污水的化学与物理化学处理-膜析法
污水处理办法方式物理化学篇
32
A2/O工艺
工艺组成
生物反应池由厌氧池、缺氧池、好氧池组成。
原理：生物脱氮除磷
厌氧池：厌氧释磷； 缺氧池：缺氧反硝化；
厌氧池 进水
缺氧池
好氧池 进 气 管
沉淀池 出水
好氧池：好氧硝化。
内回流
工艺变革
污泥回流
增设选择区，称为A+A2/O工艺，解决厌氧段DO问题；
……
污水处理办法方式物理化学篇
指标项目 BOD5 CODcr
SS
TN
NH3-N
TP
pH
进水水质 (mg/L)
180
400
180
40
35
4.5 6-9
污水处理办法方式物理化学篇
28
城市污水的基本处理方法
城市污水处理方法，按照处理程度可分为： ✓ 一级处理 ✓ 二级处理 ✓ 三级处理
按照处理方法工作原理，可分为：
✓ 物理处理法
微生物增殖
释放
污水处理办法方式物理化学篇
15
工业废水处理方法－生物处理法
好氧处理
生物处 理法
厌氧处理
自然条件下 人工条件下
水体自净——天然水体及氧化塘 土壤净化——污水灌溉
悬浮生物法——活性污泥法及其变形， 氧化塘、氧化沟
固着生物法——生物滤池、生物转盘、 接触氧化、好氧性生物流化床
自然条件下
高温堆肥 厌氧塘
城市污水的污染指标：
❖ 物理指标：水温、色度、嗅味（臭味）、SS
❖ 化学指标：pH、BOD、COD、TOD、TOC
❖ 生物指标：细菌总数、总大肠菌群数、病毒
污水处理办法方式物理化学篇
26
城市污水的组成及特点
水污染控制工程第8章 中和吸附膜析.ppt
反渗透装置
一般分为：板框式、管式、螺旋卷式、中空纤维式。
反渗透纯水机
二级反渗透流程
超过滤法
超过滤法与反渗透法相似，超过滤膜孔径比反渗透 要大，在0.005-1µm之间。
机理并不是单纯的过滤，而是包括： 1. 吸附：溶质在膜表面、孔壁上的吸附； 2. 阻塞：溶质嵌在孔内； 3. 截留：大颗粒溶质在膜表面截留。
离子交换树脂的分类
按照树脂类型和孔结构分为: 凝胶型树脂；大孔型树脂；多孔型树脂；巨孔型 树脂（MR）；高巨孔型树脂（超MR型）等。
按活性基团分：阴离子交换树脂（含酸性基团）； 阳离子交换树脂（含碱性基团）；螯合树脂（含胺 羧基团）；氧化还原树脂（氧化还原基团）。
离子交换在水处理中的用途
废水种类 有害物质
吸附剂
腐植酸类吸附剂： 主要有天然富含腐植酸的风化煤、泥煤、 褐煤等。 目前已经有很多成型产品（填料）投放 市场，用于水处理吸附。
间歇式： 搅拌反应
吸附工艺和设备
静止沉淀
排出澄清液
连续吸附工艺： 固定床：吸附剂固定填放在吸附柱（塔）中。 移动床：定期将接近饱和的吸附剂排出，同时填入新吸附剂 流化床：吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态。 其中固定床最为常用。
电 利用离子交换膜的选择透过性，使离子 渗
从一部分水迁移到另一部分水中的物理 析
化学过程。
法
电渗析技术在食品工业中的应用
电渗析器在食品中的主要是饮用水、饮料、酒类的给 水处理、大豆低聚糖等食品物料的除盐、酶制剂等的 提纯浓缩。
反渗透法
反渗透法：一种借助压力促使水分子反向渗透，以 浓缩溶液或废水的方法。
§8.7 膜析法
膜析法：是利用薄膜以分离水溶液中某些物质的方法 的统称。
江苏师范大学《水污染控制工程》第2讲 污水的化学与物理化学处理-贾文林
化学法 物理法
第一节 中和法
对于酸性和碱性废水，除予以利用外，常用的就是中和法处 理。中和法的原理是：用碱或碱性物质中和酸性废水时或用 酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的pH调到7左右。
定义：酸和碱反应生成 盐和水称为中和反应。
天津王稳庄镇污水横流 水塘蓄满酸性黑水
早在2005年，天津市就被评为“国家环境保护模范城市”。而西青区王稳庄镇是 天津市远近闻名的鱼米之乡，过去因盛产小站稻而驰名，还是天津市最大的鱼、肉、 蛋无公害生产基地，但这里的河流基本上都因为众多小五金厂严重的污染变成了黄 色或者黑色。
加药间
工作液用泵送到投配槽，经过投配器投入到混合设备。
投配系统采用溢流循环方式，即石灰乳输运 到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流 管流回石灰乳贮槽，这样可维持投配槽内液 面稳定不变，投加量只由孔口或阀门开度大 小控制，还可以防止沉淀和堵塞。
投配器
投药中和法特点
