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污廢水處理基本方法

污廢水處理的原則是將污廢水中所含的各種污染物質(zhì)與水分分離或加以分解，使其變質(zhì)而失去污染物質(zhì)的特性。因此，要想了解污廢水處理方法的概況，就必須了解污染物質(zhì)是以何種形態(tài)在水中存在以及它們的物理化學(xué)性質(zhì)。一般，污染物質(zhì)可分三種形態(tài)，即：懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、溶解性物質(zhì)。但嚴(yán)格劃分很困難，通常是根據(jù)污染物質(zhì)粒徑的大小來劃分。懸浮物粒徑為1~100μm，膠體粒徑為1nm~1μm，溶解性物質(zhì)粒徑小于1 nm。

污廢水處理時，污染物質(zhì)粒徑大小的差異，對處理難易有很大的影響。一般來說易處理的是懸浮物，而粒徑較小的膠體和溶解性物質(zhì)比較難處理。也就是說，懸浮物易通過沉淀、過濾與水分離，而膠體物質(zhì)和溶解性物質(zhì)則必須利用特殊的物質(zhì)使之凝聚或通過化學(xué)反應(yīng)使其增大到懸浮物的程度，再利用生物或特殊的膜，經(jīng)吸附、過濾與水分離。

污廢水處理的基本方法，就是采用各種技術(shù)手段，將污廢水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。

現(xiàn)代污廢水處理技術(shù)，按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。

1）物理處理法：利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。方法有：篩濾法、沉淀法、上浮法、氣浮法、過濾法和反滲透法等。

2）生物化學(xué)處理法：利用微生物代謝作用，使污廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)。主要方法可分為兩大類，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厭氧微生物作用的厭氧法（厭氧還原法）。前者廣泛用于處理城市污水及有機(jī)性生產(chǎn)污水，其中有活性污泥法和生物膜法兩種；后者多用于處理高濃度有機(jī)污水與污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，現(xiàn)在也開始用于處理城市污水與低濃度有機(jī)污水。

3）化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污廢水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)（包括懸浮的、溶解的、膠體的等）。主要方法有中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。上述兩種方法合并成為物理化學(xué)處理法。

除上述兩類生物處理法外，還有利用池塘和土壤處理的自然生物處理法。自然生物處理法又分為穩(wěn)定塘和土地處理兩種方法。穩(wěn)定塘又稱“生物塘”，是經(jīng)過人工適當(dāng)修整的土地，設(shè)圍堤和防滲層的污水塘，主要依靠自然生物凈化功能使污水得到凈化的一種污水生物處理技術(shù)。穩(wěn)定塘又分為好氧塘、厭氧塘、精度處理塘、曝氣塘等；土地處理是在人工控制條件下，將污水投配在土地上，通過土壤—植物，使污水得到凈化的一種污水處理的自然生物處理技術(shù)。土地處理法又可分為濕地、慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、污水灌溉等。

養(yǎng)殖廢水中的污染物是多種多樣的，往往需要采用幾種方法組合，才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

工藝特點

優(yōu)點

1、在好氧前去除bod，節(jié)能；

2、硝化前產(chǎn)生堿  度；

3、前缺氧具有選擇池的作用；

4、工藝過程簡單；

5、水力停留時間短；

6、污泥沉降性能好；

7、聚磷菌碳源豐富，除磷效果好。

不足之處

1、脫氮效果受內(nèi)循環(huán)比的影響；

2、可能存在諾卡氏菌的問題；

3、需要控制循環(huán)混合液的do；

4、如有硝化發(fā)生除磷效果會降低；

5、工藝靈活性差。

設(shè)備優(yōu)點

1、一體化養(yǎng)殖污水處理設(shè)備由一個或多個單元經(jīng)現(xiàn)場聯(lián)接組合而成，體積小、重量輕，易于運(yùn)輸，方便安  裝；

2、采用玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼防腐結(jié)構(gòu)，具有耐腐蝕、抗老化等優(yōu)良特征，使用壽命長達(dá)20年以上；

3、節(jié)省用地，不需要建房及采暖、保溫。最大限度地實現(xiàn)了設(shè)備的集成，減少占地面積；

4、無污染、無異味，減少二次污染；

5、不收污水量的限制，機(jī)動靈活，可單個使用，也可多個聯(lián)合使用。

6、整個處理設(shè)備配有自動控制單元和故障報警裝置，運(yùn)行安  全可靠，平時一般不需要專人管理，只需適時地對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，管理費用小。

生化處理

1）好氧處理技術(shù)

好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機(jī)物，同時合成自身細(xì)胞(活性污泥)。在好氧處理中，可生物降解的有機(jī)物終可被完全氧化為簡單的無機(jī)物。該方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥法、a/o及氧化溝等。采用好氧技術(shù)對畜禽廢水進(jìn)行生物處理，這方面研究的較多的是水解與sbr 結(jié)合的工藝。sbr工藝，即序批式活性污泥法，是基于傳統(tǒng)的系統(tǒng)改進(jìn)并發(fā)展起來的一種間歇式活性污泥工藝，它把污水處理構(gòu)筑物從空間系列轉(zhuǎn)化為時間系列，在同一構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等周期循環(huán)。sbr與水解方式結(jié)合處理畜禽廢水時，水解過程對codcr 有較高的去除率，sbr對總磷去除率為74.1％，高濃度氨氮去除率達(dá)97％以上。此外，其他好氧處理技術(shù)也逐漸應(yīng)用于畜禽廢水處理中，如間歇式排水延時曝氣(idea)、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)(cass)、間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(iceas) 。

