廢水處理技術(shù)的研究

摘 要 本文首先進(jìn)行了廢水處理技術(shù)簡介，然后介紹了廢水的特性，主要是幾種水質(zhì)指標(biāo)以及污染物種類，最后重點(diǎn)介紹了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及廢水處理方法。

關(guān)鍵詞 廢水；處理；水質(zhì)；污染物

中圖分類號 TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0230-02

目前世界各國每年消耗的淡水為2 088 km3/a，連同可循環(huán)用水，總量為3 300 km3/a，約占全球全年總徑流量的90％，其余10％流入海洋，總體看來水量豐富。世界人口增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，水量需求增加；淡水資源分布不均，水源和人口分布不成比例；水污染加劇，水資源供應(yīng)不足稱為世界各國面臨的嚴(yán)重

問題。

我國廢水排放量巨大，其中工業(yè)廢水和城市生活污水近各50%，處理率低。主要污染物是有機(jī)物和氮磷營養(yǎng)鹽。目前，在全國范圍內(nèi)已經(jīng)建成很多城市廢水處理廠，估計(jì)目前我國的城市廢水處理率已經(jīng)達(dá)到近20%。

1 廢水處理技術(shù)簡介

廢水處理是一個(gè)為使污水達(dá)到排入某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，對其進(jìn)物理的、化學(xué)的、生物的凈化的過程。用各種指標(biāo)表征的污水的物理、化學(xué)或生物性質(zhì)稱為污水水質(zhì)。根據(jù)來源不同，廢水可分為生活污水和工業(yè)廢水兩大類。生活污水是指人們在日常生活中所產(chǎn)生的廢水；工業(yè)廢水是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中所排出的廢水。

廢水處理目的是對廢水中的污染物以某種方式分離出來，或者將其分解轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定物質(zhì)，從而使污水得到凈化。通常根據(jù)廢水水質(zhì)和水量，廢水處理后的用途等選擇廢水處理方法，主要取決于廢水中污染物的性質(zhì)，組成，狀態(tài)及對水質(zhì)的要求。

2 廢水的特性

2.1 水質(zhì)指標(biāo)

為了表征廢水水質(zhì)，規(guī)定了許多水質(zhì)指標(biāo)。主要有SS、COD、BOD、pH、N、P、油含量、色度、溫度、重金屬、大腸桿菌等。

2.2 污染物種類

廢水中的污染物種類大致可如下區(qū)分：固體污染物、有機(jī)污染物、營養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染等。

固體污染物常用懸浮物（SS）和濁度兩個(gè)指標(biāo)來表示。濁度：水的透明程度的量度。指水溶液中所含顆粒物對光的散射情況。水質(zhì)分析中規(guī)定：1L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡稱1度。

有機(jī)污染物主要用生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）等指標(biāo)來描述。

營養(yǎng)性污染物主要是氮、磷化合物，是引起富營養(yǎng)化主要

因素。

酸堿污染物主要由工業(yè)廢水排放的酸堿以及酸雨帶來。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中以pH值來反映其含量水平。

有毒污染物：廢水中的毒物可分為三大類：無機(jī)化學(xué)毒物、有機(jī)化學(xué)毒物和放射性物質(zhì)。其中，無機(jī)化學(xué)毒物包括金屬和非金屬兩類。有機(jī)化學(xué)毒物大多是人工合成有機(jī)物，難以被生化降解，主要有：農(nóng)藥（DDT、有機(jī)氯、有機(jī)磷等）、酚類化合物、聚氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴（如苯并芘）、芳香族氨基化合物等。放射性物質(zhì)是指使原子核衰變而釋放射線的物質(zhì)。

油類污染物包括“石油類”和“動植物油”兩項(xiàng)。

生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物，它包括致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)有細(xì)菌總數(shù)和總大腸桿菌群數(shù)兩項(xiàng)。

感官性污染物主要指廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現(xiàn)象的物質(zhì)，雖無嚴(yán)重危害，但能引起人們感官上的極度不快，被稱為感官性污染物。各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，對色度、臭味、濁度、漂浮物等指標(biāo)都作了相應(yīng)的規(guī)定。