投药中和法： 优点： 1、可处理任何浓度、任何性质的酸性废水； 2、废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的波 动适应性强； 3、并且中和剂利用率高； 4、中和过程容易调节。 缺点： 劳动条件差，药剂配制及投加设备较多，基建投资大， 泥渣多且脱水难。
反应：在一定的水流条件下，小“矾花”通过吸附架桥 和沉淀物网补等作用形成较大的絮体。
矾花
➢ 混凝剂的调配与投加
• 混凝剂的投加分固体投加和液体投加两种。 1.混凝剂干投法（应用较少） 工艺流程：药剂输运→粉碎→提升→计量→加药混合 2.混凝剂湿投法 工艺流程：溶解池→溶液池→定量控制设备→投加设备→混 合池
预处理 生物法 出水处理
污水也可以利用物理化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质。它 的处理对象于化学处理相似，尤其适用于杂质浓度很高的污水（常用作物 质的回收利用）或是杂质浓度很低的污水（常作为污水的深度处理）。
第十六章 污水的吸附法、 离子交换法、萃取法、膜析法
第三节 萃取法
在化工上，用适当的溶剂分离混合物的过程叫萃取。当混合物为溶液时 叫液—液萃取，当混合物为固体时叫固 —液萃取；使用的溶剂叫萃取剂， 提出的物质叫萃取物，在废水处理上，利用废水中的杂质在水中和有机萃 取剂中溶解度的不同，可以采用萃取的方法，将杂质提取出来。 用萃取法处理废水时，有三个步骤：（1）把萃取加入废水，并使它们 充分接触，有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中；（2）把萃取剂 和废水分离开来，废水就得到了处理。也可以再进一步接受其他的处理； （3）把萃取物从萃取剂中分离出来，使有害物制裁成为有用的副产品，而 萃取剂则可回用于萃取过程才逄在技术上已经成立；其次，就是经济上的 考虑。技术上可靠，经济上合理，生产才能采用。
活性炭的比表面积可达800-2000m/g，有很高的吸附能力。
颗粒状活性炭在使用一段时间后，吸附了大量吸附质，逐步趋向饱和并 丧失工作能力，此时应进行更换或再生。再生是在吸附剂本身的结构基本 不发生变化的情况下，用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去，恢复它 的吸附能力。
活性炭的再生方法主要有：a.加热再生法;b.化学再生法 : 通过化学反应， 使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来。例如，吸附了苯酚的活性炭，可 用氢氧化钠溶液浸泡，使形成酚钠盐而解吸。湿式氧化法也是化不再生法，主 要用于再生粉末状活性炭。 2.腐植酸类吸附剂 用作吸附剂的腐植酸类物质主要有：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐 煤等，它们可以直接使用或经简单处理后使用；将富含腐植酸的物质用适当的 粘合剂制备成的腐植酸系树脂。
一、萃取剂
萃取剂的选择一般应考虑下列各点： （1）萃取剂对被萃取物的溶解度要高，对水中其他物质的溶解度要低，而萃 取剂本身在水中的溶解度要低。 （2）萃取剂在废水中不会乳化，容易同废水分离。 （3）萃取剂要易于再生。 （4）萃取剂价格要低廉，供应要充沛。 二、萃取过程 萃取过程可以一次完成，也可以分多次完成；在多次完成时，可以每次都用 新的萃取剂，也可以后次使用前次用过的萃取剂，只有第一次使用新的萃取剂。 料液被萃取的次数叫级数，萃取剂使用的次数叫效数。这三种不同的方法，分别 叫做单级或单效萃取、多级单效萃取和多级多效萃取（或称连续萃取），由于多 效总是多级的，而且级数等于效数，因此多级多效萃取常简称多效萃取。
09-2废水的物理化学处理法-膜解析
的，具有离子交换基因的薄膜．内 有一定数目的孔隙，以供离子通过。可分为阳离子交换膜和阴离子交换 膜两种，简称阳膜和阴膜。 阳离子交换膜：常有酸性活性基因(如R-SO3H)在水中可离解成固定在高 分子膜上带负电的阴离子R-SO3-和可移动阳离子H+，膜中固定基团RSO3- 构成了足够强的负电场，因此能吸引阳离子让其通过而排斥阴离子， 阻止其通过。 阴离子交换膜：带有碱性活性基团：如R—CH2N+(CH3)2OH，固定在高 分子膜上的是带正电的阳离子R—CH2N+(CH3)2和可移动的OH—，固定基 团构成强烈正电场，故它能吸引阴离子让其通过而排斥阳离子。
4. 超滤法
►
► ► ►
