污水处理能耗综述

污水处理能耗综述

一、污水

按污水来源分类，污水一般分为生活污水和工业废水。生活污水指人类在日常生活中所用过的，并为生活废料所污染的水，工业废水指工矿企业生产过程中所产生和排放的水，分为生产污水和生产废水，生产污水指在生产过程中形成，被有机或无机性生产废料所污染的废水，生产废水指未直接参与生产工艺，只起辅助作用，未被污染物污染或污染很轻的水。

污水的物理性质包括水温、色度、臭味、固体含量（SS/浊度），按化学性质污水中的污染物质可分为无机物和有机物，无机物分为有直接毒害作用和无直接毒害作用的，指标为酸碱度、氮、磷、无机盐类及重金属离子含量，有机物分为易降解的和难降解的，主要是碳水化合物、蛋白质和尿素、脂肪和油类，可用氧化过程所消耗的氧量作为有机物总量的综合指标进行定量，如BOD（生化需氧量）、COD（化学需氧量）、TOD（总需氧量）、TOC（总有机碳）。BOD是可生物降解有机物被氧化所消耗的溶解氧量，如果污水中难生物降解有机物浓度较高，则BOD测定结果误差大，COD则不存在该问题。COD是用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下将有机物氧化所需的氧量。COD大于BOD的部分是难生物降解有机物量，差值越大，则难生物降解的有机物含量越多，越不宜用生物处理法，BOD/COD大于0.3

的才适用于生物处理。

二、污水处理技术

污水处理，即采用各种技术与水段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利

用，或将其转化为无害物质，使之净化。污水处理技术，按处理程度划分为一级、二

级和三级处理。一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大

部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，

达不到排放标准。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，

COD物质），使有机污染物达到排放标准。三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

按方法分为物理控制法、化学控制法、物化控制法、生化控制法等。

物理控制法用于分离污水中悬浮物，例如重力沉淀法（重力作用而沉淀）、重力

浮上法（重力作用而浮上）、阻力拦截法（靠格栅、筛网等截留）、过滤法（靠粒状

滤料的吸附和凝聚分离）、离心分离法（离心力）、均和法（调节水量和水质使均匀）。

化学控制法包括混凝法（投混凝剂形成沉淀）、中和法（投酸性或碱性中和）、

化学沉淀法（加化学沉淀剂形成沉淀）、氧化还原法（投氧化剂或还原剂转换成新物

质）、电化学法（阳阴极作氧化剂或还原剂）。

物化控制法包括吸附法（利用多孔固体吸附剂）、离子交换法（去除溶解性离子

态的污染物质）、气浮法（向水中通微小气泡，与细小悬浮物粘附上浮）、蒸发与结

晶（污染溶质达到过饱和状态析出）、萃取法（萃取剂）、膜分离（用膜剂使微粒分

离）、磁分离（外加磁场使污水中具有磁性的悬浮颗粒分离）、吹膜法（鼓空气使溶

解气体或易挥发溶质向气相扩散）、汽提法（通入蒸气使挥发物质扩散到气相）。

生化控制法是通过微生物作用运用生物化学原理，分为好氧生化法（利用好氧微

生物）和厌氧生化法（利用厌氧微生物）。

往往是采用多种技术联合使用，来净化除污，具体采用哪几种联合，要根据污水的水质、水量、经济性等指标确定。

三、不同污水来源的传统处理技术及耗能

污水主要是来自纺印化纤、化工和制药（日用化工、化肥、农药、制药及其它）、冶矿电力（冶金、矿山、煤炭、电力及其它）、轻工业（造纸、食品、发酵、制革及其它）、石油工业、电镀类废水、医院、城市生活污水等。

对于污水处理系统，耗能主要指的是电能，即“吨水耗电量”。不同地区，不同处理方法，不同的进水水质和出水要求，不同处理量，吨水耗电量相差较大。天处理量越大，吨水耗电量越小。

1、纺印化纤

印染废水特点是水量大、COD和色度高，纺织印染废水所含有毒物质不多，而不少化纤废水毒性大，且在水体中不易净化。

印染废水处理传统的工艺主要分为两大类：（1）物化法：利用加入絮凝剂、助凝剂在特定的构筑物内进行沉淀或气浮，去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理，会产生一定的“二次污染”；（2）生化法：利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。还有一部分采用先生化后物化处理。

我国曾调查了纺印行业378个工厂和化纤27个工厂共508套废水处理设施，采用的处理方法如下：

调查的电耗值总结为下表：

2、化工制药

化工制药包括：日用化工、化肥、农药、制药及其它。化工类废水是难降解有机物的主要来源，也是剧毒重金属及酚氰酸碱的重要污染源。其特点是水质成份复杂、毒性大。化工废水处理的主要方法是中和与沉淀，其目标是调整PH值，去除有毒物质，为了降低耗氧污染，也有不少工厂采用生化处理。

化工行业废水分为：有机废水、无机废水、含油废水、含酚废水等；

其中有机废水主要来源于染料、塑料、医药、农药等行业；

无机废水指一些湿法除尘水、锅炉冲渣水及颜料、磁性材料等行业排放废水（固体悬浮物为主要污染物）；

含油废水主要来源于炼焦、油脂加工、肥皂、合成洗涤剂、医药等工业；

含酚废水来源于焦化、染料、塑料、香料、油脂加工、医药等工业；

含氰废水来源于焦化、医药、合成纤维和氰盐等行业；

TNT废水来源于炸药制造工业废水；

化肥行业硫酸废水来源于硫酸生产过程；

我国曾调查了化工行业581个工厂共1051套废水处理设施，采用的处理方法如下：