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污水处理工艺流程分析

信息来源:www.xahqwater.com 作者:Admin 时间:2019/05/18

现代污水处理工艺是基于物理、化学、生物等多种原理对污水中的各类污染物进行分离,以使污水达到排放标准的一种工艺。物理方法主要用于污水的预处理,生物方法主要处理水中的有机污染物,化学方法则针对水中的无机盐和金属离子等。对于以有机物污染物为主的污水,要经过一级处理、二级处理两个阶段,以消除水中90%以上的污染物,而对于还含有大量无机污染物的污水,还应当进行三级处理并消毒后才可排放。 中国论文网 https://www.xzbu.com/1/view-8183487.htm 
  如何提高污水处理的效果和效率,提高排放水质、减小对自然水体环境的破坏,是污水处理研究工作需要考虑的问题。在现代化的污水处理厂中,一般都会将多种污水处理方法结合起来,先利用简单的物理手段进行预处理,再利用活性污泥法或生物膜法等生物方法进行有机物的处理,对于剩余的无机盐污染物和微生物,则采用对应的处理方法进行处理。
  1 污水处理技术的基本原理
  污水处理技术是指采用一种或多种方法分离污水中含有的污染物,或将污染物转化为稳定无害的物质,使得污水得以净化的技术。按照污染物分离或转化的原理,又可分为物理处理、化学处理和生物处理等。
  1.1 污水的物理处理原理
  物理处理是指采用物理作用方法将污水中的主要固态悬浮杂质去除。例如利用重力沉降作用的杂质沉淀法;或利用筛滤装置对悬浮物进行过滤的筛滤法;利用半透膜将污染物进行选择性截留的渗透法;以及利用气浮装置粘附去除水中污染物的气浮法等。基于物理处理原理的技术,主要用于对污水的预处理,如初次沉淀前的粗格栅过滤;或用于最终净化处理,如利用活性炭对水中残余的重金属离子以及有机物进行吸附。
  1.2 污水的化学处理原理
  化学处理是利用化学方法来去除水中的污染物。例如通过投放具有一定电荷性质的电解质对水中的胶体性质污染物进行混凝;利用污染物的酸碱特性,投放具有相反酸碱性的物质进行中和反应;利用污染物的氧化还原性,投放相应的还原剂、氧化剂等进行处理等。化学处理技术,主要用于对污水中的无机污染物进行处理,如在最终处理中,对水中的无机酸式盐和重金属离子进行沉淀或渗析等。
  1.3 污水的生物理原理
  污水的生物处理是指利用污水中微生物的增殖与新陈代谢,将水中的污染物(主要是有机污染物)分解为水、二氧化碳等无害物质。化粪池属于生物处理法的一类,但其污染物去除率较低,COD去除率为15%左右,BOD5为9%,氨氮去除率3%。基于生物处理原理的活性污泥法、SBR法等多种污水处理工艺,在国内外污水处理行业中有着广泛地应用,是污水处理的重点方法,可以除去水中的大部分有机污染物。
  2 污水处理的工艺流程分析
  在污水处理的实际作业中,一般不单使用某种污水处理方法,而是将多种方法结合,已达到更加良好的污水处理效果。按照处理阶段可以分为一级处理、二级处理和三级处理三个阶段,应用该流程的一体化污水处理设备的污水处理效果更好,其BOD5可以达到80~90%,COD在65%到80%,而SS在90%左右。
  2.1 污水的一级处理
  污水的一级处理方法主要用于初步去除污水中处于悬浮状态的固体污染物,是一种物理的预处理手段。一级处理通常可以去除水中有机污染物的30%左右。在一级处理流程中,首先要通过格栅或筛滤器对原污水进行筛滤,使用提升泵提升至沉砂池,将砂粒沉淀后,把剩余污水导入初次沉淀池。其中,格栅是一组设置于污水流经渠道的平行金属栅条,按照栅条间隙又可以分为粗格栅、中格栅和细格栅,可以在原污水流过时截留体积较大的固体漂浮物,既可以对污水进行初步筛滤,又可以防止其对后续排污管道造成堵塞;而沉砂池分为平流式沉砂池和曝气式沉砂池,它们针对污水中的颗粒型固体悬浮物进行分离:前者是增大过水断面,水流速度下降的时间,利用重力作用使得颗粒物沉降,而后者利用空气通入时形成的水体旋流,使得颗粒物分离。初次沉淀池是利用重力沉降作用将颗粒较细的污泥进行分离。
  2.2 污水的二级处理
  一次处理后,污水从初沉池进入生物处理设备,在设备中经过活性污泥法或生物膜法等生物处理,这一过程称为污水的二级处理过程。污水的二级处理可以去除水中90%以上的有机污染物,将水中有机物的含量降到符合排放标准的范围内。污水的生物处理方法主要为活性污泥法和生物膜法,它们的主要区别在于前者是通过曝气池中的活性污泥进行有机污染物分解,而后者是依靠载体表面的微生物膜达到氧化分解效果。活性污泥法是指含有大量微生物群落等活性物质的悬浮污泥,这些微生物以细菌和真菌为主,这些微生物群落在水中呈现出黄褐色絮状沉淀态,在曝气池中发挥作用。生物膜法,是指利用微生物附着于固体介质表面生长,形成具有较大接触面积的生物膜,以对污水进行处理。生物膜的组成和活性污泥类似,但结构不同:它由厌气层、好气层、附着层和运动层构成,首先由附着层吸附水中的有机物,再由好气、厌气层依次将有机物分解。
  2.3 污水的三级处理
  二级处理后,污水中的有机物含量已基本达到排放标准,一般经过消毒后即可排放。但如果水中含有较多的无机污染物,则还应当进行三级处理。三级处理包含了部分生物方法和化学方法,如生物脱氮、生物脱磷、活性炭吸附、离子交换和电渗析等。三级处理结合了多种处理手段,例如通过投放混凝剂并搅拌,使得污水中剩余的颗粒物和絮状体进行凝聚去除;对于水中剩余重金属离子,可以采用活性炭进行吸附去除;另外,如果水中还含有部分具有还原性的有机物和无机物杂质,还可以通入臭氧进行氧化处理;水中的可溶性无机盐是导致土壤板结和盐碱化的元凶,应当使用电渗析或离子交换法,对无机盐离子进行去除。经过生物处理的污水,水中的微生物含量都处于超标范围,因此还应该在排放前对污水进行消毒。常用的消毒方法有液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒以及紫外线消毒等。液氯消毒成本较低,可以抑制水中细菌的再度繁殖,但会残留部分氯离子;相比之下,紫外线消毒和臭氧消毒的杀菌、除味效果更好,但成本也更高。
  综上所述,现代化污水处理工艺是一项多种原理、技术相结合的综合性工艺流程,其对于处理时间、处理量等的把握较为严格。在进行实际污水处理工作中,要因地制宜,针对污水中污染物成分特点,制定适合、高效的污水处理工艺方法,以在保护环境的同时,降低处理成本,实现可持续发展。