污水處理工藝一、二、三級超細致講解

城市污水處理技術(shù)作為環(huán)境學(xué)科的一個(gè)分支 ,就我國目前的狀況來(lái)看， 整體上已有了很大的進(jìn)步 ,但還落后于我國城市發(fā)展的水平。近些年來(lái)， 雖然研究 、開(kāi)發(fā)了一些設備和工藝 ，但總體上主要是借鑒和引進(jìn)國外的一些先進(jìn)工藝、經(jīng)驗和設備。以前運用較多和正在開(kāi)發(fā)、研究的城市化工廠(chǎng)污水通常為一級、二級 、三級處理工藝流程，下面和小七一起來(lái)看看吧。

1污水處理基本方法按處理方法的性質(zhì)分為：

1）物理方法：格柵過(guò)濾、沉淀法、浮選法、離心分離、膜分離法等

2）化學(xué)方法：混凝、化學(xué)沉淀、中和、萃取、氧化還原、電解等

3）生物方法：好氧、厭氧法

2按不同的處理程度和處理任務(wù)可分為：

1）一級處理：機械處理

2）二級處理：主體工藝為生化處理

3）三級處理：控制富營(yíng)養化和重新回用

3污水處理工藝流程

污水的一級處理

1.格柵

分類(lèi)：按形狀可分為平面格柵、曲面格柵；按柵條的間隙分為粗格柵、中格柵、細格柵。

工作原理：由一種獨特的耙齒廠(chǎng)裝配成一組回轉格柵鏈。在電機減速器的驅動(dòng)下，耙齒鏈進(jìn)行逆水流方向回轉運動(dòng)。耙齒鏈運轉到設備的上部時(shí)，由于槽輪和彎軌的導向，使每組耙齒之間產(chǎn)生相對自清運動(dòng)，絕大部分固體物質(zhì)靠重力落下，而另一部分則依靠清掃器的反向運動(dòng)把粘在耙齒上的雜物清掃干凈，這樣的原理。

2.沉砂池

作用:從污水中分離密度較大的無(wú)機顆粒，保護水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構筑物容積，提高污泥有機組分的含率，提高污泥作為肥料的價(jià)值。

種類(lèi)：平流式（重力式）沉砂池、曝氣式沉砂池

3.調節池

作用：為了保證后續處理構筑物或設備的正常運行，需對污水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調節；酸性污水和堿性污水在調節池內進(jìn)行混合，可達到中和的目的；短期排出的高溫污水也可用調節的辦法來(lái)平衡水溫。

4.沉淀池

常見(jiàn)的幾種沉淀池類(lèi)型：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜流式沉淀池

幾種沉淀池比較：

（1）平流式池：構造簡(jiǎn)單，沉淀效果較好，但占地面積較大，排泥存在的問(wèn)題較多，目前大、中、小型污水處理廠(chǎng)均有采用；

（2）豎流式池：占地面積小，排泥較方便，且便于管理，然而池深過(guò)大，施工困難，造價(jià)高，因此一般僅適用于中小型污水處理廠(chǎng)使用；

（3）輻流式池：最適宜于大型水處理廠(chǎng)采用，有定型的排泥機械，運行效果較好，但要求較高的施工質(zhì)量和管理水平；

（4）斜流式池：主要適用于初沉池，在給水處理中應用較廣，沉淀效率高，停留時(shí)間短，占地少，缺點(diǎn)是容易滋生藻類(lèi)等，排泥困難、易堵塞，維護不便。

（5）氣浮：

作用：氣浮法又稱(chēng)為浮選法，它是在污水中通入空氣，產(chǎn)生微小氣泡作為載體，使污水中的乳化油、微小懸浮物等污染物黏附在氣泡上。利用氣泡的浮升作用上浮到水面，通過(guò)收集水面上的泡沫或浮渣達到分離雜質(zhì)、凈化污水的目的。

污水的二級處理

1.污水的二級處理又稱(chēng)為生物處理

污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉化功能，以污水的有機物(少數以無(wú)機物)作為微生物的營(yíng)養物質(zhì)，采取一定的人工措施，創(chuàng )造一種可控制的環(huán)境，通過(guò)微生物的代謝作用，使污水中的污染物質(zhì)被降解、轉化，污水得以?xún)艋��?/p>

