水處理技術(shù)與環(huán)境保護作業(yè)指導書

水處理技術(shù)與環(huán)境保護作業(yè)指導書TOC\o"1-2"\h\u14289第1章水處理技術(shù)概述 376671.1水處理技術(shù)背景 3232911.2水處理技術(shù)發(fā)展歷程 3101851.3水處理技術(shù)在環(huán)境保護中的作用 332547第2章水質(zhì)分析與監(jiān)測 490782.1水質(zhì)指標與標準 4195312.1.1地表水水質(zhì)指標與標準 444962.1.2地下水水質(zhì)指標與標準 4160992.1.3生活飲用水水質(zhì)指標與標準 4189932.1.4排放污水水質(zhì)指標與標準 436832.2水質(zhì)監(jiān)測方法 5285892.2.1現(xiàn)場監(jiān)測方法 5249882.2.2實驗室分析方法 5112892.3水質(zhì)監(jiān)測儀器及其應用 517172.3.1在線監(jiān)測儀器 5142972.3.2實驗室分析儀器 521489第3章沉淀與浮選技術(shù) 6229923.1沉淀技術(shù)原理 6162973.1.1沉淀物的形成 6219973.1.2沉淀動力學 6289673.1.3沉淀操作方式 695013.2沉淀劑的應用 6228473.2.1沉淀劑種類 7271273.2.2沉淀劑選擇原則 763713.2.3沉淀劑應用 7285703.3浮選技術(shù)原理 7278943.3.1氣泡 7114053.3.2氣泡與懸浮物的粘附 7210443.3.3浮選設備 8209083.4浮選劑的應用 8268603.4.1浮選劑種類 8280013.4.2浮選劑選擇原則 881473.4.3浮選劑應用 811704第四章過濾與膜分離技術(shù) 997984.1過濾技術(shù)原理 9245984.2過濾器的種類與選型 9270504.3膜分離技術(shù)原理 99164.4膜材料及其應用 916082第5章消毒與氧化技術(shù) 10110905.1消毒技術(shù)原理 1080845.2常見消毒方法及其優(yōu)缺點 1062045.2.1氯消毒 10260915.2.2次氯酸鈉消毒 10281815.2.3臭氧消毒 10310765.2.4紫外線消毒 10178635.3氧化技術(shù)原理 11185905.4氧化劑的應用 11121055.4.1氯 11307605.4.2臭氧 1119455.4.3過氧化氫 11146035.4.4高鐵酸鉀 11275465.4.5二氧化氯 113247第6章生物處理技術(shù) 1158496.1生物處理原理 11105096.2活性污泥法 12137036.3生物膜法 1218646.4厭氧生物處理技術(shù) 1211046第7章污泥處理與處置 12143657.1污泥處理技術(shù)概述 1270977.2污泥濃縮與脫水 12135177.2.1污泥濃縮 12131897.2.2污泥脫水 13226437.3污泥穩(wěn)定化處理 13188367.4污泥處置與資源化利用 13196807.4.1污泥處置 1370707.4.2污泥資源化利用 1320335第8章工業(yè)廢水處理技術(shù) 1356458.1工業(yè)廢水來源與特點 1354938.2物理化學處理技術(shù) 14289698.3化學處理技術(shù) 1454328.4生物處理技術(shù)在工業(yè)廢水中的應用 1429883第9章城市污水處理與回用 15244659.1城市污水處理技術(shù)概述 15321639.2一級處理技術(shù) 15224359.3二級處理技術(shù) 15320489.4污水回用技術(shù)與途徑 1516720第10章水處理設施運行與管理 151030910.1水處理設施運行原理 15930210.1.1水處理技術(shù)概述 163188110.1.2沉淀池運行原理 161258910.1.3過濾池運行原理 161336610.1.4消毒設施運行原理 163230110.2水處理設施運行維護 161773210.2.1運行維護基本要求 162623810.2.2沉淀池運行維護 161203210.2.3過濾池運行維護 