1. 简答题:在废水的生物处理中为什么要考虑废水中C、N、P的比例 什么是分子内无氧呼吸
C N P直接影响废水处理中微生物的活性与数量
分子内无氧呼吸需要的氧是来自组织内的含氧物质,即水分子和被氧化的糖分子
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2. 在无氧条件下污水COD会降低吗
COD是化学需氧量,表明污水中需氧化的物质,是需要提供氧气的,无氧条件是利用生化去除BOD,
3. 细菌与清洁能源和环境保护:净化污水
在生活污水和工业废水中有很多有机物,可以被细菌利用,在无氧的环境中,一些专甲烷杆菌等细属菌通过发酵把这些物质分解,产生甲烷,可以燃烧,用于照明、取暖等,是一种清洁的能源,在有氧的环境中甲烷细菌把有机物分解成二氧化碳和水等,从而起到净化污水的作用.
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4. 对污水进行厌氧处理后,对污水好氧处理有什么好处
如果有机物浓度太高,就先上厌氧,因为厌氧的负荷比较高,同时可以把一些大分子物质转化为小分子,对接下来的好氧阶段有好处,由于厌氧的去除率不是很高,出水不能直接排放,一般不单独使用。
好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。优点有反应速度较快,废水停留时间较短,故处理构筑物容积较小;处理过程中散发的臭气较少;对能降解有机物分解完全等。缺点有对难降解有机物去除率低、污泥量较厌氧处理多、运行费用较高等。
厌氧生物处理是有机物在无氧的条件下,借助转性厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下,将大部分的有机物转化为甲烷等简单小分子有机物与无机物,从而使污水得到净化。优点有有机物去除率高、污泥量少、运行费用少等。缺点有废水停留时间较长、有机物分解不完全、臭气产生多等。
5. 废水处理的基本方法是什么
废水中污染物多种多样,从污染物形态分,有溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物。从化学性质分,有有机污染物和无机污染物。有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来,或将其分解、转化为无害和稳定的物质,从而使废水得以净化的过程。根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象,废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。
(一)废水的物理处理法
废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法,主要用于分离去除废水中不溶性的悬浮污染物。在处理过程中废水的化学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离(自然沉淀和上浮)、离心分离等,使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
1.格栅与筛网
格栅是由一组平行的金属栅条制成的具有一定间隔的框架。将其斜置在废水流经的渠道上,用于去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵受到堵塞。筛网是由穿孔滤板或金属网构成的过滤设备,用于去除较细小的悬浮物。
2.沉淀法
沉淀法的基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉,从而达到与废水分离的目的。这种工艺处理效果好,并且简单易行。因此,在废水处理中应用广泛,是一种重要的处理构筑物。在废水处理中,沉淀法主要应用于:①在沉砂池去除无机砂粒;②在初次沉淀池中去除重于水的悬浮状有机物;③在二次沉淀池去除生物处理出水中的生物污泥;④在混凝工艺之后去除混凝形成的絮凝体;⑤在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。
3.气浮法
用于分离比重与水接近或比水小,靠自重难以沉淀的细微颗粒污染物。其基本原理是在废水中通入空气,产生大量的细小气泡,并使其附着于细微颗粒污染物上,形成比重小于水的浮体,上浮至水面,从而达到使细微颗粒与废水分离的目的。
4.离心分离
使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转,由于悬浮物和废水质量不同,所受的离心不同,从而可使悬浮物和废水分离的方法。根据离心力的产生方式,离心分离设备可分为旋流分离器和离心机两种类型。
(二)废水的化学处理法
化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物,或将其转化为无害物质,主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等。
1.中和法
中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。在中和处理中,应尽量遵循“以废治废”的原则,优先考虑废酸或废碱的使用,或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性。其次才考虑采用药剂(中和剂)进行中和处理。
2.混凝法
混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂,使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程,形成具有一定大小的絮凝体,在后续沉淀池中沉淀分离,从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。通过混凝,能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质,呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。
3.化学沉淀法