（1）污水生物處理分類(lèi):好氧生物處理、厭（兼）氧生物處理

對于好氧生物處理中的傳統活性污泥法、氧化溝、序批式活性污泥法統稱(chēng)為活性污泥法；其中生物濾池、生物轉盤(pán)、流化床、氣提式反應器（ABS）統稱(chēng)為生物膜法。

2.活性污泥法工藝流程其中工藝有：

（1）傳統的SBR法：SBR工藝即間歇活性污泥法，它由一個(gè)或多個(gè)曝氣反應池組成，污水分批進(jìn)入池中，經(jīng)活性污泥凈化后 ,上清液排出池外即完成一個(gè)運行周期。每個(gè)工作周期順序完成進(jìn)水 、反應 、沉淀 、排放 4 個(gè)工藝過(guò)程。

SBR工藝的特點(diǎn)是具有一定的調節均化功能，可緩解進(jìn)水水質(zhì)、水量波動(dòng)對系統帶來(lái)的不穩定性。工藝處理簡(jiǎn)單，處理構筑物少，曝氣反應池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統，且污泥量少，易于脫水，控制一定的工藝條件可達到較好的除磷效果，但也存在自動(dòng)控制和連續在線(xiàn)分析儀器儀表要求高的缺點(diǎn)。

（2）CASS工藝：CASS工藝是一種連續進(jìn)水式SBR曝氣系統,不僅具有SBR工藝簡(jiǎn)單可靠、運行方式靈活、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實(shí)現于CASS池通過(guò)隔墻將反應池分為功能不同的區域 ,在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同 ,各池中的生物也不相同。整個(gè)過(guò)程實(shí)現了連續進(jìn)、出水。同時(shí)在傳統的SBR池前或池中設置了選擇器及厭氧區 , 提高了除磷脫氮效果(見(jiàn)圖2) 。

（3）MSBR 法：MSBR工藝是20世紀80，年代初期發(fā)展起來(lái)的污水處理工藝 ，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和發(fā)展，目前最新的工藝是第三代工藝，其工作原理如圖3所示。

（4）UNITANK 系統

SEGHERS 公司提出的 UNITANK 系統是 SBR法的又一種變形和發(fā)展，它集合了 SBR 和傳統活性污泥法的優(yōu)點(diǎn) , 一體化設計 , 不僅具有SBR系統的主要特點(diǎn) , 還可以像傳統活性污泥法那樣在恒定水位下連續運行 。

UNITANK 系統的特點(diǎn)是構筑物結構緊湊 ,一體化 。可根據好氧過(guò)程的 DO 檢測與缺氧和厭氧過(guò)程的ORP在線(xiàn)檢測 ,通過(guò)改變供氣量 , 切換進(jìn)出水閥門(mén) ,改變好氧 、缺氧及厭氧的反應時(shí)間等 , 高水平地實(shí)現系統的時(shí)間和空間控制 ,高效地去除污水中的有機物及脫氮除磷 ,且水力負荷穩定 。

交替改變進(jìn)水點(diǎn) ,可以相應改善系統各段的污泥負荷 ,進(jìn)而改善污泥的沉降性能( 見(jiàn)圖4)。脫氮除磷過(guò)程更能通過(guò)抑制絲狀菌生長(cháng)來(lái)控制污泥膨脹。3 個(gè)池可以被完全加蓋封閉或建在地下，廢氣可以收集處理，既有利于布置 、保溫，又避免系統對周?chē)�環(huán)境產(chǎn)生不良影響( 見(jiàn)圖 5) 。

目前,我國石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區污水處理廠(chǎng)日處理污水 10 萬(wàn)t ,就是采用的該工藝 。

（5）AB法是吸附－生物降解工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由德國亞琛工業(yè)大學(xué)（Aachen）賓克（Bohnke）教授于20世紀70年代中期開(kāi)創(chuàng )。該工藝于80 年代初應用于工程實(shí)踐。

目前, 國內已有多家城市污水處理廠(chǎng)采用了AB 法工藝。與傳統活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未設初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級處理系統；B段由曝氣池和二次沉淀池組成；A、B兩段各自擁有獨立的污泥回流系統，兩段完全分開(kāi)，各自由獨特的微生物群體，有利于功能的穩定。

