水處理的任務(wù)是通過(guò)各種方法和技術(shù)措施將污水中含有的各種形式的污染物分離出來(lái),分解成無(wú)害穩定的物質(zhì),使污水得到現有的污水處理技術(shù),根據其作用原理和去除的對象分為物理法、化學(xué)法、生物法等。
一,物理法
污水物理處理法利用物理作用,分離污水中主要浮游狀態(tài)的污染物,處理中不產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì),物理法處理技術(shù)如下
(1)沉淀(重力分離)
污水流入池內,由于流速降低,污水中的固體物質(zhì)在重力作用下沉淀,固體物質(zhì)與水分離,該技術(shù)分離效果好,簡(jiǎn)單,應用廣泛,如污水處理廠(chǎng)的沉淀池和沉淀池。沉淀池主要去除污水中密度高的固體粒子,沉淀池主要用于去除污水中大量粒子狀的浮游固體。
(2)篩選(截流)
利用篩選介質(zhì)切斷污水中的懸浮物。屬于篩選處理的設備有格柵、微過(guò)濾器、砂過(guò)濾器、真空過(guò)濾器、過(guò)濾器(后兩種多用于污泥脫水)等。
(3)氣浮。
對于一些相對密度接近水的微粒,由于其自重難以在水中沉降或浮起,可以采用氣浮裝置進(jìn)行處理。
將空氣注入污水中,污水中密度接近水的微粒狀污染物附著(zhù)在氣泡上,隨著(zhù)氣泡上升到水面,形成泡沫浮渣進(jìn)行去除。根據空氣注入方式的不同,氣浮處理設備有加壓溶解氣浮法、葉輪氣浮法、射流氣浮法等。為了提高氣浮效果,有時(shí)需要向污水中投入凝結劑。
(4)離心和旋流分離。
使含有懸浮固體或乳化油的污水在設備中高速旋轉。由于懸浮固體和廢水質(zhì)量不同,離心力也不同。高質(zhì)量的懸浮固體被拋向污水外側,使懸浮固體和污水通過(guò)各自的出口排出設備,從而凈化污水。
二,化學(xué)法。
水的化學(xué)處理方法是向污水中添加化學(xué)物質(zhì),利用化學(xué)反應分離回收污水中的污染物,使其轉化為無(wú)害物質(zhì)?;瘜W(xué)處理方法如下:
(1)凝結法。
凝結法是將一定量的藥劑投入污水中,經(jīng)過(guò)脫穩、架橋等反應過(guò)程,使污染物凝結沉降。
水中膠體狀態(tài)的污染物通常帶有負電荷,膠體粒子之間相互排斥形成穩定的混合液,如果水中帶有相反電荷的電介質(zhì)(即混凝劑),污水中的膠體粒子就會(huì )變成電中性,在分子引力的作用下凝聚成大粒子下沉。
該方法用于含油廢水、染色廢水、洗毛廢水等的處理,可單獨使用,也可與其它方法配合使用,一般用于預處理、中間處理和深度處理。
常用的混凝劑有硫酸鋁、堿氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵等。
(2)中和法。
用化學(xué)方法去除污水中過(guò)量的酸堿,使其酸堿度達到中性,稱(chēng)為中和法。
處理酸性污水以堿為中和劑,處理含堿性污水以酸為中和劑,也可吹入含CO2的煙氣中和。
酸性或堿性均指無(wú)機酸和無(wú)機堿,一般應遵循以廢治廢的原則,也可采用藥劑中和處理,可連續或間歇。
(3)氧化還原法。
廢水中溶解的有機和無(wú)機污染物在添加氧化劑和還原劑后會(huì )因電子遷移而氧化還原,形成無(wú)害物質(zhì)。常用的氧化劑有空氣中的氧、漂白粉、臭氧、二氧化氯、氯等。氧化法主要用于處理含酚和氰廢水。
常用的還原劑有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等。還原方法主要用于處理含鉻和汞廢水。
(4)電解方法。
將電極插入廢水中并通過(guò)電流,然后在陰極板上接收電子,將電子放在陽(yáng)極板上。電解水時(shí),陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,陰極產(chǎn)生氫氣。以上綜合過(guò)程使陽(yáng)極氧化,還原陰極。
(5)吸附方法。
吸附處理主要利用固體物質(zhì)表面對污水中污染物的吸附,可分為物理吸附、化學(xué)吸附和生物吸附。
物理吸附是吸附劑和吸附質(zhì)在分子力的作用下產(chǎn)生的,不化學(xué),而化學(xué)吸附是吸附劑和吸附質(zhì)在化學(xué)鍵力的作用下產(chǎn)生的,所以化學(xué)吸附有很強的選擇性。污水處理中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、焦炭等。
(6)化學(xué)沉淀法。
將某種化學(xué)藥劑投入污水中,使其與某些溶解物發(fā)生反應,產(chǎn)生難溶鹽沉淀,用于處理含有重金屬離子的工業(yè)廢水。
(7)離子交換方法。
廣泛應用于污水處理中,所用的離子交換劑分為無(wú)機離子交換樹(shù)脂和有機離子交換樹(shù)脂。采用離子交換法處理污水時(shí),必須考慮樹(shù)脂的選擇性。樹(shù)脂對各種粒子的交換能力不同,主要取決于各種離子對樹(shù)脂的親和力,也稱(chēng)為選擇性尺寸,也考慮樹(shù)脂的再生方法。
(8)膜分離法。
通過(guò)一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子技術(shù),統稱(chēng)為膜分離法,包括滲析、電滲析、超濾、反滲透等。
電滲析法主要用于水的脫鹽、一些金屬離子的回收等。反滲透和超濾都屬于膜分離法,但本質(zhì)上是不同的。反滲透主要是膜表面化學(xué)性質(zhì)的作用。它分離的溶質(zhì)粒徑小,除鹽率高,工作壓力大;超濾材料和反滲透可以相同,但超濾是分離溶質(zhì)粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。
三,生物法。
水的生物處理方法是利用微生物的新陳代謝功能,降解和轉化污水中溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物,使污水凈化。
生物學(xué)處理可以分為好氧法和厭氧法兩種。前一種處理效率高,效果好,應用廣泛,是生物處理的主要方法。生物學(xué)處理工藝有以下幾種:
(1)活性污泥法。
它是目前應用最廣泛的生物處理技術(shù)。將空氣連續鼓入大量溶解有機污染物的污水中。過(guò)了一段時(shí)間,水中形成了大量好氧微生物絮凝物(活性污泥絮凝物)?;钚晕勰嗫梢晕剿械挠袡C物。生活在活性污泥上的微生物以有機物為食物,獲得能量,不斷生長(cháng)和增殖。有機物被分解和去除,污水被凈化。
(2)生物膜法。
使污水連續流經(jīng)固體填料,在填料上形成污泥垢狀的生物膜,在生物膜上繁殖大量微生物,吸附和分解水中的有機污染物,起到與活性污泥相同的污水凈化作用。從填料中脫落死亡的生物膜與污水池一起,在沉淀池中清潔凈化生物膜的方法有生物濾池、生物轉盤(pán)、生物接觸氧化池、生物流化床等處理結構。
(3)厭氧生物處理。
利用兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下分解有機污染物,主要用于處理高濃度難分解的有機工業(yè)廢水和有機污泥。主要結構是消化池,近年來(lái)在該領(lǐng)域發(fā)展很大,開(kāi)創(chuàng )了厭氧過(guò)濾器、厭氧轉盤(pán)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床等一系列新型高效厭氧處理結構,該方法能耗低,能產(chǎn)生能量,污泥產(chǎn)量小。
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