水污染及控制

1、1、格柵由一組（或多組）平行的金屬柵條與框架組成。傾斜（或垂直）安裝在進水渠道或進水泵站集水井的進口處，用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗粒懸浮物及雜質(zhì)，以保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運行。污水處理廠一般設(shè)粗細兩道格柵，柵條間距一般采用1625mm，最大不超過40mm。對于城市污水，柵條間距為1625mm時，柵渣截留量為0.050.10m3/1000m3污水。柵條間距為40mm左右時，柵渣截留量為0.010.03m3/1000m3污水。2、沉砂池一般污水經(jīng)過過濾處理，除去較大的固體物質(zhì)后，再用沉淀法去除其中的懸浮物質(zhì)。沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2650千克/立方米的砂

2、粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)控制沉砂池的進水流速，使得密度大的顆粒下沉。沉砂池的效果取決于污水的性質(zhì)、在池內(nèi)停留的時間、池深度和大小、懸浮物質(zhì)顆粒大小。3、隔油池含油污水從隔油池的一端流入池子中，流速為25mm/s，流動過程中，密度小于水的油滴上升到水面，水則從池子的另一端流出。在隔油池的出水端設(shè)置集油管，集油管一般用200300mm鋼管制成，沿長度方向在壁的一側(cè)開弧度為6090的槽口。排油時將集油管的開槽方轉(zhuǎn)至液面以下，收集浮油并將其導(dǎo)出池外。4、氣浮法當(dāng)懸浮顆粒的密度接近或小于水的密度時，氣浮是泥水分離的有效方法之一。氣浮法是將空氣以微泡

3、的形式進入污水中，利用表面化學(xué)原理，疏水性顆粒就會粘附在氣泡上，隨氣泡一起上浮，從而實現(xiàn)與水的分離。在水處理中，氣浮法可以分離污水中的微細懸浮物、藻類及微絮體，還可以分離回收以分子或離子狀態(tài)的物質(zhì)，如表面活性劑和金屬離子。氣浮法同時可以回收利用一部分有用物質(zhì)。1、混凝法混凝法主要的去除對象是水中膠體狀或微細顆粒狀污染物。水中的膠體顆粒通常表面都帶有電荷，帶有同種電荷的膠體顆粒之間相互排斥，使它們穩(wěn)定地懸浮于水中，如果向水中投加帶有相反電荷的混凝劑，可使污水中的膠體顆粒表面電性改變，呈現(xiàn)電中性或接近中性，從而失穩(wěn)，在分子范德華力等引力的作用下，凝聚成大顆粒而沉降下來。凝聚劑主要為無機鹽電解質(zhì)。無

4、機鹽電解質(zhì)的金屬離子應(yīng)和懸浮顆粒所荷的電性相反，且離子的價態(tài)越高，所起的凝聚作用越強。聚合無機鹽是一類高效凝聚劑，主要是聚合鋁、聚合鐵。與其無機鹽相比具有更好的混凝效果，用量也僅為其無機鹽的1/21/3。高分子絮凝劑應(yīng)用最為廣泛的聚丙烯酰胺及其衍生物。聚丙烯酰胺的分子量高達1501500萬。由于有機高分子絮凝劑的分子鏈節(jié)與污水中的微細顆?；蚰z粒具有很強的吸附作用，因此絮凝效果很好。2、沉淀法化學(xué)沉淀法就是用易溶的化學(xué)藥劑，使污水中的某種離子以難溶鹽或氫氧化物的形式析出，從而使污水達到凈化的方法。污水處理中，常用化學(xué)沉淀法除去的離子有：Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+、

5、SO42+、PO43+等。當(dāng)能結(jié)合成難溶鹽或難溶氫氧化物的兩種離子的濃度超過溶度積時，就會析出無機鹽或氫氧化物，從而減少這兩種離子在水中的濃度，生成的難溶鹽或氫氧化物經(jīng)沉淀后，可通過壓濾實現(xiàn)泥水分離。1、生化處理廢水的生化處理是利用微生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)化、并使之無害化的處理方法。對污染物進行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定的主體是微生物。由于微生物具有來源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對環(huán)境適應(yīng)性強、易變異等特點，采集菌種進行培養(yǎng)繁殖，并在特定條件下進行馴化，使之適應(yīng)于污水的水質(zhì)條件，從而通過微生物的新陳代謝使污水中有害物質(zhì)無害化。微生物的新陳代謝過程中不需要高溫高壓，是不需要投加催化劑的催化反應(yīng)，污

6、染物的轉(zhuǎn)化過程處理費用低廉，運行管理較方便。目前，生化處理已廣泛應(yīng)用于生活污水及工業(yè)有機廢水的二級處理。2、活性污泥法活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理法。這種生物絮體叫活性污泥，它由好氧微生物（包括細菌、真菌、原生動物和后生動物）及其代謝和吸附的有機物、無機物組成，具有降解廢水中有機污染物的能力，顯示生物化學(xué)活性。如果向污水中連續(xù)鼓入空氣，經(jīng)過一段時間，由于污水中微生物的生長與繁殖，將逐漸形成帶褐色的污泥狀絮凝體，即活性污泥。吸收進入細胞體內(nèi)的污染物通過微生物的代謝反應(yīng)而被降解，一部分經(jīng)過一系列的中間狀態(tài)氧化為最終產(chǎn)物CO2和H2O等，另一部分則轉(zhuǎn)化為新的有機

