一、污水處理級(jí)別及工藝
1.污水處理級(jí)別
污水處理級(jí)別有一級(jí)處理(包括一級(jí)強(qiáng)化處理)、二級(jí)處理(包括二級(jí)強(qiáng)化處理) 和深度處理。
2.污水處理工藝的組成
包括：物理處理工段、生化處理工段。
二、污水處理工藝選擇的原則
1.工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
?、偬幚韱挝凰客顿Y;
?、谙鳒p單位污染投資;
?、厶幚韱挝凰侩姾暮统杀?
?、芟鳒p單位污染物電耗和成本;
?、菡嫉孛娣e;
?、捱\(yùn)行性能可靠性;
?、吖芾砭S護(hù)難易程度;
?、嗫傮w環(huán)境效益等。
2.城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。
3.應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特征，污染物構(gòu)成必須進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定，作出合理的分析預(yù)測(cè)，在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開(kāi)展中試研究。
4.積極審慎地采用新工藝，對(duì)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝， 必須經(jīng)過(guò)中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。
5.同一個(gè)污水廠分期建設(shè)時(shí)，各階段應(yīng)盡量采用同一種工藝，而且各階段的建設(shè)規(guī)模應(yīng)盡量相同。
三、污水處理方法
現(xiàn)代污水處理方法主要分為物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法四類(lèi)。
1.物理處理法
物理處理法是通過(guò)物理作用，以分離、回收污水中不溶解的、呈懸浮狀的污染物質(zhì)(包括油膜和油珠)，在處理過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。常用的有過(guò)濾法、沉淀法、浮選法等。
(1)過(guò)濾法
利用過(guò)濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。過(guò)濾介質(zhì)有篩網(wǎng)、紗布、粒物，常用的過(guò)濾設(shè)備有格柵、篩網(wǎng)、微濾機(jī)等。
格柵與篩網(wǎng)。在排水工程中，廢水通過(guò)下水道流人水處理廠，首先應(yīng)經(jīng)過(guò)斜置在渠道內(nèi)的一組金屬制的呈縱向平行的框條(格柵)、穿孔板或過(guò)濾網(wǎng)(篩網(wǎng))，使漂浮物或懸浮物不能通過(guò)而被阻留在格柵、細(xì)篩或?yàn)V料上。
格柵板。這一步屬?gòu)U水的預(yù)處理其目的在于回收有用物質(zhì);初步漫清廢水以利于以后的處理，減輕沉淀池或其他處理設(shè)備的負(fù)荷;保護(hù)抽水機(jī)械，以免受到顆粒物堵塞發(fā)生故障。
保護(hù)水泵和其他處理設(shè)備，格柵截留的效果主要取決于污水水質(zhì)和格柵空隙的大小。清渣方法有人工與機(jī)械兩種。柵渣應(yīng)及時(shí)清理和處理。
篩網(wǎng)主要用于截留粒度在數(shù)毫米到數(shù)十毫米的細(xì)碎懸浮態(tài)雜物，如纖維、紙漿、藻類(lèi)等，通常用金屬絲、化纖編織而成，或用穿孔鋼板，孔徑一般小于5mm，最小可為0.2mm。
篩網(wǎng)過(guò)濾裝置有轉(zhuǎn)鼓式、旋轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)盤(pán)式、固定式振動(dòng)斜篩等。不論何種結(jié)構(gòu)，既要能截留污物，又便于卸料及清理篩面 。
粒狀介質(zhì)過(guò)濾(又稱(chēng)彤、濾、 驚料過(guò)濾)：廢水通過(guò)粒狀濾料(如石英砂)床層時(shí)，其中細(xì)小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中。
常用的過(guò)濾介質(zhì)有石英砂、無(wú)煙煤和石榴石等。在過(guò)濾過(guò)程中濾料同時(shí)對(duì)懸浮物進(jìn)行物理截留、沉降和吸附等作用。過(guò)濾的效果取決于濾料孔徑的大小、濾料層的厚度、 過(guò)濾速度及污水的性質(zhì)等因素。
當(dāng)廢水自上而下流過(guò)粒狀濾料層時(shí)，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(lái)越小，逐漸形成一層主要由被截留的團(tuán)體顆粒構(gòu)成的濾膜， 并由它起主要的過(guò)濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。
廢水通過(guò)濾料層時(shí)，眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積，形成無(wú)數(shù)的小 “沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來(lái)。這種作用屬于重力 沉降。
