污水处理：广泛应用于各领域，净化污水的重要措施

污水处理：广泛应用于各领域，净化污水的重要措施

。定义1 利用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或转化为无害物质，从而净化污水的过程。 应用学科： 生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科） 定义2 利用物理、化学或生物处理方法净化污水的措施。 应用学科： 水利技术（一级学科）；环境水利（二级学科）；水污染控制（水利）（三级学科） 污水处理（，）：将污水净化处理，使其达到排入一定水体或回用的水质要求的过程。 污水处理广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石油化工、环保、城市园林、医疗、餐饮等各个领域，日益走入普通百姓的日常生活。 1）城市污水处理工艺应根据受纳水体的处理规模、水质特点、环境功能及当地的实际情况和要求，经过综合技术经济比较后进行优选确定。 2）工艺选择的主要技术经济指标包括：单位水量投资、单位污染物削减投资、单位水量电耗及费用、单位污染物削减电耗及费用、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难度、综合环境效益等。3）应实事求是地确定污水进水水质，优化工艺设计参数。必须详细调查或测定污水现状水质特征和污染物成分，作出合理的分析和预测。

当水质复杂或特殊时，应对污水处理工艺进行动态试验，必要时进行中试研究。4）积极、审慎采用新的、高效的、经济的工艺。对国内首次使用的新工艺，必须经过中试、生产试验，提供可靠的设计参数后，方可采用。《水污染控制工程》不溶性污染物分离技术分类：1.重力沉淀法：沉砂池（平流、竖流、旋风、曝气）、沉淀池（平流、竖流、径向流、斜流）；2.混凝澄清法；3.浮力气浮法：隔油、气浮；..4. 其他：阻力拦截、离心分离法、磁分离法污染物的生化转化技术：1、活性污泥法：SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等3、厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等4、自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法污染物的化学转化技术：1、中和法：酸碱中和2、化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀3、氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法4、化学、物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠溶解污染物的物理化学分离技术：1吸附法2.离子交换法3.膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤4.其他分离方法：汽提、气举、萃取、蒸发、结晶、冷冻按照常见的污水处理方法分类，物理法：物理或机械分离过程。

过滤、沉淀、离心分离、气浮等化学方法：投加化学物质与污水中有害物质发生反应的转化过程。中和、氧化、还原、分解、混凝、化学沉淀等物理化学方法：物理化学分离过程。气提、汽提、吸附、萃取、离子交换、电解和电渗析、反渗透等生物方法：微生物氧化分解污水中有机物的代谢过程。 活性污泥、生物滤池、生物转轮、氧化塘、厌氧消化等。 废水分类的化学方法 混凝 在胶体浊液中加入电解质，使水中的胶体物质凝聚，与水分离。混凝剂有硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁等。 含油废水、印染废水、加油站废水、洗毛废水等。 酸碱中和，pH达到中性 石灰、石灰石、白云石等。 酸性废水的中和，碱性废水的CO2中和 硫酸厂废水用石灰中和，印染废水等。 氧化还原 加入氧化剂（或还原剂），将废水中的物质氧化（或还原）为无害物质。 氧化剂有空气（O2）、漂白粉、氯气、臭氧等。 含酚、氰化物、铬硫、汞废水，印染、医院废水等 电解 将电极板插入废水中， 接通电源后，废水中的带电离子变成中性原子。 电源、电极板等 含铬、含氰（电镀）废水、毛纺废水 提取。 将不溶于水的溶剂投入废水中，使废水中的溶质溶解在溶剂中，然后利用溶剂与水的相对密度差，将溶剂分离。 萃取剂：醋酸丁酯、苯、N-503等。 设备有脉冲筛板塔、离心萃取器等 含酚废水等 吸附（包括离子交换）..废水通过固体吸附剂，使废水中溶解的有机物或无机物吸附在吸附剂上，通过的废水得到处理。 吸附剂有活性炭、煤渣、土壤等吸附塔、再生装置印染、颜料废水，还可以吸附酚、汞、铬、氰化物，并除去色、臭、味等进行深度处理。

