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廢水處理的六大技術(shù)
廢水處理的六大技術(shù)。
一、物理方法。
污水物理處理就是利用物理作用，將污水中主要處于懸浮狀態(tài)的污染物進(jìn)行分離，而在處理過程中不改變水的化學(xué)性質(zhì)。
（1）沉淀(重力分離)
入池廢水流速減小，污水中的固體物質(zhì)在中和作用下發(fā)生沉淀，并將固體物質(zhì)與水分離，此工藝分離效果好，操作簡單，應(yīng)用廣泛，如污水處理廠的沉砂池、沉淀池等。沉淀池主要用于去除污水中密度較大的顆粒物質(zhì)，而沉淀池則用于去除大量呈顆粒狀的懸浮固體。
（2）檢查(切斷)
采用篩濾法對污水中懸浮物進(jìn)行截流。砂過濾處理設(shè)備主要有：格柵、微濾機(jī)、砂濾池、真空濾機(jī)、壓濾機(jī)(污泥脫水主要采用后者)等。
（3）氣浮(上浮)
對于某些密度接近于水的微粒，由于其自重不易在水中沉入或上浮，可用氣浮裝置。這種方法將空氣注入污水中，使其以微小氣泡的形式從水中析出，使被污染的微粒狀雜質(zhì)(如乳化油)在污水中粘連在一起，并隨著氣泡上升到水面，形成泡沫渣清除掉。氣浮設(shè)備根據(jù)進(jìn)氣方式的不同，可分為壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和噴射氣浮法等。為了改善氣浮法的效果，有時需要在污水中加入混凝劑。
（4）離心和旋流。
分選使得含有懸浮物或乳化油的污水，由于懸浮物和污水的質(zhì)量不同，所受的離心力也不同，大型的懸浮物被拋向污水的外側(cè)，這使得懸浮物和污水分別通過各自的排水口排出設(shè)備外，使污水得到凈化。
二、化學(xué)方法。
廢水化學(xué)處理方法是將化學(xué)物質(zhì)投入污水中，通過化學(xué)反應(yīng)將污水中的污染物分離回收，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。下列方法屬于化學(xué)加工法。
（1）混合凝固法混合。
冷凝法是將一定量的藥劑投入污水中，經(jīng)過脫穩(wěn)、架橋等反應(yīng)過程，使污水中的污染物凝結(jié)而沉淀。水體中的膠態(tài)污染物通常帶負(fù)電荷，膠態(tài)粒子之間會產(chǎn)生一種穩(wěn)定的混合物，如果水中的電解質(zhì)帶負(fù)電荷(混凝劑)，則會使污水中的膠態(tài)粒子變得電中性，并且在分子引力的作用下，凝聚成大粒子而下沉。
（2）中和法定用途。
用化學(xué)方法去除污水中多余的酸、堿，使其pH值接近中性的過程叫做中和法。用堿作中和劑處理含酸污水，用酸作中和劑，也可將含CO2的煙道氣吹入煙道中和。酸堿均指無機(jī)酸和無機(jī)堿，一般按“以廢制廢”的原則，也可用藥劑中和處理，既可連續(xù)處理，也可間歇處理。
（3）氧化還原。
在投加氧化劑和還原劑后，污水中的可溶性有機(jī)物和無機(jī)物因電子遷移而發(fā)生氧化和還原，形成無害物質(zhì)。常見的氧化劑有空氣中氧劑、純氧劑、漂白粉、臭氧、氯氣等，處理含氰含酚廢水多采用氧化法。通常使用的還原劑有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等，還原法處理含鉻、含汞廢水較多。
（4）電解。
將電極插入污水并通過電流，然后在陰極板上接收電子。電解時，陽極上產(chǎn)生氧，陰極上產(chǎn)生氫。以上合成過程使陽極表面發(fā)生氧化，陰極表面發(fā)生還原。電解法處理含鉻及含氰廢水是常用的。
（5）吸附污染法。
廢水的吸附處理主要是利用固體表面對污水中的污染物進(jìn)行吸附，其吸附方式有物理吸附和生物吸附等。吸附劑與吸附質(zhì)間在分子力的作用下發(fā)生物理吸附，不會發(fā)生化學(xué)變化，而化學(xué)吸附規(guī)律則是吸附劑與吸附質(zhì)間在化學(xué)鍵的作用下發(fā)生吸附，因而化學(xué)吸附有很高的選擇性。另外，生物作用還能產(chǎn)生生物吸附作用。常用的污水吸附劑有活性炭，磺化煤，硅藻土，焦炭等。
（6）化學(xué)沉降法。
將一種化學(xué)藥品投入污水中，使其與一些溶解的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成難溶鹽沉淀。主要用于含重金屬離子的工業(yè)廢水處理。
（7）離子交換法離。
子級交換技術(shù)廣泛應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。所用離子交換劑分為無機(jī)離子交換法(天然沸石及合成沸石)、有機(jī)離子交換樹脂(強(qiáng)酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強(qiáng)堿性陰離子樹脂、弱堿性陰離子樹脂等)。在用離子交換法處理廢水時，要考慮樹脂的選擇性。樹脂與各種離子的交換能力不同，這主要取決于各種離子與該樹脂之間的親和力，也稱為選擇性的大小，此外還考慮了樹脂的再生方法等因素。
（8）膜分離法。