化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂,使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应,形成难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。
4.氧化还原法
氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质,在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它们转变为无毒无害物质的方法。废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等,还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。
5.吸附法
吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.离子交换法
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换水处理法是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。
7.膜分离
可使溶液中一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜,称为半透膜。膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用,将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法,包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。
(三)废水的生物处理法
在自然界中,栖息着巨量的微生物。这些微生物具有氧化分解有机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用微生物的这一功能,并采用一定的人工措施,营造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有机物的能力,从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。根据采用的微生物的呼吸特性,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。根据微生物的生长状态,废水生物处理法又可分为悬浮生长型(如活性污泥法)和附着生长型(生物膜法)。
1.好氧生物处理法
好氧生物处理是利用好氧微生物,在有氧环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理效率高,使用广泛,是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多,包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
2.厌氧生物处理法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术,最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有机污泥、高浓度有机工业废水,如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理,也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消化池,最近20多年来,开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物,如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
3.自然生物处理法
自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但净化功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。
(四)废水处理工艺流程
由于废水中污染物成分复杂,单一处理单元不可能去除废水中全部污染物,常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废水水体的环境标准和自净能力。
1.城市废水的一般处理工艺流程
其主要任务是去除城市废水中含有的悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程,根据不同的处理程度,可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
(1)预处理:主要工艺包括格栅、沉砂池,用于去除城市污水中的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒,以保护后续处理设施正常运行并减轻负荷。
(2)一级处理:一级处理一般为物理处理,主要去除污水中的悬浮状固体物质。悬浮物去除率为50%~70%,有机物去除率为25%左右,一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主要工艺为沉淀池。
(3)二级处理:二级处理为生物处理,用于大幅度去除污水中呈胶体或溶解性的有机物,有机物去除率可达90%以上,处理后出水BOD可降至20~30毫克/升,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有活性污泥法、生物膜法等。
(4)三级处理:在二级处理之后,用于进一步去除残存在废水中的有机物和氮磷,以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用的工艺有生物除氮脱磷法,或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方法。
2.工业废水的处理工艺流程
由于工业废水水质成分复杂,且随行业、生产工艺流程、原料的变化而变化,故没有通用的工艺流程。
6. 水体污染的类型
9.1.1.1 水体污染的概念
水体,是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋的总称。它不仅包括水,而且也包括水中的悬浮物、底泥及水生生物等。