由于濾料具有巨大的表面積，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面負(fù)電荷，能吸附帶正電荷的鐵、鋁等肢體，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的膠土和多種有機(jī)物等膠體，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。
(2)沉淀法
沉淀法是利用污水中的懸浮物和水的相對(duì)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(lái)。根據(jù)水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性(即彼此帖結(jié)聚團(tuán)的能力)可分為四種：
分離沉降(或自由沉降)：在沉淀過(guò)程中，顆粒之間互不聚合，單獨(dú)進(jìn)行沉降。顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形狀、 尺寸、 質(zhì)量均不改變，下降速度也不改變。
混凝沉淀(或稱(chēng)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(xì)微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體，然后采用重力沉降予以分離去除。混凝沉淀的特點(diǎn)是在沉淀過(guò)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(zhì)量均會(huì)隨深度的增加而增大，其沉速也隨深度 而增加。
常用的無(wú)機(jī)混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵及聚合鋁;常用的有機(jī)絮凝劑有聚丙烯酷膠等，還可采用助凝劑如水玻璃、石灰等 。
區(qū)域沉降(又稱(chēng)擁擠沉降、成層沉降)：當(dāng)廢水中懸浮物含量較高時(shí)，顆粒間的距離較小，其間的聚合力能使其集合成為一個(gè)整體，并一同下沉，而顆粒相互間的位置不發(fā)生變動(dòng)，因此澄清水和混水間有一明顯的分界面，逐漸向下移動(dòng)，此類(lèi)沉降稱(chēng)為區(qū)域沉降。加高濁度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多屬此類(lèi)。
壓縮沉淀：當(dāng)懸浮液中的懸浮固體濃度很高時(shí)，顆?；ハ嘟佑|、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。壓縮沉淀發(fā)生在沉淀池底部的污泥斗或污泥濃縮池中，進(jìn)行得很緩慢。依據(jù)水中懸浮性物質(zhì)的性質(zhì)不同，設(shè)有沉砂池和沉淀池兩種設(shè)備。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相對(duì)密度較大的元機(jī)顆粒物。沉砂池一般設(shè)在污水處理裝置前，以防止處理污水的其他機(jī)械設(shè)備受到磨損。
沉淀池是利用重力的作用使懸浮性雜質(zhì)與水分離。它可以分離直徑為20～100μ,m以上的顆粒。根據(jù)沉淀池內(nèi)的水流方向，可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。
平流式沉淀池：廢水從池一端流人，按水平方向在池內(nèi)流動(dòng)，水中懸浮物逐漸沉向池底，澄清水從另一端溢出。
輻流式沉淀池：池子多為圓形，直徑較大，一般在20～30m以上，適用于大型水處理廠。原水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入中心筒后，通過(guò)筒壁上的孔口和外圍的環(huán)形穿孔擋板，沿徑向呈輻射狀流向沉淀池周邊。由于過(guò)水?dāng)嗝娌粩嘣龃螅魉僦饾u變小，顆粒沉降下來(lái)，澄清水從其周?chē)绯鰠R入集水槽排出。
豎流式沉淀池：截面多為圓形，也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中，通過(guò)反射板的阻攔向四周分布于整個(gè)水平斷面上，緩緩向上流動(dòng)。沉速超過(guò)上升流速的顆粒則沉到污泥斗，澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水處理與利用的方法中，沉淀(或上浮)法常常作為其他處理方法前的預(yù)處理。如用生物處理法處理、污水時(shí)，一般需事先經(jīng)過(guò)預(yù)沉池去除大部分懸浮物質(zhì)，以減少生化處理時(shí)的負(fù)荷，而經(jīng)生物處理后的出水仍要經(jīng)過(guò)二次沉淀池的處理，進(jìn)行泥水分離以保證出水水質(zhì)。
(3)浮選法
將空氣通人污水中，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(zhì)(如乳化油等)附在氣泡上，并隨氣泡上升到水面，然后用機(jī)械的方法撇除，從而使污水中的污染物質(zhì)得以從污水中分離出來(lái)。
