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第一节废水处理方法
一、废水处理方法
通常分为物理处理法、化学处理法、生物处理法三大类;
物理处理法:利用物理作用分离或回收废水中的悬浮物(或油)的处理方法。通常有重力分离法(沉淀池、沉砂池、气浮池)、离心分离法(离心机和水旋分离器)和筛选分离法(格栅、筛网、砂滤池、微滤机)。此外,利用蒸发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质也是一种物理处理法。
化学处理法:通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状的污染物或将其转化为无害物质的处理方法。在化学处理法中,以投加化学药剂为基础的处理单元有:混凝、中和、氧化还原反应等;以传质作用为基础的处理单元有:萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换、电崐渗折和反渗透等(后二种又称膜分离技术)。在传质作用的处理单元中,既有化学反应,又有与之相关的物理作用,所以可以从化学处理法中分离出另一类处理方法,称为物理化学法。
生物处理法:通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、胶体和微细悬浮状态的有机物,转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。根据作用微生物的不同,生物处理又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。好氧生物处理又分为活性污泥法(完全混合、多点进水、延时曝气)和生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物硫化床)。
二、废水处理的分级和处理程度
一级处理:从废水中除去呈悬浮状的固体污染物,SS去除率为70%-80%,BOD去除率为25%-40%,废水净化程度不高。
二级处理:大幅度去除废水中的有机污染物(BOD)去除率为80%-90%。
三级处理:进一步去除二级处理中未能去除的污染物,如氮、磷。三级处理耗资较大,管理复杂,主要用于废水复用为目的处理。
污水的物理处理
一、格栅和筛网
格栅的作用: 格栅由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
作用:去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行。选用栅条间距的原则:不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。
格栅、筛网截留的污染物的处置方法:
填埋、焚烧(820℃以上)、堆肥、将栅渣粉碎后再返回废水中,作为可沉固体进入初沉池。
二、沉淀的基础理论
沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。
沉淀处理工艺的四种用法:
沉砂池:用以去除污水中的无机易沉物。
初次沉淀池:较经济地去除,减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。
二次沉淀池:用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等,使处理后的水得以澄清。
污泥浓缩池:将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩,以减小体积,降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
三、沉砂池
沉砂池的作用:从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。
沉砂池的工作原理:以重力或离心力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。
第三节废水的好氧生物处理和厌氧生物处理简介
一、废水的好氧生物处理
概念:好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物质稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处置。
废水的好氧生物处理特点:好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短,故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以,目前对中、低浓度的有机废水,或者说
BOD5浓度小于500mg/L的有机废水,基本上采用好氧生物处理法。
分类:在废水处理工程中,好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。
二、废水的厌氧生物处理
废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。
在这个过程中,有机物的转化分为三部分进行:部分转化为CH4,这是一种可燃气体,可回收利用;还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物,并为细胞合成提供能量;少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成,故相对于好氧生物处理法,其污泥增长率小得多。
由于废水厌氧生物处理过程不需另加氧源,故运行费用低。此外,它还具有剩余污泥量少、可回收能量(CH4)等优点。
其主要缺点是反应速度较慢,反应时间较长,处理构筑物容积大等。为维持较高的反应速度,需维持较高的温度,