AB法工藝：

其他其他SBR演變工藝：ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝

3.生物膜法：

好氧生物膜法是根據土壤自?xún)舻脑�理發(fā)展起來(lái)的。從好氧微生物對有機物降解過(guò)程的基本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，兩者主要不同在于活性污泥法是靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著(zhù)的活性污泥來(lái)分解有機物的，而生物膜法則是主要依靠固著(zhù)于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機物。

（1）厭氧生物處理的機理

可分為四個(gè)階段：水解階段、酸化階段(也叫發(fā)酵階段)、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。

• 水解階段：水解細菌將不溶性有機物轉變成可溶性有機物,將高分子溶性有機物轉變成小分子有機物(通過(guò)細菌胞外酶作用)
• 酸化階段：水解階段產(chǎn)生的小分子水解產(chǎn)物在酸化菌的細胞內轉化為更簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細胞外,這一階段的主要產(chǎn)物有VFA、醇類(lèi)、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時(shí)，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細胞物質(zhì)。
• 產(chǎn)乙酸階段：在此階段，酸化階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉化為乙酸、H2、碳酸等以及新的細胞物質(zhì)。
• 產(chǎn)甲烷階段：在此階段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為CH4、CO2和新的細胞物質(zhì)。

三級處理工藝

近年來(lái), 我國已經(jīng)開(kāi)始重視三級處理工藝的研究開(kāi)發(fā)，目前用得比較多的三級處理工藝可以分為常規工藝、MBR 技術(shù)和LM深度處理技術(shù)。

1.常規工藝

常規的三級處理工藝是在生物處理之后增加混

凝、過(guò)濾、消毒等常規處理過(guò)程 ,有砂濾、膜濾、反滲

透、UV 消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來(lái)說(shuō)這些處理

方式單位水處理成本比較低, 在經(jīng)濟上比較可行。

2.MBR技術(shù)

MBR 技術(shù)又稱(chēng)為膜生物反應器技術(shù),利用了膜分離的選擇性和高效性,同時(shí)又利用了生物處理工程的有效性和徹底性,將水中的有害物質(zhì)最大限度地除去。MBR 工藝的特點(diǎn)是用膜分離系統代替了普通活性污泥法中的二沉池, 減少了傳統工藝大部分的處理單位 ,節省了大量投資,而且耗能和一般傳統的水處理工藝相近。污水在處理設備中的停留時(shí)間短，對COD，NH3-N 的去除率極高 ,出水水質(zhì)達到了生活雜用水水質(zhì)的標準。

3.LM 深度處理工藝

LM深度處理工藝是一種全新的生態(tài)處理工藝 ,在厭氧池加好氧池的基礎上加入了改進(jìn)的曝氣氧化塘和高效濕地兩個(gè)深度處理單元, 使出水水質(zhì)達到了生活雜用水的標準。其工藝流程是: 生物厭氧池—封閉好氧池—開(kāi)放好氧池—澄清池—人工濕地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接觸氧化池和生態(tài)氧化槽代替封閉好氧池和開(kāi)放好氧池。LM 深度處理工藝的特點(diǎn)是剩余污泥少、運行費用低、管理方便,還具有美化景觀(guān)的功能，該方法和其他水處理工藝相比比較經(jīng)濟。

4.運用狀況及其發(fā)展趨勢

目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規處理工藝較多, 現階段 MBR方法也有了廣泛運用, 比如在北京長(cháng)安街生活小區的回用水處理。

就我國目前的實(shí)際情況來(lái)看 ,由于常規工藝處理比較方便 ,且應用技術(shù)也較成熟, 一般在選取工藝時(shí)仍選用常規處理工藝。國內外目前廣泛研究的主要是通過(guò)微濾和反滲透技術(shù)來(lái)處理二級處理后的污水, 以達到回用水的標準,圖 10 是該處理工藝流程的典型例子。濕地系統在國外有著(zhù)廣泛的應用 ,目前我國也開(kāi)始了這方面的研究工作 。由于我國環(huán)境污染加劇，淡水資源巨減,相信三級處理工藝必將越來(lái)越受到重視。