疏水性的物質(zhì)易氣浮，而親水性的物質(zhì)不易氣浮。因此有時(shí)為了提高氣浮效率，需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性，使某些親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷晕镔|(zhì)，然后氣浮除去，這種方法稱(chēng)為“浮選”。
氣浮時(shí)要求氣泡的分散度高，量多，有利于提高氣浮的效果。泡沫層的穩(wěn)定性要適當(dāng)，既便于浮渣穩(wěn)定在水面上，又不影響浮渣的運(yùn)送和脫水。產(chǎn)生氣泡的方法有兩種：
機(jī)械法：使空氣通過(guò)微孔管、微孔板、帶孔轉(zhuǎn)盤(pán)等生成微小氣泡。
壓力溶氣法：將空氣在一定的壓力下溶于水中， 并達(dá)到飽和狀態(tài)， 然后突然減壓， 過(guò)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(yōu)點(diǎn)有：設(shè)備運(yùn)行能力優(yōu)于沉淀池，一般只需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(chǎn)生的污泥較干燥，不易腐化，且系表面刮取，操作較便利;整個(gè)工作是向水中通人空氣，增加了水中的潛解氧量，對(duì)除去水中有機(jī)物、藻類(lèi)表面活性劑及臭味等有明顯效果，其出水水質(zhì)為后續(xù)處理及利用提供了有利條件。
氣浮法的主要缺點(diǎn)是：耗電量較大;設(shè)備維修及管理工作量增加，運(yùn)轉(zhuǎn)部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面，易受風(fēng)、 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
含有懸浮污染物質(zhì)的污水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力不同， 從而達(dá)到分離目的的方法。常用的離心設(shè)備有旋流分離器和離心分離器等。
2.化學(xué)處理法
向污水中投加化學(xué)試劑，利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離、回收污水中的污染物質(zhì)，或?qū)⑽廴疚镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。該法既可使污染物與水分離，回收某些有用物質(zhì)，也能改變污染物的性質(zhì)，如降低廢水的酸堿度、去除金屬離子、氧化某些有毒有害的物質(zhì)等，因此可達(dá)到比物理法更高的凈化程度。常用的化學(xué)方法 有化學(xué)沉淀法、中和法、氧化還原法和混凝法。
化學(xué)法處理的局限性如下：
由于化學(xué)處理廢水常采用化學(xué)藥劑(或材料)， 處理費(fèi)用一般較高， 操作與管理的要求也較嚴(yán)格。
化學(xué)法還需與物理法配合使用。在化學(xué)處理之前， 往往需用沉淀和過(guò)濾等手段作為前處理;在某些場(chǎng)合下，又需采用沉淀和過(guò)濾等物理手段作為化學(xué)處理的后處理。
(1)化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是指向廢水中投加某些化學(xué)藥劑，使其與廢水中的溶解性污染物發(fā)生五換反應(yīng)，形成難榕于水的鹽類(lèi)(沉淀物)從水中沉淀出來(lái)，從而降低或除去水中的污染物。化學(xué)沉淀法多用于在水處理中去除鈣離子、鏡離子以及廢水中的重金屬離子，如隸、鍋、鉛、缽等。按使用的沉淀劑不同，沉淀法可分為石灰法(又稱(chēng)為氫氧化物沉淀法)、硫化物法和銀鹽法等。
水中Ca2+、Mg2+令含量的總和稱(chēng)總硬度，可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg(OH)2沉淀而降低，如需同時(shí)去除非碳酸鹽硬度，可采用石灰-蘇打軟化法，使Ca2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg( OH)2沉淀除去。因此，當(dāng)原水硬度或堿度較高時(shí)，可先用化學(xué)沉淀法作為離子交換軟化的前處理，以節(jié)省離子交換的運(yùn)行費(fèi)用。
去除廢水中的重金屬離子時(shí)，一般采用投加碳酸鹽的方法，生成的金屬離子，碳酸鹽的溶度積很小，便于回收。如利用碳酸銷(xiāo)處理含鎊廢水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，藥劑來(lái)源廣，因此在處理重金屬?gòu)U水時(shí)應(yīng)用最廣。存在的問(wèn)題是勞動(dòng)衛(wèi)生條件差，管道易結(jié)垢堵塞與腐蝕;沉淀體積大，脫水困難。
(2)中和法
中和法處理是利用酸堿相互作用生成鹽和水的化學(xué)原理， 將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的處理方法。對(duì)于酸或堿的濃度大于3%的廢水，首先應(yīng)進(jìn) 行酸堿的回收。對(duì)于低濃度的酸堿廢水，可采取中和法進(jìn)行處理。
酸性污水的處理，通常采用投加石灰、苛性鍋、碳酸鍋或以石灰石、大理石作潔、料來(lái)中和酸性污水。堿性污水的處理，通常采用投加硝酸、 鹽酸或利用二氧化碳?xì)怏w中和堿性污水。另外，對(duì)于酸、堿性污水也可以用二者相互中和的辦法來(lái)處理。