162505210.2.4消毒設施運行維護 161262610.3水處理設施運行監(jiān)測 16902210.3.1監(jiān)測項目及方法 16902510.3.2監(jiān)測設備與儀器 173221410.3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與應用 17266910.4水處理設施優(yōu)化運行與管理策略 171921510.4.1優(yōu)化運行措施 172550710.4.2管理策略 17855810.4.3節(jié)能減排與環(huán)境保護 17第1章水處理技術(shù)概述1.1水處理技術(shù)背景水是生命之源，社會發(fā)展之基。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的增長，水資源短缺、水環(huán)境污染等問題日益嚴重，已成為制約經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定的重要因素。為了滿足人們對清潔水資源的需求，水處理技術(shù)應運而生。水處理技術(shù)旨在通過物理、化學和生物等方法，去除水中的雜質(zhì)、有害物質(zhì)和微生物，實現(xiàn)水資源的安全、高效利用。1.2水處理技術(shù)發(fā)展歷程水處理技術(shù)發(fā)展至今，經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）初期階段：主要以傳統(tǒng)的物理和化學方法為主，如沉淀、過濾、消毒等，這些方法對水中懸浮物、膠體和部分溶解性污染物具有一定的去除效果。（2）中期階段：科學技術(shù)的進步，逐漸發(fā)展出以離子交換、活性炭吸附、膜分離等技術(shù)為代表的高級處理方法，這些方法能更有效地去除水中的有機物、重金屬離子等污染物。（3）現(xiàn)代階段：生物技術(shù)、納米技術(shù)等新興技術(shù)在水資源領(lǐng)域得到了廣泛應用，如生物接觸氧化、納米過濾等，水處理技術(shù)逐漸向高效、環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展。1.3水處理技術(shù)在環(huán)境保護中的作用水處理技術(shù)在環(huán)境保護中發(fā)揮著重要作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）水資源保護：水處理技術(shù)能有效地去除水中的污染物，提高水資源利用率，緩解水資源短缺問題。（2）水環(huán)境治理：通過水處理技術(shù)，可降低水體中污染物濃度，改善水環(huán)境質(zhì)量，保障生態(tài)安全。（3）節(jié)能減排：水處理技術(shù)可減少污水排放，降低污染負荷，為我國節(jié)能減排戰(zhàn)略作出貢獻。（4）循環(huán)經(jīng)濟：水處理技術(shù)可實現(xiàn)廢水資源的化，促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，提高資源利用率。（5）公共衛(wèi)生：水處理技術(shù)有助于保障飲用水安全，預防水傳播疾病，維護人民群眾身體健康。水處理技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，對促進我國水資源可持續(xù)利用、改善水環(huán)境質(zhì)量、保障人民群眾生活品質(zhì)具有重要意義。第2章水質(zhì)分析與監(jiān)測2.1水質(zhì)指標與標準水質(zhì)指標是衡量水質(zhì)狀況的重要參數(shù)，其對于評估水處理效果和環(huán)境保護具有重要意義。我國根據(jù)地表水、地下水、生活飲用水及各類排放水體的特點，制定了相應的水質(zhì)標準。本節(jié)主要介紹以下幾類水質(zhì)指標與標準：2.1.1地表水水質(zhì)指標與標準地表水水質(zhì)指標包括pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、總氮、總磷等。