城市污水处理常用方法

1 城镇污水处理现状及分类

目前,城市污水处理面临的主要问题是:a. 由于污水排放标准的逐步提高,特别是对氮、磷等元素的要求增加,污水处理必须与厌氧、好氧反应池相配合。 如此一来,成本大大增加,运营管理也变得更加复杂。 b. 当今城市污水普遍采用集中处理。 复杂的污水收集系统的成本甚至超过污水处理厂。 因此,通过建设大型处理厂来集中处理污水存在一定的弊端。 针对当前污水处理积极寻找新的战略途径。

城市污水处理如何实现低能耗、高效率的运行水平,以及磷和处理物料的回收利用,是目前污水处理领域的重要问题。 也就是说,污水处理不仅要改善其水质,还要在节能、自愿的基础上实现污水及其污染物的资源和能源转化。 一般来说,城市污水可分为生活污水和工业污水,通过地下排水管网输送至污水处理厂统一处理。

现代污水处理按处理工艺可分为一级至三级。 一级处理主要采用过滤、沉淀等物理方法,减少水中较大颗粒污染物; 二级处理为生物法,一般利用微生物的代谢作用,通过氧化作用转化污染物、降解有机物。 第三级处理是在进行前两级处理后,通过混凝、反渗透等方法处理前两级处理中剩余的不溶性有机物、磷、氮等。 由于污水中的杂质成分比较复杂,一般需要几种处理方法结合使用。

2 城市污水处理的几种常用方法

2.1 活性污泥处理方法

目前,城市生活污水处理中应用最广泛的是所谓活性污泥法。 具有处理能力强、处理后水质好等优点。 其一般组成包括曝气池、沉淀池、污泥排放及回流系统。 待处理的污水和活性污泥回流流入曝气池混合,然后与空气接触,氧含量增加,引起代谢反应。 充分搅拌的混合物变得悬浮,因此其中的有机污染物和氧气可以与微生物发生反应。 接下来进入沉淀池,原来的悬浮物在这里沉降并被分离,所以从沉淀池流出的水已经是净化水了。 沉淀池内的污泥一般回流,以保证曝气池内的悬浮物和微生物有一定的浓度。 曝气池中的反应会引起微生物的增殖,因此过量的微生物必须从沉淀池中排出,以维持整个系统的稳定。 活性污泥除能够氧化分解有机物外,还必须具有一定的混凝、沉降能力,以便能从混合液中分离出来,在出口处得到纯水。 活性污泥法的缺点是基础设施建设成本过高,实施难度大。

2.2 生物膜处理方法

所谓生物膜法,是通过附着在某些固体物体表面的微生物来处理污水中有机污染物的方法。 与活性污泥处理方法的发展时间基本一致。 所谓“生物膜”,就是附着在固体表面的微生物的影像。 它一般是由需氧菌、厌氧菌、原生动物和藻类非常密集地组合而成的生态系统。 生物膜附着的固体介质称为载体或过滤材料,由其向外生物膜可分为厌氧层、好氧层、附着层和流动水层。 整个方法的基本操作过程是生物膜首先吸收水层中的有机物,然后通过好氧细菌将其分解,然后通过厌氧细菌进行厌氧分解。 移动的水层通过流动不断更新生物膜,如此周而复始。 实现污水净化。

生物膜法一般适用于中小型城市废水的处理。 所使用的处理结构是生物过滤器或生物转盘。 我国南方普遍采用生物过滤器。 由于材料和技术的不断创新,生物膜技术近年来取得了长足的进步。 由于生物膜法中的微生物一般固定在填料上,形成的生态系统相对稳定。 微生物生存和消耗所消耗的能量比活性污泥法小得多,剩余污泥也少。 生物膜法具有效率高、抗冲击性强、产泥量低、运输管理方便等优点,使其在各种处理方法中极具竞争力。 生物膜法的缺点是成本较高,单位处理效率较低。 因此,进一步降低成本、提高效率是生物膜方法未来研究的主要方向。

2.3氧化处理方法

氧化处理法是当今广泛应用的城市污水预处理方法,具有巨大的潜力。 按氧化剂种类和反应器类型可分为化学氧化法、催化氧化法和光催化氧化法。 其中化学氧化法操作比较简单,但效果不够明显且运行成本较高,因此在实际工作中并未广泛应用。 为了达到提高处理效果、降低成本的目的,人们又发现了一些其他的氧化技术。

这些新方法之一是光催化。 其特点是设备简单、条件温和、氧化能力高、处理效果彻底。 广泛应用于污水处理。

光催化反应是通过光的作用发生的化学反应。 反应过程中,分子因吸收特定波长的光波而转变为分子激发态,然后发生化学反应,形成新的物质,或者成为中间化学产物,促进热反应。 光化学反应所需的活化能来自于光。 太阳能中光能的光电转换和光化学转换的利用是目前非常热门的研究领域。

光催化氧化技术利用光诱导氧化将O2和H2O2等氧化剂与光辐射结合。 使用的光主要是紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可用于处理污水中的CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。 另外,在带有紫外线的Feton体系中,紫外线与铁离子之间存在协同作用,大大加速H2O2的分解产生羟基自由基,促进有机物的氧化去除。

所谓光化学反应,就是只有在光作用下才能发生的化学反应。 在这个反应中,分子吸收光能并被激发到高能态,然后电子激发的分子发生化学反应。 光化学反应的活化能来自光子的能量。 在太阳能利用中,光电转换和光化学转换一直是光化学研究非常活跃的领域。 20世纪80年代初,人们开始研究光化学在环境保护中的应用。 特别关注用于污染控制的光化学降解,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。 前者多以臭氧和过氧化氢为氧化剂,在紫外线照射下氧化分解污染物; 后者也称为光催化降解,一般可分为均相和非均相两种。 均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+与H2O2为介质,通过光芬顿反应降解污染物。 此类反应可直接利用可见光; 异质光催化降解会对系统造成污染。 在介质中加入一定量的光敏半导体材料,同时与一定能量的光辐射结合,光敏半导体在光的照射下被激发产生电子空穴对,溶解氧、水吸附在半导体上的分子等与电子-空穴对相互作用。 ,产生OH等高氧化性自由基,然后与污染物通过羟基加成、取代、电子转移等方式使污染物完全或接近完全矿化,最终生成CO2、H2O及NO3-、PO43-等其他离子、S042-、Cl-等。与无催化剂光化学降解相比,光催化降解在环境污染控制中的应用研究更为活跃。 详情请参阅更多相关技术文档。

氧化处理法因其成本低、效率高等优点而受到广泛关注。 此外,在污水深度处理和不易生物降解的有机废水处理方面也具有良好的前景。 已成为国内外活跃的研究课题。 许多人相信氧化法将成为21世纪废水处理的一部分。 重要方法。

3 结论

总体而言,解决城市污水处理问题刻不容缓,也逐渐引起越来越多人们的关注。 当前必须解决的最大问题是技术的提升和实际工作的落实。 这就需要相关部门尽快将污水处理提上日程,并投入资金支持新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和新鲜。