废水处理的六大技术
废水处理的六大技术。
一、物理方法。
污水物理处理就是利用物理作用,将污水中主要处于悬浮状态的污染物进行分离,而在处理过程中不改变水的化学性质。
(1)沉淀(重力分离)
入池废水流速减小,污水中的固体物质在中和作用下发生沉淀,并将固体物质与水分离,此工艺分离效果好,操作简单,应用广泛,如污水处理厂的沉砂池、沉淀池等。沉淀池主要用于去除污水中密度较大的颗粒物质,而沉淀池则用于去除大量呈颗粒状的悬浮固体。
(2)检查(切断)
采用筛滤法对污水中悬浮物进行截流。砂过滤处理设备主要有:格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(污泥脱水主要采用后者)等。
(3)气浮(上浮)
对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,可用气浮装置。这种方法将空气注入污水中,使其以微小气泡的形式从水中析出,使被污染的微粒状杂质(如乳化油)在污水中粘连在一起,并随着气泡上升到水面,形成泡沫渣清除掉。气浮设备根据进气方式的不同,可分为压溶汽气浮法、叶轮气浮法和喷射气浮法等。为了改善气浮法的效果,有时需要在污水中加入混凝剂。
(4)离心和旋流。
分选使得含有悬浮物或乳化油的污水,由于悬浮物和污水的质量不同,所受的离心力也不同,大型的悬浮物被抛向污水的外侧,这使得悬浮物和污水分别通过各自的排水口排出设备外,使污水得到净化。

二、化学方法。
废水化学处理方法是将化学物质投入污水中,通过化学反应将污水中的污染物分离回收,或将其转化为无害物质。下列方法属于化学加工法。
(1)混合凝固法混合。
冷凝法是将一定量的药剂投入污水中,经过脱稳、架桥等反应过程,使污水中的污染物凝结而沉淀。水体中的胶态污染物通常带负电荷,胶态粒子之间会产生一种稳定的混合物,如果水中的电解质带负电荷(混凝剂),则会使污水中的胶态粒子变得电中性,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。
用化学方法去除污水中多余的酸、碱,使其pH值接近中性的过程叫做中和法。用碱作中和剂处理含酸污水,用酸作中和剂,也可将含CO2的烟道气吹入烟道中和。酸碱均指无机酸和无机碱,一般按“以废制废”的原则,也可用药剂中和处理,既可连续处理,也可间歇处理。
(3)氧化还原。
在投加氧化剂和还原剂后,污水中的可溶性有机物和无机物因电子迁移而发生氧化和还原,形成无害物质。常见的氧化剂有空气中氧剂、纯氧剂、漂白粉、臭氧、氯气等,处理含氰含酚废水多采用氧化法。通常使用的还原剂有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等,还原法处理含铬、含汞废水较多。
(4)电解。
将电极插入污水并通过电流,然后在阴极板上接收电子。电解时,阳极上产生氧,阴极上产生氢。以上合成过程使阳极表面发生氧化,阴极表面发生还原。电解法处理含铬及含氰废水是常用的。
(5)吸附污染法。
废水的吸附处理主要是利用固体表面对污水中的污染物进行吸附,其吸附方式有物理吸附和生物吸附等。吸附剂与吸附质间在分子力的作用下发生物理吸附,不会发生化学变化,而化学吸附规律则是吸附剂与吸附质间在化学键的作用下发生吸附,因而化学吸附有很高的选择性。另外,生物作用还能产生生物吸附作用。常用的污水吸附剂有活性炭,磺化煤,硅藻土,焦炭等。
(6)化学沉降法。
将一种化学药品投入污水中,使其与一些溶解的物质发生反应,形成难溶盐沉淀。主要用于含重金属离子的工业废水处理。
(7)离子交换法离。
子级交换技术广泛应用于污水处理领域。所用离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石及合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂等)。在用离子交换法处理废水时,要考虑树脂的选择性。树脂与各种离子的交换能力不同,这主要取决于各种离子与该树脂之间的亲和力,也称为选择性的大小,此外还考虑了树脂的再生方法等因素。
(8)膜分离法。
通过特殊的半渗透膜来分离水中的离子和分子的技术,如渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等,统称为膜分离法。电渗析主要用于水的脱盐、某些金属离子的回收等。反渗作用主要是膜表面化学性质所起的作用,它分离出的溶质颗粒尺寸小,除盐速度快,需要的工作压力大;超滤法与反渗透法使用的材料相同,但超滤法是筛滤法,分离出的溶质颗粒尺寸大,除盐速度快,工作压力小。

三、生物学方法。
生物膜法是指采用一定的人工措施,创造一个有利于微生物生长繁殖的环境,使微生物大量繁殖,使微生物氧化,分解有机污染物,降解后转化为无害物质,从而使污水得到净化。生化处理方法可以分为好氧处理和厌氧处理两种。前一种处理效率高,效果好,应用广泛,是生物处理的主要方法。以下是一些属于生物处理方法的方法。
(1)活化污泥法。
它是目前应用最为广泛的生物处理技术。把空气不断地注入含有大量溶解有机污染物的污水中,经过一段时间,水中就会形成絮凝体,絮凝体中含有大量的好氧型微生物,这些微生物不断地繁殖出大量的好氧型微生物,活性污泥能吸附水中的有机物,生活污水中的微生物以有机物为食,获取能量,不断地产生能量,有机物被分解、去除,使污水得到净化。曝气池一般处理出水为含有大量活性污泥的污水混合物,通过沉淀分离,水净化排出,沉淀分离后的污泥作为种泥,部分回流至曝气池。自活性污泥法问世以来,经过80多年的发展,已出现了多种形式的活性污泥法变化,但其原理和过程并未发生根本变化。
(2)常用的活性污泥测定方法。
该方法已得到广泛应用,并在许多污水处理厂中使用。常规的活性污泥法是将曝气池首段的污水和回流污泥推入曝气池,最后由曝气池排出,这种方法适合于处理要求高、水质稳定的污水,但对负荷变化的适应能力差,后来在此基础上进行了改进。
(3)多次点火进水的方法。
通过将废水分流过多点,使废水在槽内的有机负荷接近一定值,有利于解决超负荷问题。
(4)吸收再生法。
在曝气池中,活性污泥对污染物进行吸附,污泥与水分离后,将吸附物在曝气池中氧化。该方法有助于提高污水处理量,并具有一定的抗冲击性。
