废水零排放呼声高，污水深度处理技术成关键

废水零排放呼声高，污水深度处理技术成关键

由于环保要求越来越严格，水资源越来越紧张，化工厂废水零排放的呼声也越来越高，有的地方环保要求更是严格，但现有的工业废水处理技术难以持续稳定地满足越来越严格的环保要求，下面就和小齐一起来看看废水深处理技术吧。

污水深度处理简介

污水深度处理（深度处理）是指城市污水或工业废水经过一级、二级处理后，进一步进行水处理的过程，以达到一定的回用水标准，使污水可以作为水资源重新用于生产或生活。

根据污（废水）原水水质及处理后水质要求，可进一步采用三级处理或多级处理工艺，常用于去除水中微量COD、BOD有机污染物、SS及高浓度营养物、氮磷盐类等。深度处理方法成本高，管理复杂，且每吨水成本约为一级处理的4-5倍。

污水深度处理的对象和目标对于污水深度处理来说很重要。

一般污水经过二级生物处理后，仍含有相当数量的污染物：

BOD：20-30毫克/升；COD：60-100毫克/升；SS：20-30毫克/升；

NH3-N：15-25mg/L；TP：>1mg/L；细菌、重金属等有毒有害物质。

污水深度处理的对象及目标

1、去除水中残存的悬浮物；脱色、除臭，使出水清澈；

2、进一步降低BOD、COD等，进一步稳定水质；

3.去除氮、磷，消除造成水体富营养化的因素；

4.消毒杀菌，去除水中的有毒物质

废水深度处理后回用的去向

1.排出经济价值高的水体和缓流水体，补充地表水源，用于农田灌溉和市政杂用，如城市绿地灌溉、街道、车辆冲洗、景观用水等；

2、工业企业回用，作为冷却水、工艺用水的补充水；

3. 回灌地下，防止地面沉降或海水入侵

二级水深度处理的目的、对象、技术及工艺

二级净水深度处理相关数据

颗粒分离技术概述

污水深度处理工艺中悬浮物去除

1 混凝沉淀

混凝沉淀工艺是污水深度处理中最常用的工艺，我国大部分污水处理厂的深度处理工艺均采用该法。

在水中添加化学药剂，经混凝过程，药剂水解与污染物作用形成大的絮体，再经沉淀或气浮分离。混凝沉淀工艺经济、成熟，但处理效果受水质变化（藻类、Ph、水温等）影响较大，当水质要求较高时，此工艺无法满足处理效果。

1.优点和缺点

在水中添加化学药剂，经混凝过程，药剂水解与污染物作用形成大的絮体，再经沉淀或气浮分离。混凝沉淀工艺经济、成熟，但处理效果受水质变化（藻类、Ph、水温等）影响较大，当水质要求较高时，此工艺无法满足处理效果。

2. 特点

二级出水——胶体、絮状颗粒；而天然水主要为泥浆、砂石；

它不同于水处理中的混凝（因为污水中存在着生物颗粒，这些颗粒对药剂有很强的亲和力，投加药剂后，混凝过程可以在很短的时间内完成）。

3. 药物选择

4. 流程形式

（1）沉淀池——水平流、径向流、垂直流、斜管；

（2）澄清器：上升流速低于进水流速，0.4-0.6mm/s；

（3）气浮槽——压力溶气气浮、涡流气浮、诱导气浮——空气被叶片和气浮轮吸入水中分散；

5. 凝血机制

（1）混合阶段：剧烈搅动，不超过2分钟，以使药剂迅速、均匀地扩散到水中；

（2）反应阶段：湍流程度逐渐减小，经13～15分钟后，形成沉降性能良好的絮凝体。

2. 过滤

1. 特点

（1）水过滤技术不应直接应用于污水处理；

（2）过滤过程中一般不需添加化学药剂；

（3）反冲洗困难，需同时进行水和空气冲洗；

（4）滤料粒径应适当加大。

2. 过滤

（1）去除各类污染物

SS、BOD、重金属、细菌、Al、Fe盐及化学絮凝产生的石灰沉淀物等。

（2）活性炭或离子交换：采用预处理设施可节省后续活性炭费用；

（3）克服生物、化学处理的不稳定性，提高再利用的连续性和可靠性。

3.深度处理过滤设计

（1）预处理：在生物处理与过滤之间，通常增加一个混凝沉淀池（澄清池或气浮池）；

（2）过滤速度（V）——决定过滤面积絮凝体强度的重要参数；

（3）生物繁殖：滤池中的生物繁殖，使滤料的孔隙率减小；

（4）水头损失——取决于过滤速度和滤料的截污能力。滤料的成分和粒径对水头损失有很大影响。

溶解有机物去除

二级生物处理后的出水中，残留的有机物大多是难以降解的物质（如单宁、木质素、腐殖酸等），这些残留在出水中的有机物直接用生物处理的方法很难取得很好的效果，常用的技术工艺有：活性炭吸附、高级氧化、高级氧化+生物处理等。

