水处理.docx

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水处理

水处理设备英文：

watertreatment

　　简单讲，“水处理”便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。

是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。

　　由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。

　　常说的水处理包括：

污水处理和饮用水处理两种。

经常用到的水处理药剂有：

聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各种滤料等。

水处理的效果可以通过水质标准衡量。

基本概念

　　为达到成品水（生活或生产的用水和作为最后处置的废水）的水质要求而对原料水（原水）的加工过程。

　　1.加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；

　　2.加工废水时，则称废水处理。

废水处理的目的是为废水的排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水处置、废水再用）。

　　在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。

水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置（见污泥处理和处置），有时还有废气的处理和排放问题。

水的处理方法可以概括为三种方式：

①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分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（图1）。

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。

相关概念

　　瑞仕莱斯水处理科技

　　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。

水的处理方法可以概括为三种方式：

①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分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。

软化水处理:

用化学"树脂"处理,如硬水软化.

　　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。

现在，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

　　a.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。

　　b.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。

水处理工艺

　　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。

机械处理工段

　　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。

污水生化处理

　　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：

　　一、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。

　　二、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）PH值。

活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长，严重时会使污泥絮体遭到破坏，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，这也是近十年我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，现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。

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