超滤法所截留的污染物粒子比反渗透法所截留的粒子要大得 多，主要用于截留 2～ 200nm 间的粒子。超滤法也要加压， 以使废水能克服滤膜的阻力而透过滤膜，但这个压力比反渗 透法要小 超滤设备同反渗透相似，主要有板框式、管式、螺旋卷式和 中空纤维式。 用超滤法进行废水处理，既可做到水的循环使用，又可回收 有价值的产品。 已在食品、印染、电镀、造纸、金属加工等部门的废水处理 中得到研究和应用。
► ► ►
3. 电渗析—原理
►
在直流电场中，槽内各室中的阴阳离子在电场力的作用下发生定向移动，在 一、三两室中，阳离子向左移动，穿过阳离子膜分别进入阴极室和二室，而 阴离子向右移动穿过阴离子膜分别进入二室和阳极室内。
总的结果则使一、三两室离子浓度大大降低，使其中水得以淡化，在二室则相反， 阳离子向左移动但受到阴离子膜阻挡而留在室内，阴离子向右移动但受到阳离子膜 阻挡也留在室内，同时第一、三两室的阴阳离子还要进入二室，总结果便造成二室 的离子的积聚．使水得以· 浓缩． 将待处理水不断送入二室(浓室），从一、三两室（淡室）便可排出处理过的废水。
污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法[www
污水的pH值对吸附也有影响，活性炭一般在酸性条件下比 在碱性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应，因 此温度低对吸附反应有利。
三、萃取设备
萃取设备的型式很多，可以分三大类：罐式（萃取器）、塔式（萃取塔）和离心机 式（离心萃取机），其中塔式设备是最常用的。常用的萃取塔有筛板萃取塔、脉动 筛板萃取塔、转盘萃取塔、填料萃取塔。
四、萃取法在废水处理中的应用
1.萃取法处理含酚废水
2.萃取法处理含重金属废水
第四节 膜析法
膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某此物质的方法的统称。目前有 扩散渗析法（渗析法）、电渗析法、反渗透法和超过滤法等。
反渗透膜的种类多，目前研究得比较多和应用较广的是醋酸纤维素膜和芳香 族聚酰胺膜，其他类型的膜材料也正在不断研究开发中。
反渗透的装置主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式。
反渗透法所需的压力较高，工作压力要比渗透压力大几十倍。即使是改进的 复合膜，正常工作压力也需1。5Mpa左右。同时，为了保证反渗透装置的正常运 行和延长膜的寿命，在反渗透装置前必须有充分的预处理装置。
离子交换树脂按活性基团的不同可分为：含有酸性基团的阴离子交换 树脂含有碱性基团的阳离子交换树脂，含有胺羧基团等的合树脂，含有氧 化还原基团的氧化还原树脂及两性树脂等。
二、离了交换树脂的选用
1.离子交换树脂的有效pH值范围 2.交换容量 交换容量是离子交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小。 交换容量的单位是mol/kg（干树脂）或mol/L（湿树脂）。交换容量又可区分为 全交换容量与工作交换容量。前者指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离 子的总数量，后者指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。 3.交联度 4. 交换势
城市污水的物理、化学、生物处理方法
城市污水的物理、化学、生物处理方法一、物理处理法物理处理法是利用物理作用分离污水中悬浮态的污染物质，在处理过程中污染物的性质不发生变化。
采用的方法主要有筛滤截留法、重力分离法和离心分离法。
1.筛滤截留法筛滤截留法针对污染物具有一定形状及尺寸大小的特性，利用筛网、多孔介质或颗粒床层的机械截留作用，将其从水中去除，包括格栅、筛网、过滤等。
1）格栅格栅由一组（或多组）平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎毛、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。
格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。
被格栅截留的物质称为栅渣。
按照清渣方式的不同，格栅可分为人工清渣和机械清渣两种。
处理流量小或所截留的污染物量较少时，可采用人工清渣的格栅。
当栅渣量大于0.2m3/d时，应采用机械清渣。
目前的机械清渣方式很多，常用的有往复移动靶机械格栅、回转式机械格栅、钢丝绳牵引机械格栅、阶梯式机械格栅和转鼓式机械格栅等。