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB38382002）將這些指標分為五個類別，分別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類和Ⅴ類，并對每個類別的指標限值進行了規(guī)定。2.1.2地下水水質(zhì)指標與標準地下水水質(zhì)指標主要包括pH、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、氨氮等。根據(jù)《地下水質(zhì)量標準》（GB/T148482017），將地下水質(zhì)量分為優(yōu)良、良好、較差、極差四個等級，并給出了各指標的標準限值。2.1.3生活飲用水水質(zhì)指標與標準生活飲用水水質(zhì)指標包括微生物指標、化學指標和感官性狀指標等。我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB57492006）對生活飲用水水質(zhì)指標及限值進行了規(guī)定，以保證人民群眾飲用水安全。2.1.4排放污水水質(zhì)指標與標準排放污水水質(zhì)指標主要包括pH、化學需氧量、生化需氧量、懸浮物、總氮、總磷等。我國《污水綜合排放標準》（GB89781996）對各類污水排放指標及限值進行了規(guī)定，以減輕對受納水體的污染。2.2水質(zhì)監(jiān)測方法水質(zhì)監(jiān)測方法主要包括現(xiàn)場監(jiān)測和實驗室分析兩種方式。以下介紹幾種常見的水質(zhì)監(jiān)測方法：2.2.1現(xiàn)場監(jiān)測方法（1）光學法：利用光學原理，通過測定水中特定組分的吸光度或發(fā)射強度，實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)的快速測定。（2）電化學法：基于電化學反應原理，通過測定電流、電位等參數(shù)，實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)的快速監(jiān)測。（3）離子色譜法：通過離子交換色譜技術(shù)，對水中的離子進行分離和檢測，用于測定水中的陰陽離子。2.2.2實驗室分析方法（1）重量法：通過稱量水樣中特定組分的質(zhì)量，計算其在水中的含量。（2）滴定法：利用滴定反應定量測定水樣中的組分含量。（3）分光光度法：根據(jù)物質(zhì)對特定波長光線的吸收程度，測定水樣中特定組分的濃度。（4）氣相色譜法：適用于測定水樣中揮發(fā)性有機物等組分。2.3水質(zhì)監(jiān)測儀器及其應用水質(zhì)監(jiān)測儀器是實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的關(guān)鍵設備，以下介紹幾種常見的水質(zhì)監(jiān)測儀器及其應用：2.3.1在線監(jiān)測儀器（1）水質(zhì)自動監(jiān)測站：用于實時監(jiān)測地表水、地下水、排放污水等水質(zhì)狀況，包括pH、溶解氧、濁度、電導率等參數(shù)。（2）便攜式水質(zhì)分析儀：便于現(xiàn)場快速檢測水質(zhì)參數(shù)，如COD、BOD、總氮、總磷等。2.3.2實驗室分析儀器（1）紫外可見分光光度計：用于測定水樣中的有機物、重金屬離子等。（2）離子色譜儀：用于測定水樣中的陰陽離子。（3）氣相色譜儀：用于測定水樣中的揮發(fā)性有機物。（4）原子吸收光譜儀：用于測定水樣中的重金屬元素。通過運用各類水質(zhì)監(jiān)測儀器，可以保證水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的準確性和可靠性，為水處理技術(shù)及環(huán)境保護提供科學依據(jù)。第3章沉淀與浮選技術(shù)3.1沉淀技術(shù)原理沉淀技術(shù)是水處理過程中常用的一種方法，主要依靠重力作用使懸浮物與水分離。該技術(shù)基于懸浮物與溶液中的某些組分發(fā)生化學反應，難溶于水的沉淀物，從而實現(xiàn)污染物的去除。本節(jié)將介紹沉淀技術(shù)的基本原理，包括沉淀物的形成、沉淀動力學和沉淀操作方式。3.1.1沉淀物的形成沉淀物的形成主要包括兩個過程：成核和生長。成核是指溶液中的離子或分子聚集成具有穩(wěn)定晶格結(jié)構(gòu)的小顆粒，生長是指這些小顆粒逐漸聚集，形成較大的沉淀物。