水体因接受过多的杂质,而使其在水体中的含量超过了水体的自净能力,导致其物理、化学及生物学特性改变和本质的恶化,从而影响水的有效利用,危害人体健康,这种现象称为水体污染。在自然情况下,天然水的水质也常有一定变化,但这种变化是一种自然现象,不属于水体污染。
水体一旦受到污染,会降低水的质量,直接或间接地危及人类的健康和生存。造成水体污染的原因主要有:点源污染与面源污染(或称非点源污染)两类。点源污染来自未经妥善处理的城市污水(生活污水与工业废水)集中排入水体。面源污染来自:农田肥料、农药以及城市地面的污染物,随雨水径流进入水体;随大气扩散的有毒有害物质,由于重力沉降或降雨过程,进入水体。
9.1.1.2 水体污染的类型
水体污染源是指向水体排放污染物的场所、设备和装置等。按造成水体污染的原因可将水体污染源分为天然污染源和人为污染源;按受污染的水体可分为地面水污染源、地下水污染源和海洋污染源;按污染源释放的有害物质种类分为物理性污染源、化学性污染源、生物性污染源;按污染的分布特征可分为点污染源、面污染源、扩散污染源。
由自然因素造成的污染,称为天然污染。如地面水渗漏和地下水流动将地层中某些矿物质溶解,使水中的盐分、微量元素或放射性物质浓度偏高而使水质恶化。人类的生产和生活活动使水体污染,称为人为污染。人为污染是当前水体污染的主要污染源。
(1)物理性污染
热污染,主要来源于热电站、核电站、冶金和石油化工等工厂的排水。
放射性污染,来源于核生产废物、核试验沉降物、核医疗研究单位的排水。
(2)化学性污染
无机污染包括:重金属污染,来源于矿物开采、冶炼、电镀、仪表、电解以及化工等工厂排水;砷污染,来源于含砷矿石处理、制药、农药和化肥等工厂的排水;氰化物污染,来源于电镀、冶金、煤气、洗涤、塑料、化学纤维等工厂的排水;氮和磷污染,来源于农田排水、粪便排水、化肥、制革、食品、毛纺等工厂的排水;酸碱和盐污染,来源于矿山、石油、化工、化肥、造纸、电镀工厂排水。
有机污染包括:酚类化合物污染,来源于炼油、焦化、树脂等工厂的排水;苯类化合物污染,来源于石油化工、焦化、农药塑料、染料等工厂的排水;油类,来源于采油、炼油、船舶以及机械、化工等工厂的排水。
(3)生物性污染
病原体污染,来源于粪便、医院污水、屠宰畜牧、制革生物制品等工厂排水。
霉素污染,来源于制药、酿造、制革等工厂的排水。
9.1.1.3 水体污染的来源
污水是人类在自己的生活、生产活动中用过并为生活或生产过程所污染的水。污水包括生活污水、工业废水、被污染的降水及各种排入管渠的其他污染水。
(1)生活污水
生活污水,是指居民在日常生活中排出的废水。生活污水的成分取决于居民的生活状况及生活习惯。我国地域广阔、情况复杂,即使生活状况相似,各地污水中杂质的成分和浓度也不尽相同。
(2)工业废水
工业废水,是在生产过程中排出的废水。其成分主要取决于生产工艺过程和使用的原料,工业废水也包括因高温(水温超过60℃)而形成热污染的工业废水。不同的工业生产产生不同性质的废水,同类工业采用不同的生产工艺过程,产生的废水也不相同。
工业废水性质各异,多半具有危害性,未经处理不允许排放。但冷却水和在生产过程中只起辅助作用或只是温度稍有上升的水,因未被污染物污染或污染很轻,此时可采取冷却或简单的处理后重复使用。这种较清洁、不经处理即可排放的废水称为生产废水;而污染较严重、必须经处理方可排放的工业废水称为生产污水。工业废水是生产污水和生产废水的总称。
(3)城市污水
城市污水是排入城镇排水系统的污水的总称,是生活污水和工业废水的混合液。我国多数城市污水属此类。在合流制排水系统中,城市污水还包括降水。城市污水中各类污水所占的比例,因城市的排水体制不同而有差异。城市污水的水质指标、污染物组成、形态及含量也因城市不同而存在差异。
9.1.1.4水体污染的性质
(1)物理性质
水温:生活污水的年平均温度相差不大,一般在10~20℃间;许多工业排出的废水温度较高。水中的溶解氧随水温的升高而减小:加速污水中好氧微生物的耗氧速度,导致水体处于缺氧和无氧状态,使水质恶化。城市污水的水温与城市排水管网的体制及生产潜水所占的比例有关。一般来讲,污水生物处理的温度在5~40℃间。
色度:生活废水的颜色一般呈灰色。工业废水则由于工矿企业的不同,色度差异较大,如印染、造纸等生产污水色度很高。
臭味:臭和味是一项感官性状指标。天然水是无色无味的。水体受到污染后产生气味,影响了水环境。生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成,主要来源于还原性硫和氮的化合物;工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。
固体含量:水中所有残渣的总和为总固体(TS),其测定方法是将一定量水样在105~110℃间烘箱中烘干至恒重,所得含量即为总固体量。总固体生要由有机物、无机物及生物体组成,按其存在形态分为:悬浮物、胶体和溶解物。总固体包括溶解物质(DS)和悬浮固体物质(SS)。悬浮固体由有机物和无机物组成,根据其挥发性能,悬浮固体又可分为挥发性悬浮固体(VSS)和非挥发性悬浮固体(NVSS)两种。生活污水中挥发性悬浮固体约占70%。
(2)化学性质
无机物指标:主要包括氮、磷、无机盐类和重金属离子及酸碱度等。
污水中的氮、磷为植物的营养物质。对于高等植物的生长来说,氮、磷是宝贵物质,而对于天然水体中的藻类,虽然是生长物质,但藻类的大量生长和繁殖,能使水体产生富营养化现象。
污水中的无机盐类,主要指污水中的硫酸盐、氯化物和氰化物等。硫酸盐来自人类排泄物及一些工矿企业废水,如洗矿、化工、制药、造纸等工业废水。污水中的硫酸盐用SO2-4表示,可以在缺氧状态下,由硫酸盐还原菌和反硫化菌的作用,还原成H2S。氯化物主要来自人类排泄物。某些工业废水含有较高的氯化物,它对管道及设备有腐蚀作用。污水中的氰化物主要来自电镀、焦化、制革、塑料、农药等工业废水。氰化物为剧毒物质,在污水中以无机氰和有机氰两种类型存在。除此以外,城市污水中还存在一些无机有毒物质,如无机砷化物,主要以亚砷酸和砷酸盐形式存在。砷会在人体内积累,属致癌物质。