2）筛网筛网通常由金属丝或化学纤维编制而成，主要用于截留粒度在数毫米至数十毫米的细碎悬浮态杂物，尤其适用于分离和回收废水中的纤维类悬浮物和食品工业的动、植物残体碎屑。
其形式有转鼓式、转盘式、振动式、回转帘带式和固定式倾斜筛多种。
3）过滤过滤是指利用颗粒介质截留水中细小悬浮物的方法，常用于污水深度处理和饮用水处理。
进行过滤操作的构筑物称为滤池。
按采样的滤料类型可分为单层滤池、双层滤池和多层滤池；按作用动力可分为重力滤池和压力滤池；按构造特征可分为普通快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。
其中普通快滤池是应用较广泛的一种滤池。
2.重力分离法重力分离法是利用水中悬浮物和水的密度差，使悬浮物在水中沉降或上浮，从而实现两者分离的方法。
利用重力分离法处理污水的设备形式有多种，主要有沉砂池、沉淀池等。
1）沉砂池沉砂池是利用重力去除水中泥砂等密度较大的无机颗粒，一般设于泵站、倒虹管前，减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池之前，减轻沉淀池的负荷和改善污泥处理的条件。
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品第十六章污水的化学与物理化学处理一、选择题1．絮凝剂的投配方式为（）时，絮凝剂的溶解应按照药量大小、絮凝剂性质，选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．人工投加B．自动投加C．干投D．湿投【答案】D【解析】将混凝药剂投加到待处理的水中，可以用干投法和湿投法。
干投法是将固体药剂（如硫酸铝）破碎成粉末后定量地投加，这种方法现在使用较少。
目前常用的湿投法是将混凝剂先溶解，再配制成一定浓度的溶液后定量地投加。
药剂投入原水中必须有计量及定量设备，并能随时调节投加量。
若不注意药量大小、絮凝剂性质等选择搅拌方式，絮凝效果会受影响。
2．混合设备的设计应根据所采用的凝聚剂品种，使药剂与水进行恰当的（）、充分混合。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．急剧B．均匀C．长时间D．全面【答案】A【解析】混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和混合调节，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。
在此阶段并不要求形成大的絮凝体。
混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或1min内完成。
二、填空题1．混凝原理有______、______、______。
[中国地质大学（武汉）2011年研]【答案】压缩双电层作用；吸附架桥作用；网捕作用【解析】化学混凝机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件，归结起来主要是三方面的作用：①压缩双电层作用；②吸附架桥作用；③网捕作用。
2．膜分离法有______、______和______。
[中国地质大学（武汉）2009年研]【答案】扩散渗析法；电渗析法；反渗透法【解析】膜分离法是指以天然或人工合成的高分子薄膜为介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法。
污水处理工艺流程详解吸附与膜分离的工艺原理与应用案例
污水处理工艺流程详解吸附与膜分离的工艺原理与应用案例一、引言现代社会的进步和工业化进程，导致了大量废水的产生，其中包括工业废水、生活污水、农业排水等。
这些废水的未经处理直接排放，会对环境造成严重的污染和危害。
因此，污水处理工艺的研究和应用变得尤为重要。
吸附和膜分离是常用的污水处理工艺，其工艺原理和应用案例将在本文中进行详细阐述。
二、吸附的工艺原理吸附是一种将污染物从溶液中转移到吸附剂表面的过程。
吸附剂通常是多孔材料，具有较大的表面积和较好的吸附性能。
其工艺原理主要包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附是指污染物与吸附剂之间的弱相互作用力，如范德华力、静电吸引力等。
这种吸附过程是可逆的，吸附剂与污染物之间的作用力较小，适用于废水中低浓度有机物的去除。
化学吸附是指污染物与吸附剂之间形成化学键的吸附过程。
这种吸附过程是不可逆的，吸附剂与污染物之间的作用力较大，适用于废水中高浓度有机物的去除。