影響沉淀物形成的主要因素有溶液的化學組成、溫度、pH值、離子強度等。3.1.2沉淀動力學沉淀動力學研究沉淀物在溶液中的生長速率和沉淀過程。主要包括以下兩個方面的內(nèi)容：（1）成核動力學：研究成核過程中，晶核的形成速率和成核速率常數(shù)。（2）生長動力學：研究沉淀物生長過程中，顆粒間的碰撞、吸附和聚集等過程。3.1.3沉淀操作方式沉淀操作方式主要包括以下幾種：（1）直接沉淀：將沉淀劑直接加入含有污染物的溶液中，使污染物形成沉淀。（2）共沉淀：將兩種或多種污染物同時與沉淀劑反應，形成混合沉淀物。（3）絮凝沉淀：通過添加絮凝劑使懸浮物聚集成絮體，然后通過重力作用使絮體沉淀。3.2沉淀劑的應用沉淀劑在水處理過程中起著關(guān)鍵作用，其選擇和應用直接影響到沉淀效果。本節(jié)主要介紹沉淀劑的種類、選擇原則及其應用。3.2.1沉淀劑種類沉淀劑主要分為以下幾類：（1）無機沉淀劑：如氫氧化鈣、氫氧化鈉、硫酸鐵、硫酸鋁等。（2）有機沉淀劑：如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。（3）復合沉淀劑：由多種沉淀劑組合而成，具有更好的沉淀效果。3.2.2沉淀劑選擇原則選擇沉淀劑時應考慮以下原則：（1）對污染物的沉淀效率高。（2）沉淀劑本身無毒、無害，不對環(huán)境造成二次污染。（3）沉淀劑的溶解度適中，易于控制。（4）沉淀劑的價格合理，經(jīng)濟實用。3.2.3沉淀劑應用沉淀劑應用主要包括以下幾個方面：（1）去除重金屬離子：如硫酸鐵、氫氧化鈣等沉淀劑用于去除水中的重金屬離子。（2）去除磷酸鹽：采用氫氧化鈣、氫氧化鋁等沉淀劑去除水中的磷酸鹽。（3）去除有機物：利用聚丙烯酰胺等有機沉淀劑去除水中的有機物。3.3浮選技術(shù)原理浮選技術(shù)是利用氣泡作為載體，使懸浮物與氣泡粘附，并隨氣泡上升至水面，從而實現(xiàn)固液分離的一種方法。本節(jié)主要介紹浮選技術(shù)的基本原理，包括氣泡、氣泡與懸浮物的粘附以及浮選設備。3.3.1氣泡氣泡在浮選過程中起著關(guān)鍵作用。氣泡的方法主要有以下幾種：（1）機械攪拌：通過攪拌裝置在水中產(chǎn)生氣泡。（2）射流吸入：利用射流泵的吸入作用，在水中產(chǎn)生氣泡。（3）電解：在水中電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，形成氣泡。3.3.2氣泡與懸浮物的粘附氣泡與懸浮物的粘附是浮選過程中的關(guān)鍵步驟。粘附過程主要包括以下幾個階段：（1）氣泡與懸浮物的碰撞。（2）氣泡與懸浮物之間的吸附。（3）氣泡與懸浮物形成穩(wěn)定的粘附體。3.3.3浮選設備浮選設備主要包括以下幾種：（1）機械攪拌式浮選機：通過機械攪拌產(chǎn)生氣泡，實現(xiàn)浮選。（2）射流式浮選機：利用射流泵吸入作用產(chǎn)生氣泡，實現(xiàn)浮選。（3）電解式浮選機：通過電解水產(chǎn)生氣泡，實現(xiàn)浮選。3.4浮選劑的應用浮選劑在浮選過程中起到改善氣泡與懸浮物粘附功能、提高浮選效率的作用。本節(jié)主要介紹浮選劑的種類、選擇原則及其應用。3.4.1浮選劑種類浮選劑主要分為以下幾類：（1）捕收劑：增強氣泡與懸浮物的粘附作用，如醇類、酚類等。（2）起泡劑：增加氣泡數(shù)量，改善氣泡的分布，如十二烷基硫酸鈉等。（3）調(diào)整劑：調(diào)整溶液的pH值、離子強度等，以提高浮選效果。3.4.2浮選劑選擇原則選擇浮選劑時應考慮以下原則：（1）對污染物的浮選效果顯著。（2）浮選劑本身無毒、無害，不對環(huán)境造成二次污染。（3）浮選劑的溶解度適中，易于控制。（4）浮選劑的價格合理，經(jīng)濟實用。3.4.3浮選劑應用浮選劑應用主要包括以下幾個方面：（1）去除浮游植物和浮游動物：利用捕收劑和起泡劑，去除水中的浮游植物和浮游動物。（2）去除油脂和有機物：利用捕收劑和起泡劑，去除水中的油脂和有機物。（3）去除重金屬離子：通過調(diào)整劑和捕收劑，去除水中的重金屬離子。第四章過濾與膜分離技術(shù)4.1過濾技術(shù)原理過濾技術(shù)是一種利用物理方法，通過特定的過濾介質(zhì)，將懸浮固體從流體中分離的單元操作。