(3)氧化還原法
氧化還原法是通過(guò)化學(xué)藥劑與水中污染物之間的氧化還原反應(yīng)，將污水中的有毒有害污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或微毒物質(zhì)的方法。這種方法主要處理無(wú)機(jī)污染物，如重金屬和氧化物的污染。
利用高健酸御、液氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑或電極的陽(yáng)極反應(yīng)，將廢水中的有害物質(zhì)氧化分解為元害物質(zhì);利用鐵粉等還原劑或電極的陰極反應(yīng)，將廢水中的有害物質(zhì)還原為無(wú)害物質(zhì);臭氧氧化法對(duì)污水進(jìn) 行脫色、殺菌和除臭處理;空氣氧化法處理含硫廢水;還原法處理含錦電鍍廢水等都是氧化還原法處理廢水的實(shí)例。
水處理常用的氧化劑有氧、臭氧、氯、次氯酸等。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、鐵屑、鑄粉等。
(4)混凝法
混凝法是在含不易沉降的細(xì)顆粒及膠體顆粒的廢水中加入電解質(zhì)以破壞肢體的穩(wěn)定性而使其聚沉。常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚乙烯亞股或聚丙烯酷膠等。為加速混凝常伴隨加入助凝劑石灰、活性硅膠、骨膠等。
3.物理化學(xué)處理法
物理化學(xué)法(簡(jiǎn)稱(chēng)物化法)，是利用萃取、吸附、離子交換、 膜分離技術(shù)、氣提等物理化學(xué)的原理，處理或回收工業(yè)廢水的方法。它主要用分離廢水中無(wú)機(jī)的或有機(jī)的(難以生物降解的)溶解態(tài)或膠態(tài)的污染物質(zhì)，回收有用組分，并使廢水得到深度凈化。
因此，適合于處理雜質(zhì)濃度很高的廢水(用作回收利用的方法)，或是濃度很低的廢水(用作廢水深度處理)。利用物理化學(xué)法處理工業(yè)廢水前，一般要經(jīng)過(guò)預(yù)處理，以減少?gòu)U水中的懸浮物、油類(lèi)、有害氣體等雜質(zhì)， 或調(diào)整廢水的pH值， 以提高回收效率、 減少損耗。
同時(shí)，濃縮的殘?jiān)?jīng)過(guò)后處理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、吸附法、離子交換法、膜析法(包括滲析法、電滲析法、反滲透法、超濾法等)。
(1)萃取法
萃取法是向污水中加人一種與水不相溶而密度小于水的有機(jī)溶劑，充分混合接觸后使污染物重新分配，由水相轉(zhuǎn)移到溶劑相中，利用溶劑與水的密度差別，將溶劑分離出來(lái)，從而使污水得到凈化的方法。再利用溶質(zhì)與溶劑的沸點(diǎn)差將溶質(zhì)蒸館回收，再生后的溶劑可循環(huán)使用。使用的溶劑叫萃取劑，提出的物質(zhì)叫萃取物。萃取是一種液-液相間的傳質(zhì)過(guò)程，是利用污染物(溶質(zhì))在水與有機(jī)溶劑兩相中的溶解度不同進(jìn)行分離的。
在選擇萃取劑時(shí)，應(yīng)注意萃取劑對(duì)被萃取物(污染物)的選擇性，即溶解能力的大小，通常溶解能力越大，萃取的效果越好;萃取劑與水的密度相差越大，萃取后與水分離就越容易。常用的萃取劑有含氧萃取劑、含磷萃取劑、含氮萃取劑等。常用的萃取設(shè)備有脈沖篩板塔、離心萃取機(jī)等。
(2)吸附法
吸附法處理廢水是利用——種多孔性固體材料(吸附劑)的表面來(lái)吸附水中的一種或多種溶解污染物、 有機(jī)污染物等(稱(chēng)為熔質(zhì)或吸附質(zhì))， 以回收或去除它們， 使廢水得以?xún)艋＠纾?利用活性炭可吸附廢白水中的盼、 隸、 錯(cuò)、氧等劇毒物質(zhì)， 且具有脫色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度處理， 可分為靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附兩種方法， 即在污水分別處于靜態(tài)和流動(dòng)態(tài)時(shí)進(jìn)行吸 附處理。常用的吸附設(shè)備有固定床、 移動(dòng)床和流動(dòng)床等。
在廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附樹(shù)脂等。以活性炭和吸附樹(shù)脂應(yīng)用較為普遍。一般吸附劑均呈松散多 孔結(jié)構(gòu)， 具有巨大的比表面積。其吸附力可分為分子引力(范德華力)、 化學(xué)鍵力和靜電引力三種。水處理中大多數(shù)吸附是上述三種吸附力共同作用的結(jié)果。
吸附劑吸附飽和后必須經(jīng)過(guò)再生， 把吸附質(zhì)從吸附劑的細(xì)孔中除去， 恢復(fù)其吸附能力。再生的方法有加熱再生法、 蒸汽吹脫法、 化學(xué)氧化再生法(濕式氧化、 電解氧化和臭氧氧化等)、 溶劑再生法和生物再生法等。
由于吸附劑價(jià)格較貴， 而且吸附法對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求高， 因此多用于給水處理中。
