看这里污水处理工艺大全Word文档下载推荐.docx

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②通过在原水中添加新的成分，通过物理或化学反应后来获得所需要的水质;

③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。

　　水中杂质和处理方法：

水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。

粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。

给水工程中，粗大杂质由取水构筑物的设施去除，不列入水处理的范围。

　　废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。

悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。

溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。

去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分。

由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。

　　就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自高质量水源（井水或防护良好的给水专用水库）的原水，只需消毒即为成品水;

取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒;

污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物;

含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。

生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。

　　当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物（常称一级处理）;

当要求去除有机物时，一般在一级处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒;

对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。

当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。

理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。

　　采用合理的水处理工艺，配合水的深度处理，处理水可达到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水标准等，可以长时间循环使用，节约大量水资源。

　　水处理（watertreatment）对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。

　　常用的污水处理技术有生物化学法，如活化污泥法（ActivatedSludgeProcess），生物结层法（FixedBiofilmProcesses），混合生物法（CombinedBiologicalProcesses）等;

物理化学法，如粒质过滤法（GranularMediaFiltration），活化炭吸附法（ActivatedCarbonAdsorption），化学沉淀法（ChemicalPrecipitation），膜滤/析法（MembraneProcesses）等;

自然处理法，如稳定塘法（StabilizationPonds），氧化沟法（AeratedorFacultativeLagoons），人工湿地法（ConstructedWetlands），化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理。

　　纳滤膜又称为超低压反渗透膜，日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义：

操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。

纳滤膜分离技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为水处理技术中的一个重要的分支。

　　纳滤技术原理

　　溶解、扩散原理：

渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的形式是：

能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。

　　电效应：

纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。

　　纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。

纳滤膜可能的荷电密度为0.5～2meq/g。

　　纳滤膜的分离原理

　　纳滤膜介于RO与UF膜之间，对NaCL的脱除率在90%以下，反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率;

　　纳滤膜主要去除直径为1个纳米（nm）左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。

　　处理工艺

　　污水处理一般来说包含以下三级处理：

一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。

二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。

三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。

可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

　　纯净水处理工艺，视原水水质而定。

　　如果原水是市政自来水，一般的流程是砂滤--活性炭过滤器--软化（可有可无）--保安过滤器--反渗透--紫外消毒--产水;

　　如果是一般的地表水，在进入上述流程之前要杀菌并添加絮凝剂。

　　如果是井水，在砂滤后要加除铁锰过滤器。

　　水进行循环净化。

　　石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。

其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。

　　适用范围

　　1.用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统;

　　2.工业污水中的悬浮物、固体物的去除;

　　3.可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备;

　　以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。

　　催化电解

　　该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。

当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V的“原电池”。

“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。

　　在处理过程中产生的新生态[.OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用;

生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。

　　该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。

应用废水种类：

染料废水、焦化废水、医药废水、农药废水、树脂废水、助剂废水、制革废水、电镀废水、造纸废水、淀粉废水、大蒜废水、垃圾渗滤液等工业类废水。

　　阳极：

Fe-2e→Fe2+E（Fe/Fe2+）=0.44V

　　阴极：

2H﹢+2e→H2E（H﹢/H2）=0.00V

　　当有氧存在时，阴极反应如下：

　　O2+4H﹢+4e→2H2OE（O2）=1.23V

　　O2+2H2O+4e→4OH﹣E（O2/OH﹣）=0.41V

　　它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。

作用于电镀废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。

本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前电镀废水的处理带来了新的生机。

　　机械处理

　　机械（一级）处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的方法有两种，一般通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。

机械（一级）处理是所有污水处理工艺流程必备工程（尽管有时有些工艺流程省去初沉池），城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。

在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不推荐曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除;

在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。

另一种方法是应用化学处理，应用絮凝剂将用害的金属絮凝沉淀。

　　污水生化

　　污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。

日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。

生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）;

多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。

　　在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：

　　基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;

另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。

　　环境类影响因素主要有：

（1）温度。

温度对微生物的影响是很广泛的，尽管在高温环境（50℃～70℃）和低温环境（-5～0℃）中也活跃着某些类的细菌，但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。

在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好。

超出此范围，微生物的活性变差，生物反应过程就会受影响。

一般的，控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。

（2）菌胶团解体，处理效果急剧恶化。

　　（3）溶解氧。

对好氧生物反应来说，保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。

当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;

当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌（多数为丝状菌）还可能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。

一般的，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜，过高则增加能耗，经济上不合算。

　　在所有影响因素中，基质类因素和PH值决定于进水水质，对这些因素的控制，主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。

对一般城市污水而言，这些因素大都不会构成太大的影响，各参数基本能维持在适当范围内。

温度的变化与气候有关，对于万吨级的城市污水处理厂，特别是采用活性污泥工艺时，对温度的控制难以实施，在经济上和工程上都不是十分可行的。

　　因此，一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求，以达到处理目标。

因此，工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上，控制的主要任务就是采取合适的措施，克服外界因素对活性污泥系统的影响，使其能持续稳定地发挥作用。

　　实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取，而这又与处理工艺或处理目标密切相关。

　　前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重要的指示参数，它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况，运行管理方便，仪器、仪表的安装及维护也较简单，这也是近十年中国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。

　　三级处理

　　三级处理是对水的深度处理，它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒，然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

　　由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。

由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易腐败发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。

