污水處理工藝流程分析

葉銳

摘 要：現(xiàn)代污水處理工藝是基于物理、化學(xué)、生物等多種原理對污水中的各類污染物進(jìn)行分離，以使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的一種工藝。物理方法主要用于污水的預(yù)處理，生物方法主要處理水中的有機(jī)污染物，化學(xué)方法則針對水中的無機(jī)鹽和金屬離子等。對于以有機(jī)物污染物為主的污水，要經(jīng)過一級處理、二級處理兩個(gè)階段，以消除水中90%以上的污染物，而對于還含有大量無機(jī)污染物的污水，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行三級處理并消毒后才可排放。

關(guān)鍵詞：污水處理；工藝流程；分析

如何提高污水處理的效果和效率，提高排放水質(zhì)、減小對自然水體環(huán)境的破壞，是污水處理研究工作需要考慮的問題。在現(xiàn)代化的污水處理廠中，一般都會(huì)將多種污水處理方法結(jié)合起來，先利用簡單的物理手段進(jìn)行預(yù)處理，再利用活性污泥法或生物膜法等生物方法進(jìn)行有機(jī)物的處理，對于剩余的無機(jī)鹽污染物和微生物，則采用對應(yīng)的處理方法進(jìn)行處理。

1 污水處理技術(shù)的基本原理

污水處理技術(shù)是指采用一種或多種方法分離污水中含有的污染物，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，使得污水得以凈化的技術(shù)。按照污染物分離或轉(zhuǎn)化的原理，又可分為物理處理、化學(xué)處理和生物處理等。

1.1 污水的物理處理原理

物理處理是指采用物理作用方法將污水中的主要固態(tài)懸浮雜質(zhì)去除。例如利用重力沉降作用的雜質(zhì)沉淀法；或利用篩濾裝置對懸浮物進(jìn)行過濾的篩濾法；利用半透膜將污染物進(jìn)行選擇性截留的滲透法；以及利用氣浮裝置粘附去除水中污染物的氣浮法等。基于物理處理原理的技術(shù)，主要用于對污水的預(yù)處理，如初次沉淀前的粗格柵過濾；或用于最終凈化處理，如利用活性炭對水中殘余的重金屬離子以及有機(jī)物進(jìn)行吸附。

1.2 污水的化學(xué)處理原理

化學(xué)處理是利用化學(xué)方法來去除水中的污染物。例如通過投放具有一定電荷性質(zhì)的電解質(zhì)對水中的膠體性質(zhì)污染物進(jìn)行混凝；利用污染物的酸堿特性，投放具有相反酸堿性的物質(zhì)進(jìn)行中和反應(yīng)；利用污染物的氧化還原性，投放相應(yīng)的還原劑、氧化劑等進(jìn)行處理等。化學(xué)處理技術(shù)，主要用于對污水中的無機(jī)污染物進(jìn)行處理，如在最終處理中，對水中的無機(jī)酸式鹽和重金屬離子進(jìn)行沉淀或滲析等。

1.3 污水的生物處理原理

污水的生物處理是指利用污水中微生物的增殖與新陳代謝，將水中的污染物（主要是有機(jī)污染物）分解為水、二氧化碳等無害物質(zhì)。化糞池屬于生物處理法的一類，但其污染物去除率較低，COD去除率為15%左右，BOD5為9%，氨氮去除率3%。基于生物處理原理的活性污泥法、SBR法等多種污水處理工藝，在國內(nèi)外污水處理行業(yè)中有著廣泛地應(yīng)用，是污水處理的重點(diǎn)方法，可以除去水中的大部分有機(jī)污染物。

2 污水處理的工藝流程分析

在污水處理的實(shí)際作業(yè)中，一般不單使用某種污水處理方法，而是將多種方法結(jié)合，已達(dá)到更加良好的污水處理效果。按照處理階段可以分為一級處理、二級處理和三級處理三個(gè)階段，應(yīng)用該流程的一體化污水處理設(shè)備的污水處理效果更好，其BOD5可以達(dá)到80～90%，COD在65%到80%，而SS在90%左右。