(3)離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑的離子交換作用置換污水中的離子態(tài)污染物質(zhì)的方法。隨著離子交換樹(shù)脂的生產(chǎn)和離子交換技術(shù)的發(fā)展， 由于效果良好， 操作方便， 近年來(lái)在回收和處理工業(yè)污水中的有毒物質(zhì)方面， 得到一定的應(yīng)用。如用陽(yáng)離子交換劑去除(回收) 污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑等重金屬。
離子交換法多用于工業(yè)給水處理中的軟化和除鹽， 主要去除廢水中的金屬 離子。離子交換軟化法采用Na+交換樹(shù)脂。
(4)膜析法
電滲析法。電摻析法是在直流電場(chǎng)的作用下， 利用陰、 陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性(即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)， 陰膜只允許陰商子通過(guò))， 使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去，使得溶液中的電解質(zhì)與水分離， 從而達(dá)到濃縮、純化、分離的一 種水處理方法。電滲析法是在離子交換技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新方法， 除用于污水處理外， 還可用于海水除鹽、制備去離子水(純水)等。
反滲透法，反滲透法巳用于含重金屬?gòu)U水的處理、 污水的深度處理及海水淡化等。在世界淡水供應(yīng)危機(jī)嚴(yán)重的今天， 反滲透法結(jié)合蒸館法的海水淡化技術(shù)前景廣闊。它的另一重要用途是與離子交換系統(tǒng)聯(lián)用， 作為離子交換的預(yù)處理方法以制備去離子的超純水。在廢水處理中， 反滲透法主要用于去除與回收重金屬離子， 去除鹽、有機(jī)物、色度以及放射性元素等。
目前在水處理領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用的半透膜有醋酸纖維素 膜和聚酷膠膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反滲透裝置有管式、螺旋式、中空纖維式及板框式等。滲透水可重復(fù)利用。
4.生物處理法
生物處理法是利用自然環(huán)境中微生物的生物化學(xué)作用， 氧化分解溶解于污 水中或肢體狀態(tài)的有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)毒物(如氟化物、硫化物)， 并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無(wú)害的無(wú)機(jī)物， 從而使廢水得以?xún)艋姆椒ā４朔ň哂型顿Y少、效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)， 在城市廢水和工業(yè)廢水的處理中得到最廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)代生物處理法根據(jù)微生物在生化反應(yīng)中是否需要氧氣， 分為好氧生物處 理和厭氧生物處理兩類(lèi)。
(1)好氧生物處理法
在有氧的條件下， 依賴(lài)好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱(chēng)為好氧生物處理法。該法需要有氧的供應(yīng)。根據(jù)好氧微生物在處理系統(tǒng)中所呈現(xiàn)的狀態(tài)， 可分為活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法是目前使用最廣泛的一種生物處理法。該方法是向曝氣池中富含有機(jī)污染物并有細(xì)菌的廢水中不斷地通人空氣(曝氣)， 在一定的時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)懸浮態(tài)絮狀的泥粒， 這實(shí)際上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有機(jī)物和好氧菌代謝活動(dòng)的產(chǎn)物所組成的聚集體， 具有很強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，稱(chēng)之為 “活性污泥”。
從曝氣池流出的污水和活性污泥混合液經(jīng)沉淀池沉淀分離后， 澄清的水被排放， 污泥作為種泥回流到曝氣池， 繼續(xù)運(yùn)作。這種以活性污泥為主體的生物處理法稱(chēng)為 活性污泥法” 。廢水在曝氣池中停留4～6h，可除去廢水中的有機(jī)物約90%?；钚晕勰喾ㄓ卸喾N池型及運(yùn)行方式，通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。
生物膜法是使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料(碎石、煤渣或塑料填料)，微生物在填料上大量繁殖，形成污泥狀的膠膜稱(chēng)為生物膜， 利用生物膜處理污水的方法，稱(chēng)為生物膜法。生物膜主要由大量的菌膠團(tuán)、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物組成。