其基本原理是利用過濾介質(zhì)的孔隙捕捉并攔截懸浮顆粒，使清液通過，從而實現(xiàn)固液分離。根據(jù)過濾介質(zhì)的孔徑大小，可以分離不同粒徑的懸浮顆粒。4.2過濾器的種類與選型過濾器種類繁多，主要包括以下幾種：（1）表面過濾：如砂濾池、無煙煤濾池等，主要依靠過濾介質(zhì)表面的攔截作用進行固液分離。（2）深層過濾：如活性炭過濾器、硅藻土過濾器等，利用過濾介質(zhì)內(nèi)部孔隙對懸浮顆粒進行深層吸附和攔截。（3）精密過濾：如微孔過濾器、超濾器等，采用孔徑較小的過濾介質(zhì)，可去除更小的懸浮顆粒。選型時應考慮以下因素：（1）水質(zhì)特性：懸浮顆粒的粒徑、含量、水質(zhì)pH值等。（2）處理量：根據(jù)設計處理量選擇合適的過濾面積和過濾速度。（3）過濾介質(zhì)：根據(jù)水質(zhì)特性選擇合適的過濾介質(zhì)。（4）操作維護：考慮設備的操作便捷性、維護成本和運行壽命。4.3膜分離技術(shù)原理膜分離技術(shù)是利用膜材料對流體中的溶質(zhì)或懸浮顆粒進行分離的一種物理方法。其原理主要是通過膜材料上的孔隙，對流體中的組分進行篩選，實現(xiàn)不同粒徑或分子量的物質(zhì)的分離。膜分離技術(shù)具有無相變、低能耗、操作簡便等特點。4.4膜材料及其應用膜材料種類繁多，根據(jù)膜的結(jié)構(gòu)和分離機制，主要分為以下幾類：（1）微濾膜：孔徑在0.1~10μm之間，可去除微小的懸浮顆粒、細菌等，廣泛應用于水處理、生物工程等領(lǐng)域。（2）超濾膜：孔徑在0.01~0.1μm之間，可分離病毒、蛋白質(zhì)、多肽等大分子物質(zhì)，應用于污水處理、藥物提純等領(lǐng)域。（3）納濾膜：孔徑在1~10nm之間，能分離部分鹽類和有機物，應用于苦咸水淡化、飲用水處理等場合。（4）反滲透膜：孔徑小于1nm，具有很高的分離功能，可用于海水淡化、高鹽廢水處理等領(lǐng)域。各類膜材料根據(jù)其特性和應用場合，選用合適的膜組件和工藝流程，以滿足水處理和環(huán)境保護的要求。第5章消毒與氧化技術(shù)5.1消毒技術(shù)原理消毒技術(shù)是水處理過程中的重要環(huán)節(jié)，其目的是殺滅或去除水中的病原體，保證出水水質(zhì)符合衛(wèi)生安全標準。消毒技術(shù)主要通過破壞微生物細胞結(jié)構(gòu)、干擾其生理功能或破壞遺傳物質(zhì)等途徑，從而達到殺滅微生物的效果。5.2常見消毒方法及其優(yōu)缺點5.2.1氯消毒原理：氯消毒是利用氯氣或氯化物與水中的有機物和無機物發(fā)生反應，具有消毒作用的次氯酸。優(yōu)點：消毒效果好，成本較低，易于操作。缺點：氯味較重，對某些病原體如賈第蟲、隱孢子蟲的滅活效果較差，且可能產(chǎn)生有害的氯化有機物。5.2.2次氯酸鈉消毒原理：次氯酸鈉與水中的有機物和無機物發(fā)生反應，次氯酸，具有消毒作用。優(yōu)點：消毒效果好，對病原體滅活能力強，無刺激性氣味。缺點：成本較高，儲存和運輸過程中需注意安全。5.2.3臭氧消毒原理：臭氧具有強氧化性，能破壞微生物的細胞壁、細胞膜和遺傳物質(zhì)，從而達到消毒目的。優(yōu)點：消毒效果好，無殘留，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。缺點：成本較高，運行費用高，設備復雜。5.2.4紫外線消毒原理：紫外線能破壞微生物的DNA和RNA，使其失去繁殖能力，從而達到消毒目的。優(yōu)點：消毒速度快，無殘留，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。缺點：對病原體滅活效果較差，設備成本較高，需定期更換燈管。5.3氧化技術(shù)原理氧化技術(shù)是通過氧化劑將水中的有機物、無機物和微生物等污染物氧化分解，從而達到去除污染物的目的。氧化劑具有強氧化性，能破壞污染物中的雙鍵、芳香族化合物、雜環(huán)化合物等，將其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。5.4氧化劑的應用5.4.1氯氯是一種常用的氧化劑，廣泛應用于水處理過程中。氯可以殺滅微生物，同時氧化水中的有機物。5.4.2臭氧臭氧是一種強氧化劑，可用于氧化水中的有機物、色度、鐵錳等污染物。在預處理、生化處理和深度處理等階段具有廣泛應用。