污水中重金属主要有汞、镉、铅、铬、锌、铜、镍、锡等。重金属以离子状态存在时毒性最大,这些离子不能被生物降解,通常可以通过食物链在动物或人体内富集,产生中毒现象。上述金属离子在低浓度时,有益于微生物的生长,有些离子对人类也有益,但其浓度超过一定值后,即有毒害作用。需要说明的是,有些重金属具有放射性,在其原子裂变的过程中会释放一些对人体有害的射线,主要有α射线、β射线,γ射线及质子束等;产生这些放射物质的金属主要是镧系和锕系元素,这些物质在生活污水中很少见,在某些工业废水如采矿业及核工业废水中会出现。一般情况下在城市污水中的含量极低。放射性物质能诱发白血病等疾病。
酸碱污染物主要由排入城市管网的工业废水造成。水中的酸碱度以pH值反映其含量。酸性废水的危害在于有较大的腐蚀性;碱性废水则易产生泡沫,使土壤盐碱化。一般情况下城市污水的酸碱性变化不大,微生物生长最佳酸碱度为中性偏碱,当pH值超出6~9的范围,对人畜就会造成危害。
有机物指标:城市污水含有大量的有机物,其主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等物质。由于有机物种类极其复杂,难以定量,但上述有机物都有被氧化的共性,即在氧化分解中需要消耗大量的氧,所以可以用氧化过程消耗的氧量作为有机物的指标。在实际工作中经常采用生物化学需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、总含氧量(TOD)等指标来反映污水中有机物的含量。
7. 废水生物处理方法的影响因素有哪些如何对其行控制
影响污水生物处理的因素有哪些
1、负荷:生物处理反应器的负荷要控制在合理的范回围内;
2、温度:好氧答微生物在15~30℃之间活动旺盛;厌氧微生物的最佳温度是35℃左右和55℃左右;
3、pH值:好氧微生物生长活动的最佳pH值在6.5~8.5之间,而厌氧微生物的活动要求的最佳pH值在6.8~7.2之间;
4、氧含量:空气曝气池出口混合液中溶解氧浓度应保持在2mg/L(纯氧曝气法要保持在4mg/L)左右,A/0工艺的A段溶解氧浓度要保持在0.5mg/L以下,而厌氧微生物必须在含氧量极低、甚至绝对无氧的环境下才能生存;
5、营养平衡:废水中的各种营养物质不平衡,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果;
6、有毒物质:废水中的有毒物质含量超过限度,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果。
8. 废水处理的基本方法有哪些
废水中污染物多种多样,从污染物形态分,有溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物。从化学性质分,有有机污染物和无机污染物。有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来,或将其分解、转化为无害和稳定的物质,从而使废水得以净化的过程。根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象,废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。
1.废水的物理处理法废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法,主要用于分离去除废水中不溶性的悬浮污染物。在处理过程中废水的化学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离(自然沉淀和上浮)、离心分离等,使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
(1)格栅与筛网格栅是由一组平行的金属栅条制成的具有一定间隔的框架。将其斜置在废水流经的渠道上,用于去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵受到堵塞。筛网是由穿孔滤板或金属网构成的过滤设备,用于去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法沉淀法的基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉,从而达到与废水分离的目的。这种工艺处理效果好,并且简单易行。因此,在废水处理中应用广泛,是一种重要的处理构筑物。在废水处理中,沉淀法主要应用于:①在沉砂池去除无机砂粒;②在初次沉淀池中去除重于水的悬浮状有机物;③在二次沉淀池去除生物处理出的生物污泥;④在混凝工艺之后去除混凝形成的絮凝体;⑤在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。
(3)气浮法用于分离比重与水接近或比水小,靠自重难以沉淀的细微颗粒污染物。其基本原理是在废水中通入空气,产生大量的细小气泡,并使其附着于细微颗粒污染物上,形成比重小于水的浮体,上浮至水面,从而达到使细微颗粒与废水分离的目的。
(4)离心分离使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转,由于悬浮物和废水质量不同,所受的离心不同,从而可使悬浮物和废水分离的方法。根据离心力的产生方式,离心分离设备可分为旋流分离器和离心机两种类型。
2.废水的化学处理法化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物,或将其转化为无害物质,主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等。
(1)中和法中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。在中和处理中,应尽量遵循“以废治废”的原则,优先考虑废酸或废碱的使用,或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性。其次才考虑采用药剂(中和剂)进行中和处理。
(2)混凝法混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂,使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程,形成具有一定大小的絮凝体,在后续沉淀池中沉淀分离,从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。通过混凝,能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质,呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。
