汙水處理工藝及優缺點大總結（一）

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——汙水處理工藝及優缺點大總結。

一、汙水處理級別及工藝

1、汙水處理級別

汙水處理級別有一級處理（包括一級強化處理）、二級處理（包括二級強化處理） 和深度處理。

2、汙水處理工藝的組成

（1）物理處理工段

（2）生化處理工段

二、汙水處理工藝選擇的原則

1、工藝選擇的主要技術經濟指標包括：

（1）處理單位水量投資；

（2）削減單位汙染投資；

（3）處理單位水量電耗和成本；

（4）削減單位汙染物電耗和成本；

（5）占地麵積；

（6）運行性能可靠性；

（7）管理維護難易程度；

（8）總體環境效益等。

2、城市汙水處理工藝應根據處理規模、水質特征、受納水體的環境功能及當地的實際情況和要求，經全麵技術經濟比較後優選確定。

3、應切合實際地確定汙水進水水質，優化工藝設計參數，對汙水的現狀水質特征，汙染物構成必須進行詳細調查或測定，作出合理的分析預測，在水質構成複雜或特殊時，應進行汙水處理工藝的動態試驗，必要時應開展中試研究。

4、積極審慎地采用新工藝，對在國內首次應用的新工藝， 必須經過中試和生產性試驗，提供可靠的設計參數後再進行應用。

5、同一個汙水廠分期建設時，各階段應盡量采用同一種工藝，而且各階段的建設規模應盡量相同。

三、汙水處理方法

現代汙水處理方法主要分為物理處理法、化學處理法、物理化學處理法和生物處理法四類。

1、物理處理法

物理處理法是通過物理作用，以分離、回收汙水中不溶解的、呈懸浮狀的汙染物質（包括油膜和油珠），在處理過程中不改變其化學性質。常用的有過濾法、沉澱法、浮選法等。

（1）過濾法：利用過濾介質截流汙水中的懸浮物。過濾介質有篩網、紗布、粒物，常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。

A、格柵與篩網：在排水工程中，廢水通過下水道流人水處理廠，首先應經過斜置在渠道內的一組金屬製的呈縱向平行的框條（格柵）、穿孔板或過濾網（篩網），使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、細篩或濾料上。

a、格柵板

這一步屬廢水的預處理其目的在於回收有用物質；初步漫清廢水以利於以後的處理，減輕沉澱池或其他處理設備的負荷；保護抽水機械，以免受到顆粒物堵塞發生故障。

保護水泵和其他處理設備，格柵截留的效果主要取決於汙水水質和格柵空隙的大小。清渣方法有人工與機械兩種。柵渣應及時清理和處理。

b、篩網

篩網主要用於截留粒度在數毫米到數十毫米的細碎懸浮態雜物，如纖維、紙漿、藻類等，通常用金屬絲、化纖編織而成，或用穿孔鋼板，孔徑一般小於5mm，最小可為0.2mm。

篩網過濾裝置有轉鼓式、旋轉式、轉盤式、固定式振動斜篩等。不論何種結構，既要能截留汙物，又便於卸料及清理篩麵 。

B、粒狀介質過濾（又稱彤、濾、 驚料過濾）：廢水通過粒狀濾料（如石英砂）床層時，其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表麵和內部空隙中。

常用的過濾介質有石英砂、無煙煤和石榴石等。在過濾過程中濾料同時對懸浮物進行物理截留、沉降和吸附等作用。過濾的效果取決於濾料孔徑的大小、濾料層的厚度、 過濾速度及汙水的性質等因素。

當廢水自上而下流過粒狀濾料層時，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜， 並由它起主要的過濾作用。這種作用屬於阻力截留或篩濾作用。

廢水通過濾料層時，眾多的濾料表麵提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效麵積，形成無數的小 “沉澱池”，懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬於重力 沉降。

由於濾料具有巨大的表麵積，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常帶有表麵負電荷，能吸附帶正電荷的鐵、鋁等肢體，從而在濾料表麵形成帶正電荷的薄膜，並進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體，在砂粒上發生接觸絮凝。

（2）沉澱法：沉澱法是利用汙水中的懸浮物和水的相對密度不同的原理， 借助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。根據水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性（即彼此帖結聚團的能力）可分為四種：

A、分離沉降（或自由沉降）：在沉澱過程中，顆粒之間互不聚合，單獨進行沉降。顆位隻受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形狀、 尺寸、 質量均不改變，下降速度也不改變。