5.4.3過氧化氫過氧化氫作為一種綠色氧化劑，具有氧化性強、無污染、易于分解等特點，適用于氧化水中的有機物和微生物。5.4.4高鐵酸鉀高鐵酸鉀是一種高效氧化劑，可用于氧化水中的有機物、色度、鐵錳等污染物，同時具有一定的消毒作用。5.4.5二氧化氯二氧化氯是一種強氧化劑，具有優(yōu)良的消毒效果，可用于水處理過程中的消毒和氧化。其優(yōu)點是消毒效果好，不產(chǎn)生氯化有機物，對人體和環(huán)境友好。第6章生物處理技術(shù)6.1生物處理原理生物處理技術(shù)是利用微生物的新陳代謝功能，對水中的有機污染物進行分解、轉(zhuǎn)化的一種水處理方法。其基本原理是利用微生物對有機物進行吸附、降解，將其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，如二氧化碳、水等。生物處理技術(shù)具有處理效果好、運行成本低、操作簡便等優(yōu)點，被廣泛應用于各類污水處理中。6.2活性污泥法活性污泥法是一種常見的好氧生物處理技術(shù)，主要適用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理。其工作原理是通過向廢水中注入活性污泥，即含有大量微生物的懸浮物質(zhì)，在好氧條件下，微生物對有機污染物進行吸附、分解，從而實現(xiàn)污染物去除的目的。活性污泥法主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：曝氣、混合、沉降、污泥回流等。6.3生物膜法生物膜法是利用固定在載體上的生物膜對廢水中的有機污染物進行降解的一種生物處理技術(shù)。生物膜是由微生物、微生物代謝產(chǎn)物和載體組成的復雜體系。生物膜法具有以下優(yōu)點：抗沖擊負荷能力強、占地面積小、操作管理簡便等。根據(jù)生物膜固定方式的不同，生物膜法主要包括以下幾種：固定床生物膜法、流化床生物膜法、旋轉(zhuǎn)生物膜法等。6.4厭氧生物處理技術(shù)厭氧生物處理技術(shù)是在無氧或微氧條件下，利用厭氧微生物對廢水中的有機污染物進行降解的一種處理方法。該技術(shù)具有能耗低、剩余污泥產(chǎn)量少、對污染物降解能力強等優(yōu)點，特別適用于高濃度有機廢水的處理。厭氧生物處理技術(shù)主要包括以下幾種：厭氧消化、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床等。在實際應用中，厭氧生物處理技術(shù)常與其他生物處理技術(shù)相結(jié)合，以提高整體處理效果。第7章污泥處理與處置7.1污泥處理技術(shù)概述污泥處理作為水處理過程的重要組成部分，對環(huán)境保護具有重要意義。本節(jié)主要介紹污泥處理的技術(shù)原理、分類及其在我國的應用現(xiàn)狀。污泥處理技術(shù)主要包括污泥濃縮、脫水、穩(wěn)定化處理及資源化利用等方面。7.2污泥濃縮與脫水7.2.1污泥濃縮污泥濃縮是污泥處理的第一步，目的是減少污泥的體積，降低后續(xù)處理成本。主要方法有機械濃縮、重力濃縮和氣浮濃縮等。污泥濃縮設備包括污泥泵、濃縮池、攪拌器等。7.2.2污泥脫水污泥脫水是進一步降低污泥體積的過程，常用的脫水方法有機械脫水、自然干化和焚燒等。機械脫水主要包括壓濾、離心和真空吸濾等。污泥脫水設備有板框壓濾機、離心機、真空吸濾機等。7.3污泥穩(wěn)定化處理污泥穩(wěn)定化處理是指通過生物、化學或物理方法，降低污泥中的有機物含量，減少污泥的惡臭和病原體，提高污泥的穩(wěn)定性。主要方法有厭氧消化、好氧消化、化學穩(wěn)定化和焚燒等。7.4污泥處置與資源化利用7.4.1污泥處置污泥處置方法包括土地填埋、海洋傾倒、焚燒和建筑材料等。環(huán)保意識的提高，土地填埋和海洋傾倒已逐漸受到限制，焚燒和建筑材料等資源化利用方式逐漸成為主流。7.4.2污泥資源化利用污泥資源化利用是指將污泥轉(zhuǎn)化為具有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品或能源。主要方法有：（1）農(nóng)業(yè)利用：將污泥作為肥料或土壤改良劑，應用于農(nóng)田、園林綠化等領(lǐng)域。