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为什么说工业处理废水一般是物理,化学,生物等多种处理
上传时间:2021-03-18 09:54:45
 

 

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。

 

我国城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)

 

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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COD 主要来源于废水中的有机物。COD 的去除主要是由于“活性污泥中的微生物在有氧条件下以废水中的有机物作为碳源供能”,最后转化为水和二氧化碳等物质。

TN 的去除比较有趣,主要涉及到如下两个生化反应:

其中,硝化需在有氧环境下进行,脱硝需要在厌氧环境下进行。因此为了能够同时满足去除硝酸盐和氨氮的需求,常将活性污泥反应池设计为如下的形式:

 

 

 

 

<p style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; clear: both; min-height: 1em; color: rgb(51, 51, 51); font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 15px;="" letter-spacing:="" 2px;="" text-align:="" justify;="" box-sizing:="" border-box="" !important;="" overflow-wrap:="" break-word="" !important;"="">实际上这里列出的方法只是最为基本的单元操作。随着污染物种类的增多,各种针对不同新型污染物的新工艺也十分多,例如:MBR、Bio-P、SBR 工艺等。