城镇污水处理的基本方法与工艺
城镇污水处理的基本方法
污水处理的基本方法,就是采用各种技术手段,将污废水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水质得到净化。
污水处理技术,按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。
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。方法有:筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。
化学处理法
利用化学反应的作用,分离回收污废水中处于各种形态的污染物质(包括悬浮的、溶解的、胶体的等)。化学处理法又分为两类,一类以化学反应为基础,如中和、混凝、电解、氧化还原等;另一类以传质为基础,如汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等,后者又称为物理化学法。
生物化学处理法
利用微生物代谢作用,使污染水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类:好氧法和厌氧法。前者广泛用于处理城镇污水,包括活性污泥法和生物膜法两种;后者多用于处理高浓度有机污水及污水处理过程中产生的污泥。
上述两类生物处理法属于人工处理工艺,此外,生物法还有利用池塘和土壤处理的自然生物处理法。自然生物处理法主要有稳定塘、土地处理等方法。稳定塘又称“生物塘”,经过人工适当修整的土地,设围堤和防渗层的污水塘,主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。稳定塘又分为好氧塘、厌氧塘、精度处理塘、曝气塘等土地处理是在人工控制条件下,将污水投配在土地上,通过土壤-植物,使污水得到净化的一种污水处理的自然生物处理技术。土地处理法又分为湿地、慢速渗滤、快速渗滤、地表滤流、污水灌溉等。
城镇污水中污染物质多种多样,往往需要采用几种方法组合,才能处理不同性质的污水与污泥,达到净化的目的与排放标准。
城镇污水处理的基本工艺
城镇污水处理工艺按流程和处理程序划分,可分为一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺。此外,污水处理厂还要进行污泥的处理与处置。
一级处理工艺
一级处理主要是指去除污水中的漂浮物和悬浮物的净化过程。一级处理工艺通常包括格栅处理、泵房抽升、沉砂处理及初次沉淀池,其中格栅处理、泵房抽升、沉砂处理工艺又称为预处理工艺。
格栅处理的目的是截留大的物质以保护后续水泵管线、设备的正常运行。泵房抽升的目的是提高水头,以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各处理构筑物。沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物,以减少它们在后续构筑物中的沉降,防止造成设施淤砂,影响功效,造成磨损堵塞,影响管线设备的正常运行。初次沉淀池的目的是将污水中的悬浮物尽可能沉降去除,一般初次沉淀池可去除50%左右的悬浮物和25%左右的BOD5。
二级处理工艺
二级处理是指污水经一级处理后,用生物方法继续去除没有沉淀的微小粒径的悬浮物、胶体物和溶解性有机物质以及净化氮和磷的过程。只去除有机物的称普通二级处理,去除有机物外,同时去除氮和磷的称二级强化处理。
二级处理主要是由曝气池和二次沉淀池构成,主要目的是通过微生物的新陈代谢将污水中大部分污染物转化成CO2和H2O。曝气池内微生物在反应过后与水一起源源不断地流入二次沉淀池,微生物沉在池底,并通过管道和泵回送到曝气池前段与新流入的污水混合,二次沉淀池上面澄清的处理水则源源不断地通过出水堰流出污水处理厂。
深度处理工艺
深度处理是为了满足高标准的受纳水体要求或回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理,进一步去除二级处理未能去除的污染物。深度处理通常由以下处理单元优化组合而成:混凝沉淀、气浮、吸附、离子交换、膜技术等。
污泥的处理与处置
污泥的处理与处置主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋。浓缩包括重力浓缩或机械浓缩,后续的消化通常是厌氧中温消化,消化产生的沼气可作为能源燃烧或发电,或用于制作化工产品等。消化后的污泥称为熟污泥,性质稳定,具有肥效,经过脱水、减少体积成饼成形,有利运输;为了进一步改善污泥的卫生学质量,污泥还可以进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥后的污泥是一种很好的土壤改良剂。对于重金属含量超标的污泥,经脱水处理后要慎重处置,一般需要将其填埋封闭起来。