莃袁罿蒄蚈螇羈膄蒁蚃羇芆蚇蕿羆莈葿袈羆肈蚅螄肅膀蒈蚀肄芃蚃薆肃莅蒆羅肂113