污水深度处理工艺的综述与比较综述

安徽建筑大学

污废水深度处理技术论文

专业：xx级市政工程

学生姓名：xx xx

学号：xxxxx

课题：污水深度处理工艺的综述与比较指导教师:xxxx

xx年xx月xx日

污水深度处理工艺的综述与比较

摘要：为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活中，污水经过城市污水或工业废水经一级、二级处理后必须进行深度处理。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方法有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、催化氧化法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。熟悉了解国内外这些工艺，因地制宜的合理选择适用技术对我们的城市污水深度处理处理工程设计和建设都有重要的意义。关键词：城市污水；污水深度处理工艺；优缺点

引言:

目前,饮用水水质安全正受到人们普遍关注,而国家现行的水质标准也在不断提高.为了满足日益严格的饮用水水质标准,深度处理工艺正在成为技术改造的主要途径。污水深度处理，也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理，以便有效去除污水中各种不同性质的杂质，从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。

1.絮凝沉淀法

1.1絮凝沉淀法概述

絮凝沉淀处理利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程。地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时，絮体互相碰撞凝聚，颗粒尺寸变大，沉速随深度加深而增快。这时，水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程，分自由絮凝与接触絮凝两种类型（前者发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中），生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。

1.2絮凝沉淀法工艺特点

絮凝沉淀法絮凝体成型快，活性好，过滤性好；不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变；适应PH值宽，适应性强，用途广泛；处理过的水中盐份少；能除去重金属及放射性物质对水的污染；有效成份高，便于储存，运输。

2.砂虑法

2.1砂虑法概述

水和废水通过粒状滤料（如砂滤中的石英砂）床层时，在压力差的作用下,悬浮液中的液体（或气体）透过可渗性介质（过滤介质）,固体颗粒为介质所截留,从而实现液体和固体的分离.其中的悬浮颗粒和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中，这种通过粒状介质层分离不溶性污染物的方法称为粒状介质过滤。石英砂滤器是利用一种或几种过滤介质，常温

操作、耐酸碱、氧化，PH适用范围为2-13。系统配置完善的保护装置和监测仪表,且具有反冲洗功能，泥垢等污染物很快被冲走，耗水量少，按用户要求可设置全自动功能。在一定的压力下，使原液通过该介质的触絮凝、吸附、截留，去除杂质，从而达到过滤的目的。其内装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。其过滤精度在0.005-0.01m之间,可有效去除胶体微粒及高分子有机物。

2.2砂虑法应用

电凝聚——砂滤法处理羊皮制革染色废水,可使原废水的CODcr浓度从344～ 806mg /L 降至44～ 135mg /L,BOD5从188～ 209mg /L降至45～ 49mg /L,色度从20～ 100倍降至2～25倍。处理出水水质好于GB8978-88《污水综合排放标准》新建项目二级标准[1]。电解羊皮制品染色废水是多种电化学反应和物理分离的综合过程。利用金属电极(Fe)在电解槽内作电极时得失电子的能力,使还原性污染物被氧化,氧化性污染物被还原。各种污染物经电解还原、电解气浮和电解凝聚处理后得到净化[2]。

3.活性炭吸附法

3.1活性炭吸附法的原理

1）依靠自身独特的孔隙结构

活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。

2）分子之间相互吸附的作用力

也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。

3.2臭氧氧化法

臭氧氧化能力很强，O3+2H++2e→O2+H2O反应体系的标准电极电位E=2.07V。臭氧在水中分解产生原子氧和氧气还可以产生一系列自由基，特别是在碱性介质中，O3分解产生自由基的速度很快.新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，反应体系的标准电极电位为2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂，既有臭氧的直接氧化反应，也有新生自由基的氧化反应。

这与反应条件与有机物的性质密切相关，酸性条件下，臭氧分解慢，O3的直接氧化反应起主要作用；碱性条件下，臭氧分解快，羟基自由基氧化作用加大，随着溶液pH提高，CODcr 去除率增加，氧化率提高。另外，温度升高，臭氧分解速度加快，且化学反应速率提高，所

以高温有利于有机物氧化。

图1 臭氧降解印染废水研究实验装置

3.3臭氧活性炭吸附法特点

后臭氧投加量是一个重要的参数，一般为 1.5～2.5mg/L。因为水中有机物的种类和浓度不同，后臭氧的最佳投加量必须通过试验确定。过小的臭氧投加量不能使原水中大分子有机物有效的分解，不利于后继生物活性炭的吸附和生物降解。过大的臭氧投加量虽能使原水中一部分有机污染物降解氧化为最终产物H2O和CO2，降低了活性炭的有机负荷，但很不经济实用。在实际工程应用中进一步改进臭氧投加方式、更高效的利用臭氧氧化作用是今后的研究重点。

生物活性炭滤池位于后臭氧接触池之后。活性炭可经济有效的去除嗅、味、色度、农药、放射性有机物及其它人工合成有机物。活性炭是内部具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，其中微孔构成的内表面积占总面积的 95％以上，活性炭对有机物的去除主要是微孔吸附作用。活性炭的孔径特点决定了它对不同分子大小有机物的去除效果不同。试验结果表明，活性炭易于吸附水中苯类化合物和小分子量腐殖质，对分子量 500～1000 的腐殖质，可吸附面积达GAC吸附面积的 25％，去除率一般为 70％～86.7％，而对分子量小于 500 和大于3000 的有机物则达不到有效去除的效果。正是这一特点，使活性炭能够有效的吸附臭氧氧化分解产生的小分子有机物[3] 。活性炭是一种兼有吸附、触媒和化学反应活性的多功能载体。好氧微生物群落可以分散在炭段表面，也可以成膜覆盖在整个炭粒外表面，形成生物活性炭。微生物附着其上，可以发挥生化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处理效率，改善出水水质，并能处理那些采用单纯生化处理或炭吸附法法所不能去除的污染物质。试验证明生物活性炭的处理效果只与空床接触时间（EBCT）有关，在同样的接触时间下，处理效率与滤速无明显的相关性。Scholz等则认为,由于活性炭的吸附,能提高炭粒周围有机物浓度,利于生物降解[4];Nishijima等在分析对比GAC与无烟煤作为生物载体的特性后,认为具有吸附作用的GAC作为生物载体能刺激生物活性,反应器内的微