污水处理中常见污染物的去除技术分析
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污水处理中常见污染物的去除技术分析
随着城市的发展和人口的增加,污水处理成为一个越来越重要
的问题。
污水中含有各种各样的污染物,例如有机物、氮、磷和
重金属等等,这些污染物不仅严重影响了水体的水质,还会导致
各种环境和健康问题。
因此,如何有效地去除污水中的污染物是
污水处理的核心问题之一。
本文将从常见的污染物着手,探讨污
水处理中的去除技术。
一、有机物的去除
有机物是污水中最常见的污染物之一,通常包括基本有机物(BOD,COD),难分解有机物和微量有机物等三种类型。
有机
物的去除技术通常包括物理、化学和生物处理。
其中,物理和化
学处理通常用于预处理,而生物处理是最常见的有机物去除方法。
生物处理是利用微生物对污水中的有机物进行降解和去除。
在
生物处理过程中,有机物主要通过好氧和厌氧处理来去除。
好氧
处理利用空气中的氧气和一些糖类物质作为能量源,使微生物在
氧气存在的条件下将有机物分解为二氧化碳和水。
而厌氧处理则
是在缺氧的情况下进行,利用不同类型的细菌对有机物进行分解
和去除。
生物处理的优点是效率高且成本低,缺点是处理过程需
要较长的处理时间和对环境的严格要求。
二、氮的去除
氮是污水中另一种常见的污染物,有机物的分解会产生氮,因此,在有机物去除的同时,氮也需要进行处理。
氮的去除通常采用生物、化学和物理等多种方法。
生物处理中主要有菌落和厌氧处理。
菌落主要是通过厌氧菌的作用将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,并通过氧化还原反应形成氮气。
“除污物中,一二级生物处理系统利用许多种不同的生物反应来去除大约90%的氮和50%的磷;氧化沟通常用于除去更高水平氮。
”(Engineering for Change, 2019)。
厌氧处理则在无氧条件下利用硝酸盐还原反应将氮还原成氨氮。
化学法主要包括硝化和反硝化。
硝化是把污水中的氨氮及亚硝酸盐转化成硝酸盐。
反硝化是将硝酸盐还原成氮气。
物理法主要采用膜反应器和深度过滤法。
膜反应器可以选择过滤掉污水中的小颗粒或微生物,从而达到去除氮的目的。
深度过滤法则通过过滤材料的吸附作用将氮去除。
三、磷的去除
磷是污水中另一种常见的污染物,通常是通过生物和化学法去除。
生物法技术成熟,常用的方法是BPR法(Biological Phosphorus Removal)。
该方法运用特定类型的微生物,将污水中的磷指定部分酸化,而细菌则会将酸化的磷酸盐以生化的形式进一步转化并去除。
在化学处理中,主要使用的方法是化学沉淀法和吸附法。
化学沉淀法利用一些化学物质与磷酸盐结合,并通过沉淀和沉
淀剂将其从污水中除去。
包括一些金属盐类,例如铁、铝、钙等。
吸附法则是将具有亲磷性的材料引入污水中,例如硅酸盐、氧化
铁等。
这些材料会吸附污水中的磷酸盐,形成固体,然后通过分
离和过滤从污水中去除。
四、重金属的去除
重金属是一种危险的污染物,因为其对环境和人体健康具有严
重的影响。
重金属的去除方法主要包括沉淀、吸附、离子交换和
氧化还原等方法。
沉淀法是通过添加沉淀剂,使重金属形成沉淀物而从污水中除去。
吸附法则可以通过一些吸附剂,例如活性炭、硅酸铝等材料
吸附污水中的重金属,从而去除。
离子交换则是利用化学反应的
方式将重金属离子与其他离子交换,并从污水中去除。
氧化还原
则是将重金属离子加入氧化剂中,使其被氧化成低毒性的化合物,从而去除重金属离子。
总结
污水处理中有机物、氮、磷和重金属等是最为常见的污染物。
对这些污染物的去除主要采用物理、化学和生物等多种方法。
生
物处理是最常见的有机物去除方法,通过菌落和厌氧处理去除氮,通过BPR法去除磷。
化学沉淀和吸附法则是去除重金属的主要方
法。
不同的污染物需要不同的处理方法,为提高处理效率和达到环保目的,预处理和多种方法的结合应用可以提高污水处理的效率。