吸附工艺通常包括吸附剂的制备和废水的处理两个步骤。
吸附剂的制备可以通过改性活化剂、生物质材料等方法进行。
而废水的处理则需要根据具体情况选择合适的吸附剂，并进行反应条件的优化和工艺参数的控制。
三、吸附的应用案例1. 废水中有机物的吸附去除在某化工厂废水处理中，利用活性炭作为吸附剂对废水中的有机物进行吸附去除。
经过试验和改进，确定最佳工艺条件为活性炭剂量为10克，pH值为7，吸附时间为1小时。
经过处理后，废水中的有机物降解率达到了85%以上。
2. 高浓度重金属的吸附去除某冶金企业废水处理中存在大量的重金属污染物，为了将其去除，采用了纳米材料作为吸附剂。
经过试验和实际操作，确定最佳工艺条件为纳米材料投加量为30克，搅拌速度为200转/分钟，pH值为6。
经过处理后，废水中的重金属去除率达到了90%以上。
四、膜分离的工艺原理膜分离是通过膜的选择性渗透，将废水中的溶质和溶剂分离的一种工艺。
膜分离工艺原理主要包括逆渗透、超滤、微滤和纳滤等。
污水的化学处理与物理化学处理
可以解释非离子型或带同电号的离子型高分子絮凝剂有 较好的混凝效果的现象
4、沉淀网捕或卷扫
当金属盐（铝盐、铁盐）或金属氧化物和氢氧化物（如石 灰）做混凝剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物 或金属碳酸盐时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网 捕。
第一节 化学混凝法
一、混凝原理 化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。
1．胶体的稳定性
胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的 胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷，它的中心称为胶核。其 表面选择性地吸附了一层带有同号电荷的离子，这层离子称为胶 体微粒的电位离子，它决定了胶粒电荷的大小和符号。由于电位 离子的静电引力，在其周围又吸附了大量的异号离子，形成了所 谓“双电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被牢固 地吸引着，当胶核运行时，它也随着一起运动，形成固定的离子 层。而其他的异号离子，离电位离子较远，受到的引力较弱，不 随胶核一起运动，并有向水中扩散的趋势，形成了扩散层。固定 的离子层与扩散层之间的交界面称为滑动面。滑动面以内的部分 称为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。此电位称为胶体 的电动电位，常称为ζ电位。而胶核表面的电位离子与溶液之间的 电位差称为总电位或φ电位。
氢氧化铁胶体的结构
一般 粘土动电位＝-15 ~- 40mV
细菌动电位＝-30 ~ -70mV
胶粒在水中受几方面的影响：①由于上述的胶粒带电现象，带相 同电荷的胶粒产生静电斥力，而且(电位愈高，胶粒间的静电斥力 愈大；②受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动， 即“布朗运动；”③胶粒之间还存在着相互引力——范德华引力。 范德华引力的大小与胶粒间距的2次方成反比，当间距较大时，此 引力略去不计。
第九章_污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理
树脂的物理和化学稳定性
树脂的物理稳定性是指树脂受到机械作用时(包括在使用过 程中的溶胀和收缩)的磨损程度，还包括温度变化时对树脂影 响的程度。树脂的化学稳定性包括承受酸碱度变化的能力、抵 抗氧化还原的能力等。树脂稳定性是选择和使用树脂时必须注 意的因素之一。
离子交换树脂的性能
树脂的交换选择性
离子交换树脂对水溶液或废水中某种离子优先交换的性能， 称为树脂的交换选择性，简称选择性。它是表征树脂对不同离 子亲合能力的差别。离子交换的选择性与许多因素有关。
1)在低浓度和常温下，离子的交换势(即交换离子与固定离子结合的能力) 随溶液中离子价数的增加而增加，例如：Th4+＞La3+＞Ca2+＞Na+。 2)在低浓度和常温下，价数相同时，交换势随原子序数增加而增加。这是 因为原子序数大，水化离子半径小，作用力就强。例如：Ba2+＞Sr2+＞Ca2+ ＞Mg2+。 3)交换势随离子浓度的增加而增大。高浓度的低价离子甚至可以把高价离 子臵换下来，这就是离子交换树脂能够再生的依据。 4)H+离子和OH-离子的交换势，取决于它们与固定离子所形成的酸或碱的强 度，强度越大，交换势越小。 5)金属在溶液中呈络阴离子存在时，一般来说交换势降低。
