简述一个污水处理工艺

一、生物治理

生物净化是外环境治理的重要手段，它是一种符合我国国情的水污染治理方法。

由于地球上到处都有能参与净化活动的生物种类，它们通过自身特有的新陈代谢活动，吸收、积累、分解、转化污染物，降低污染物浓度，使有毒物变为无毒，最终达到水排放标准。因此利用生物净化污水受到人们的重视。

生物治理的种类包括：沉淀处理法；水生生物养殖法；生物称定塘法；活性污泥法；生物膜法；生物接触权化法；土地处理系统；固定化细胞法

二、物理治理

物理治理水污染有多种方法，主要包括膜工程法，吸附法。其中，吸附法由于具有多样性、高效、易于处理，可重复利用，而且可以实现低成本而最受重视。活性炭是现在用得最广泛的吸附剂，主要用来吸附有机物，也可以用来吸附重金属，但价格比较昂贵。

壳聚糖作为一种生物吸附剂，可以在不同的环境中分别吸附重金属阳离子和有害阴离子。骨碳、铝盐、铁盐以及稀土类吸附剂都是有害阴离子的有效吸附剂。稻壳、改性淀粉、羊毛、改性膨润土等都可以用来吸附重金属阳离子。

随着水质的日益复杂和科技的进步，水处理用的吸附剂不仅要求高效，还要廉价，而纤维素作为世界上最丰富的可再生聚合物资源，非常廉价，可以成为理想的吸附剂基体材料。

三、化学治理

利用化学反应的作用，通过改变污染物的性质降低其危害性或有使污染物的分离除去。包括向各类废水中投加各类絮凝剂，使之与水中的污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法使用中和作用处理酸性或碱性废水的中和法；

使用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水中污染物的化学氧化法；使用电解的原理，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，使水质达到净化的电解法等。

扩展资料：

现代污水处理技术，按处理程度可分为以下等级：

1、一级处理

主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

2、二级处理

主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准，悬浮物去除率达95%出水效果好。

3、三级处理

进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。

参考资料：百度百科-污水处理

水是人类生存和社会发展的重要物质基础，是一种有限的、不可替代的宝贵资源，也是实现经济社会可持续发展的重要保证。城市供排水包括污水处理等基础设施，是城市生产和人民生活不可缺少的基本物质条件，也是城市经济发展和环境建设的重要组成部分。

近几年来，中国政府采取了积极的财政政策，加大了包括城市供排水在内的基础设施建设，使我国的城市供排水特别是污水处理设施的建设得到了快速发展，城市供水水平和污水处理能力都有了较大幅度的提高和增长。

我国是一个人均水资源匮乏的国家，被列为世界上十三个贫水国之一。同时，我国污水处理能力差、水资源污染严重的现状又进一步加剧了我国水资源短缺的问题。因而能否尽快增强我国污水处理能力，有效遏制水资源污染的状况，是缓解水资源短缺最迫切、也最行之有效的方法。由于水资源的稀缺性以及污水排放量的不断增长，污水处理行业在国民经济中有着不可或缺的重要地位，该行业也将在国民经济中发挥越来越重要的作用。

（二）污水处理行业分类

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水。污水处理被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。

一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD 一般可去除 30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达 90%以上，使有机污染物达到排放标准。

三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。

一级标准分为A标准和B标准，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭或半封闭水域时，执行一级标准中A标准；

排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域执行一级标准的B标准。

二级标准为出水排入GB3838Ⅵ、Ⅴ类水域时执行；

三级标准为非重点控制流域和非水源保护区的建制镇的污水处理厂，根据当地经济条件和水污染控制要求，采用一级强化处理工业时执行。但必须预留二级处理设施的位置，分期达到二级标准。可以参考一下。

升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

化学沉淀法：化学沉淀法是使重金属废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。

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氧化还原处理(化学还原法)：电镀废水中的Cr主要以Cr6 离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6 还原成微毒的Cr3 后，投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离往除。化学还原法治理电镀废水是较早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操纵易于把握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂用度高，处理本钱大，这是化学还原法的缺点。

