在讨论污水处理工艺之前，我们首先需要理解什么是污水。污水是指经过使用后，流入下水道系统的废弃物流体，这些废弃物可能包括食物残渣、身体排泄物、洗涤剂等。由于这些材料含有细菌和病原体，若不进行适当的处理，它们将对环境造成严重破坏。
为了保护环境和人类健康，必须对这些污水进行处理。这一过程通常分为两个主要阶段：预处理和后续处理。在这篇文章中，我们将重点探讨第一个阶段——预处理，以及它所涉及的一些常用工艺。
预处理的重要性
在进入真正的生物或化学消毒步骤之前，必须首先通过一系列物理和化学操作来去除或减少大部分悬浮固体、油脂、脂肪以及其他难以被微生物消化的大分子有机物质。这一步对于确保整个过程有效率至关重要，因为如果没有足够地去除这些杂质，那么它们会影响微生物群落正常工作，从而导致最终产品质量下降甚至无法达到排放标准。
常见的预处理工艺
1. 去除悬浮固体（Sedimentation）
这一步骤利用重力使得悬浮在液体中的颗粒沉降到底部形成沉淀层，然后可以通过过滤或压榨来回收剩余液体。这种方法对于去除较大的颗粒如纸屑、小木屑等非常高效，但对于较小颗粒如细菌则不那么有效。
2. 沉淀池（Primary Clarifier or Sedimentation Basin）
这是一种扩展了沉降作用的手段，它允许更多时间让沉淀发生，同时也更容易从上方移除清澈液面上的悬浮固体。此外，由于其容量通常比传统沉淀器要大，可以容纳更多的潜在顽固颗粒，使其能够更好地从混合液中捕获，并最大限度地提高整体效率。
3. 过滤（Screening and Filtration）
过滤设备用于进一步去除那些仍然存在于未经净化的废水中的较小大小颗粒，如纺织品碎片或者树叶。例如，用网格状结构隔离出可见尺寸以上的小型杂质，以防止它们损害后续设备并造成堵塞问题。而实际应用中的筛选器可能还包括金属丝网状结构或塑料制成的人造网目，以便更精细地过滤掉各种形式的小垃圾。
4. 气化法（Aeration or Oxidation Pond）
气化法是一种物理-化学方式，它通过添加空气到混凝土池中促进氧气与废水接触，从而加速自我净化过程。这个过程会产生大量溶解氧，有助于分解有机物并促进微生物生长，这是一个关键环节，因为它能帮助减少富营养盐类含量，比如氮和磷，使得排放后的废水更加符合自然环境接受能力。
5. 化学前置反应（Chemical Precipitation or Coagulation-Flocculation）
这一步利用特殊类型化学试剂，如铝盐或铁盐，将懒惰聚集起来形成更大的团块，这个团块易于被沉淀池所捕捉并从最后结果中移走。在这个循环中，调配正确比例以及选择合适类型是很关键的事情，因为不同的情况需要不同的策略来应对不同浓度水平下的不同条件。
随着技术不断发展，不同规模城市及其居民区都会根据自身需求采用不同的预处理措施。在某些情况下，对抗极端天气事件也是考虑因素之一，而其他地区则可能因为资源限制而专注于成本效益分析。此外，一些工业活动还会产生特定的廢棄物，他们也需要特别设计的一套解决方案才能得到妥善处置，即使是在此基础之上再次进行深度治疗时，也需考虑工业廢棄物特有的挑战性因素，如强酸/碱性、重金属、高温、高粘稠度等现象共同作用所致的问题，以及如何针对这样的组合实施最佳管理策略，在保持安全性的同时尽量减少经济负担。
