1.物理法
物理污水处理是利用物理作用分离污水中悬浮污染物,在处理过程中不改变水的化学性质。
(1)沉淀(重力分离)
由于流速降低,污水中的固体物质在中立作用下沉淀,使固体物质与水分离。该工艺分离效果好,简单易行,应用广泛,如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉淀池主要去除污水中密度较高的固体颗粒,沉淀池主要用于去除污水中大量颗粒状悬浮固体。
(2)筛选(截流)
污水中的悬浮物用筛滤介质截流。砂滤处理设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
(3)气浮(上浮)
气浮装置可用于一些相对密度接近水的细颗粒,由于其自重难以在水中下沉或上浮。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沉淀出来。污水中密度接近水的微粒状污染杂质(如乳化油)粘附在气泡上,随气泡升至水面,形成泡沫浮渣。气浮设备根据空气注入方式的不同,包括加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法。为了提高气浮效果,有时需要在污水中加入混凝剂。
离心和旋流。
分离使含有悬浮固体或乳化油的污水。由于悬浮固体和废水的质量不同,离心力也不同。高质量的悬浮固体被扔到污水外,使悬浮固体和污水通过各自的排放设备排放,从而净化污水。
2.化学法
污水的化学处理方法是将化学物质添加到污水中,利用化学反应分离回收污水中的污染物,或转化为无害物质。化学处理方法有以下几种。
⑴混凝法混
凝法是在污水中加入一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使污水中的污染物凝聚沉降。水中处于胶体状态的污染物通常带有负电荷,胶体颗粒相互排斥,形成稳定的混合物。如果水中具有相反电荷的电解质(混凝剂)能使污水中的胶体颗粒变为电中性,并在分子重力的作用下凝结成大颗粒沉淀。
⑵中和法用
消除污水中过量酸碱的化学方法称为中和法,使其pH值达到中性左右。以碱为中和剂处理含酸污水,以酸为中和剂处理含碱污水,也可吹入含CO2的烟气中和。酸碱均为无机酸和无机碱,一般按照以废制废的原则,也可采用药剂中和处理,可连续或间歇进行。
氧化还原法。
污水中溶解的有机物和无机物在添加氧化剂和还原剂后,由于电子迁移而氧化还原,形成无害物质。常用的氧化剂包括空气中的氧气、纯氧、漂白粉、臭氧、氯等。氧化法主要用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等,还原方法多用于处理含铬、含汞废水。
⑷电解法
将电插入废水中,并通过电流,接受阴板上的电子。在水的电解过程中,阳上产生氧气,阴上产生氢气。上述综合过程使阳上氧化,阴上还原。目前,电解法主要用于处理含铬和含氰废水。
⑸吸附法污
水吸附处理主要利用固体物质表面吸附污水中的污染物,可分为物理吸附和生物吸附。物理吸附是吸附剂和吸附质在分子力作用下产生的,不产生化学变化。化学吸附法使吸附剂和吸附质在化学键力作用下吸附,因此化学吸附具有很强的选择性。此外,生物吸附也可以在生物作用下产生。活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等是污水处理中常用的吸附剂。
化学沉淀法。
将某种化学物质加入污水中,使其与某些溶解物质发生反应,产生难溶盐沉淀。用于处理含重金属离子的工业废水。
离子交换法离。
子交换法广泛应用于污水处理。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、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、脂等)。采用离子交换法处理污水时,考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力不同,这主要取决于各种离子对树脂的亲和力,也称为选择性大小,并考虑树脂的再生方法。
⑻膜分离法
通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子技术,如渗析、电渗析、超滤、微滤和反渗透,统称为膜分离法。电渗析法主要用于脱盐、回收一些金属离子等。反渗透作用主要是膜表面的化学性质,分离溶质粒径小,除盐率高,工作压力大;超滤材料与反渗透相同,但超滤是筛滤作用,分离溶质粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。
3.生物法
污水生物膜法是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长和繁殖的环境,使微生物大量增殖,以改善微生物氧化。有机污染物的分解被降解并转化为无害物质,使污水得到净化。生物处理可分为好氧处理和厌氧处理。生物处理的主要方法是效率高、效果好、应用广泛。生物处理工艺有以下几种。
(1)活性污泥法。
