污水處理為使污水達(dá)到排水某一水體或再次使用的水質(zhì)要求對(duì)其進(jìn)行凈化的過程。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè),交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個(gè)領(lǐng)域,也越來越多地走進(jìn)尋常百姓的日常生活。下面專注于公共安全的小編就告訴您污水三級(jí)處理的方法和過程供您參考。
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,工廠排污對(duì)我們自然環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重,特別是工業(yè)污水問題,一直受到廣泛關(guān)注。下面專注于公共安全的小編就告訴您污水三級(jí)處理的方法和過程供您參考。
污水三級(jí)處理是污水經(jīng)二級(jí)處理后,進(jìn)一步去除污水中的其他污染成分(如;氮、磷、微細(xì)懸浮物、微量有機(jī)物和無機(jī)鹽等)的工藝處理過程。主要方法有生物脫氮法、凝集沉淀法、砂濾法、硅藻土過濾法、活性炭過濾法、蒸發(fā)法、冷凍法、反滲透法、離子交換法和電滲析法等。
根據(jù)三級(jí)處理出水的具體去向和用途,其處理流程和組成單元有所不同。如果為防止受納水體富營養(yǎng)化,則采用除磷和除氮的處理單元過程;如果為保護(hù)下游飲用水源或浴場不受污染,則應(yīng)采用除磷、除氮、除毒物、除病原體等處理單元過程;如果直接作為城市飲用以外的生活用水,例如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水,其出水水質(zhì)要求接近于飲用水標(biāo)準(zhǔn),則要采用更多的處理單元過程。污水的三級(jí)處理廠與相應(yīng)的輸配水管道結(jié)合起來便形成城市的中水道系統(tǒng)。
三級(jí)處理各個(gè)單元處理過程如下:
一級(jí)處理是它通過機(jī)械處理,如格柵、沉淀或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級(jí)處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理,它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒。
除磷
最有效和實(shí)用的除磷方法是化學(xué)沉淀法,即投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成難溶性的磷酸鹽沉淀。石灰與廢水中的磷酸根離子發(fā)生如下反應(yīng)而形成難溶的羥基磷灰石沉淀:
3HPO3-+5Ca2++4OH-=Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O為了保證投加石灰的沉淀除磷效果,必須將pH值提高到9.5~11.5。
鋁鹽和磷酸根反應(yīng)生成的磷酸鋁在pH值為 6時(shí)沉淀效果最好,鐵鹽和磷酸根反應(yīng)生成的磷酸鐵在PH值為4時(shí)沉淀效果最好。為了確定金屬鹽的準(zhǔn)確投量,須對(duì)待處理的污水進(jìn)行小型試驗(yàn)。
除氮
生物硝化-反硝化法:是好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯(lián)工作的系統(tǒng)。污水中的含氮有機(jī)物首先經(jīng)需氧生物處理轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,隨后再經(jīng)厭氧生物處理將硝酸鹽還原為氮?dú)馕龀龆蝗コ?。有多種處理流程,如三級(jí)串聯(lián)的活性污泥法處理系統(tǒng),其中第一級(jí)用于氧化碳水化合物,第二級(jí)用于氧化含氮有機(jī)物,而第三級(jí)是使第二級(jí)產(chǎn)生的硝酸鹽在厭氧條件下還原析出氮?dú)狻T谒械奶幚砹鞒讨?,都是向厭氧系統(tǒng)中投加一些補(bǔ)充的需氧源(如甲醇),以使反硝化所需的反應(yīng)時(shí)間縮短而切合實(shí)用。
