廢水處理的六大技術
廢水處理的六大技術。
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的污染物進行分離,而在處理過程中不改變水的化學性質。
(1)沉淀(重力分離)
入池廢水流速減小,污水中的固體物質在中和作用下發生沉淀,并將固體物質與水分離,此工藝分離效果好,操作簡單,應用廣泛,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,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行截流。砂過濾處理設備主要有:格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(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(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。氣浮設備根據進氣方式的不同,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,這使得懸浮物和污水分別通過各自的排水口排出設備外,使污水得到凈化。

二、化學方法。
廢水化學處理方法是將化學物質投入污水中,通過化學反應將污水中的污染物分離回收,或將其轉化為無害物質。下列方法屬于化學加工法。
(1)混合凝固法混合。
冷凝法是將一定量的藥劑投入污水中,經過脫穩、架橋等反應過程,使污水中的污染物凝結而沉淀。水體中的膠態污染物通常帶負電荷,膠態粒子之間會產生一種穩定的混合物,如果水中的電解質帶負電荷(混凝劑),則會使污水中的膠態粒子變得電中性,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。酸堿均指無機酸和無機堿,一般按“以廢制廢”的原則,也可用藥劑中和處理,既可連續處理,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物和無機物因電子遷移而發生氧化和還原,形成無害物質。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,陽極上產生氧,陰極上產生氫。以上合成過程使陽極表面發生氧化,陰極表面發生還原。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。吸附劑與吸附質間在分子力的作用下發生物理吸附,不會發生化學變化,而化學吸附規律則是吸附劑與吸附質間在化學鍵的作用下發生吸附,因而化學吸附有很高的選擇性。另外,生物作用還能產生生物吸附作用。常用的污水吸附劑有活性炭,磺化煤,硅藻土,焦炭等。
(6)化學沉降法。
將一種化學藥品投入污水中,使其與一些溶解的物質發生反應,形成難溶鹽沉淀。主要用于含重金屬離子的工業廢水處理。
(7)離子交換法離。
子級交換技術廣泛應用于污水處理領域。所用離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石及合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強堿性陰離子樹脂、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,如滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等,統稱為膜分離法。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性質所起的作用,它分離出的溶質顆粒尺寸小,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,分離出的溶質顆粒尺寸大,除鹽速度快,工作壓力小。

三、生物學方法。
生物膜法是指采用一定的人工措施,創造一個有利于微生物生長繁殖的環境,使微生物大量繁殖,使微生物氧化,分解有機污染物,降解后轉化為無害物質,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。
它是目前應用最為廣泛的生物處理技術。把空氣不斷地注入含有大量溶解有機污染物的污水中,經過一段時間,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物,生活污水中的微生物以有機物為食,獲取能量,不斷地產生能量,有機物被分解、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,經過80多年的發展,已出現了多種形式的活性污泥法變化,但其原理和過程并未發生根本變化。
(2)常用的活性污泥測定方法。
該方法已得到廣泛應用,并在許多污水處理廠中使用。常規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、水質穩定的污水,但對負荷變化的適應能力差,后來在此基礎上進行了改進。
(3)多次點火進水的方法。
通過將廢水分流過多點,使廢水在槽內的有機負荷接近一定值,有利于解決超負荷問題。
(4)吸收再生法。
在曝氣池中,活性污泥對污染物進行吸附,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。
傳統的活性污泥法在去除有機污染物的同時,為了有效地去除氮磷等營養物質,將無氧、缺氧和好氧條件下進行組合,使反應曝氣池中同時出現或重復出現無氧、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。
泥工藝廢水經單個反應器處理后,按時間通過程序進行控制。反應器一個工作循環中,操作步驟依次為進水、反應、沉淀、出水和備用。該法律適用于中小水量和高出水水質的情況,有利于自動控制;通過調節操作,該法律還可以進行除磷脫氮和化學處理,有利于污水的回用。近幾年SBR工藝得到了迅速發展,特別是隨著儀器儀表及自動控制技術和設備的發展,間歇式活性污泥法新工藝如CASS、CAST、IDEA、MSBR、UNITANK等不斷涌現。
(8)AB法。
該工藝屬于超負荷活性污泥法,是兩種活性污泥法的串聯體系,二者各有獨立的二沉池。該工藝耐沖擊負荷能力強,有利于脫磷脫氮和化學處理,特別是對高濃度、水質水量變化較大的污水。
(氧化溝為連續環形曝氣池,其池較長,深度較淺。氧化溝系統是一種成本低廉、構造簡單易于維護管理的處理技術,其出水水質好,可進行脫氮,有利于延時曝氣。
四、生物膜法使
污水連續流經固體填料,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,經沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構筑物,如生物濾料、生物轉盤、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發展起來的,濾池內有固定填料,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、布水系統以及排水系統組成。生物濾池操作簡單,費用低,適用于中小城鎮和邊遠地區。生物濾池分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝氣生物濾池等。
⑵生物轉盤
通過傳動裝置驅動生物轉盤以一定的速度在接觸反應池內轉動,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,通過不斷轉動,使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉盤流程中除了生物轉盤外,還有初次 和二次沉淀池。生物轉盤的適應范圍廣泛,對生活污水和各種工業廢水都能適用,同時生物轉盤的動力消耗低,抗沖擊負荷能力強,管理維護簡便。
⑶生物接觸氧化在
池內設填料,使已經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,水中的有機物被微生物吸附,氧化分解和轉化成新的生物膜。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荷有較強的適應能力,污泥產量少,可保證出水水質。
⑷生物流化床
采用相對密度大于1的細小惰性顆粒,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,能適應較大沖擊負荷,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-植物組成的生態系統,對污染物進行一系列的物理-化學和生物凈化,可對污水中的營養物質充分 利用,有利于綠色植物生長,實現污水的資源化、無害化和穩定化。該法工藝簡單,建設與運行費用都較低,效率高,是一種符合生態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、土地處理系統以及上述工藝組合系統。穩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。在穩定塘內污水停留時間長,其生化過程和自然水體凈化過程相似。穩定塘按其微生物反應類型
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、化學反應和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物,土地上生長的農作物可充分利用污水中的水分和營養物。如污水農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污染物,主要用于處理高濃度難降解的有機工業廢水及有機污泥。主要構筑物是消化池,近年來在這個領域有很大的發展,開創了一系列的新型高效厭氧處理構筑物,如厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應裝置,該法能耗低且能產生能量,污泥量少。
污水處理設備