生物膜上的微生物起到和活性污泥同樣的凈化作用， 吸附并降解水中的有機(jī)污 染物， 從填料上脫落的衰老的生物膜隨處理后的污水流入沉淀池， 經(jīng)過(guò)沉淀池沉淀分離后， 使污水得以?xún)艋?。常用的生物膜法有生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等。
(2)厭氧生物處理法
在無(wú)氧的條件下， 利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機(jī)物， 使污水凈化的方法稱(chēng)為厭氧生物處理法。近年來(lái)， 世界性的能源緊張， 使污水處理向節(jié)能和實(shí)現(xiàn)能源化的方向發(fā)展， 從而促進(jìn)了厭氧微生物處理方法的發(fā)展。
一大批高效新型厭氧生物反應(yīng)器相繼出現(xiàn)， 包括厭氧生物濾池、 升流式厭氧污泥床、 厭氧硫化床等。它們的共同特點(diǎn)是反應(yīng)器中生物團(tuán)體濃度很高， 市泥齡很長(zhǎng)， 因此處理能力大大提高， 從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥穩(wěn)定而易處理、 對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理效率高等優(yōu)點(diǎn)得到充分體現(xiàn)。厭氧生物處理法經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)成為污水處理的主要方法之一。
5.除磷、脫氮
(1)除磷
城市廢水中磷的主要來(lái)源是糞便、洗滌劑和某些工業(yè)廢水，以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式溶解于水中。常用的除磷方法有化學(xué)法和生物法。
化學(xué)法除磷：利用磷酸鹽與鐵鹽、石灰、鋁鹽等反應(yīng)生成磷酸鐵、磷酸鈣、磷酸鋁等沉淀，將磷從廢水中排除。化學(xué)法的特點(diǎn)是磷的去除效率較高，處理結(jié)果穩(wěn)定， 污泥在處理和處置過(guò)程中不會(huì)重新釋放磷造成二次污染，但污泥的產(chǎn)量比較大。
生物法除磷：是利用微生物在好氧條件下， 對(duì)廢水中溶解性 磷酸鹽的過(guò)量吸收，沉淀分離而除磷。整個(gè)處理過(guò)程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個(gè)階段。
含有過(guò)量磷的廢水和含磷活性污泥進(jìn)人厭氧狀態(tài)后，活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解為無(wú)機(jī)磷釋放回廢水中。這就是“ 厭氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷時(shí)產(chǎn)生的能量除一部分供自己生存外，其余供聚磷菌吸收廢水中的有機(jī)物，并在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化成乙酸背，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為PHB (聚自-短基丁酸)儲(chǔ)存于體內(nèi)。
進(jìn)入好氧狀態(tài)后， 聚磷菌將儲(chǔ)存于體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解， 并釋放出大 量能量，一部分供自己增殖，另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)。這就是“好氧吸磷”。在此階段，活性污泥不斷增殖。除了一部分含磷活性活泥回流到厭氧池外，其余的作為剩余污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到除磷的目的。
(2)脫氮
生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恒定：有機(jī)氮 50%~60%，氨氮40%～ 50%，亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0～ 5%。它們均來(lái)源于人們食物中的蛋白質(zhì)。脫氮的方法有化學(xué)法和生物法兩大類(lèi)。
化學(xué)法脫氮：包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法：先把廢水的pH值調(diào)整到10以上，然后在解吸塔內(nèi)解吸氨
?、诩勇确ǎ涸诤钡膹U水中加氯。通過(guò)適當(dāng)控制加氯量， 可以完全除去水中的氨氮。為了減少氯的投加量， 此法常與生物硝化聯(lián)用， 先硝化再除去微量的殘余氨氮。
生物法脫氮：生物脫氮是在微生物作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程，其中包括硝化和反硝化兩個(gè)反應(yīng)過(guò)程。
硝化反應(yīng)是在好氧條件下，廢水中的氨態(tài)氮被硝化細(xì)菌 (亞硝酸菌和硝酸菌)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。反硝化反應(yīng)是在無(wú)氧條件下， 反硝化菌將硝酸鹽氮(N03-)和亞硝酸鹽氮(NH2-)還原為氮?dú)?。因此整個(gè)脫氮過(guò)程需經(jīng)歷好氧和缺氧兩個(gè)階段。