B、混凝沉澱（或稱作絮凝沉降）：混凝沉降是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體，然後采用重力沉降予以分離去除。混凝沉澱的特點是在沉澱過程中，顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體，因此顆粒的尺寸和質量均會隨深度的增加而增大，其沉速也隨深度 而增加。

常用的無機混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵及聚合鋁；常用的有機絮凝劑有聚丙烯酷膠等，還可采用助凝劑如水玻璃、石灰等 。

C、區域沉降（又稱擁擠沉降、成層沉降）：當廢水中懸浮物含量較高時，顆粒間的距離較小，其間的聚合力能使其集合成為一個整體，並一同下沉，而顆粒相互間的位置不發生變動，因此澄清水和混水間有一明顯的分界麵，逐漸向下移動，此類沉降稱為區域沉降。加高濁度水的沉澱池和二次沉澱池中的沉降（在沉降中後期）多屬此類。

D、壓縮沉澱：當懸浮液中的懸浮固體濃度很高時，顆粒互相接觸、擠壓，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的水被擠出，顆粒群體被壓縮。壓縮沉澱發生在沉澱池底部的汙泥鬥或汙泥濃縮池中，進行得很緩慢。依據水中懸浮性物質的性質不同，設有沉砂池和沉澱池兩種設備。

E、沉澱池

沉砂池用於除去水中砂粒、煤渣等相對密度較大的元機顆粒物。沉砂池一般設在汙水處理裝置前，以防止處理汙水的其他機械設備受到磨損。

沉澱池是利用重力的作用使懸浮性雜質與水分離。它可以分離直徑為20～100μ,m以上的顆粒。根據沉澱池內的水流方向，可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。

a、平流式沉澱池：廢水從池一端流人，按水平方向在池內流動，水中懸浮物逐漸沉向池底，澄清水從另一端溢出。

b、輻流式沉澱池：池子多為圓形，直徑較大，一般在20～30m以上，適用於大型水處理廠。原水經進水管進入中心筒後，通過筒壁上的孔口和外圍的環形穿孔擋板，沿徑向呈輻射狀流向沉澱池周邊。由於過水斷麵不斷增大，流速逐漸變小，顆粒沉降下來，澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。

c、豎流式沉澱池：截麵多為圓形，也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中，通過反射板的阻攔向四周分布於整個水平斷麵上，緩緩向上流動。沉速超過上升流速的顆粒則沉到汙泥鬥，澄清後的水由四周的埋口溢出池外。

在汙水處理與利用的方法中，沉澱（或上浮）法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理、汙水時，一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質，以減少生化處理時的負荷，而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理，進行泥水分離以保證出水水質。

（3）浮選法：將空氣通人汙水中，並以微小氣泡形式從水中析出成為載體，汙水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的汙染物質（如乳化油等）附在氣泡上，並隨氣泡上升到水麵，然後用機械的方法撇除，從而使汙水中的汙染物質得以從汙水中分離出來。

疏水性的物質易氣浮，而親水性的物質不易氣浮。因此有時為了提高氣浮效率，需向汙水中加入浮選劑改變汙染物的表麵特性，使某些親水性物質轉變為疏水性物質，然後氣浮除去，這種方法稱為“浮選”。

氣浮時要求氣泡的分散度高，量多，有利於提高氣浮的效果。泡沫層的穩定性要適當，既便於浮渣穩定在水麵上，又不影響浮渣的運送和脫水。產生氣 泡的方法有兩種：

A、機械法：使空氣通過微孔管、微孔板、帶孔轉盤等生成微小氣泡。

B、壓力溶氣法：將空氣在一定的壓力下溶於水中， 並達到飽和狀態， 然後突然減壓， 過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。目前廢水處理中的氣浮工藝多采用壓力溶氣法。

氣浮法的主要優點有：設備運行能力優於沉澱池，一般隻需15～20min即可完成固液分離，因此它占地少，效率較高；氣浮法所產生的汙泥較幹燥，不易腐化，且係表麵刮取，操作較便利；整個工作是向水中通人空氣，增加了水中的潛解氧量，對除去水中有機物、藻類表麵活性劑及臭味等有明顯效果，其出水水質為後續處理及利用提供了有利條件。

氣浮法的主要缺點是：耗電量較大；設備維修及管理工作量增加，運轉部分常有堵塞的可能；浮渣露出水麵，易受風、 雨等氣候因素影響。

除了上述兩種氣浮方法外，目前較為常用的方法還有電解氣浮法。

（4）離心分離法：含有懸浮汙染物質的汙水在高速旋轉時，利用懸浮顆粒（如乳化油）和汙水受到的離心力不同， 從而達到分離目的的方法。常用的離心設備有旋流分離器和離心分離器等。

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