现代污水处理技术按处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要去除污水中的悬浮固体污染物，多数物理处理方法只能满足一级处理的要求，经一级处理后BOD一般只能去除30%左右，达不到排放标准。一级处理是二级处理的预处理。二级处理主要去除污水中胶体状态和溶解状态的有机污染物（BOD、COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理进一步处理水中难降解的有机物、氮和磷以及其他能造成水体富营养化的可溶性无机物质，主要方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀、砂滤、活性炭吸附、离子交换和电渗透分析等。 整个过程是原污水经过粗格栅由污水提升泵提升，经过格栅或砂滤器后进入砂沉池，砂水分离后的污水进入初沉池。以上为一级处理（即物理处理）。初沉池出水进入生物处理设备，生物处理设备有活性污泥法、生物膜法（活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床）。生物处理设备出水进入二沉池。二沉池出水消毒后排放或进入三级处理。一级处理的终点为二级处理。三级处理包括生物脱氮除磷、混凝沉淀、砂滤、活性炭吸附、离子交换和电渗析等。

二沉池的污泥一部分回流至初沉池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，再进入污泥消化池，经过脱水干化设备处理后最终进行污泥利用。MBR污水处理工艺工艺流程原水→格栅→调节池→提升泵→生物反应器→循环泵→膜组件→消毒装置→中水储罐→中水利用系统MBR污水处理工艺描述。污水经格栅进入调节池后经提升泵进入生物反应器，由PLC控制器开启曝气机进行充氧，生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元，浓缩水返回调节池，膜分离出水经快速混合法氯化（次氯酸钠、漂白粉、氯片）消毒后进入中水储罐。 反冲洗泵利用清洗池中的处理水对膜处理设备进行反冲洗，反冲洗污水返回调节池。提升泵的开启与关闭由生物反应器中的水位控制。膜单元的过滤操作和反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗时，关闭进水阀和污水循环阀，打开化学清洗阀和化学循环阀，启动化学药液循环泵，进行化学清洗。MBR工艺特点膜生物处理技术应用于废水回用，具有以下特点：（1）能高效分离固液，将悬浮物、胶体物及生物单元丢失的微生物菌群从净化水中分离出来。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需三级处理即可回用。

（2）可使生物处理单元内的生物质维持在较高的浓度，大大提高容积负荷。同时，膜分离的高效率可大大缩短处理单元的水力停留时间，生物反应器的占地面积也相应减少。（3）由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于慢生菌（硝化细菌等）的生长，使系统内各种代谢过程顺利进行。（4）可延长一些大分子难降解有机物的停留时间，有利于它们的分解。[5]膜处理技术与其他过滤分离技术一样，在长期运行过程中，作为过滤介质的膜会出现堵塞现象，随着运行时间的延长，透过膜的水流量会逐渐减小。有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的衰退，维持MBR系统的有效使用寿命。（6）MBR技术在城市污水处理中的应用。 由于其工艺简单，操作方便，可实现全自动化运行管理。SBR污水处理工艺概述SBR污水处理工艺即序批式活性污泥法，其全称是：序贯间歇活性污泥法（Batch）。简称（SBR-Batch）间歇活性污泥污水处理工艺，SBR工艺。它是基于悬浮态微生物在好氧条件下降解污水中有机物、氨氮等污染物的一种污水生物处理活性污泥法工艺。

世界广泛认可和采用的一种污水处理技术，其按时间顺序以间歇曝气方式运行，改变活性污泥的生长环境。 ..工艺流程 具有代表性的SBR工艺流程为： 经格栅预处理后的废水进入集水井，经潜水排污泵提升进入SBR反应池，经水流曝气机曝气，处理后的水由排水管排出，剩余污泥经静压后由SBR池排入污泥井，污泥作为肥料使用。 间歇操作：以时间分割操作方式取代空间分割操作方式，例如SBR运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗析时间、排泥时间及闲置时间组成，可适当灵活调整。 计算方法： 沉淀排水时间（Ts+D）一般按2～4小时设计。 停机时间（Tx）一般设计为0.5~1h。设反应时间为（Tf）。一个循环所需时间T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]时间分配示例，如：运行周期12h，其中进水2h，曝气4-8h，沉淀2h，排水1h。工艺特点作为活性污泥法，SBR工艺同时具备活性污泥法的优点和缺点，如活性污泥法的优点：污水适应性强、建设成本低。活性污泥法的缺点：运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不理想。