吸附工艺过程及设备
吸附操作方式
吸附操作方式分为静态间歇式和动态连续式两种。前者多用 于实验研究或小规模的废水处理中，而生产运行一般采用动态 连续方式。 废水在流动条件下进行的操作，叫做动态连续吸附，或简称 为动态吸附。 (1)固定床动态吸附 这是废水处理工艺中最常用的一种方式。 由于吸附剂固定填充在吸附柱(或塔)中，所以叫固定床。当废 水连续流过吸附剂层时，吸附质便不断被吸附。若吸附剂数量 足够，出水中吸附质的浓度即可降低至接近于零。但随着运行 时间的延长，出水中吸附质的浓度会逐渐增加。当达到某一规 定的数值时，就必须停止进水，进行吸附剂再生。
城市污水的物理化学生物处理方法
城市污水的物理化学生物处理方法城市污水处理是指将城市生活污水通过一系列的物理、化学、生物处理方法，去除其中的有机污染物、无机污染物和微生物，达到国家和地方排放标准，保护水环境，并可实现资源的回收利用。
下面我们将详细介绍城市污水的物理、化学、生物处理方法。
物理处理方法主要包括格栅、砂池、沉砂池等。
格栅是将污水中较大的固体颗粒、杂质进行过滤和拦截的设备，常用的格栅有细格栅和粗格栅。
砂池主要是通过重力沉降的原理，将污水中悬浮物中的砂、粉尘等颗粒物进行沉降和固液分离。
沉砂池则是利用重力沉降原理，进一步去除沉浮污泥和悬浮颗粒物。
化学处理方法主要包括中和、絮凝、沉淀、吸附等。
中和是指通过加入碱性或酸性物质，调节污水的pH值，使其达到中性范围。
絮凝是指加入絮凝剂，将污水中悬浮物颗粒形成絮凝团块，便于后续沉淀。
沉淀是指利用重力沉降的原理，让絮凝团块逐渐下沉，在沉淀池中进行固液分离。
吸附是指利用吸附剂吸附污水中的有机污染物和一些重金属离子等。
生物处理方法主要包括活性污泥法、生物膜法、人工湿地等。
活性污泥法是最常见的生物处理方法之一，通过将含有微生物的活性污泥与污水混合，利用微生物的代谢活动将有机污染物降解为二氧化碳和水，并聚集成污泥颗粒，在后续的沉淀池中进行固液分离。
生物膜法则是利用特殊的生物膜（如生物膜颗粒、生物膜板等）作为底物来降解污水中的有机物，实现废水的处理。
人工湿地是利用湿地生态系统对污水进行净化处理的方法，通过湿地植物的吸收、降解和生物过滤等作用，去除污水中的有机物和微生物。
综上所述，城市污水的处理涉及到物理、化学、生物等多个处理方法，通过这些方法的相互配合和协同作用，可以达到将污水中的有害物质去除，并实现水资源的回用。
这不仅保护了水环境，也有助于节约资源和实现可持续发展。
污水的化学与物理化学处理
污水的化学与物理化学处理随着工业和城市化的发展，污水的产生和排放量不断增加，对环境和人类健康造成了严重的影响。
为了减少污水对环境的影响，需要进行污水处理。
化学与物理化学处理是污水处理的重要方法之一。
本文将介绍污水的化学与物理化学处理技术及其优缺点。
化学处理是一种通过化学反应来处理污水的方法。
它利用化学药剂与污水中的污染物发生反应，从而降低污水的污染程度。
化学处理的主要方法包括中和、氧化还原、混凝、离子交换等。
中和法是通过添加酸或碱来调整污水的pH值，使污水中的酸性或碱性物质中和，从而降低污水的污染程度。
该方法适用于处理含有酸性或碱性物质的污水。
氧化还原法是通过添加氧化剂或还原剂来氧化或还原污水中的有机物和无机物，从而降低污水的污染程度。
该方法适用于处理含有有机物和无机物的污水。
混凝法是通过添加混凝剂来使污水中的悬浮物和胶体物质凝结成大颗粒，从而沉淀下来，达到净化水质的目的。
该方法适用于处理含有悬浮物和胶体物质的污水。
离子交换法是通过离子交换剂来吸附污水中的有害离子，从而降低污水的污染程度。
该方法适用于处理含有有害离子的污水。
物理化学处理是一种通过物理和化学作用来处理污水的方法。
它利用吸附、离子交换、膜分离等技术来去除污水中的污染物，从而达到净化水质的目的。
物理化学处理的主要方法包括吸附法、离子交换法、膜分离法等。
吸附法是通过吸附剂来吸附污水中的有害物质，从而降低污水的污染程度。
常用的吸附剂包括活性炭、硅藻土等。
该方法适用于处理含有有害物质的污水。
离子交换法与化学处理中的离子交换法类似，但该方法使用的是离子交换树脂或其它具有离子交换功能的材料，通过离子交换反应来去除污水中的有害离子。
该方法适用于处理含有有害离子的污水。
膜分离法是一种通过膜过滤技术来去除污水中的污染物的技术。
膜过滤是一种以膜为分离介质，通过压力差、浓度差等推动力来实现分离过程的技术。