2.1 污水的一級處理

污水的一級處理方法主要用于初步去除污水中處于懸浮狀態(tài)的固體污染物，是一種物理的預(yù)處理手段。一級處理通常可以去除水中有機(jī)污染物的30%左右。在一級處理流程中，首先要通過格柵或篩濾器對原污水進(jìn)行篩濾，使用提升泵提升至沉砂池，將砂粒沉淀后，把剩余污水導(dǎo)入初次沉淀池。其中，格柵是一組設(shè)置于污水流經(jīng)渠道的平行金屬柵條，按照柵條間隙又可以分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵，可以在原污水流過時(shí)截留體積較大的固體漂浮物，既可以對污水進(jìn)行初步篩濾，又可以防止其對后續(xù)排污管道造成堵塞；而沉砂池分為平流式沉砂池和曝氣式沉砂池，它們針對污水中的顆粒型固體懸浮物進(jìn)行分離：前者是增大過水?dāng)嗝妫魉俣认陆档臅r(shí)間，利用重力作用使得顆粒物沉降，而后者利用空氣通入時(shí)形成的水體旋流，使得顆粒物分離。初次沉淀池是利用重力沉降作用將顆粒較細(xì)的污泥進(jìn)行分離。

2.2 污水的二級處理

一次處理后，污水從初沉池進(jìn)入生物處理設(shè)備，在設(shè)備中經(jīng)過活性污泥法或生物膜法等生物處理，這一過程稱為污水的二級處理過程。污水的二級處理可以去除水中90%以上的有機(jī)污染物，將水中有機(jī)物的含量降到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。污水的生物處理方法主要為活性污泥法和生物膜法，它們的主要區(qū)別在于前者是通過曝氣池中的活性污泥進(jìn)行有機(jī)污染物分解，而后者是依靠載體表面的微生物膜達(dá)到氧化分解效果。活性污泥法是指含有大量微生物群落等活性物質(zhì)的懸浮污泥，這些微生物以細(xì)菌和真菌為主，這些微生物群落在水中呈現(xiàn)出黃褐色絮狀沉淀態(tài)，在曝氣池中發(fā)揮作用。生物膜法，是指利用微生物附著于固體介質(zhì)表面生長，形成具有較大接觸面積的生物膜，以對污水進(jìn)行處理。生物膜的組成和活性污泥類似，但結(jié)構(gòu)不同：它由厭氣層、好氣層、附著層和運(yùn)動(dòng)層構(gòu)成，首先由附著層吸附水中的有機(jī)物，再由好氣、厭氣層依次將有機(jī)物分解。

2.3 污水的三級處理

二級處理后，污水中的有機(jī)物含量已基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，一般經(jīng)過消毒后即可排放。但如果水中含有較多的無機(jī)污染物，則還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行三級處理。三級處理包含了部分生物方法和化學(xué)方法，如生物脫氮、生物脫磷、活性炭吸附、離子交換和電滲析等。三級處理結(jié)合了多種處理手段，例如通過投放混凝劑并攪拌，使得污水中剩余的顆粒物和絮狀體進(jìn)行凝聚去除；對于水中剩余重金屬離子，可以采用活性炭進(jìn)行吸附去除；另外，如果水中還含有部分具有還原性的有機(jī)物和無機(jī)物雜質(zhì)，還可以通入臭氧進(jìn)行氧化處理；水中的可溶性無機(jī)鹽是導(dǎo)致土壤板結(jié)和鹽堿化的元兇，應(yīng)當(dāng)使用電滲析或離子交換法，對無機(jī)鹽離子進(jìn)行去除。經(jīng)過生物處理的污水，水中的微生物含量都處于超標(biāo)范圍，因此還應(yīng)該在排放前對污水進(jìn)行消毒。常用的消毒方法有液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸鈉消毒以及紫外線消毒等。液氯消毒成本較低，可以抑制水中細(xì)菌的再度繁殖，但會(huì)殘留部分氯離子；相比之下，紫外線消毒和臭氧消毒的殺菌、除味效果更好，但成本也更高。

3 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代化污水處理工藝是一項(xiàng)多種原理、技術(shù)相結(jié)合的綜合性工藝流程，其對于處理時(shí)間、處理量等的把握較為嚴(yán)格。在進(jìn)行實(shí)際污水處理工作中，要因地制宜，針對污水中污染物成分特點(diǎn)，制定適合、高效的污水處理工藝方法，以在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，降低處理成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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