污水通過污水處理設備之所以能夠"化污為凈",其核心在于模擬和加速自然界的水體自凈過程。污水處理的基本原理可以概括為"三級處理"體系:一級處理主要去除懸浮物和漂浮物;二級處理通過生物方法降解有機污染物;三級處理則針對特定污染物進行深度凈化。這三個層次的協同作用,使得污水得以逐步凈化,最終達到排放或回用標準。本文將為您詳細解析污水處理設備如何化污為凈全過程。
污水處理設備化污為凈過程
物理處理階段:去除固體污染物
污水處理的第一步是物理處理,這一階段主要依靠重力、篩濾等物理方法去除污水中的固體污染物。
格柵過濾是物理處理的首要環節。污水首先通過粗細不同的格柵,攔截樹枝、塑料袋、食品殘渣等大塊漂浮物。現代污水處理廠通常設置粗細兩道格柵,粗格柵間隙為20-50mm,細格柵則為5-20mm,確保不同尺寸的固體物都能被有效截留。
沉砂池則用于去除比重大于水的無機顆粒,如砂粒、煤渣等。沉砂池通過控制水流速度(約0.3m/s),使較重顆粒沉淀而有機物質保持懸浮。這一過程不僅能保護后續設備免受磨損,還能減少管道和反應池中的沉積。
初沉池是物理處理的關鍵環節,通過重力沉降去除懸浮固體。污水在初沉池中緩慢流動(停留時間1-2小時),約50-70%的懸浮固體沉至池底形成初沉污泥,同時可去除25-40%的BOD(生化需氧量)。現代初沉池多采用圓形輻流式設計,配備旋轉刮泥機,實現連續排泥。
生物處理階段:微生物的凈化作用
生物處理是污水處理的核心環節,利用微生物的新陳代謝作用降解有機污染物。這一過程模擬了自然界水體自凈機制,但在受控條件下效率大大提高。
活性污泥法是最常用的生物處理技術。污水與富含微生物的活性污泥在曝氣池中混合,通過強制曝氣提供氧氣,微生物將有機污染物作為食物來源,將其分解為二氧化碳、水和細胞物質。這一過程可去除85-95%的BOD,顯著改善水質。現代曝氣系統已從傳統的穿孔管發展為微孔曝氣器,氧傳遞效率從5-8%提升至20-30%,大大降低了能耗。
生物膜法是另一種重要技術,如生物濾池、生物轉盤和MBR膜生物反應器。微生物附著在填料表面形成生物膜,污水流經時污染物被膜上的微生物降解。MBR技術結合了生物降解和膜分離,出水水質優異,懸浮物和濁度接近零,且占地面積僅為傳統方法的1/3-1/2。
厭氧處理則適用于高濃度有機廢水,如食品加工、釀酒廢水。在無氧條件下,厭氧菌群將有機物轉化為甲烷和二氧化碳。現代高效厭氧反應器如UASB(上流式厭氧污泥床)和EGSB(膨脹顆粒污泥床),有機負荷可達10-30kgCOD/m3·d,COD去除率70-90%,同時產生沼氣能源。
深度處理技術:針對特定污染物
為滿足日益嚴格的水質標準或回用要求,污水處理廠常增設深度處理環節,針對性地去除氮、磷、微量有機物等污染物。
脫氮除磷是深度處理的重點。生物脫氮通過"硝化-反硝化"過程,將氨氮轉化為氮氣釋放。硝化菌在好氧條件下將氨氮氧化為硝酸鹽,反硝化菌則在缺氧條件下將硝酸鹽還原為氮氣。生物除磷則利用聚磷菌在厭氧-好氧交替環境中的超量吸磷特性,通過排放富磷污泥實現磷去除。現代污水處理廠常采用A2/O、氧化溝等工藝同步脫氮除磷,氮磷去除率可達70-90%。
高級氧化技術可降解難分解有機物,如藥品、農藥殘留。通過產生強氧化性的羥基自由基(·OH),將大分子有機物礦化為CO?和H?O。常用方法包括臭氧氧化、Fenton氧化、光催化氧化等。臭氧-生物活性炭組合工藝對微量有機物的去除效果顯著,COD去除率可提高15-25%。
膜分離技術如超濾、納濾和反滲透,能有效去除細菌、病毒、離子等微小污染物。反滲透對鹽分的去除率高達95-99%,使污水回用甚至海水淡化成為可能。現代抗污染膜材料和錯流過濾技術的應用,使膜通量提高30-50%,運行成本降低20-40%。
消毒環節:確保水質安全
消毒是污水處理的最后屏障,殺滅病原微生物,防止水媒疾病傳播。
氯消毒是傳統方法,通過次氯酸的強氧化作用破壞微生物細胞結構。但氯消毒可能產生致癌的消毒副產物如三鹵甲烷。現代污水處理廠多采用二氧化氯替代,其殺菌效果是氯的2-5倍,且幾乎不形成鹵代有機物。
紫外線消毒是物理消毒方法,通過254nm紫外光破壞微生物DNA。無二次污染,接觸時間僅需5-30秒,對隱孢子蟲等氯耐受病原體特別有效。現代中壓紫外燈系統能耗比傳統低壓燈降低30-50%,且具備自動清洗和強度監測功能。
臭氧消毒兼具消毒和氧化功能,殺菌速度快,廣譜性強,還能去除色度和臭味。但設備投資和運行成本較高,適合對水質要求嚴格的場合如再生水廠。臭氧-紫外線聯合消毒可發揮協同效應,降低各自劑量20-30%。
污水處理設備通過多級凈化工藝,將污水中的污染物逐步分離、轉化或穩定化,最終實現"化污為凈"的目標。隨著技術進步,這一過程正變得更加高效、節能和可持續,為水環境保護和水資源循環利用提供堅實保障。如果您想了解更多看污水處理設備化污為凈全過程相關的資訊,歡迎隨時在本網站留言或來電咨詢相關資訊!感謝您認真閱讀!
本文由水天藍環保(http://www.www.sxwhd.com/)原創首發,轉載請以鏈接形式標明本文地址或注明文章出處!
可能您還想了解:
深圳市水天蓝环保科技有限公司欢迎来电:13342936766