通過特殊的半滲透膜來分離水中的離子和分子的技術(shù)，如滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等，統(tǒng)稱為膜分離法。電滲析主要用于水的脫鹽、某些金屬離子的回收等。反滲作用主要是膜表面化學(xué)性質(zhì)所起的作用，它分離出的溶質(zhì)顆粒尺寸小，除鹽速度快，需要的工作壓力大；超濾法與反滲透法使用的材料相同，但超濾法是篩濾法，分離出的溶質(zhì)顆粒尺寸大，除鹽速度快，工作壓力小。
三、生物學(xué)方法。
生物膜法是指采用一定的人工措施，創(chuàng)造一個有利于微生物生長繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，使微生物氧化，分解有機(jī)污染物，降解后轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使污水得到凈化。生化處理方法可以分為好氧處理和厭氧處理兩種。前一種處理效率高，效果好，應(yīng)用廣泛，是生物處理的主要方法。以下是一些屬于生物處理方法的方法。
（1）活化污泥法。
它是目前應(yīng)用最為廣泛的生物處理技術(shù)。把空氣不斷地注入含有大量溶解有機(jī)污染物的污水中，經(jīng)過一段時間，水中就會形成絮凝體，絮凝體中含有大量的好氧型微生物，這些微生物不斷地繁殖出大量的好氧型微生物，活性污泥能吸附水中的有機(jī)物，生活污水中的微生物以有機(jī)物為食，獲取能量，不斷地產(chǎn)生能量，有機(jī)物被分解、去除，使污水得到凈化。曝氣池一般處理出水為含有大量活性污泥的污水混合物，通過沉淀分離，水凈化排出，沉淀分離后的污泥作為種泥，部分回流至曝氣池。自活性污泥法問世以來，經(jīng)過80多年的發(fā)展，已出現(xiàn)了多種形式的活性污泥法變化，但其原理和過程并未發(fā)生根本變化。
（2）常用的活性污泥測定方法。
該方法已得到廣泛應(yīng)用，并在許多污水處理廠中使用。常規(guī)的活性污泥法是將曝氣池首段的污水和回流污泥推入曝氣池，最后由曝氣池排出，這種方法適合于處理要求高、水質(zhì)穩(wěn)定的污水，但對負(fù)荷變化的適應(yīng)能力差，后來在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。
（3）多次點(diǎn)火進(jìn)水的方法。
通過將廢水分流過多點(diǎn)，使廢水在槽內(nèi)的有機(jī)負(fù)荷接近一定值，有利于解決超負(fù)荷問題。
（4）吸收再生法。
在曝氣池中，活性污泥對污染物進(jìn)行吸附，污泥與水分離后，將吸附物在曝氣池中氧化。該方法有助于提高污水處理量，并具有一定的抗沖擊性。
（5）延遲充氣法。
曝氣池中的污水延長曝氣時間，有利于污泥的充分氧化，污泥量較小，適用于小型污水處理廠。
(6)厭氧-缺氧-好氧活性污泥工藝。
傳統(tǒng)的活性污泥法在去除有機(jī)污染物的同時，為了有效地去除氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，將無氧、缺氧和好氧條件下進(jìn)行組合，使反應(yīng)曝氣池中同時出現(xiàn)或重復(fù)出現(xiàn)無氧、缺氧和好氧條件，從而形成無氧、缺氧和好氧活性污泥法。部分工藝還采用厭氧-好氧活性污泥法。
（7）間歇式活動污物。
泥工藝廢水經(jīng)單個反應(yīng)器處理后，按時間通過程序進(jìn)行控制。反應(yīng)器一個工作循環(huán)中，操作步驟依次為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和備用。該法律適用于中小水量和高出水水質(zhì)的情況，有利于自動控制；通過調(diào)節(jié)操作，該法律還可以進(jìn)行除磷脫氮和化學(xué)處理，有利于污水的回用。近幾年SBR工藝得到了迅速發(fā)展，特別是隨著儀器儀表及自動控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，間歇式活性污泥法新工藝如CASS、CAST、IDEA、MSBR、UNITANK等不斷涌現(xiàn)。
（8）AB法。
該工藝屬于超負(fù)荷活性污泥法，是兩種活性污泥法的串聯(lián)體系，二者各有獨(dú)立的二沉池。該工藝耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，有利于脫磷脫氮和化學(xué)處理，特別是對高濃度、水質(zhì)水量變化較大的污水。
（氧化溝為連續(xù)環(huán)形曝氣池，其池較長，深度較淺。氧化溝系統(tǒng)是一種成本低廉、構(gòu)造簡單易于維護(hù)管理的處理技術(shù)，其出水水質(zhì)好，可進(jìn)行脫氮，有利于延時曝氣。
四、生物膜法使
污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作 用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾料、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床等。