(5)延迟充气法。
曝气池中的污水延长曝气时间,有利于污泥的充分氧化,污泥量较小,适用于小型污水处理厂。
(6)厌氧-缺氧-好氧活性污泥工艺。
传统的活性污泥法在去除有机污染物的同时,为了有效地去除氮磷等营养物质,将无氧、缺氧和好氧条件下进行组合,使反应曝气池中同时出现或重复出现无氧、缺氧和好氧条件,从而形成无氧、缺氧和好氧活性污泥法。部分工艺还采用厌氧-好氧活性污泥法。
(7)间歇式活动污物。
泥工艺废水经单个反应器处理后,按时间通过程序进行控制。反应器一个工作循环中,操作步骤依次为进水、反应、沉淀、出水和备用。该法律适用于中小水量和高出水水质的情况,有利于自动控制;通过调节操作,该法律还可以进行除磷脱氮和化学处理,有利于污水的回用。近几年SBR工艺得到了迅速发展,特别是随着仪器仪表及自动控制技术和设备的发展,间歇式活性污泥法新工艺如CASS、CAST、IDEA、MSBR、UNITANK等不断涌现。
(8)AB法。
该工艺属于超负荷活性污泥法,是两种活性污泥法的串联体系,二者各有独立的二沉池。该工艺耐冲击负荷能力强,有利于脱磷脱氮和化学处理,特别是对高浓度、水质水量变化较大的污水。
(氧化沟为连续环形曝气池,其池较长,深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术,其出水水质好,可进行脱氮,有利于延时曝气。
四、生物膜法使
污水连续流经固体填料,在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有机污染物,能起到与活性污泥同样的净化污水作 用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池,经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物,如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。
⑴生物滤池生
物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的,滤池内有固定填料,污水流过时与滤料相接触,微生物在滤料表面形成生物膜。净化污水装置由提供微生物生长息栖的滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单,费用低,适用于中小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝气生物滤池等。
⑵生物转盘
通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应池内转动,交 替的与空气和污水接触,每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的过程,通过不断转动,使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外,还有初次 和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛,对生活污水和各种工业废水都能适用,同时生物转盘的动力消耗低,抗冲击负荷能力强,管理维护简便。
⑶生物接触氧化在
池内设填料,使已经充氧的污水浸没全部填料,填料上长满生物膜,污水与生物膜接触,水中的有机物被微生物吸附,氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落 的生物膜随水流到二沉池后被去除,污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力,污泥产量少,可保证出水水质。
⑷生物流化床
采用相对密度大于1的细小惰性颗粒,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体,微生物在载体表面附着生长,形成生物膜,充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体,生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高,能适应较大冲击负荷,占地小。
五、自然生物处理法利
用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水,形成水体-微生物-植物组成的生态系统,对污染物进行一系列的物理-化学和生物净化,可对污水中的营养物质充分 利用,有利于绿色植物生长,实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单,建设与运行费用都较低,效率高,是一种符合生态原理的污水处理方式,但容易 受自然条件影响,占地较大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水,而在塘中生 长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘中供氧。在稳定塘内污水停留时间长,其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型
分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心,利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物,土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。
六、厌氧生物处理法利
用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池,近年来在这个领域有很大的发展,开创了一系列的新型高效厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置,该法能耗低且能产生能量,污泥量少。
污水处理设备