污水處理流程

污水中的污染物質是多種多樣的，不能預期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質去除殆盡，一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統，才能達到處理要求的程度。

按污水的處理程度劃分，污水處理可分為一級、二級和三級（深度）處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質，物理處理法中的大部分用作一級處理。經一級處理后的污水，BOD只能去除30％左右，仍不宜排放，還必須進行二級處理，因此針對二級處理來說，一級處理又屬于預處理。二級處理的主要任務，是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質（即BOD物質），常采用生物法，去除率（BOD）可達90％以上，處理后水中的BOD5含量可降至20～30mg/L，一般污水均能達到排放標準。但經二級處理后的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復用為目的而在二級處理工藝后增設的處理工藝或系統，其目的是進一步去除廢水中的懸浮物質、無機鹽類及其他污染物質。污水復用的范圍很廣，從工業上的復用到充作飲用水，對復用水水質的要求也不盡相同，一般根據水的復用用途而組合三級處理工藝，常用的有生物脫氮法、混凝沉淀法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。

污水處理流程的組合，一般應遵循先易后難，先簡后繁的規律，即首先去除大塊垃圾及漂浮物質，然后再依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。亦即，首先使用物理法，然后再使用化學法和生物法。

對于某種污水，采取由哪幾種處理方法組成的處理系統，要根據污水的水質、水量，回收其中有用物質的可能性和經濟性，排放水體的具體規定，并通過調查、研究和經濟比較后決定，必要時還應當進行一定的科學試驗。調查研究和科學試驗是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。

（一）城市污水處理的典型流程

以去除污水中的BOD物質為主要對象的，一般其處理系統的核心是生物處理設備（包括二次沉淀池），處理流程如圖6－1所示。污水先經格柵、沉砂池，除去較大的懸浮物質及砂粒雜質，然后進入初次沉淀池，去除呈懸浮狀的污染物后進入生物處理構筑物（或采用活性污泥曝氣池或采用生物膜構筑物）處理，使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解，生物處理構造物的出水進入二次沉淀池進行泥水分離，澄清的水排出二沉池后再經消毒直接排放；二沉池排放出的剩余污泥再經濃縮、污泥消化、脫水后進行污泥綜合利用；污泥消化過程產生的沼氣可回收利用，用作熱源能源或沼氣發電。

以去除污水中BOD的同時達到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解（酸化）-好氧生物處理工藝，A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝，如圖6－2所示。

（二）煉油廠廢水處理的典型流程

煉油廠廢水處理的典型流程如圖6－3所示。

三、污泥處理、利用與處置

污泥是污水處理的副產品，也是必然產物。在城市污水和工業廢水處理過程中，產生很多沉淀物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的，如沉砂池中的沉渣，初沉池中沉淀物，隔油池和浮選池中的渣渣等；有的是在處理過程中產生的，如化學沉淀污泥與生物化學法產生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠，產生的污泥量約占處理污水量的0.3％～5％（含水率以97％計）。如進行深度處理，污泥量還可增加0.5～1.0倍。污泥的成分非常復雜，不僅含有很多有毒物質，如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等，也可能含有可利用的物質如植物營養素、氮、磷、鉀、有機物等。這些污泥若不加妥善處理，就會造成二次污染。所以污泥在排入環境前必須進行處理，使有毒物質得到及時處理，有用物質得到充分利用。一般污泥處理的費用約占全污水處理廠運行費用的20％～50％。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。

污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。

（一）污泥的脫水與干化

從二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高達99％～99.5％，污泥體體積大，在堆放及輸送方面都不方便，所以污泥的脫水、干化是當前污泥處理方法中較為主要的方法。

二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在濃縮池中靜止沉降，使泥水分離。污泥在濃縮池內靜止停留12～24小時，可使含水率從99％降至97％，體積縮小為原污泥體積的1/3。

污泥進行自然干化（或稱曬泥）是借助于滲透、蒸發與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75％左右，使污泥體積縮小許多倍。污泥機械脫水是以過濾介質（一種多孔性物質）兩面的壓力差作為推動力，污泥中的水分被強制通過過濾介質（稱濾液），固體顆粒被截留在介質上（稱濾并），從而達到脫水的目的。常采用的脫水機械有真空過濾脫水（真空轉鼓、真空吸濾）、壓濾脫水機（板框壓濾機、滾壓帶式過濾機）、離心脫水機等，一般采用機械法脫水，污泥的含水率可降至70％～80％。

（二）污泥消化

1．污泥的厭氧消化

將污泥置于密閉的消化池中，利用厭氧微生物的作用，使有機物分解穩定，這種有機物厭氧分解的過程稱為發酵。由于發酵的zui終產物是沼氣，污泥消化池又稱沼氣池。當沼氣池溫度為30～35℃時，正常情況下1m3污泥可產生沼氣10～15m3，其中甲烷含量大約為50％左右。沼氣可用作燃料和作為制造CCl4等化工原料。

2．污泥好氧消化

利用好氧和兼氧菌，在污泥處理系統中曝氣供氧，微生物分解生物可降解的有機物（污泥）及細胞原生質，并從中獲得能量。

近年來人們通過實踐發現污泥厭氧消化工藝的運行管理要求高，比較復雜，而且處理構筑物要求密閉、容積大、數量多而且復雜，所以認為污泥厭氧消化法適用于大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設備簡單、運行管理比較方便，但運行能耗及費用較大些，它適用于小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當污泥受到工業廢水影響，進行厭氧消化有困難時，也可采用好氧消化法。

3．污泥的zui終處理

對主要含有機物的污泥，經過脫水及消化處理后，可用作農田肥料。

脫水后的污泥，如需要進一步降低其含水率時，可進行干燥處理或加以焚燒。經過干燥處理，污泥含水率可降至20％左右，便于運輸，可作為肥料使用。當污泥中含有有毒物質不宜用作肥料時，應采用焚燒法將污泥燒成灰燼，以作*的無害化處理，可用于填地或充作筑路材料使用。