⑴生物濾池生
物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)發(fā)展起來的，濾池內(nèi)有固定填料，污水流過時與濾料相接觸，微生物在濾料表面形成生物膜。凈化污水裝置由提供微生物生長息棲的濾床、布水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)組成。生物濾池操作簡單，費(fèi)用低，適用于中小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。生物濾池分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝氣生物濾池等。
⑵生物轉(zhuǎn)盤
通過傳動裝置驅(qū)動生物轉(zhuǎn)盤以一定的速度在接觸反應(yīng)池內(nèi)轉(zhuǎn)動，交 替的與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過程，通過不斷轉(zhuǎn)動，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤流程中除了生物轉(zhuǎn)盤外，還有初次 和二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤的適應(yīng)范圍廣泛，對生活污水和各種工業(yè)廢水都能適用，同時生物轉(zhuǎn)盤的動力消耗低，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，管理維護(hù)簡便。
⑶生物接觸氧化在
池內(nèi)設(shè)填料，使已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，填料上長滿生物膜，污水與生物膜接觸，水中的有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落 的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥產(chǎn)量少，可保證出水水質(zhì)。
⑷生物流化床
采用相對密度大于1的細(xì)小惰性顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體表面附著生長，形成生物膜，充氧污水自上而下流動使載體處于流化狀體，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高，能適應(yīng)較大沖擊負(fù)荷，占地小。
五、自然生物處理法利
用自然條件下生長繁殖的微生物來處理污水，形成水體-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，對污染物進(jìn)行一系列的物理-化學(xué)和生物凈化，可對污水中的營養(yǎng)物質(zhì)充分 利用，有利于綠色植物生長，實(shí)現(xiàn)污水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。該法工藝簡單，建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用都較低，效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易 受自然條件影響，占地較大。主要有水生植物塘、水生動物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述工藝組合系統(tǒng)。穩(wěn)定塘是利用塘水中自然生長的微生物處理污水，而在塘中生 長的藻類的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩(wěn)定塘內(nèi)污水停留時間長，其生化過程和自然水體凈化過程相似。穩(wěn)定塘按其微生物反應(yīng)類型
分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心，利用土壤的過濾截留、吸附、化學(xué)反應(yīng)和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物，土地上生長的農(nóng)作物可充分利用污水中的水分和營養(yǎng)物。如污水農(nóng)田灌溉就是一種土地處理方式。
六、厭氧生物處理法利
用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來在這個領(lǐng)域有很大的發(fā)展，開創(chuàng)了一系列的新型高效厭氧處理構(gòu)筑物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應(yīng)裝置，該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥量少。
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