SBR工艺也有着独特的特点，其总体优缺点如下：优点处理流程简单：工艺流程分为进水、曝气、沉淀、排水、待机五个阶段，以间歇曝气和非稳态生化反应取代稳态生化反应，以静态理想沉淀取代传统的动态沉淀。构筑物少、造价低：不需初次沉淀场，不需二次沉淀场，污泥回流设施、调节池、初次沉淀池也可省去。操作维护方便，避免了传统厌氧反应器处理效率低、占地大的缺点。构筑物简单、组合式建设方式，有利于污水处理厂的扩建改造。处理后出水水质好。自控系统良好，脱氮除磷效果好，废水达到排放标准，有资料显示平均CODCr去除率可达94%以上，强于单级好氧处理工艺。 运行中有序、间歇操作。特别适用于难生物降解废水的处理。解决了UASB等高效厌氧反应器在水解酸化阶段易产生酸积，从而抑制产甲烷阶段处理效率的问题。占地面积小，能耗低，投资少，操作管理方便。缺点：严重依赖现代自动控制技术，要求自动化程度高，对操作、管理、维护等操作人员和管理人员的素质要求较高。若采用人工操作，进出水工序操作复杂，易造成曝气板堵塞。适用范围：中小城镇的生活污水和厂矿企业的工业污水，特别是间歇排放、流量变化大的地方。

对出水水质要求较高的场所，如风景名胜、湖泊、港湾等，不仅要去除有机物，还要求去除出水中的磷、氮，防止江河湖泊的富营养化。 水资源匮乏的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增设设施，便于水的循环使用。 土地匮乏的地方。现有连续流污水处理厂的改造等。非常适合处理小水量，间歇排放的工业污水和分散的点源污染。 SBR设计要点 1、运行周期（T）的确定 SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水及排泥时间以及闲置时间等决定。充水时间（tv）应有一个最佳值。如前所述，充水时间应根据具体的水质和运行时所采用的曝气方式确定。 当采用限制曝气方式，且进水中污染物浓度较高时，充水时间应适当长一些；当采用非限制曝气方式，且进水中污染物浓度较低时，充水时间可以适当短一些。充水时间一般为1～4小时。反应时间（tR）是确定SBR反应器容积的一个十分重要的工艺设计参数，其值的确定还取决于运行过程中污水的性质、反应器内污泥的浓度以及曝气方式等因素。对于生活污水和其他易处理的污水，反应时间可以短一些。反之，对于含有难降解或有毒物质的污水，反应时间可以适当长一些。

一般为2～8小时。沉淀排水时间（tS+D）一般设计为2～4小时。怠速时间（tE）一般设计为2小时。一个循环所需时间为tC≥tR﹢tS﹢tD。循环次数n﹦24/tC2.反应池容积计算：设每串污水量为q，则每循环进入每个反应池的污水量为q/n·N。 每个反应池的容积为： V：每个反应池的容量 1/m：排放量比 n：循环次数（循环/d） N：每串反应池数 q：每串污水进水量（设计最大日污水量）（m3/d） 3、曝气系统 在序批式活性污泥法中，曝气装置的容量应为规定曝气时间内所能供给的需氧量。设计中，高负荷运行时单位进水BOD为0.5～1.5kgO2/kgBOD，低负荷运行时为1.5～2.5kgO2/kgBOD。在序批式活性污泥法中，由于活性污泥的曝气与沉淀在同一反应池中进行，所以要求曝气装置不易堵塞，同时要考虑反应池的搅拌性能。 常用的曝气系统有气液混合射流式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器等。一般选用射流曝气，因为它在不曝气时有混合作用，避免堵塞。4、排水系统（1）上清液排放装置应能在规定的排水时间内将上清液排出，且活性污泥不上浮。排放方式有重力排放和水泵排放。