2）厭氧處理技術(shù)

20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了厭氧接觸法工藝，此后隨著厭氧濾器af和上流式厭氧污泥床uasb的發(fā)明，推動了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的發(fā)展，并逐步應(yīng)用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點是造價低，占地少，能量需求低，還可以產(chǎn)生沼氣，而且處理過程不需要氧，不受傳氧能力的限制，因而具有較高的有機(jī)物負(fù)荷潛力，能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行有機(jī)物降解。

常用的方法有：完全混合式厭氧消化器（cstr）、厭氧接觸反應(yīng)器、厭氧濾池（af）、上流式厭氧污泥床（uasb）、厭氧流化床（afb）、升流式固體反應(yīng)器（usr）等。目前國內(nèi)養(yǎng)殖場廢水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應(yīng)器工藝。

3）自然處理技術(shù)

自然處理法是利用天然水體、土壤和生物的物理、化學(xué)與生物的綜合作用來凈化污水。其凈化機(jī)理主要包括過濾、截留、沉淀、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解、生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，分層多級截留、儲藏、利用和轉(zhuǎn)化營養(yǎng)物質(zhì)機(jī)制等。這類方法投資省、工藝簡單、動力消耗少，但凈化功能受自然條件的制約。自然處理的主要模式有氧化塘、土壤處理法、人工濕地處理法等。

氧化塘又稱為生物穩(wěn)定塘，是一種利用天然或人工整修的池塘進(jìn)行污水生物處理的構(gòu)筑物。其對污水的凈化過程和天然水體的自凈過程很相似，污水在塘內(nèi)停留時間長，有機(jī)污染物通過水中微生物的代謝活動而被降解，溶解氧則由藻類通過光合作用和塘面的復(fù)氧作用提供，亦可通過人工曝氣法提供。作為環(huán)境工程構(gòu)筑物，氧化塘主要用來降低水體的有機(jī)污染物，提高溶解氧的含量，并適當(dāng)去除水中的氮和磷，減輕水體富營養(yǎng)化的程度。

土壤處理法不同于季節(jié)性的污水灌溉，是常年性的污水處理方法。將污水施于土地上，利用土壤—微生物—植物組成的生態(tài)系統(tǒng)對廢水中的污染物進(jìn)行一系列物理的、化學(xué)的和生物凈化過程，使廢水的水質(zhì)得到凈化，并通過系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現(xiàn)廢水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。

人工濕地可通過沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷和重金屬等。由于自然處理法投資少，運(yùn)行費用低，在有足夠土地可利用的條件下，它是一種較為經(jīng)濟(jì)的處理方法，特別適宜于小型畜禽養(yǎng)殖場的廢水處理。

4）混合處理法

上述的自然處理法、厭氧法、好氧法用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水各有優(yōu)缺點和適用范圍，為了取長補(bǔ)短，獲得良好穩(wěn)定的出水水質(zhì)，實際應(yīng)用中加入其他處理單元。混合處理就是根據(jù)畜禽廢水的多少和具體情況，設(shè)計出由以上3種、或以它們?yōu)橹黧w并結(jié)合其他處理方法進(jìn)行優(yōu)化的組合共同處理畜禽廢水。這種方式能以較低的處理成本，取得較好的效果。

3、深度處理

   深度處理為進(jìn)一步處理生化處理未能去除的污染物的凈化過程。深度處理通常由以下處理單元優(yōu)化組合而成：混凝沉淀、膜技術(shù)等。

1）混凝沉淀法

   混凝沉淀法就是向廢水中投加混凝藥劑  ，使其中的膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集為數(shù)百微米以至數(shù)毫米的礬花，進(jìn)而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的廢水處理技術(shù)。

   常用的混凝劑  分為兩類，一類是無機(jī)鹽  類混凝劑  ，目前應(yīng)用***廣的是鐵系和鋁系金屬鹽  ，包括三氯  化鐵、硫suan亞鐵、硫suan鋁、聚合氯  化鋁（pac）和聚合硫suan鐵（pfs），還有碳suan鎂、活性硅suan、高嶺土、膨潤土等。另一類是有機(jī)高分子類混凝劑  ，分為陰離子型、陽離子型和非離子型。其中，以聚丙烯酰胺  （pam）應(yīng)用為普遍，其產(chǎn)量占高分子混凝劑  總產(chǎn)量的80％。聚丙烯酰胺  與常作為助凝劑  與其他混凝劑  一起使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺  的投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)。當(dāng)廢水濁度低時，宜先投加其他混凝劑  ，再投加聚丙烯酰胺  ，當(dāng)廢水濁度高時，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺  ，再投加其他混凝劑  。

2）膜分離技術(shù)