葉銳
摘 要:現(xiàn)代污水處理工藝是基于物理、化學、生物等多種原理對污水中的各類污染物進行分離,以使污水達到排放標準的一種工藝。物理方法主要用于污水的預處理,生物方法主要處理水中的有機污染物,化學方法則針對水中的無機鹽和金屬離子等。對于以有機物污染物為主的污水,要經(jīng)過一級處理、二級處理兩個階段,以消除水中90%以上的污染物,而對于還含有大量無機污染物的污水,還應當進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行預處理,再利用活性污泥法或生物膜法等生物方法進行有機物的處理,對于剩余的無機鹽污染物和微生物,則采用對應的處理方法進行處理。
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行過濾的篩濾法;利用半透膜將污染物進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?;谖锢硖幚碓淼募夹g(shù),主要用于對污水的預處理,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物進行吸附。
1.2 污水的化學處理原理
化學處理是利用化學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)進行中和反應;利用污染物的氧化還原性,投放相應的還原劑、氧化劑等進行處理等?;瘜W處理技術(shù),主要用于對污水中的無機污染物進行處理,如在最終處理中,對水中的無機酸式鹽和重金屬離子進行沉淀或滲析等。
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(主要是有機污染物)分解為水、二氧化碳等無害物質(zhì)?;S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%?;谏锾幚碓淼幕钚晕勰喾āBR法等多種污水處理工藝,在國內(nèi)外污水處理行業(yè)中有著廣泛地應用,是污水處理的重點方法,可以除去水中的大部分有機污染物。
2 污水處理的工藝流程分析
在污水處理的實際作業(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階段,應用該流程的一體化污水處理設備的污水處理效果更好,其BOD5可以達到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,是一種物理的預處理手段。一級處理通??梢匀コ杏袡C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,把剩余污水導入初次沉淀池。其中,格柵是一組設置于污水流經(jīng)渠道的平行金屬柵條,按照柵條間隙又可以分為粗格柵、中格柵和細格柵,可以在原污水流過時截留體積較大的固體漂浮物,既可以對污水進行初步篩濾,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行分離:前者是增大過水斷面,水流速度下降的時間,利用重力作用使得顆粒物沉降,而后者利用空氣通入時形成的水體旋流,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的污泥進行分離。
2.2 污水的二級處理
一次處理后,污水從初沉池進入生物處理設備,在設備中經(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%以上的有機污染物,將水中有機物的含量降到符合排放標準的范圍內(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行有機污染物分解,而后者是依靠載體表面的微生物膜達到氧化分解效果?;钚晕勰喾ㄊ侵负写罅课⑸锶郝涞然钚晕镔|(zhì)的懸浮污泥,這些微生物以細菌和真菌為主,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、附著層和運動層構(gòu)成,首先由附著層吸附水中的有機物,再由好氣、厭氣層依次將有機物分解。
2.3 污水的三級處理
二級處理后,污水中的有機物含量已基本達到排放標準,一般經(jīng)過消毒后即可排放。但如果水中含有較多的無機污染物,則還應當進行三級處理。三級處理包含了部分生物方法和化學方法,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行凝聚去除;對于水中剩余重金屬離子,可以采用活性炭進行吸附去除;另外,如果水中還含有部分具有還原性的有機物和無機物雜質(zhì),還可以通入臭氧進行氧化處理;水中的可溶性無機鹽是導致土壤板結(jié)和鹽堿化的元兇,應當使用電滲析或離子交換法,對無機鹽離子進行去除。經(jīng)過生物處理的污水,水中的微生物含量都處于超標范圍,因此還應該在排放前對污水進行消毒。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,可以抑制水中細菌的再度繁殖,但會殘留部分氯離子;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,其對于處理時間、處理量等的把握較為嚴格。在進行實際污水處理工作中,要因地制宜,針對污水中污染物成分特點,制定適合、高效的污水處理工藝方法,以在保護環(huán)境的同時,降低處理成本,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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