污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。

污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。

如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。

所以在实际的应用过程中，污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。

　　方法原理

　　常用的水处理方法有：

（一）沉淀物过滤法

（二）硬水软化法

　　（三）活性炭吸附法

　　（四）去离子法

　　（五）逆渗透法

　　（六）超过滤法

　　（七）蒸馏法

　　（八）紫外线消毒法

　　（九）生物化学法。

　　（十）混合离子交换法

　　排污标准

　　GB18918-2002是《城镇污水处理厂污染物排放标准》，而GB8978-1996是《污水综合排放标准》，两者是不同的概念，两者都有各自的针对对象，两者是不可以混用的。

　　《污水综合排放标准》最新的标准国家还没有出台，国家污水综合排放标准用的还是GB8978-1996。

　　纳米晶技术是派斯软水机独有的水软化技术，根据中立的实验室检测，除垢率达99.6%，达到完美的软化水的效果，比以前所知的任何一种类型的软水机效果都要优异。

同时也是在无化学添加成分的情况下，被证明非常有效的软水机。

纳米晶的技术原理是TAC（TemplateAssistedCrys-tallization）技术，即离子晶体化，利用纳米晶聚合球体表面晶核产生的高能量把水中的钙、镁、碳酸氢根等离子打包成纳米级的晶体，当这种晶体长到2纳米左右时自动脱落到水中，水中没有了钙、镁、碳酸氢根离子也就不会在有水垢产生。

　　沉淀过滤

　　沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。

这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。

这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器（filter）以清除体积较大的杂质。

　　滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器（如石英沙等）或膜状滤器等。

只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。

对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。

如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。

人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。

因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。

　　沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。

　　硬水软化

　　硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，以此来降低水源内之钙镁离子的浓度。

其软化的反应式如下：

　　Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1

　　Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1

　　式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。

　　树脂基质（resinmatrix）内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原（regeneration）的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下：

　　Ca-EX2+2Na+（浓盐水）→2Na-EX+Ca2+

　　Mg-EX2+2Na+（浓盐水）→2Na-EX+Mg2+

　　如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时病人也容易得到硬水症候群。

硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。

　　另一个值得注意问题的是高血钠症，因为透析用水的软化与再还原过程是*计时器来控制，正常情况还原作用大多发生在半夜，这是*阀门在控制，如果发生故障，大量盐水就会涌进水源，进而造成病人的高血钠症。

全自动钠离子交换器采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。

　　当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。

　　去离子法

　　去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。

在这使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。

阳离子交换树脂利用氢离子（H+）来交换阳离子;

而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子（OH-）来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水，其反应方程式如下：

　　M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1

　　A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1

　　上式中的的M+x表阳离子，x表电价数，M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换，A-z则表阴离子，z表电价数，A-z与阴离子交换树脂结合後，释放出OH-离子。

H+离子与OH-离子结合後即成中性的水。

　　这些树脂之吸附能力耗尽之後也需要再还原，阳离子交换树脂需要强酸来还原;

相反的，阴离子则需要强碱来还原。

阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附力有所差异，它们的强弱程度及相对关系如下：

　　Ba2+>

Pb2+>

Sr2+>

Ca2+>

Ni2+>

Cd2+>

CU2+>

Co2+>

Zn2+>

Mg2+>

Ag1+>

Cs1+>

K1+>

NH41+>

Na1+>

H1+

　　阴离子交换树脂与各阴离子的亲合力强度如下：

　　S02-4+>

I->

NO3->

NO2->

Cl->

HCO3->

OH->

F-

　　如果阴离子交换树脂消耗殆尽而没有还原，则吸附力最弱的氟就会逐渐出现在透析用水中，造成软骨病，骨质疏松症及其它骨病变;

如果阳离子交换树脂消耗尽了，氢离子也会出现在透析用水之中，造成水质酸性的增加，所以去离子功能是否有效，需要时常监视。

一般是*水质的电阻系数（resistivity）或传导度（conductivity）来判断。

去离子法所使用的离子交换树脂同样也会造成细菌的繁殖引起菌血症，这是值得注意的一点。

　　反渗透法

　　反渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。

要了解"

反渗透"

原理之前，要先解释"

渗透（osmosis）的观念。

所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。

　　在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作"

渗透压（osmoticpressure）"

，如果施加的力量大於渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一侧，这种现象就叫作"

。

　　反渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对於单价离子（monovalentions）的排除率（rejectionrate）可达90%-98%，而双价离子（divalentions）可达95%-99%左右（可以防止分子量大於200道尔敦的物质通过）。

　　反渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜（cellulosic），芳香族聚酝胺类（aromaticpolyaes），polyie或polyfuranes等，至於它的结构形状有螺旋型（spiralwound），空心纤维型（hollowfiber）及管状型（tubular）等。

至於这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高，但在碱性的条件下（pH≥8.0）或细菌存在的状况下，使用寿命会缩短。

polyae的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。

　　如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积，例如钙，镁，铁等离子，造成反渗透功能的下降;

有些膜（如polyae）容易被氯与氯氨所破坏，因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。

反渗透虽然价钱较高，因为一般反渗透膜的孔径约在l0A以下，它可以排除细菌，病毒及热原甚至各种溶解性离子等，所以在准备血液透析析释用水最好准备这一道步骤。

　　反渗透系统的调试工作显得尤为重要。

我们可以从以下几个方面来掌握：

　　运行条件、运行前准备、试车运行、分离流程。

　　反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：

　　①一级一段法这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工业应用较少。

另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不断提高，因此产水量大，但产水水