它是一种应用广泛的生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中。一段时间后,水中不仅形成了大量好氧微生物的絮凝剂——活性污泥,还能吸收水中的有机物。活性污泥上的生活污水微生物以有机物为食物,获得能量,不断生长增殖,有机物分解去除,净化污水。曝气池处理的出水一般是含有大量活性污泥的污水-混合物。经沉淀分离后,水被净化排放。沉淀分离后的污泥作为种泥回流到曝气池。活性污泥法自出现以来,经过80多年的演变,出现了各种活性污泥法的变化,但其原理和工艺没有根本改变。
⑵普通活性污泥法。
该方法已广泛应用于许多污水处理厂。传统的活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池的一段引入,推流到曝气池的末端。该方法适用于处理要求高、水质稳定的污水,但对负荷变化的适应性较弱,后来在此基础上产生了一些改进形式。
多点进水法。
为使槽内有机负荷接近一定值,将污水从几个点分开流入,有利于解决过载问题。
吸附再生法。
活性污泥在接触槽中吸附污染物,污泥与水分离后,在曝气槽中氧化吸附的污染物。该方法有利于增加污水处理量,具有一定的抗冲击负荷能力。
延迟曝气法。
污水在曝气池中延长曝气时间,有利于完全氧化,污泥量少,适用于小型污水处理厂。
厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。
在常规活性污泥法去除有机污染物的同时,为了有效去除氮磷等营养物质,人们将厌氧、缺氧和好氧结合到活性污泥法中,使厌氧-缺氧-好氧状态在反应曝气池中同时存在或反复实现,形成厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。一些工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
⑺间歇式活性污
泥法污水流至单一反应池中,按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期,运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合,有利于自动化控制;通过对运行的调整,该法也可进行除磷脱氮和化学处理,有利于污水回用。近年来,SBR工艺发展很快,尤其随着仪表和自控技术与装备的发展,间歇式活性污泥法新工艺不断涌现,如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR工艺以及UNITANK工艺等。
⑻AB法
该法是吸附降解工艺的简称,属超高负荷活性污泥法,它是两个活性污泥法的串联系统,两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强,有利于除磷脱氮和化学处理,特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。
⑼氧化沟
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。
4、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。
(3)生物接触氧化。
池内设有填料,使充氧污水浸泡在所有填料中,填料充满生物膜,污水与生物膜接触,水中的有机物被微生物吸附,氧化分解转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除,污水被净化。生物接触氧化法对冲击负荷适应性强,污泥产量少,能保证出水水质。
生物流化床。
以砂、焦炭、活性炭、陶粒等相对密度大于1的小惰性颗粒为载体,微生物附着在载体表面生长,形成生物膜。充氧污水自上而下流动,使载体处于流化状态,生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高,能适应冲击负荷大,占地面积小。
5.自然生物处理法利。
利用自然条件下生长繁殖的微生物处理污水,形成由水-微生物-植物组成的生态系统,对污染物进行一系列物理-化学和生物净化,充分利用污水中的营养物质,有利于绿色植物的生长,实现污水的回收利用。无害化和稳定。该方法工艺简单,施工运行成本低,效率高。它是一种符合生态原理的污水处理方法,但容易受到自然条件的影响,占地面积大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统和上述工艺组合系统。稳定池塘利用池塘水中自然生长的微生物处理污水,池塘中生长的藻类的光合作用和大气氧作用向池塘供氧。污水在稳定池中停留时间长,其生化过程与自然水净化过程相似。根据其微生物反应类型,稳定塘。
分为好氧池、兼性池、厌氧池、曝气池等。土地处理以土地净化为核心,利用土壤过滤、截留、吸附、化学反应、沉淀和微生物分解来处理污水中的污染物。生长在土地上的作物可以充分利用污水中的水分和营养物质。例如,污水农田灌溉是一种土地处理方法。
6.厌氧生物处理法利。
有机污染物主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水和有机污泥。主要结构是消化池。近年来,它在这一领域取得了巨大的发展,并创造了一系列新的厌氧处理结构,如厌氧滤池、厌氧转盘、上流厌氧污泥床、厌氧流化床等。反应装置能耗低,能产生能量,污泥量少。