（2）能源利用：通過厭氧消化等方法，將污泥轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源。（3）建材利用：將污泥作為原料，生產(chǎn)磚、水泥等建筑材料。（4）其他利用：如提取污泥中的重金屬、蛋白質(zhì)等有用成分，應用于工業(yè)生產(chǎn)。污泥處理與處置是水處理過程中的重要環(huán)節(jié)，對環(huán)境保護具有重要作用。采用合理的污泥處理技術(shù)，既可以減少環(huán)境污染，又可以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。在實際應用中，應根據(jù)污泥的性質(zhì)、處理成本和環(huán)保要求，選擇合適的處理與處置方法。第8章工業(yè)廢水處理技術(shù)8.1工業(yè)廢水來源與特點工業(yè)廢水主要來源于工業(yè)生產(chǎn)過程，包括生產(chǎn)廢水、冷卻水、洗滌水、脫脂水等。工業(yè)廢水具有水質(zhì)復雜、污染物濃度高、毒性強、色度大、溫度變化大等特點。這些特點使得工業(yè)廢水對環(huán)境的污染嚴重，處理難度較大。8.2物理化學處理技術(shù)物理化學處理技術(shù)主要包括以下幾種：（1）沉淀法：利用化學反應使廢水中的污染物形成沉淀，從而去除污染物。（2）浮選法：通過添加浮選劑，使廢水中的污染物與氣泡結(jié)合，形成浮選物，從而實現(xiàn)污染物與水的分離。（3）吸附法：利用吸附劑的吸附作用，去除廢水中的有機物、色素、重金屬離子等污染物。（4）離子交換法：通過離子交換樹脂，去除廢水中的離子污染物。（5）電滲析法：利用電場作用，使廢水中的離子發(fā)生遷移，實現(xiàn)離子污染物的去除。8.3化學處理技術(shù)化學處理技術(shù)主要包括以下幾種：（1）中和法：通過加入酸或堿，調(diào)整廢水的pH值，使污染物發(fā)生化學反應，從而去除污染物。（2）氧化還原法：利用氧化劑或還原劑，使廢水中的污染物發(fā)生氧化還原反應，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。（3）化學沉淀法：通過加入化學試劑，使廢水中的污染物形成沉淀，從而去除污染物。（4）催化氧化法：在催化劑的作用下，氧化廢水中的有機物，將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。8.4生物處理技術(shù)在工業(yè)廢水中的應用生物處理技術(shù)是利用微生物的代謝作用，去除廢水中的有機物、氮、磷等污染物。在工業(yè)廢水處理中，生物處理技術(shù)主要包括以下幾種：（1）活性污泥法：將廢水與含有微生物的活性污泥混合，通過微生物的代謝作用，去除污染物。（2）生物膜法：利用固定在載體上的微生物膜，對廢水中的污染物進行吸附、降解。（3）厭氧生物處理法：在缺氧條件下，利用厭氧微生物將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等無害氣體。（4）好氧生物處理法：在充足氧氣的條件下，利用好氧微生物將廢水中的有機物氧化分解為無害物質(zhì)。（5）復合生物處理法：結(jié)合多種生物處理技術(shù)，提高工業(yè)廢水處理效果。第9章城市污水處理與回用9.1城市污水處理技術(shù)概述城市污水處理是指將城市生活污水、工業(yè)廢水等集中收集并進行生物、化學及物理方法處理的過程，以降低污染物濃度，達到排放標準或回用要求。本章主要介紹城市污水處理的技術(shù)及其應用，包括一級處理、二級處理以及污水回用技術(shù)與途徑。9.2一級處理技術(shù)一級處理技術(shù)主要包括預處理和初級處理兩部分。預處理包括格柵、沉砂池等設施，用于去除污水中的懸浮物、砂粒等雜質(zhì)。初級處理主要包括沉淀池和氣浮池等，通過沉淀、浮選等物理方法進一步去除污染物。9.3二級處理技術(shù)二級處理技術(shù)主要是生物處理技術(shù)，包括活性污泥法、生物膜法、氧化溝法等。這些方法利用微生物對有機污染物進行降解，降低污水中的BOD5、COD等指標。還包括化學處理方法，如絮凝、氧化等，用于去除難以生物降解的污染物。9.4污水回用技術(shù)與途徑污水回用技術(shù)主要包括深度處理和高級處理兩部分。深度處理技術(shù)有砂濾池、活