污水處理流程

污水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質(zhì)去除殆盡，一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。

按污水的處理程度劃分，污水處理可分為一級、二級和三級（深度）處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質(zhì)，物理處理法中的大部分用作一級處理。經(jīng)一級處理后的污水，BOD只能去除30％左右，仍不宜排放，還必須進(jìn)行二級處理，因此針對二級處理來說，一級處理又屬于預(yù)處理。二級處理的主要任務(wù)，是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)（即BOD物質(zhì)），常采用生物法，去除率（BOD）可達(dá)90％以上，處理后水中的BOD5含量可降至20～30mg/L，一般污水均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但經(jīng)二級處理后的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機(jī)污染物和氮、磷等無機(jī)鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復(fù)用為目的而在二級處理工藝后增設(shè)的處理工藝或系統(tǒng)，其目的是進(jìn)一步去除廢水中的懸浮物質(zhì)、無機(jī)鹽類及其他污染物質(zhì)。污水復(fù)用的范圍很廣，從工業(yè)上的復(fù)用到充作飲用水，對復(fù)用水水質(zhì)的要求也不盡相同，一般根據(jù)水的復(fù)用用途而組合三級處理工藝，常用的有生物脫氮法、混凝沉淀法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。

污水處理流程的組合，一般應(yīng)遵循先易后難，先簡后繁的規(guī)律，即首先去除大塊垃圾及漂浮物質(zhì)，然后再依次去除懸浮固體、膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。亦即，首先使用物理法，然后再使用化學(xué)法和生物法。

對于某種污水，采取由哪幾種處理方法組成的處理系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，排放水體的具體規(guī)定，并通過調(diào)查、研究和經(jīng)濟(jì)比較后決定，必要時還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定的科學(xué)試驗(yàn)。調(diào)查研究和科學(xué)試驗(yàn)是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。

（一）城市污水處理的典型流程

以去除污水中的BOD物質(zhì)為主要對象的，一般其處理系統(tǒng)的核心是生物處理設(shè)備（包括二次沉淀池），處理流程如圖6－1所示。污水先經(jīng)格柵、沉砂池，除去較大的懸浮物質(zhì)及砂粒雜質(zhì)，然后進(jìn)入初次沉淀池，去除呈懸浮狀的污染物后進(jìn)入生物處理構(gòu)筑物（或采用活性污泥曝氣池或采用生物膜構(gòu)筑物）處理，使污水中的有機(jī)污染物在好氧微生物的作用下氧化分解，生物處理構(gòu)造物的出水進(jìn)入二次沉淀池進(jìn)行泥水分離，澄清的水排出二沉池后再經(jīng)消毒直接排放；二沉池排放出的剩余污泥再經(jīng)濃縮、污泥消化、脫水后進(jìn)行污泥綜合利用；污泥消化過程產(chǎn)生的沼氣可回收利用，用作熱源能源或沼氣發(fā)電。

以去除污水中BOD的同時達(dá)到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解（酸化）-好氧生物處理工藝，A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝，如圖6－2所示。

（二）煉油廠廢水處理的典型流程

煉油廠廢水處理的典型流程如圖6－3所示。

三、污泥處理、利用與處置

污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然產(chǎn)物。在城市污水和工業(yè)廢水處理過程中，產(chǎn)生很多沉淀物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的，如沉砂池中的沉渣，初沉池中沉淀物，隔油池和浮選池中的渣渣等；有的是在處理過程中產(chǎn)生的，如化學(xué)沉淀污泥與生物化學(xué)法產(chǎn)生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠，產(chǎn)生的污泥量約占處理污水量的0.3％～5％（含水率以97％計(jì)）。如進(jìn)行深度處理，污泥量還可增加0.5～1.0倍。污泥的成分非常復(fù)雜，不僅含有很多有毒物質(zhì)，如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等，也可能含有可利用的物質(zhì)如植物營養(yǎng)素、氮、磷、鉀、有機(jī)物等。這些污泥若不加妥善處理，就會造成二次污染。所以污泥在排入環(huán)境前必須進(jìn)行處理，使有毒物質(zhì)得到及時處理，有用物質(zhì)得到充分利用。一般污泥處理的費(fèi)用約占全污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的20％～50％。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。

污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。

（一）污泥的脫水與干化

從二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高達(dá)99％～99.5％，污泥體體積大，在堆放及輸送方面都不方便，所以污泥的脫水、干化是當(dāng)前污泥處理方法中較為主要的方法。

二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在濃縮池中靜止沉降，使泥水分離。污泥在濃縮池內(nèi)靜止停留12～24小時，可使含水率從99％降至97％，體積縮小為原污泥體積的1/3。

污泥進(jìn)行自然干化（或稱曬泥）是借助于滲透、蒸發(fā)與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75％左右，使污泥體積縮小許多倍。污泥機(jī)械脫水是以過濾介質(zhì)（一種多孔性物質(zhì)）兩面的壓力差作為推動力，污泥中的水分被強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)（稱濾液），固體顆粒被截留在介質(zhì)上（稱濾并），從而達(dá)到脫水的目的。常采用的脫水機(jī)械有真空過濾脫水（真空轉(zhuǎn)鼓、真空吸濾）、壓濾脫水機(jī)（板框壓濾機(jī)、滾壓帶式過濾機(jī)）、離心脫水機(jī)等，一般采用機(jī)械法脫水，污泥的含水率可降至70％～80％。

（二）污泥消化

1．污泥的厭氧消化

將污泥置于密閉的消化池中，利用厭氧微生物的作用，使有機(jī)物分解穩(wěn)定，這種有機(jī)物厭氧分解的過程稱為發(fā)酵。由于發(fā)酵的zui終產(chǎn)物是沼氣，污泥消化池又稱沼氣池。當(dāng)沼氣池溫度為30～35℃時，正常情況下1m3污泥可產(chǎn)生沼氣10～15m3，其中甲烷含量大約為50％左右。沼氣可用作燃料和作為制造CCl4等化工原料。

2．污泥好氧消化

利用好氧和兼氧菌，在污泥處理系統(tǒng)中曝氣供氧，微生物分解生物可降解的有機(jī)物（污泥）及細(xì)胞原生質(zhì)，并從中獲得能量。

近年來人們通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)污泥厭氧消化工藝的運(yùn)行管理要求高，比較復(fù)雜，而且處理構(gòu)筑物要求密閉、容積大、數(shù)量多而且復(fù)雜，所以認(rèn)為污泥厭氧消化法適用于大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設(shè)備簡單、運(yùn)行管理比較方便，但運(yùn)行能耗及費(fèi)用較大些，它適用于小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當(dāng)污泥受到工業(yè)廢水影響，進(jìn)行厭氧消化有困難時，也可采用好氧消化法。

3．污泥的zui終處理

對主要含有機(jī)物的污泥，經(jīng)過脫水及消化處理后，可用作農(nóng)田肥料。

脫水后的污泥，如需要進(jìn)一步降低其含水率時，可進(jìn)行干燥處理或加以焚燒。經(jīng)過干燥處理，污泥含水率可降至20％左右，便于運(yùn)輸，可作為肥料使用。當(dāng)污泥中含有有毒物質(zhì)不宜用作肥料時，應(yīng)采用焚燒法將污泥燒成灰燼，以作*的無害化處理，可用于填地或充作筑路材料使用。