1.活性炭吸附

1.定义

活性炭吸附——由煤或木材等材料制成，经过一次炭化，再用CO在高温下活化，形成多孔结构。

2、活性炭技术指标

碘值、亚甲蓝值、糖蜜值

3.活性炭孔隙分布

大孔（100～），过渡孔（100～2nm），微孔<2nm>。

4. 活性炭对二级处理水的吸附特性

对分子量在1500（道尔顿）以下的环状化合物、不饱和化合物效果良好；对分子量在3000以下的线状化合物（糖类）效果良好；

吸附过程中微生物的存在会提高处理效果（对于有机物），但可能会引起生物泄漏的问题（代谢物有毒）。

2.臭氧氧化

1. 目的（二级出水回用）

去除污水中残留的有机物、除色、杀菌。

2.去除有机物的特性

（1）能氧化有机物（蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸）；

（2）氧化有机物，易形成中间产物（甲醛、酸等），具有良好的生物降解性；

（3）氧化效果与pH值有关，pH值越高，效果越好。臭氧分解后会产生（OH-）羟基自由基。

（4）臭氧化副产物问题：溴酸盐和浊度增加。

3.脱色效果

经过砂滤+O3脱色效果良好。

4.O3混合型

扩散板式（反应型）、喷射式（扩散型）、机械搅拌型。

臭氧氧化已逐渐发展成为一种高级氧化技术，在水处理的很多方面都有应用。臭氧在水处理中的主要作用是除臭、脱色、杀菌、去除有机物等。

污水消毒

1.液氯消毒

1.优点：

价格低廉、杀菌力强、工艺简单、技术成熟、药剂易得、用量准确、有后续消毒效果、不需大型设备。

2.缺点：

液氯储存不太安全，容易发生泄漏。另外，自20世纪70年代以来，由于发现氯能与水中多种物质发生反应，生成致癌或致病产物，该工艺的应用受到了限制。

2.臭氧消毒

臭氧是强氧化剂，高效、无二次污染，不仅能氧化有机物，而且能杀菌、除色、臭、味，能氧化铁、锰等物质，一般认为其氧化能力比氯高600～3000倍，接触时间短，除能有效杀灭细菌外，对各种病毒及芽孢等生命力旺盛的生物也有很大的杀灭作用。臭氧消毒不受污水中NH3和pH值的影响，其最终产物为二氧化碳和水，不产生致癌物质。

3.紫外线消毒

1.优点：

紫外线污水消毒技术目前已广泛应用于各类城市污水的消毒，包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管溢流废水及再生水等。紫外线消毒具有不投加化学药剂、不增加水的臭味、不产生有毒有害副产物、消毒速度快、效率高、设备操作比传统消毒工艺更安全、更简单、可实现自动化等优点。

2.缺点：

紫外线消毒无法提供残留消毒能力，处理后的水离开反应器后，部分被紫外线杀死的微生物会在光复活机制下修复受损的DNA分子，使细菌获得再生。

4二氧化氯消毒

1.优点：

二氧化氯消毒的特点是只起氧化作用，没有氯化作用，所以一般不会产生致癌物质。二氧化氯的消毒效果与氯气相当，但当污水中NH3N浓度较高时，氯气消耗量会显著增加，但由于二氧化氯不与NH3发生反应，所以其投加量并不增加。

2.缺点：

低氯含量的二氧化氯的制备相对复杂，且原料价格()较其他消毒方法较高，限制了该方法的广泛采用。

一般情况下，大型污水处理厂主要采用液氯消毒，因其运行费用低，操作简单。中小型污水处理厂主要采用紫外线消毒，但由于紫外线消毒效果不稳定，设备维护费用高，二氧化氯消毒在中小型污水处理厂的应用日益广泛。臭氧消毒主要用于再生水处理，具有较强的消毒、脱色效果，并辅以加氯消毒，以保证出水中余氯的要求。

脱硝技术

氮和磷是植物营养元素，能促进藻类和水生生物的生长，造成水体的富营养化，影响饮用水源。

1 生物脱氮技术

1.传统活性污泥反硝化工艺（巴特工艺）

三级生物脱氮系统：由三个反应过程（氨化、硝化、反硝化）组成的脱氮处理系统。

（1）工艺描述

“第一级”曝气池：去除COD、BOD，将有机氮转化为NH3、NH4+，

出口 BOD

在“二级”硝化曝气池中，NH3与NH4+生成NO3-N，碱度下降；

“三级”反硝化池——厌氧、好氧交替运行。

添加甲醇时：

CM=2.47N0(初始NO3-N浓度)+1.53N(初始NO2-N浓度)+0.87D(初始DO浓度)

（2）工艺优缺点

该工艺的优点是去除效果好，对各类菌类具有较好的环境条件，缺点是所需设备较多，成本较高，能耗较大。

2.A2O脱氮工艺

原水分段进入各个缺氧区，使得原水中的碳源可以充分利用作为反硝化碳源；由于原水分段进入各个区，系统前后污泥浓度形成一定的梯度，前端污泥浓度高可以提高系统抗冲击能力；同时分段进水工艺不需要硝化液回流，降低了工艺的运行成本。

3. 工艺

亚硝酸氧化菌NOB从反应器中被洗出，使得反应器内AOB的增长速度大于NOB的增长速度，通过确定合适的污泥停留时间，通过去除剩余污泥，使反应器内的NOB逐渐被洗出。

除磷技术

1化学除磷法-金属盐混凝沉淀除磷

铝盐除磷原理：

聚合氯化铝（PAC），反应与Al2(SO4)3相同，但pH值不会下降；

铝酸钠（）。

2、石灰混凝除磷

石灰与磷的反应如下：

随着pH值的增加，P含量降低（对数下降趋势）。

3.同步脱氮除磷工艺

1、巴丹堡脱氮除磷工艺

2. AAO法同时脱氮除磷

3. 改进工艺

4.UCT流程

5.MSBR脱氮除磷工艺

6.YAAO工艺