物理-化學(xué)法:有三種方法,即吹脫法、折點(diǎn)氯化法和選擇性離子交換法。①吹脫法:使污水的銨離子在高pH值的條件下大部轉(zhuǎn)變成氨氣:
NH4++OH-=NH3↑+H2O
在溫度25℃和pH值為7、9、11的條件下,溶液中NH4+與NH3的分配比分別為180、1.8和0.018,因此吹脫法除氮最適宜的pH值在11左右。將污水調(diào)到這樣高的pH值以后送入吹脫塔中,自上而下噴灑流動(dòng),與向上流動(dòng)的空氣逆流接觸而將氨氣吹出。吹脫法的除氮效率主要受到溫度的影響。如在氣溫為20℃和10℃時(shí),除氮率分別為95%和75%。②折點(diǎn)氯化法:見水的消毒。③選擇性離子交換法:是以沸石(特別是斜發(fā)沸石)對(duì)銨離子比對(duì)鈣、鎂和鈉等離子有優(yōu)先交換吸附的性能為基礎(chǔ)來去除氨氮的。將斜發(fā)沸石破碎篩分成20~50目的顆粒,填裝于濾池中。廢水大約以每小時(shí)10倍濾床體積的濾速流經(jīng)沸石濾池。大約流過200倍濾床體積的正常濃度的城市污水以后,濾出水中會(huì)出現(xiàn)氨氮。此時(shí)便需要用濃食鹽水溶液對(duì)沸石濾床進(jìn)行再生。用過的濃食鹽溶液可通過吹脫等方法脫氨,然后重復(fù)使用。
除有機(jī)物
活性炭能有效地除去二級(jí)處理出水中的大部分有機(jī)污染物。一些三級(jí)處理廠的粉末活性炭接觸吸附裝置(或粒狀活性炭過濾吸附裝置)去除化學(xué)需氧量(COD)和總有機(jī)碳(TOC)的代表性的效率為70~80%,每公斤活性炭吸附容量為0.25~0.87公斤COD,具體吸附容量是由進(jìn)水的有機(jī)物濃度和所要求的出水有機(jī)物濃度決定的。在任何情況下,活性炭的實(shí)際吸附容量比按吸附等溫線試驗(yàn)測定的吸附容量大得多。這主要是在活性炭上還有生物吸附和氧化作用所致(見廢水活性炭處理法)。
臭氧氧化法和活性炭吸附法配合使用,往往能更有效地去除有機(jī)物并可延長活性炭的使用壽命。臭氧能將有機(jī)物氧化降解,減輕活性炭的負(fù)荷,還能將一些難以生物降解的大分子有機(jī)物分解為易于生物降解的小分子有機(jī)物,而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的廢水流經(jīng)活性炭濾池時(shí)因含有較多的氧氣而會(huì)增強(qiáng)活性炭的生物活性,提高生物氧化能力。
除無機(jī)物
有三種可采用的方法:即離子交換、電滲析和反滲透。在污水三級(jí)處理中用反滲透法脫除礦物質(zhì)和有機(jī)污染物最受重視。使用高效除鹽膜反滲透裝置的結(jié)果證明,總?cè)芙庑怨腆w可去除90~95%,磷酸鹽可去除95~99%,氨氮可去除80~90%,硝酸鹽氮可去除50~85%,懸浮物可去除99~100%,總有機(jī)碳可去除90~95%??梢?,反滲透法能有效地去除多種污染物。缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用都高。另外,反滲透膜容易被污染物堵塞,需要清洗。有些三級(jí)處理系統(tǒng)是由超過濾和反滲透串聯(lián)組成的,前者主要去除有機(jī)污染物,而后者去除溶解性無機(jī)物。
除病原體
用鋁鹽和鐵鹽混凝沉淀,可去除病原體99%以上,經(jīng)濾池過濾能進(jìn)一步提高去除率。但是,病原體并未被殺滅,仍在污泥中存活,而用石灰在pH值大于或等于10.5的條件下混凝沉淀則能殺滅污泥中的病毒。用臭氧殺滅病毒的效果也較好。
廢水三級(jí)處理廠基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用都很昂貴,約為相同規(guī)模二級(jí)處理廠的2~3倍,因此其發(fā)展和推廣應(yīng)用受到限制,只運(yùn)用于嚴(yán)重缺水的地區(qū)或城市,回收和利用經(jīng)三級(jí)處理后的出水。
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責(zé)任編輯:楊賡
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