正解:由于废水中存在的污染物种类较多,凭借一种方法往往是不够的。只有理化生多种处理方法相结合才能使出水质量符合标准。
1 为什么我们需要不同的水处理方法?
废水中的污染物千奇百怪。街道上的泥沙,家庭里的油脂、排泄物,工厂的工艺废液等都可能出现在废水中。不同的污染物类型对应着不同指标。例如污水中的油脂、有机物质影响 COD(化学需氧量);不溶性悬浮固体颗粒影响着 SS;氮磷等营养元素影响着 TN、TP、 NO3-N 等。
我们的废水排放国家标准,对这些污染物都有着极为严格的要求。化学方法很难除去污水中的油脂、物理方法很难除去氮磷等会导致水体富营养化的污染物、生物方法很难除去悬浮的固体颗粒。因此,现今废水处理都是通过多种方法相结合来实现最终目的。
污水处理厂有不同的操作单元来除去上述的这些污染物。只有这些单元相互配合才能较完整地去除污水中的不同污染物。
2 常见的废水处理方法有哪些?
下图展示了某个污水处理厂的工艺流程图(再下一张图为简易版)。
废水从下部,经由泵站被泵入整个体系。废水先经过了物理筛分除去大固体杂质;再经过沉砂池,除去泥沙等小型固体颗粒;之后进行一次沉降,除去易沉降的固体颗粒。到目前为止所进行的都为物理分离方法。之后,经初步处理的废水会进入活性淤泥池,经曝气及厌氧处理后,淤泥中的各类微生物会吸收降解废水中的有机污染物、氨氮等。经微生物处理后,依据要求不同,会选择性的使用沉淀剂、絮凝剂,进一步去除水中的悬浮杂质、磷等污染物。最后经澄清池沉降分离,得到污染较小的废水。
上图可能比较难看懂,下图更为直观。没有相关背景的人可以看下图。由于不同污水处理厂工艺的不同,具体单元设置可能有些许区别,但原理都是相近的。
最传统的污水处理厂需要包括至少以下六个操作环节。每个操作环节能够去除的污染物以及对应的工作原理也列在了下表。
接下来几节,我们就分别按照物理、化学、生物的顺序,各举一个例子来简要介绍一下废水处理方法的原理。
3 物理:沉降
沉降的原理十分简单,就是利用固体颗粒与水的密度差,使得固体颗粒在水相中不断下沉。这个过程有两个重要的操作参数:沉降速度及废水的流动速度。我们需要满足固体颗粒能够在废水流经沉降池过程内,尽可能多的被沉降。
上图是一个简单的沉淀池示意图。固体颗粒沉降后会汇集到左下漏斗状部分,形成淤泥。淤泥可以通过进一步的处理制成沼气及其他资源。沉降后的废水则通过右边的挡板流入下一个单元。