（2）为防止上清液排放装置发生故障，应装设应急排水装置。（3）在上清液排放装置中，应设有防止浮渣外流的机构。序批式活性污泥法的排放装置应将活性污泥在沉淀排水期内分离出的上清液排出，并具备以下特点：1）应能以规定的流速排出上清液，而不扰动已沉降的污泥，也不使污泥上浮。（定量排水）2）为使分离后得到清澈的处理水，集水机构应尽可能靠近水面，并能随着上清液排出后水位的变化而排水。（水位跟踪性能）3）排水和停止排水的动作应平稳准确，耐用可靠。（可靠性）排水装置的结构形式根据提升方式的不同，有浮子式、机械式和不带提升的固定式等。 5、排泥设备污泥干固体设计量=设计污水量×设计进水SS浓度×污泥产量/1000。高负荷运行时（0.1～0.4kg-BOD/kg-ss·d）按每流入1kgSS，产污泥1kg计算，低负荷运行时（0.03～0.1kg-BOD/kg-ss·d）按每流入1kgSS，产污泥0.75kg计算。..反应池内设简易污泥浓缩池，可获得2～3%浓缩污泥。由于序批式活性污泥法无初沉池，易流入较多杂物，污泥泵应采用不易堵塞的泵型。

SBR设计主要参数序批式活性污泥法的设计参数必须考虑处理厂的地域特点和设计条件（占地面积、维护管理、处理水质指标等）适当确定。设施设计时所采用的设计参数应以下列数值为依据：项目参数BOD-SS负荷（kg-BOD/kg-ss·d）0.03～0.4MLSS（mg/l）1500～5000排放比（1/m）1/2～1/6安全高度ε（cm）（活性污泥界面以上最小水深）50以上序批式活性污泥法是一种可根据有机负荷在低负荷（相当于氧化沟法）至高负荷（相当于标准活性污泥法）范围内运行的方法。 序批式活性污泥法的BOD-SS负荷，由于把曝气时间看作反应时间，由下式定义： QS：入池污水量（m3/d） CS：入池平均BOD5（mg/l） CA：入池混合液平均MLSS浓度（mg/l） V：曝气池容积 e：曝气时间比 e=n·TA/24n：循环次数 TA：一循环曝气时间 序批式活性污泥法的负荷情况，是由每循环反应池容积与入池污水量之比以及每天的循环次数决定的。另外，在序批式活性污泥法中，由于池内容易维持良好的MLSS浓度，因此，也可以通过改变MLSS浓度来调节有机物负荷。

此外，由于曝气时间易于调节，因此也可以通过改变曝气时间来调节有机负荷。当以脱硝、脱硫为目标时，除有机负荷外，还必须研究排放比、循环次数、每日曝气时间等。在占地面积有限的设施中，高负荷运行是合适的，在进水量小、负荷变化大的小型设施中，低负荷运行是最好的。因此，一种有效的方法是在生产初期以低负荷运行，随着水量的增加，也可以以高负荷运行。 不同负荷条件下的特性有机物负荷情况（进水条件）高负荷运行低负荷运行间歇进水间歇进水，连续运行条件BOD-SS负荷（kg-BOD/kg-ss·d）0.1～0.40.03～0.1循环次数大（3～4）小（2～3）排水比处理特性有机物去除率处理水/l去除率较高脱氮率较低高..脱磷率较低污泥产量维护管理耐负荷性能相对较差低负荷对负荷变化适应性强，操作灵活性强占地面积反应池容积小，节省土地反应池容积大适用范围能有效处理中等规模以上污水，适用于处理规模约 /d及以上的设施适用于小型污水处理厂，处理规模约 /d以下，适用于不需要反硝化的设施。