(3)化学沉淀法化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂,使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应,形成难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。
(4)氧化还原法氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它们转变为无毒无害物质的方法。废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等,还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。
(5)吸附法吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)离子交换法离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换水处理法是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。
(7)膜分离可使溶液中一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜,称为半透膜。膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用,将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法,包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。
3.废水的生物处理法在自然界中,栖息着巨量的微生物。这些微生物具有氧化分解有机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用微生物的这一功能,并采用一定的人工措施,营造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有机物的能力,从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。根据采用的微生物的呼吸特性,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。根据微生物的生长状态,废水生物处理法又可分为悬浮生长型(如活性污泥法)和附着生长型(生物膜法)。
(1)好氧生物处理法好氧生物处理是利用好氧微生物,在有氧环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理效率高,使用广泛,是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多,包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
(2)厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术,最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有机污泥、高浓度有机工业废水,如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理,也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消化池,最近20多年来,开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物,如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
(3)自然生物处理法自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但净化功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。
4.废水处理工艺流程由于废水中污染物成分复杂,单一处理单元不可能去除废水中全部污染物,常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废水水体的环境标准和自净能力。
(1)城市废水的一般处理工艺流程其主要任务是去除城市废水中含有的悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程,根据不同的处理程度,可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
①预处理:主要工艺包括格栅、沉砂池,用于去除城市污水中的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒,以保护后续处理设施正常运行并减轻负荷。
②一级处理:一级处理一般为物理处理,主要去除污水中的悬浮状固体物质。悬浮物去除率为50%~70%,有机物去除率为25%左右,一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主要工艺为沉淀池。
③二级处理:二级处理为生物处理,用于大幅度去除污水中呈胶体或溶解性的有机物,有机物去除率可达90%以上,处理后出水BOD可降至20~30毫克/升,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有活性污泥法、生物膜法等。
④三级处理:在二级处理之后,用于进一步去除残存在废水中的有机物和氮磷,以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用的工艺有生物除氮脱磷法,或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方法。
(2)工业废水的处理工艺流程由于工业废水水质成分复杂,且随行业、生产工艺流程、原料的变化而变化,故没有通用的工艺流程。