该方法适用于处理含有悬浮物、有机物、无机物等污染物的污水。
污水的化学与物理化学处理-膜析法
分置式膜生物反应器,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压 力作用下膜过滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等被膜截 留,并回流到生物反应器内。
分置式MBR通过料液循环错流运行; 优点：运行稳定可靠,操作管理容易,易于膜的清洗、更换及增设。 缺点：为了减少污染物在膜面的沉积,由循环泵提高的污水流速很高,为 此动力消耗较高。且循环泵产生的剪切力会造成微生物的活性受损。
膜生物反应器（MBR）
膜生物反应器中常用的是MF(微滤)、UF(超滤)或NF(纳滤)膜,由这几种 膜制成的膜组件与生物反应器组合而成膜生物反应器。根据膜组件在生 物反应器中功能作用的不同,可以将MBR分为三类,分别是 膜-曝气生物反应器(MABR)：无泡曝气,用于高需氧量的废水处理; 萃取膜生物反应器(EMBR):用于工业废水中优先污染物的萃取;
我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚,对MBR的研究仅 有十年,但发展十分迅速。
MBR的研究对象从生活污水扩展到石化污水、高浓度有机废水、食品 废水、啤酒废水、港口污水、印染废水; 生物反应器从活性污泥扩展到接触氧化法、生物膜法等工艺； 生物处理流程从好氧发展到厌氧,并且对不同污水的处理效果、系统的 稳定运行、操作条件的优化进行了研究。 研究主要集中在城市废水及生活污水的回用,同时也开始涉及工业废 水处理研究,其中主要是高浓度有机废水及难降解废水的研究,主要是 采用膜生物反应器处理造纸废水、石抽化工污水、调味品厂高浓度 有机废水、中药废水等工业废水。
膜分离生物反应(BSMBR,简称MBR)：截留和分离固体。 其中,膜分离生物反应器是应用最广泛的一种MBR类型。
膜生物反应器技术起源于20世纪60年代的美国。 其研究与应用可分为三个阶段:
第一阶段(1966年～1980年):1966年,美国的Dorroliver公司首先将MBR 用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧活性污泥法与超滤膜相结合 的MBR用于处理城市污水;1969年Budd等的分离式MBR技术获得了美国 专利。20世纪70年代初期,好氧分离式MBR处理城市污水的试验规模进一 步扩大,同时,厌氧MBR研究也相继开始进行,实验室规模的研究与中试规 模的研究均取得了较满意的结果。这一时期MBR的应用由于受当时膜生 产技术的限制,直到20世纪70年代后期,大规模好氧膜生物反应器才开始 在北美应用。
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第二阶段(1980年～1995年):20世纪70年代末期,日本由于国土面积小,地面水体 因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统脆弱、易受污染。MBR由于具 有占地面积小和出水水质优良的优势,使其应用有了很快的进展。自1983年到 1987年,日本有13家公司使用好氧MBR处理大楼废水,经处理后的水做中水回用, 处理规模达50m3/d一250m3/d。日本1985年开始的“水综合再生利用系统 90年代计划”把MBR的研究在污水处理对象与规模方面都大大推进了一步。目 前在日本运行(包括在建)的膜生物反应器占全球的66%。 第三阶段(1995年—至今):进入20世纪90年代中后期,越来越多的欧洲国家将 MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营MBR,它们分 别是加拿大Zenon公司,日本MitsubishiRayon公司,法国sue-LDE/IDI公司和日本 Kubota公司。Zenon、MitsubishiRayon和Kub2ota公司生产一体式聚合物中 空纤维膜组件,而Su2ez-LDE/IDI生产分体式管式陶瓷膜组件。加拿大的Zenon公 司首先推出了超滤管式膜生物反应器,并将其应用于城市污水处理。目前,大部分 应用于城市污水处理的MBR处理能力范围为不大于378.5m3/d,但处理能力高 378.5m3/d-1892.5m3/d的MBR数量在逐步增加。
水 水 净化程度高，生水水源可达很高净化标准；
可处理污水种类多，如生活污水、工业废水等均可处理；
适用面广，规模可大可小。
