污水處理概述

按作用原理，現代污水處理技術可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三種，但也可以把化學處理法或物理處理法中的某些處理法，統稱為物理化學處理法。

（1）污水處理方法

1）物理處理法

系利用物理原理，分離和回收污水中不溶解的、呈懸浮固體狀態的污染物質。一般也稱為機械處理法。例如：格柵、篩濾、沉淀、隔油、氣浮、過濾和反滲透等。

2）化學處理法

系利用化學反應原理，分離和回收污水中呈溶解的、膠狀狀態的污染物，或將其轉化為無害物質。例如：中和、混凝、電解、氧化還原、氣提、萃取、吸附以及離子交換、電滲析等。

3）生物處理法

系利用微生物的代謝原理，使污水中呈溶解、膠體以及微細懸浮固體狀態的有機性污染物質，轉化為穩定、無害的物質。根據微生物作用的不同，生物處理法又分為厭氧生物處理法和好氧生物處理法兩種類型。厭氧生物處理法例如：厭氧消化法、UASB法、厭氧塘、水解酸化法等。好氧生物處理法例如：活性污泥法、生物膜法、好氧氧化塘、MBBR法等。

本工程污水處理工藝的選擇以節能減排、穩定連續達標排放為前提，對項目污水水質、水量及其變化規律進行全面的調查，必要時進行分析測試，以確定相關的工藝參數；綜合考慮污水的水量、水質特征、處理后尾水的去向、排放標準及管理水平等因素后確定具體處理工藝；由于污水可生化性好（BOD₅/ COD≥0.3），應采用生化處理為主、物化處理為輔的綜合處理工藝，并按照國家對環境保護及城市污水治理的相關規范、標準和規定，完成方案設計。

一般情況下，污水處理廠的工藝流程包括預處理段、一級處理段、二級生物處理段、深度處理及污泥處理段。

表4    污水處理與利用的基本方法

下面討論污水中各種污染物的去除方法：

① SS的去除

污水中的SS去除主要靠沉淀去除。污水中的無機顆粒和直徑較大的有機顆粒靠絮凝沉淀作用去除，小直徑的有機顆粒主要靠微生物的降解作用去除，而小直徑的無機顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。

污水站出水懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標，也與出水COD和BOD₅等指標有關。這是因為組成出水懸浮物的主體是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此較高的出水懸浮物含量會使出水的COD、BOD₅、氮均增加。因此，控制污水廠出水的SS指標是蕞基本的，也是蕞重要的。

為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當的措施，例如采用適當的污泥負荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用較小的二次沉淀表面負荷、采用較低的出水堰負荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網絡作用等。

② BOD₅的去除

BOD₅的去除是微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污泥與水體進行分離來完成的。

微生物在有氧條件下將廢水中一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分的有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其蕞終產物是二氧化碳和水等穩定物質。在這種合成代謝與分解代謝的過程中，溶解性有機物直接進入細胞內部從而被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都有去除作用，并且代謝產物是無害的穩定物質，因此，可以使處理后污水中殘余BOD₅的濃度很低。

③ COD的去除

污水中COD去除的原理與BOD₅基本相同。

污水站出水中的剩余COD，即COD的去除率，取決于原水的可生化性，本污水的可生化性較好，BOD₅/ COD比值為0.6，出水COD值可控制在較低的水平。

④ 污水脫氮

污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理化學脫氮兩大類，目前生物脫氮是主體，也是污水處理中較經濟和常用的方法；物理化學脫氮主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法等。從經濟、管理等方面考慮，本工程主要以生物脫氮法為主。

生物脫氮的基本原理：

污水中的有機氮、蛋白質氮等在好氧條件下首先被氨化菌轉化為氨氮，而后在硝化菌的作用下變成硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮還原成氮氣從污水中逸出，此階段稱為缺氧反硝化。

在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解度、pH值以及反硝化碳源。生物脫氮系統中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使硝化作用順利進行。

（2）本工程污水處理主要工藝選擇

1）預處理及一級處理方案

預處理段通常包括粗、細格柵、提升泵房、沉砂池和氣浮等，這是污水處理廠必要的工段。通常，不同的預處理構筑物和設備選擇可以滿足不同類型的生物處理工藝的預處理要求。

在本工藝方案選擇中，主要考慮污水懸浮物濃度不高，但體積大，由化糞池出的污水可能含有破碎的懸浮物固體，在預處理階段我們選擇在化糞池后置一格柵池+調節池，攔截較大的懸浮物、漂浮物等。污水經此設備后，可降低化糞池廢水對生化反應的影響，減少后續污水處理系統負荷和設備的故障。

即污水經過格柵，去除污水中較大的懸浮物、漂浮物等，然后進入調節池，調節水質水量，調節池出水提升進入二級處理階段。

本工程以衛生間廢水為主。且污水量和懸浮物的量不大，故宜采用人工格柵。根據產生的柵渣多少，可定期清理。柵渣外運處理。

2）二級處理方案

本工程處理的污水屬于生產和生活污水，BOD₅/ COD大于0.3，可生化性好，可直接進行生化處理。生化處理具有運行費用低和二次污染少等優點；生化處理方法包括生物膜處理和活性污泥處理法，好氧工藝有SBR工藝、A/O工藝、生物接觸氧化工藝、MBBR工藝和MBR等。

表5  幾種工藝類型綜合比較