7、體，使細胞增殖。一般而言，自然界中的有機物都可以被某些微生物所分解，多數(shù)合成有機物也可以被經(jīng)過馴化的微生物分解?；钚晕勰喾ㄊ俏鬯锾幚碇惺褂米顝V泛的一種方法，用于處理城市污水和各種工業(yè)廢水。活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥處理系統(tǒng)所組成的。-反應(yīng)器：經(jīng)預(yù)處理的污水與從沉淀池回流的活性污泥進入反應(yīng)器。-空氣擴散裝置：空氣以細小氣泡形式進入反應(yīng)器，并使反應(yīng)器內(nèi)的污水和活性污泥處于攪動狀態(tài)。-沉淀池：凈化后的混合液進入沉淀池進行固液分離，澄清后排出系統(tǒng)。-污泥系統(tǒng)：沉淀的污泥一部分作為接種回流污泥，一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。活性污泥法的基本流程系統(tǒng)系統(tǒng)出水沉淀池剩余污泥反應(yīng)器回流

8、污泥空氣擴散裝置系統(tǒng)進水格柵3、生物膜法生物膜法是微生物附著在介質(zhì)濾料表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解性的有機物被微生物吸收轉(zhuǎn)化而得到凈化。由于微生物固著于固體表面，即使增值速度慢的微生物也能生長繁殖，世代期長的微生物可以被富集保留。因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向，膜中生物種群具有一定分布。4、厭氧處理法 污水的厭氧生物處理是指在無氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機物分解轉(zhuǎn)化成CH4、CO2等物質(zhì)的過程，也稱厭氧消化。與好氧過程的根本區(qū)別在于不以氧最為電子受體，而以化合態(tài)的碳、硫、氮等為電子受體。 厭氧生物處理是一個復(fù)雜的微生物化學(xué)

9、過程，依靠三大類主要類群的細菌，即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。而厭氧消化過程也分為這三個連續(xù)的階段。有機物高級脂肪酸乙酸、氫氣甲烷、CO25、厭氧好氧法脫氮除磷脫氮：生物脫氮由硝化和反硝化兩個過程組成。硝化過程由好氧型硝化菌作用的，反硝化過程由厭氧型反硝化菌作用的。42221111164636NHONOHH O223111242NOONO3222NONONON ON還原酶還原酶還原酶還原酶硝化硝化除磷：在厭氧狀態(tài)下，聚磷菌把細胞內(nèi)的聚磷水解為磷酸鹽，從中獲得能量，并吸收污水中的易降解有機物，同化成細胞內(nèi)的能源貯存物：聚-羥基丁酸或-羥基戊酸等。在好氧條件下，聚磷菌以

10、氧作為電子受體，氧化代謝能源貯存物并產(chǎn)生能量，以高能物質(zhì)ATP形式存在。 ATP形成過程聚磷菌可以從水中過量地攝取磷酸鹽。通過對聚磷菌的排放可以實現(xiàn)污水的高效生物除磷。1、活性炭吸附 固體表面的分子或分子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞到固體表面時，受到這些不平衡力的作用，而停留在固體表面上，這就是吸附。活性炭是一種細小的炭粒，有很大的比表面積，而且炭粒中還有更細小的孔毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力。利用活性炭吸附進行水處理，具有適應(yīng)范圍廣、處理效果好、可回收有用物料，但對進水預(yù)處理要求較高，運轉(zhuǎn)費用較昂貴，系統(tǒng)龐大，操作較復(fù)雜。2、離子交換法離子交換樹脂是一種具有網(wǎng)狀立體

11、結(jié)構(gòu)、且不溶于酸、堿和有機溶劑的固體高分子化合物。離子交換樹脂的單元結(jié)構(gòu)由兩部分組成。一部分是不可移動且具有立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架，另一部分是可移動的活性離子。活性離子可在網(wǎng)絡(luò)骨架和溶液間自由遷移，當(dāng)樹脂處在溶液中時，其上的活性離子可與溶液中的同性離子產(chǎn)生交換過程。如果樹脂釋放的是活性陽離子果樹脂釋放的是活性陽離子，它就能和溶液中的陽離子發(fā)生交換，稱陽離子交換樹脂（磺酸基、羧基等）；如果釋放的是活性陰離子，它就能交換溶液中的陰離子，稱陰離子交換樹脂稱陰離子交換樹脂（三甲胺基等）。3、膜分離法在推動力作用下，利用膜的選擇性透過性能，達到分離水中分子、離子和某些微粒的方法。溶劑透過膜的過程稱為滲透，溶液透過膜的過程稱為滲析。-電滲析：利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質(zhì)粒子的方法稱為滲析。在電場作用下，帶電的溶質(zhì)粒子通過膜而遷移的現(xiàn)