污水的化学与物理化学处理
——膜析法
膜析法：
是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作用推动力对 水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。
三种动力：分子扩散作用、电力、压力 基本方法： 扩散渗析、电渗析、反渗透(RO)、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)等
膜生物反应器（MBR）
(2)现有的城市污水处理厂的更新升级。适应进水的流量剧增现状、 出水的高标准新要求以及污水处理厂占地面积的限制。 (3)应用于有污水回用需求的地区和场所,如洗车业、宾馆、流动公厕等。 (4)垃圾填埋渗滤液的处理及回用。 (5)在小规模的污水处理厂的应用，膜价格低廉的属性决定。 (6)应用于无排水管网系统的地区,如小居民点、度假区、旅游风景区 等，现排现处理。
复合式膜生物反应器,在形式上也属于一体式膜生物反应器,所不同的 是在生物反应器内加装填料,从而改变了膜生物反应器的某些性状,形 成复合式膜生物反应器。 复合式膜生物反应器运行稳定,在脱氮除磷方面具有优势。
未来MBR应用可能获得迅速发展的重点领域和方向:
(1)应用于高浓度、有毒、难降解工业污水的处理。如全国造纸、制糖、 酒精、皮革、合成脂肪酸等行业每年排放的大量高浓度有机物水的。
分置式膜生物反应器,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压 力作用下膜过滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等被膜截 留,并回流到生物反应器内。
分置式MBR通过料液循环错流运行; 优点：运行稳定可靠,操作管理容易,易于膜的清洗、更换及增设。 缺点：为了减少污染物在膜面的沉积,由循环泵提高的污水流速很高,为 此动力消耗较高。且循环泵产生的剪切力会造成微生物的活性受损。
膜分离生物反应(BSMBR,简称MBR)：截留和分离固体。 其中,膜分离生物反应器是应用最广泛的一种MBR类型。
膜生物反应器技术起源于20世纪60年代的美国。 其研究与应用可分为三个阶段:
第一阶段(1966年～1980年):1966年,美国的Dorroliver公司首先将MBR 用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧活性污泥法与超滤膜相结合 的MBR用于处理城市污水;1969年Budd等的分离式MBR技术获得了美国 专利。20世纪70年代初期,好氧分离式MBR处理城市污水的试验规模进一 步扩大,同时,厌氧MBR研究也相继开始进行,实验室规模的研究与中试规 模的研究均取得了较满意的结果。这一时期MBR的应用由于受当时膜生 产技术的限制,直到20世纪70年代后期,大规模好氧膜生物反应器才开始 在北美应用。
一体式膜生物反应器,根据生物处理的工艺要求,有多种组合形式,常见 的有两种组成形式: 第一种有两个生物反应器,其中一个为硝化池,另一个为反硝化池。膜 组件浸没于硝化反应器中,两池之间通过泵来更新要过滤的混合液。 第二种组合非常简单,直接将膜组件置于生物反应器内,通过泵抽吸,得 到过滤液。 一体式最大特点是运行能耗低,但是在运行稳定性、操作管理方面和 清洗更换上不及分置式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚,对MBR的研究仅 有十年,但发展十分迅速。
MBR的研究对象从生活污水扩展到石化污水、高浓度有机废水、食品 废水、啤酒废水、港口污水、印染废水; 生物反应器从活性污泥扩展到接触氧化法、生物膜法等工艺； 生物处理流程从好氧发展到厌氧,并且对不同污水的处理效果、系统的 稳定运行、操作条件的优化进行了研究。 研究主要集中在城市废水及生活污水的回用,同时也开始涉及工业废 水处理研究,其中主要是高浓度有机废水及难降解废水的研究,主要是 采用膜生物反应器处理造纸废水、石抽化工污水、调味品厂高浓度 有机废水、中药废水等工业废水。
膜生物反应器（MBR）
膜生物反应器中常用的是MF(微滤)、UF(超滤)或NF(纳滤)膜,由这几种 膜制成的膜组件与生物反应器组合而成膜生物反应器。根据膜组件在生 物反应器中功能作用的不同,可以将MBR分为三类,分别是 膜-曝气生物反应器(MABR)：无泡曝气,用于高需氧量的废水处理; 萃取膜生物反应器(EMBR):用于工业废水中优先污染物的萃取;