熱污染是指廢水溫度過高而引起的危害。

3 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及廢水處理方法

3.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是用水對象（包括飲用和工業(yè)用水對象等）所要求的各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到的限值?？煞譃閲覙?biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等不同等級。按處理程度分主要分為四大塊：預(yù)處理，一級處理、二級處理、深度處理。

預(yù)處理主要包括溫度調(diào)節(jié)、水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、預(yù)曝氣、隔油等；格柵機(jī)、刮油刮渣機(jī)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池等。

一級處理主要去除廢水中懸浮固體和漂浮物質(zhì)，同時(shí)還通過中和或均衡等預(yù)頂處理對廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)。主要采用物化處理，中和、混凝沉淀。

二級處理主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染

物質(zhì)。

深度處理：一級、二級處理的基礎(chǔ)上，對難降解的有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)進(jìn)一步處理。主要包括過濾、消毒等，砂濾、活性炭過濾、精密過濾器、離子交換、反滲透膜、超濾、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒、紫外消毒、臭氧消毒等。

廢水中的污染物組成相當(dāng)復(fù)雜、往往需要采用幾種方法的組合流程，才能達(dá)到處理要求。對于某種廢水，采用哪幾種處理方法組合，要根據(jù)廢水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性，經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較后才能決定，必要時(shí)還需進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2 具體處理方法

3.2.1 活性污泥法

例如傳統(tǒng)活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、CASS、氧化

溝等。

SBR是間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。

CASS（循環(huán)式活性污泥法）是將序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水間歇排水的周期循環(huán)運(yùn)行，集曝氣沉淀、排水于一體。

氧化溝是傳統(tǒng)活性污泥法污水處理技術(shù)的改良，外形呈封閉環(huán)狀溝，其特點(diǎn)是混合液在溝內(nèi)不中斷地循環(huán)流動，形成厭氧、缺氧和好氧段，且將傳統(tǒng)的鼓風(fēng)曝氣改為表面機(jī)械曝氣。

3.2.2 生物膜法

例如生物接觸氧化法、生物濾池、 BAF、生物流化床、 MBR、生物轉(zhuǎn)盤等。其原理是含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動，一定時(shí)間后，微生物會附著在填料表面而增殖和生長，形成一層薄的生物膜。

接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點(diǎn)的一種新的廢水生化處理法。這種方法的主要設(shè)備是生物接觸氧化濾池。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料，填料被水浸沒，用鼓風(fēng)機(jī)在填料底部曝氣充氧，這種方式稱謂鼓風(fēng)曝氣裝置；空氣能自下而上，夾帶待處理的廢水，自由通過濾料部分到達(dá)地面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向下返回池底?；钚晕勰喔皆谔盍媳砻?，不隨水流動，因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動，不斷更新，從而提高了凈化效果。

BAF是Biological Aeratd Filter的縮寫，中文名稱為曝氣生物濾池。該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用，其最大的特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池（二沉池），并具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。

MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。

EGSB（Expanded Granular Sludge Bed），中文名膨脹顆粒污泥床。其構(gòu)造與UASB反應(yīng)器有相似之處，可以分為進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反應(yīng)器不同之處是，EGSB反應(yīng)器設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)。EGSB反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)3～5，生產(chǎn)裝置反應(yīng)器的高度可達(dá)15～20米。

參考文獻(xiàn)

[1]劉宇，胡湖生，楊明德.含氰廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].河北化工，2010，6(33).

[2]于春澤，尚偉民.國內(nèi)PCB廢水處理廢液回收及循環(huán)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀之簡論[J].印制電路信息，2006，8.

[3]李克永.化工機(jī)械手冊[M].天津:天津大學(xué)出版社，1991.

作者簡介

張西子（1991—），女，山東德州人，學(xué)歷：本科，現(xiàn)職稱：學(xué)生，研究方向：電氣工程及其自動化。