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溶剂萃取：分离溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操纵，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操纵时留意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。

制糖废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，氧化沟和SBR工艺得到了很大程度的发展和应用

（1）氧化沟法

1）Carrousel氧化沟

Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。

普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。

2）奥贝尔（Orbal）氧化沟

奥贝尔（Orbal）氧化沟一般由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50%-55%，溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用；中间沟道容积一般为25%-30%,溶解氧控制在1.0mg/L左右，作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的15%-20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/L左右）,以保证有机物和氨氮有较高的去除率。

奥贝尔（Orbal）氧化沟特点：

a、奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能；

b、奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点；

c、外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟道中去除；

d、奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面密布凸起的三解形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和动力效率。

（2）SBR工艺

SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。

CASS工艺(循环式活性污泥法)是对SBR方法的改进。食品行业的废水一般无大的毒性,可生化性较好，所以采用CASS工艺比较适合。与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：

a、工艺流程短，占地面积少。有机物去除率高，出水水质好。

b、污泥产量低，污泥性质稳定。具有脱氮除磷功能，无异味。

c、出水水质好，可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、等有关杂用用途。

d、建设费用低，运转费用省，处理成本低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10-25%。

e、设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长，对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定。

f、管理简单，运行可靠：污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以，系统管理简单，运行可靠。

g、处理工艺在国内外处于先进水平，设备自动化程度高，可用微机进行操作和控制。整个工艺运转操作较为简单，维修方便，处理厂内环境好。

（二）水解-好氧工艺

水解-好氧工艺开发的目的是针对传统的活性污泥工艺具有投资大、能耗高和运转费用高等缺点，试图采用厌氧处理工艺替代传统的好氧活性污泥工艺。水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段和厌氧消化的目标不同，因此是两种不同的处理方法。水解（酸化）—好氧处理系统中的水解（酸化）段的目的，对于城市污水是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物；对于工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。水解工艺的开发过程是从低浓度城市污水开始的，与高浓度废水的厌氧消化中的水解、酸化过程是不同的。在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。

水解酸化可以使制糖工业废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。制糖废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理制糖工业废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。

采用水解池较之全过程的厌氧池（消化池）具有以下的优点。

a、可生物降解性一般较好，从而减少反应的时间和处理的能耗。

b、工艺仅产生很少的难厌氧降解的生物活性污泥，故实现污水、污泥一次性处理，不需要经常加热的中温消化池。

c、不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。

d、出水无厌氧发酵的不良气味，改善处理厂的环境。

（三）厌氧—好氧联合处理技术

厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；厌氧生物处理过程能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；；有机容积负荷高，所需反应器体积更小；产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。厌氧法的缺点式不能去除氮、磷，出水往往不达标，由于制糖工业废水的特殊性质，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。

升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。UASB工艺近年来在国内外发展很快，应用面很宽，在各个行业都有应用，生产性规模不等。UASB反应器与其他反应器相比有以下优点：

a、不填载体，构造简单节省造价

b、污泥浓度和有机负荷高，停留时间短

c、沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流

d、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题

e、由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备

f、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。

g、由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。

实践证明，它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺，既解决了环境污染问题，又能取得较好的经济效益，这样具有双重效益的技术具有广阔的应用前景。

污水处理工艺流程图

制糖厂污水处理过程中可根据调查污水特点，选择相应的处理工艺，才能有效的制止糖厂污水不对周围环境造成影响。

按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。

物理处理法:利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。

化学处理法:利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。

生物处理法:利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要可分为两大类:利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厌氧微生物作用的厌氧还原法。好氧氧化法广泛用于处理城市污水，主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等)，生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等)；厌氧还原法主要有厌氧塘，污泥的厌氧消化池等。

处理后的污水不仅环保,还可以回收作为原料!